角焊縫充氣試驗在11萬噸油輪建造過程中的推廣與應用

摘 要：目前各國的造船規范對船舶密性試驗都有一條相同的規定，即“在船體未經密性試驗之前，不應對水密焊縫進行涂裝油漆或敷設絕緣材料”。這條規定對各大船廠采用分段或總段法建造工藝造船帶來很大麻煩，因為當分段或總段裝焊完工除銹后進行涂裝時，要將水密焊縫處用膠帶紙覆蓋的方式提前預留出，待船臺（船塢）合攏結束至密性試驗后，方可進行涂裝作業。這樣大量的密性試驗工作以及涂裝作業需要在船臺（船塢）階段進行，直接影響船舶建造周期和成本。因此，各國船企在分段建造階段就著手對水密焊縫進行密性試驗。目前我廠在11萬噸油輪的建造過程中首次對角焊縫充氣試驗進行了推廣與應用。

關鍵詞：水密焊縫；角焊縫充氣試驗；應用

前言

大型船舶的艙室密性試驗是船舶建造過程中的一項重要工作，以前的方法是在船體艙室結構完整性提交后，在需進行密性試驗的艙室內充氣或注水來檢查焊縫的焊接質量，但這兩種方法在應用上都存在一些問題，為此提出了有別于以上兩種方式的船體焊接密性檢查方法。

1 船體角焊縫充氣試驗工藝提出的原因

艙室注水是最原始的密性檢驗工藝，就是按照規范要求在艙室內加水至規范要求的高度，使船體結構和焊縫處于受壓狀態，然后檢查焊縫的密性情況。但是該方法在使用中有如下缺點：（1）必須安裝加水和排水管系，浪費大量的時間和人力，在試驗艙容較大的艙室時特別明顯。（2）注水試驗后船體和船塢濕滑，為保證安全，艙室內搭設的腳手架等工裝無法使用，艙室內的工作在艙室未干燥前不方便進行。（3）艙室內外較大溫差時，艙室外部會產生冷凝水，給焊縫質量的檢查帶來不便。（4）在焊縫有缺陷需要修復時，必須將試驗水艙內的水排完，并在缺陷整改后重新加水，對焊縫重新檢查。

鑒于這些缺點，現在普遍采用了壓氣試驗來代替部分壓水試驗，就是向密閉艙室內充入空氣到規范要求的壓力，通過檢查焊縫反面的肥皂水是否產生氣泡來確定焊縫是否滲漏。但也存在如下缺點：（1）有的艙室需另外安裝密封板，加大了工作量。（2）艙室容積較大時，充氣耗費的時間較長。（3）質檢員工作量大且工作效率不高，尤其是對艙容較大的艙室，缺陷的查找比較困難。（4）在溫度較低時要在肥皂水中添加防凍劑，施工過程繁瑣。

因此，壓水試驗和壓氣試驗都有效率不高、耗時費力的問題，并且質檢員和驗船師檢查時需進行高空作業，工作強度高并且不利于安全生產，另淡水使用量也比較大。

角焊縫充氣檢驗工藝是將整個艙室的密性檢查，改為對每條焊縫的分別檢查，這樣就能夠把密性檢查提前到船體制造的分段制造階段和分段總組階段進行，最大限度的減少船塢內的密性檢查工作。另外此工藝還能夠保護全分段的油漆不被破壞，實現一次性涂裝完工，有利于滿足IMO圖層性能標準（PSPC）的涂裝要求。

2 角焊縫充氣試驗工藝

2.1 角焊縫充氣試驗的原理

角焊縫是一塊板材的邊緣與另外一塊板材的平面成一個角度的連接。密性艙室的角焊縫一般為雙面連續焊焊縫，兩側焊縫中間存在如圖1所示的中空區域，如果中空區域是密閉的，那么密閉區域的兩側角焊縫一定要是水密的，因此，通過檢驗中空密閉區域的密性就可檢驗雙面連續焊焊縫的密性。角焊縫充氣檢驗裝置如圖2所示。

焊前將連接板安裝在兩個板材之間（兩頭分別安裝一塊），焊接時要將該連接板與板材及周圍焊縫牢固連接，同時保證焊接后連接板與板材之間間隙與中空密閉區域相連通。在一頭的連接板上裝上壓力表，在另一頭通過充氣管向中空密閉區域注入壓力空氣到工藝要求的壓力，20分鐘后檢查壓力表數值，如壓力降低則說明角焊縫有滲漏，應對滲漏區域補焊后重復檢查；直至壓力表數值沒有降低時則說明焊縫氣密。為保證焊縫檢查方便，可以在焊縫上涂肥皂水，充氣后檢查肥皂水是否有氣泡。

2.2 應用區域

在貨艙平直區域內，要求進行密性試驗的艙室的周界角焊縫（全焊透焊縫、深熔焊焊縫和有自然坡口的雙面連續焊縫除外），可以做角焊縫充氣試驗。

2.3 試驗要求

2.3.1 當環境溫度不高于-5℃時，不可以對角焊縫進行充氣試驗。

2.3.2 當環境溫度不高于0℃時，需要在充氣用的肥皂水中加放防凍液，以免在焊縫密性檢查過程中肥皂水結冰。

2.3.3 在角焊縫充氣前，需要充氣的焊縫必須焊后處理完成，并且焊縫表面需保證清潔。

2.4 注意事項

2.4.1 艙壁拉入前，應將內殼板、外板、甲板等大板架在艙壁處的自動焊縫磨平（比艙壁板厚稍大即可），大板架上的雜物清理干凈。

2.4.2 艙壁板拉入后，檢驗裝配間隙，盡量使間隙不超過2mm，且對間隙較大處，使用小電流進行打底焊，再進行整縫焊接，保證形成氣道。

2.4.3 在艙壁板焊接前，應將水密補板裝配完成。如在艙壁、肋板拉入時，將補板遺漏，需將補板切開，在補板裝配前，應將補板拼接完整，并將其與艙壁貼合面焊縫磨平，再進行裝配。

2.5 試驗步驟

2.5.1 安裝充氣口的壓力表及充氣口連接組件。

2.5.2 用0.05MPA高壓空氣，將氣道吹通（出氣口方向注意在充氣前不能有人，注意安全）。

2.5.3 關閉充氣。

2.5.4 安裝另一端壓力表。

2.5.5 使用0.02MPA空氣緩慢對焊縫進行充氣（防止壓縮空氣壓力過大損壞壓力表）。

2.5.6 保壓20分鐘后，需在角焊縫兩側用檢測液（肥皂水等）進行焊縫密性檢測。

2.5.7 漏氣處修補：如焊縫漏氣，則進行焊縫修補，修補時注意清刨的焊肉不能太深，不能影響補焊時的氣道形成。

2.5.8 修補后再次檢驗，直至密性試驗合格。

2.5.9 角焊縫充氣試驗后，連接件的所有開口將通過適當的焊接封閉，并檢驗其氣密性。

3 結束語

目前，中海工業（江蘇）有限公司已在11萬噸油輪上成功使用了角焊縫充氣試驗，并得到了駐廠船東代表、船級社駐廠驗船師的高度認可。

參考文獻

[1]魏麗潔，何志標.船舶建造工藝[M].哈爾濱工程大學出版社，2010.

作者簡介：朱曉先（1981，11-），男，江蘇省淮安市（籍貫）；現職稱：工程師；學歷：本科；研究方向：船舶制造。

摘 要：目前各國的造船規范對船舶密性試驗都有一條相同的規定，即“在船體未經密性試驗之前，不應對水密焊縫進行涂裝油漆或敷設絕緣材料”。這條規定對各大船廠采用分段或總段法建造工藝造船帶來很大麻煩，因為當分段或總段裝焊完工除銹后進行涂裝時，要將水密焊縫處用膠帶紙覆蓋的方式提前預留出，待船臺（船塢）合攏結束至密性試驗后，方可進行涂裝作業。這樣大量的密性試驗工作以及涂裝作業需要在船臺（船塢）階段進行，直接影響船舶建造周期和成本。因此，各國船企在分段建造階段就著手對水密焊縫進行密性試驗。目前我廠在11萬噸油輪的建造過程中首次對角焊縫充氣試驗進行了推廣與應用。

關鍵詞：水密焊縫；角焊縫充氣試驗；應用

前言

大型船舶的艙室密性試驗是船舶建造過程中的一項重要工作，以前的方法是在船體艙室結構完整性提交后，在需進行密性試驗的艙室內充氣或注水來檢查焊縫的焊接質量，但這兩種方法在應用上都存在一些問題，為此提出了有別于以上兩種方式的船體焊接密性檢查方法。

1 船體角焊縫充氣試驗工藝提出的原因

艙室注水是最原始的密性檢驗工藝，就是按照規范要求在艙室內加水至規范要求的高度，使船體結構和焊縫處于受壓狀態，然后檢查焊縫的密性情況。但是該方法在使用中有如下缺點：（1）必須安裝加水和排水管系，浪費大量的時間和人力，在試驗艙容較大的艙室時特別明顯。（2）注水試驗后船體和船塢濕滑，為保證安全，艙室內搭設的腳手架等工裝無法使用，艙室內的工作在艙室未干燥前不方便進行。（3）艙室內外較大溫差時，艙室外部會產生冷凝水，給焊縫質量的檢查帶來不便。（4）在焊縫有缺陷需要修復時，必須將試驗水艙內的水排完，并在缺陷整改后重新加水，對焊縫重新檢查。

鑒于這些缺點，現在普遍采用了壓氣試驗來代替部分壓水試驗，就是向密閉艙室內充入空氣到規范要求的壓力，通過檢查焊縫反面的肥皂水是否產生氣泡來確定焊縫是否滲漏。但也存在如下缺點：（1）有的艙室需另外安裝密封板，加大了工作量。（2）艙室容積較大時，充氣耗費的時間較長。（3）質檢員工作量大且工作效率不高，尤其是對艙容較大的艙室，缺陷的查找比較困難。（4）在溫度較低時要在肥皂水中添加防凍劑，施工過程繁瑣。

因此，壓水試驗和壓氣試驗都有效率不高、耗時費力的問題，并且質檢員和驗船師檢查時需進行高空作業，工作強度高并且不利于安全生產，另淡水使用量也比較大。

角焊縫充氣檢驗工藝是將整個艙室的密性檢查，改為對每條焊縫的分別檢查，這樣就能夠把密性檢查提前到船體制造的分段制造階段和分段總組階段進行，最大限度的減少船塢內的密性檢查工作。另外此工藝還能夠保護全分段的油漆不被破壞，實現一次性涂裝完工，有利于滿足IMO圖層性能標準（PSPC）的涂裝要求。

2 角焊縫充氣試驗工藝

2.1 角焊縫充氣試驗的原理

角焊縫是一塊板材的邊緣與另外一塊板材的平面成一個角度的連接。密性艙室的角焊縫一般為雙面連續焊焊縫，兩側焊縫中間存在如圖1所示的中空區域，如果中空區域是密閉的，那么密閉區域的兩側角焊縫一定要是水密的，因此，通過檢驗中空密閉區域的密性就可檢驗雙面連續焊焊縫的密性。角焊縫充氣檢驗裝置如圖2所示。

焊前將連接板安裝在兩個板材之間（兩頭分別安裝一塊），焊接時要將該連接板與板材及周圍焊縫牢固連接，同時保證焊接后連接板與板材之間間隙與中空密閉區域相連通。在一頭的連接板上裝上壓力表，在另一頭通過充氣管向中空密閉區域注入壓力空氣到工藝要求的壓力，20分鐘后檢查壓力表數值，如壓力降低則說明角焊縫有滲漏，應對滲漏區域補焊后重復檢查；直至壓力表數值沒有降低時則說明焊縫氣密。為保證焊縫檢查方便，可以在焊縫上涂肥皂水，充氣后檢查肥皂水是否有氣泡。

2.2 應用區域

在貨艙平直區域內，要求進行密性試驗的艙室的周界角焊縫（全焊透焊縫、深熔焊焊縫和有自然坡口的雙面連續焊縫除外），可以做角焊縫充氣試驗。

2.3 試驗要求

2.3.1 當環境溫度不高于-5℃時，不可以對角焊縫進行充氣試驗。

2.3.2 當環境溫度不高于0℃時，需要在充氣用的肥皂水中加放防凍液，以免在焊縫密性檢查過程中肥皂水結冰。

2.3.3 在角焊縫充氣前，需要充氣的焊縫必須焊后處理完成，并且焊縫表面需保證清潔。

2.4 注意事項

2.4.1 艙壁拉入前，應將內殼板、外板、甲板等大板架在艙壁處的自動焊縫磨平（比艙壁板厚稍大即可），大板架上的雜物清理干凈。

2.4.2 艙壁板拉入后，檢驗裝配間隙，盡量使間隙不超過2mm，且對間隙較大處，使用小電流進行打底焊，再進行整縫焊接，保證形成氣道。

2.4.3 在艙壁板焊接前，應將水密補板裝配完成。如在艙壁、肋板拉入時，將補板遺漏，需將補板切開，在補板裝配前，應將補板拼接完整，并將其與艙壁貼合面焊縫磨平，再進行裝配。

2.5 試驗步驟

2.5.1 安裝充氣口的壓力表及充氣口連接組件。

2.5.2 用0.05MPA高壓空氣，將氣道吹通（出氣口方向注意在充氣前不能有人，注意安全）。

2.5.3 關閉充氣。

2.5.4 安裝另一端壓力表。

2.5.5 使用0.02MPA空氣緩慢對焊縫進行充氣（防止壓縮空氣壓力過大損壞壓力表）。

2.5.6 保壓20分鐘后，需在角焊縫兩側用檢測液（肥皂水等）進行焊縫密性檢測。

2.5.7 漏氣處修補：如焊縫漏氣，則進行焊縫修補，修補時注意清刨的焊肉不能太深，不能影響補焊時的氣道形成。

2.5.8 修補后再次檢驗，直至密性試驗合格。

2.5.9 角焊縫充氣試驗后，連接件的所有開口將通過適當的焊接封閉，并檢驗其氣密性。

3 結束語

目前，中海工業（江蘇）有限公司已在11萬噸油輪上成功使用了角焊縫充氣試驗，并得到了駐廠船東代表、船級社駐廠驗船師的高度認可。

參考文獻

[1]魏麗潔，何志標.船舶建造工藝[M].哈爾濱工程大學出版社，2010.

作者簡介：朱曉先（1981，11-），男，江蘇省淮安市（籍貫）；現職稱：工程師；學歷：本科；研究方向：船舶制造。

摘 要：目前各國的造船規范對船舶密性試驗都有一條相同的規定，即“在船體未經密性試驗之前，不應對水密焊縫進行涂裝油漆或敷設絕緣材料”。這條規定對各大船廠采用分段或總段法建造工藝造船帶來很大麻煩，因為當分段或總段裝焊完工除銹后進行涂裝時，要將水密焊縫處用膠帶紙覆蓋的方式提前預留出，待船臺（船塢）合攏結束至密性試驗后，方可進行涂裝作業。這樣大量的密性試驗工作以及涂裝作業需要在船臺（船塢）階段進行，直接影響船舶建造周期和成本。因此，各國船企在分段建造階段就著手對水密焊縫進行密性試驗。目前我廠在11萬噸油輪的建造過程中首次對角焊縫充氣試驗進行了推廣與應用。

關鍵詞：水密焊縫；角焊縫充氣試驗；應用

前言

大型船舶的艙室密性試驗是船舶建造過程中的一項重要工作，以前的方法是在船體艙室結構完整性提交后，在需進行密性試驗的艙室內充氣或注水來檢查焊縫的焊接質量，但這兩種方法在應用上都存在一些問題，為此提出了有別于以上兩種方式的船體焊接密性檢查方法。

1 船體角焊縫充氣試驗工藝提出的原因

艙室注水是最原始的密性檢驗工藝，就是按照規范要求在艙室內加水至規范要求的高度，使船體結構和焊縫處于受壓狀態，然后檢查焊縫的密性情況。但是該方法在使用中有如下缺點：（1）必須安裝加水和排水管系，浪費大量的時間和人力，在試驗艙容較大的艙室時特別明顯。（2）注水試驗后船體和船塢濕滑，為保證安全，艙室內搭設的腳手架等工裝無法使用，艙室內的工作在艙室未干燥前不方便進行。（3）艙室內外較大溫差時，艙室外部會產生冷凝水，給焊縫質量的檢查帶來不便。（4）在焊縫有缺陷需要修復時，必須將試驗水艙內的水排完，并在缺陷整改后重新加水，對焊縫重新檢查。

鑒于這些缺點，現在普遍采用了壓氣試驗來代替部分壓水試驗，就是向密閉艙室內充入空氣到規范要求的壓力，通過檢查焊縫反面的肥皂水是否產生氣泡來確定焊縫是否滲漏。但也存在如下缺點：（1）有的艙室需另外安裝密封板，加大了工作量。（2）艙室容積較大時，充氣耗費的時間較長。（3）質檢員工作量大且工作效率不高，尤其是對艙容較大的艙室，缺陷的查找比較困難。（4）在溫度較低時要在肥皂水中添加防凍劑，施工過程繁瑣。

因此，壓水試驗和壓氣試驗都有效率不高、耗時費力的問題，并且質檢員和驗船師檢查時需進行高空作業，工作強度高并且不利于安全生產，另淡水使用量也比較大。

角焊縫充氣檢驗工藝是將整個艙室的密性檢查，改為對每條焊縫的分別檢查，這樣就能夠把密性檢查提前到船體制造的分段制造階段和分段總組階段進行，最大限度的減少船塢內的密性檢查工作。另外此工藝還能夠保護全分段的油漆不被破壞，實現一次性涂裝完工，有利于滿足IMO圖層性能標準（PSPC）的涂裝要求。

2 角焊縫充氣試驗工藝

2.1 角焊縫充氣試驗的原理

角焊縫是一塊板材的邊緣與另外一塊板材的平面成一個角度的連接。密性艙室的角焊縫一般為雙面連續焊焊縫，兩側焊縫中間存在如圖1所示的中空區域，如果中空區域是密閉的，那么密閉區域的兩側角焊縫一定要是水密的，因此，通過檢驗中空密閉區域的密性就可檢驗雙面連續焊焊縫的密性。角焊縫充氣檢驗裝置如圖2所示。

焊前將連接板安裝在兩個板材之間（兩頭分別安裝一塊），焊接時要將該連接板與板材及周圍焊縫牢固連接，同時保證焊接后連接板與板材之間間隙與中空密閉區域相連通。在一頭的連接板上裝上壓力表，在另一頭通過充氣管向中空密閉區域注入壓力空氣到工藝要求的壓力，20分鐘后檢查壓力表數值，如壓力降低則說明角焊縫有滲漏，應對滲漏區域補焊后重復檢查；直至壓力表數值沒有降低時則說明焊縫氣密。為保證焊縫檢查方便，可以在焊縫上涂肥皂水，充氣后檢查肥皂水是否有氣泡。

2.2 應用區域

在貨艙平直區域內，要求進行密性試驗的艙室的周界角焊縫（全焊透焊縫、深熔焊焊縫和有自然坡口的雙面連續焊縫除外），可以做角焊縫充氣試驗。

2.3 試驗要求

2.3.1 當環境溫度不高于-5℃時，不可以對角焊縫進行充氣試驗。

2.3.2 當環境溫度不高于0℃時，需要在充氣用的肥皂水中加放防凍液，以免在焊縫密性檢查過程中肥皂水結冰。

2.3.3 在角焊縫充氣前，需要充氣的焊縫必須焊后處理完成，并且焊縫表面需保證清潔。

2.4 注意事項

2.4.1 艙壁拉入前，應將內殼板、外板、甲板等大板架在艙壁處的自動焊縫磨平（比艙壁板厚稍大即可），大板架上的雜物清理干凈。

2.4.2 艙壁板拉入后，檢驗裝配間隙，盡量使間隙不超過2mm，且對間隙較大處，使用小電流進行打底焊，再進行整縫焊接，保證形成氣道。

2.4.3 在艙壁板焊接前，應將水密補板裝配完成。如在艙壁、肋板拉入時，將補板遺漏，需將補板切開，在補板裝配前，應將補板拼接完整，并將其與艙壁貼合面焊縫磨平，再進行裝配。

2.5 試驗步驟

2.5.1 安裝充氣口的壓力表及充氣口連接組件。

2.5.2 用0.05MPA高壓空氣，將氣道吹通（出氣口方向注意在充氣前不能有人，注意安全）。

2.5.3 關閉充氣。

2.5.4 安裝另一端壓力表。

2.5.5 使用0.02MPA空氣緩慢對焊縫進行充氣（防止壓縮空氣壓力過大損壞壓力表）。

2.5.6 保壓20分鐘后，需在角焊縫兩側用檢測液（肥皂水等）進行焊縫密性檢測。

2.5.7 漏氣處修補：如焊縫漏氣，則進行焊縫修補，修補時注意清刨的焊肉不能太深，不能影響補焊時的氣道形成。

2.5.8 修補后再次檢驗，直至密性試驗合格。

2.5.9 角焊縫充氣試驗后，連接件的所有開口將通過適當的焊接封閉，并檢驗其氣密性。

3 結束語

目前，中海工業（江蘇）有限公司已在11萬噸油輪上成功使用了角焊縫充氣試驗，并得到了駐廠船東代表、船級社駐廠驗船師的高度認可。

參考文獻

[1]魏麗潔，何志標.船舶建造工藝[M].哈爾濱工程大學出版社，2010.

作者簡介：朱曉先（1981，11-），男，江蘇省淮安市（籍貫）；現職稱：工程師；學歷：本科；研究方向：船舶制造。