旋轉(zhuǎn)90°

中國船級(jí)社紐約分社 辛吉誠

2019年12月的一天，我接到工作指派，某大型集裝箱船在航行過程中發(fā)現(xiàn)艙口圍部分開裂，亟需安排臨時(shí)性修理。接到檢驗(yàn)任務(wù)后，我立即與船長和代理取得聯(lián)系。從與船長的溝通中了解到該輪在航行過程中遭遇無法繞行的大范圍風(fēng)暴，導(dǎo)致一部分甲板上集裝箱、艙口蓋與綁扎橋被海浪卷走。可能是艙口蓋與綁扎橋在落水過程中碰到艙位圍板導(dǎo)致艙口圍板部分結(jié)構(gòu)開裂。從船長提供的照片來看，開裂部位接近船中，裂縫位于連接艙口圍覆板與面板的肘板與加強(qiáng)筋，裂紋位置沿船寬方向。

從船體結(jié)構(gòu)專業(yè)角度來看，集裝箱船的大開口特點(diǎn)決定了其橫剖面中和軸位置偏下，因此甲板與艙口圍結(jié)構(gòu)是承載船舶總縱強(qiáng)度的主要結(jié)構(gòu)，船舶航行過程中一旦失效，局面將很難控制，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，嚴(yán)重危害航行安全。因此，集裝箱船主甲板與艙口圍位置的缺陷極為敏感，處理不當(dāng)很容易發(fā)生更為嚴(yán)重的后果。從專業(yè)角度初步判斷，本輪目前發(fā)現(xiàn)的裂紋極易在船舶航行過程中進(jìn)一步擴(kuò)展，對于船舶結(jié)構(gòu)安全的威脅很大。

而集裝箱船的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)營特點(diǎn)進(jìn)一步增加了處理此類結(jié)構(gòu)性缺陷的難度。為確保船體結(jié)構(gòu)梁強(qiáng)度，集裝箱船的甲板與艙口圍結(jié)構(gòu)所使用的板材厚度很大，大型集裝箱船船中位置的甲板板厚度通常在65mm以上，如采用焊接修理對于焊工的操作技能要求非常高。但集裝箱船的貨物裝卸速度快，在港時(shí)間短，延誤船期容易對公司船隊(duì)與貨物組織引發(fā)連鎖反應(yīng)，因此通常不到萬不得已，船東不會(huì)同意停航修理，而驗(yàn)證臨時(shí)性修理的有效性就成為了確保本次檢驗(yàn)質(zhì)量的關(guān)鍵。

為確保檢驗(yàn)及時(shí)完成，我比船舶提前一天到達(dá)檢驗(yàn)港口，船東機(jī)務(wù)及船東公司安排的修理隊(duì)也已提前在港口待命。為提升工作效率，我在等待期間與船東和修理隊(duì)初步溝通了修理計(jì)劃與方案。此時(shí)一個(gè)新的問題出現(xiàn)了。從船東提供的照片來看，損壞已經(jīng)蔓延到了艙口圍面板位置，船東處保留的電子圖紙顯示該位置最厚的板材厚達(dá)45mm。對于這一厚度修理隊(duì)表示在短時(shí)間內(nèi)無法找到厚度相當(dāng)?shù)牟牧希硗猓蘩黻?duì)還表示沒有焊工處理過如此厚的鋼材，加之船舶所在港天氣非常寒冷，如果采用割換的修理方法焊接質(zhì)量將很難保證。依靠常規(guī)的修理思路很難完成這項(xiàng)修理工作。

而登輪后我們很快發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況比之前從船長處了解到的更糟，該位置結(jié)構(gòu)在2周前（遭遇風(fēng)暴前）已發(fā)生開裂，采取的措施是對裂紋終端打止裂孔。但從本次檢驗(yàn)的實(shí)際情況來看，上一次的處理效果似乎并不理想，裂紋已經(jīng)穿越了止裂孔繼續(xù)延伸，范圍擴(kuò)大了1倍。陪同檢查的大副也表示了對該裂紋情況的擔(dān)憂，因?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)顯示船舶未來的航線天氣情況并不理想，而集裝箱船的運(yùn)營特點(diǎn)決定了除非發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致船舶必須停航的嚴(yán)重缺陷，否則停航修理或更改航線是絕對不可能。

現(xiàn)場檢查結(jié)束后，我與船東機(jī)務(wù)、船長、修理隊(duì)領(lǐng)隊(duì)在船上辦公室召開了一個(gè)簡要會(huì)議，大致分析了目前面臨的局面：

（1）損壞位置比較敏感，如不進(jìn)行有效的臨時(shí)性修理未來航行的風(fēng)險(xiǎn)很高；

（2）船舶預(yù)計(jì)在本港停留2天，因此用于修理安排的時(shí)間不足48小時(shí)；

（3）與損壞位置鋼材相同的EH36鋼板在本港無法采購到，目前能夠獲得的最高等級(jí)材料為厚度24mm的D32型鋼板，且修理隊(duì)無法確保該位置船體結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，與鋼材相匹配的焊接材料也無法采購。

為確保船舶能夠及時(shí)開航，船東機(jī)務(wù)提出的臨時(shí)性修理方案是對開裂位置繼續(xù)進(jìn)行止裂處理，加大止裂孔的尺寸，完成后采用在本港能夠采購到的D32型鋼板在艙口圍兩側(cè)進(jìn)行覆板加強(qiáng)，覆板與原材料之間采用角焊+塞焊的方式確保連接強(qiáng)度。

從常規(guī)角度來看，船東機(jī)務(wù)提出的臨時(shí)性修理方案是可以接受的，但存在兩個(gè)潛在風(fēng)險(xiǎn)。一方面，搭接和塞焊的連接方式遠(yuǎn)不如對接焊可靠，加之本港天氣寒冷，這種修理方式焊接工作量較大，焊接質(zhì)量難以保證，修理過程中容易引發(fā)的新的問題。另一方面，覆板修理會(huì)將原來的缺陷遮擋起來，不利于船員在航行過程中經(jīng)常檢查。而該損壞位置承受載荷較大，且沿船寬方向的裂紋恰好與結(jié)構(gòu)受力方向垂直，這將導(dǎo)致?lián)p壞位置在船舶未來航行過程中存在較高的進(jìn)一步撕裂的風(fēng)險(xiǎn)，上一次臨時(shí)性修理后再次發(fā)生問題就是最好的證明。如果這些潛在的缺陷沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)將嚴(yán)重影響船舶的航行安全。

結(jié)合專業(yè)知識(shí)，我為船東提供了另一個(gè)選擇方案。具體操作是將損壞的面板按寬度連同附帶結(jié)構(gòu)整體切割，由修理隊(duì)運(yùn)回車間對損壞的附帶構(gòu)件進(jìn)行焊接，并對開裂部位末端再打止裂孔，對鋼板邊緣進(jìn)行圓順處理后運(yùn)回船，將裂紋方向旋轉(zhuǎn)90°后與船長方向一致，以類似鉚接的螺栓連接方式與原結(jié)構(gòu)連接。與船東提供的方案相比，該方案適當(dāng)調(diào)整了裂紋的位置，避免了裂紋與結(jié)構(gòu)應(yīng)力方向垂直的不利局面，進(jìn)而有利于防止結(jié)構(gòu)進(jìn)一步損壞。同時(shí)，主要的焊接工作被轉(zhuǎn)移到了施工條件較好的車間內(nèi)部，而在現(xiàn)場采用打孔與螺栓連接的方法能夠有效地減少施工現(xiàn)場低溫與操作空間有限等對于結(jié)構(gòu)施工的不利影響。

圖 鋼制鉚接橋梁

經(jīng)過反復(fù)討論，船東最終采納了我的建議，但一個(gè)新的技術(shù)問題隨之而來。鉚接是百年前的船舶修造工藝，已經(jīng)沒有國際通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)了，搭接板和螺栓的材料、尺寸如何選擇沒有現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)可循。不過幸運(yùn)的是美國有大量的鋼制鉚接橋梁，而修理隊(duì)曾經(jīng)承接過某橋梁的維護(hù)工作，提供了一份當(dāng)時(shí)的作業(yè)規(guī)格書作為參考。通過初步的力學(xué)計(jì)算與修理隊(duì)提供的作業(yè)規(guī)格書要求進(jìn)行對比，我們初步確認(rèn)了鉚接螺栓的選型與防松脫方法。隨后，修理隊(duì)安排修理工程，我協(xié)助船東向相關(guān)方面報(bào)送臨時(shí)修理方案。當(dāng)天晚上，修理隊(duì)將修理所需物資采購到位，調(diào)整后的修理方案也獲得了船旗國的批準(zhǔn)，修理隊(duì)隨即根據(jù)方案開展搶修。在大家的共同努力下，第二天中午所有修理工作基本完工。我在檢驗(yàn)滿意后為船舶簽發(fā)了一份有效期與原先條件證書一樣的新證書，并向船東說明因?yàn)榇祟惾毕蒿L(fēng)險(xiǎn)較高，盡管船旗國給出了延期修理的許可，但從專業(yè)角度我還是建議盡早安排永久性修理。船東機(jī)務(wù)表示公司已聯(lián)系了沿途兩家船廠，將準(zhǔn)備情況盡快安排。一周后，接到船長郵件稱船舶再次遭遇無法繞行的風(fēng)暴區(qū)，穿越風(fēng)暴區(qū)后對臨時(shí)性修理部位進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步的損壞。接公司通知，船舶將于2周后對該損壞部位進(jìn)行永久性修理。至此，本次檢驗(yàn)畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。