徐飛

摘要：結(jié)合船舶結(jié)構(gòu)的缺陷情況，引用了一些典型的結(jié)構(gòu)缺陷形成損壞案例，闡述了船舶結(jié)構(gòu)檢測(cè)的重要性，并提出了防止船舶結(jié)構(gòu)發(fā)生的相關(guān)理論。船舶結(jié)構(gòu)缺陷和修理原則。

關(guān)鍵詞：船舶結(jié)構(gòu)；缺陷分析；修理原則

前言

在運(yùn)行過(guò)程中，隨著環(huán)境負(fù)荷和運(yùn)行負(fù)荷的不斷作用，服務(wù)能力將逐步下降。在復(fù)雜環(huán)境中，結(jié)構(gòu)功能的喪失意味著船舶已經(jīng)損壞，影響船齡的增長(zhǎng)和船舶的使用。一旦超過(guò)預(yù)期壽命，航運(yùn)部門(mén)將面臨結(jié)構(gòu)性損失的損害，不僅是人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，還有環(huán)境污染。

1船舶結(jié)構(gòu)缺陷概述

以單殼油輪為例，在運(yùn)載燃油過(guò)程中，船舶在低壓運(yùn)輸后遇到惡劣天氣，導(dǎo)致船體裂縫達(dá)6043毫米，導(dǎo)致燃油泄漏事故，海岸污染嚴(yán)重 沿途和海灘，給海洋生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的災(zāi)難。因此，必須注意船舶結(jié)構(gòu)問(wèn)題，做好維修工作，延長(zhǎng)船舶使用壽命，這是交通運(yùn)輸部門(mén)的重要職責(zé)。

1.1船舶結(jié)構(gòu)缺陷的類(lèi)型包括：嚴(yán)重腐蝕甚至生銹；板裂紋，型面裂紋，焊縫裂紋；結(jié)構(gòu)彎曲，變形和折疊。缺陷的原因一般包括：船舶施工過(guò)程中的缺陷是指由于各種冷熱加工過(guò)程造成的板材初始變形和焊接殘余應(yīng)力。初始變形和焊接殘余應(yīng)力通常稱為初始缺陷。初始缺陷的存在將降低板的極限承載能力。因使用船舶而產(chǎn)生的缺陷來(lái)自外部和內(nèi)部因素造成的結(jié)構(gòu)損失。外部因素：人為操作中的誤差和意外環(huán)境條件的影響，都可能遇到各種機(jī)械損傷，如意外載荷，局部撞擊等。這將導(dǎo)致板元件的機(jī)械損壞，并且結(jié)構(gòu)損壞也會(huì)降低承載能力。如酸性物品和海水引起的腐蝕，濕度和溫度等引起的材料性質(zhì)的變化。內(nèi)部因素：如電化學(xué)腐蝕，包括應(yīng)力腐蝕，疲勞腐蝕，海洋生物腐蝕等。

此外，事故導(dǎo)致船舶結(jié)構(gòu)超載，例如接地，礁石撞擊和裝卸貨物時(shí)的碰撞，這也是船舶結(jié)構(gòu)超出正常性能的原因。例如，由于對(duì)船舶部件的不同形式的損壞，它也是造成缺陷的原因。

1.2一旦船舶具有結(jié)構(gòu)缺陷，例如電化學(xué)腐蝕，它將對(duì)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p壞并影響結(jié)構(gòu)的完整性。同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致局部強(qiáng)度不足，局部構(gòu)件損壞，內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料允許載荷，船舶水密性不平衡，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)散，局部強(qiáng)度不足引起的變形，也會(huì)影響船舶。船舶部件的承載能力最終將導(dǎo)致船舶的毀壞。

1.3典型船舶結(jié)構(gòu)的缺陷，如腐蝕，出現(xiàn)在頂艙，船壁，面板等，或面板，縱向部分下方的艙室，肘板和其他位置，艙壁，上部 艙室的肋，平臺(tái)板和散貨船的艙口圍欄等。在高應(yīng)力區(qū)域發(fā)生裂縫，橫截面突然變化，艙壁與甲板交叉，并且一些設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦邨l穿過(guò)孔的邊緣。在強(qiáng)框架腹板，肋腹板，側(cè)肋和平臺(tái)板以及主甲板和甲板縱骨中的位置發(fā)生變形。還有由杰里工作和材料減少引起的變形，這是由于施工造成的，沒(méi)有嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙。

2船舶結(jié)構(gòu)缺陷修理的一般原則

2.1為了修理船舶結(jié)構(gòu)，我們需要確定修理和修理技術(shù)的范圍和方法。對(duì)于船舶結(jié)構(gòu)的修復(fù)，主要針對(duì)結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂和脫焊缺陷，超過(guò)規(guī)定的腐蝕極限或變形極限，具有特定的參考值。例如，在中間0.4L的區(qū)域內(nèi)，船體的最小中間截面模數(shù)不應(yīng)小于90%乘以CCS規(guī)定的模數(shù)。對(duì)于15歲以上的客船，應(yīng)采用最小中間截面模數(shù)以滿足變形極限的要求，例如橫向骨架甲板和相關(guān)的數(shù)值要求。最大允許撓度不應(yīng)大于2.5，縱向骨架甲板折疊的最大允許撓度不應(yīng)大于0.07。其他部件的變形極限不能超過(guò)骨料自由端長(zhǎng)度的4%，肘板不允許有皺折和變形，骨架不能有明顯的彎曲和變形。由于缺乏強(qiáng)度，在改裝過(guò)程中連續(xù)負(fù)載下的構(gòu)件會(huì)變形。變形的條件包括舊船體的橫向斷裂發(fā)生在縱向或橫向強(qiáng)度的作用下，其需要根據(jù)橫截面的平滑度的變化而擴(kuò)大尺寸。其中，臨時(shí)保密和強(qiáng)化是非常必要的。

2.2為了修復(fù)船舶的結(jié)構(gòu)缺陷，通常的方法包括紅火校正，結(jié)構(gòu)改進(jìn)，包層，修復(fù)焊接和更新。

對(duì)于腐蝕超過(guò)允許值的外板和肋條，必須使用低氫焊條修復(fù)甲板和內(nèi)層的裂縫。如果裂縫延伸到板上，則必須進(jìn)行局部切割。臨時(shí)措施針對(duì)普通厚度的層壓板，可以完全密封和更換。如果發(fā)生靠近船側(cè)板的橫艙壁的彎曲，則使用低氫焊條焊接艙壁，然后進(jìn)行局部更新。

對(duì)于頂側(cè)駕駛室中的部件，例如面板，如果超過(guò)允許的數(shù)量，則應(yīng)在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行切割和加強(qiáng)。應(yīng)適當(dāng)增加肘板的數(shù)量，并應(yīng)更換縱骨，以防止過(guò)度應(yīng)力引起的骨折和變形。對(duì)于甲板結(jié)構(gòu)缺陷的處理，針對(duì)變形，裂縫和腐蝕，采用全穿透的方法。嵌入板的厚度和鋼的等級(jí)適當(dāng)加強(qiáng)。對(duì)于艙口蓋的腐蝕，采用全滲透的方法。如果在底部艙室中發(fā)生裂縫，則裂縫被分批，低氫焊條用于修復(fù)裂縫，或者部分地更換板以增加肘板。如果雙層底部的部件有腐蝕，則更換所有裂縫。

2.3修理船舶結(jié)構(gòu)的程序，在施工前需要向船級(jí)社提交相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審批。重要程序需要由驗(yàn)船師審查和批準(zhǔn)。未經(jīng)批準(zhǔn)，不能移動(dòng)強(qiáng)力部件，不能在甲板或水密艙壁上開(kāi)口。合格的施工隊(duì)伍負(fù)責(zé)維修和施工。必要的施工設(shè)備應(yīng)配備齊全。

確認(rèn)結(jié)構(gòu)修復(fù)計(jì)劃后，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行項(xiàng)目缺陷檢測(cè)。焊工負(fù)責(zé)焊接工作。焊接方法和焊接技術(shù)應(yīng)符合施工要求。檢查員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)檢查和檢查，并要求立即糾正不合格的區(qū)域。重要的對(duì)接焊縫結(jié)構(gòu)要求檢查員進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。修理后，驗(yàn)船師應(yīng)提交材料資格證書(shū)，完工圖紙，探傷報(bào)告等。

3船舶結(jié)構(gòu)缺陷修理案例分析

大型油輪加時(shí)板的抗彎強(qiáng)度受到結(jié)構(gòu)缺陷的影響。CCS用于嚴(yán)格檢查船用鋼的指標(biāo)，如強(qiáng)度和屈服極限。應(yīng)評(píng)估和評(píng)價(jià)影響船舶結(jié)構(gòu)修復(fù)質(zhì)量的因素，如施工工藝，焊接材料，施工環(huán)境等，以確保材料韌性等技術(shù)指標(biāo)符合施工要求。應(yīng)該建立工人的技術(shù)水平和責(zé)任感。

在直接傳播計(jì)算的屈曲分析中，使用CCS評(píng)估方法，并將數(shù)據(jù)與ABS和NK計(jì)算進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)計(jì)算，各種計(jì)算方法得到的結(jié)果非常接近，驗(yàn)證結(jié)果表明，缺陷修復(fù)后的甲板抗彎強(qiáng)度可以滿足船舶操作的需要。根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念，加強(qiáng)筋的抗彎強(qiáng)度應(yīng)大于格子的屈曲阻力，肋骨之間的格子屈曲是常見(jiàn)的?？紤]復(fù)合效益，彈塑性修正應(yīng)力和屈曲安全系數(shù)，建立了計(jì)算和評(píng)估船體結(jié)構(gòu)抗彎強(qiáng)度的直接方法。基于CCS準(zhǔn)則的屈曲解決方案。CCS船級(jí)社用于計(jì)算船體結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度，解決船體結(jié)構(gòu)屈曲問(wèn)題。實(shí)踐證明，它具有良好的應(yīng)用效果。

結(jié)語(yǔ)：

影響船舶安全的重要因素之一是船舶結(jié)構(gòu)缺陷。為了消除潛在的安全隱患，必須加強(qiáng)檢查和必要的維修工作。我相信，在未來(lái)，隨著維修工作的加強(qiáng)，船舶的安全事故將得到明顯的控制。同時(shí)，為了減少船舶結(jié)構(gòu)缺陷的發(fā)生，各級(jí)監(jiān)管部門(mén)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)船廠的監(jiān)督，防止杰瑞在結(jié)構(gòu)缺陷維修和施工過(guò)程中的工作和材料減少，確保船舶安全運(yùn)行。

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（作者單位：大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司）