某穿梭油輪貨艙區(qū)預(yù)密性試驗(yàn)程序優(yōu)化

摘 要：本文闡述了某穿梭油輪貨艙區(qū)船體分段預(yù)密性試驗(yàn)的工藝流程、試驗(yàn)方式以及適用范圍;介紹船體分段預(yù)密性試驗(yàn)圖紙繪制的要素;詳述非自動焊接的對接縫、帶有貫穿孔的角焊縫、曲面外板以及污油井的密性試驗(yàn)檢測方式。

關(guān)鍵詞：分段預(yù)密性試驗(yàn)，穿梭油輪

中圖分類號：U671.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 前言

隨著國際造船市場競爭日益激烈和現(xiàn)代化造船模式的進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展，各大造船企業(yè)都在尋求先進(jìn)的造船方式，新技術(shù)、新工藝不斷創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率、縮短建造周期、降低造船成本，是增強(qiáng)企業(yè)基礎(chǔ)競爭力的強(qiáng)有力保障。實(shí)施船體分段預(yù)密性試驗(yàn)，不僅能對焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，并對存在問題的焊縫進(jìn)行提前修復(fù)，完成分段建造的涂裝作業(yè);而且能減少后行在封閉和高空區(qū)域的焊縫檢查作業(yè)、修補(bǔ)作業(yè)及涂裝作業(yè)，提高生產(chǎn)的安全性，大大節(jié)約船塢（船臺）周期，提高生產(chǎn)效率。

2 船體分段預(yù)密性試驗(yàn)

2.1 密性試驗(yàn)概述

船體密性試驗(yàn)是檢查船體外板和有密性要求的艙室的焊縫是否存在泄漏或滲漏的情況。船體分段預(yù)密性試驗(yàn)，是將船體密性試驗(yàn)提前進(jìn)行的新技術(shù)新工藝。

船體密性試驗(yàn)旨在證實(shí)液艙和水密邊界的水密性，以及構(gòu)成船舶水密分隔的液艙的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。本廠承建船舶的液艙和水密邊界的密性通過本試驗(yàn)程序進(jìn)行檢驗(yàn)，即在新建和重大改裝或修理過程中予以證實(shí)，目的是檢查船體外殼、水密艙室周界的滲漏情況，以保證船舶的使用功能和航行安全。

2.2 預(yù)密性試驗(yàn)的工藝特點(diǎn)

以本廠承建的某穿梭油輪分段的焊縫預(yù)密性試驗(yàn)為例：在分段建造涂裝搭載之前，就對水密邊界的焊縫提前進(jìn)行密性檢查，這樣就無需在形成完整艙室后行階段實(shí)行，將建造工序前移，避免了在后行階段進(jìn)行艙室整體密性試驗(yàn)合格之后對焊縫的油漆作業(yè)，減少了船塢（船臺）周期的涂裝工作量，并節(jié)省了大量的油漆腳手架。這種作業(yè)方式，對于縮短船舶建造周期起著重大的作用。

2.3 密性試驗(yàn)方式

結(jié)合以往船型的預(yù)密性試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)及某穿梭油輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對該船預(yù)密性試驗(yàn)方法進(jìn)行了優(yōu)化：

（1）角焊縫充氣試驗(yàn)

適用于水密構(gòu)件形成的不含坡口的角焊縫，構(gòu)件厚度不小于12 mm（如：水密艙室邊界的角焊縫）;

（2）抽真空試驗(yàn)

適用于所有艙柜周界的水密焊縫（帶有貫穿孔的角焊縫除外），及非自動焊的對接焊縫（如：縱橫水密艙壁與內(nèi)底板的角接縫、使用半自動氣體保護(hù)焊的對接焊縫和手工焊）;

（3）著色試驗(yàn)、磁粉試驗(yàn)、超聲波試驗(yàn)

適用于無法實(shí)現(xiàn)抽真空或充氣試驗(yàn)的不規(guī)則形狀的焊縫：

①著色試驗(yàn)：對于區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)較密且異型的結(jié)構(gòu);

②超聲波試驗(yàn)、射線探傷試驗(yàn)：適用于焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢查，通常在有額外要求的區(qū)域使用;

③磁粉試驗(yàn)適用于部分熔透焊、深熔焊、分段合攏口處的手工焊接以及管子穿艙焊接。3預(yù)密性試驗(yàn)圖紙的繪制及應(yīng)用

分段預(yù)密性圖紙的輸入條件為全船艙室布置圖。圖1是某穿梭油輪的貨艙區(qū)艙室布置圖。

圖1中穿梭油輪的貨艙區(qū)域在FR63和FR107肋位之間，全長為200.02 m，貨艙區(qū)通過水密橫艙壁、中縱壁與內(nèi)縱壁，將整個(gè)貨艙區(qū)分成了12個(gè)左右舷對稱分布的貨油艙和12個(gè)左右舷對稱的壓載艙、2個(gè)SLOP艙以及1個(gè)殘油艙。

分段預(yù)密性試驗(yàn)圖紙中，指明了分段中每條需要進(jìn)行密性試驗(yàn)的焊縫，并且注明了試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)日期和檢驗(yàn)結(jié)果等，以便施工人員按圖施工。

以往的預(yù)密性試驗(yàn)是現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)艙室布置圖和密性試驗(yàn)圖及分段劃分圖進(jìn)行試驗(yàn)安排。由于作業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，并且缺乏有效的施工圖紙指引和記錄，往往導(dǎo)致部分焊縫預(yù)密性試驗(yàn)漏做或者采用方法不正確，在后行階段需對焊縫上的油漆重做的現(xiàn)象，所以制作分段預(yù)密性試驗(yàn)圖是完全必要的。

以舷側(cè)分段666為例（如圖2）：666分段在貨艙區(qū)的中段位置，其包含有壓載艙、貨油艙，中間還有一道水密壁分隔兩個(gè)壓載艙和貨油艙，因此該分段的水密邊界較多，而且多為艙室共用部分。根據(jù)圖1可知，F(xiàn)R79號肋位是水密橫艙壁，按照規(guī)范要求所有密性艙壁都需要進(jìn)行密性檢測。根據(jù)結(jié)構(gòu)建模的三維模型，展開繪制焊縫的密性位置跟蹤圖紙（見圖3）和表格。

666分段主要包含主甲板、外板、內(nèi)縱壁、橫艙壁四個(gè)水密板架。為了保證檢查的完整性，對圖紙上需要試驗(yàn)的焊縫進(jìn)行逐條編號，同時(shí)進(jìn)行列表記錄。

分段預(yù)密性試驗(yàn)圖紙的設(shè)繪要求如下：

（1）主甲板、外板、縱壁板的自動焊拼接焊縫，是根據(jù)無損探傷圖進(jìn)行檢測。為防止出現(xiàn)混淆的情況，對此類焊縫不進(jìn)行編號;

（2）合攏口的焊縫是手工半自動氣體保護(hù)焊，需要做密性檢查。從圖2可知，分段666與分段626和靠尾側(cè)分段665與625是屬于同一總組段62C，其代碼22-28為總組縫，需要分段在總組完成后才能進(jìn)行密性檢查，這些焊縫均為平整規(guī)則的對接縫，適合采用抽真空試驗(yàn);其焊縫代碼后加“總組”字樣，用于強(qiáng)調(diào)該焊縫在總組完成后再做密性試驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，分段666總組后需檢測的焊縫長度約71m。

分段666完成后，距離這類總組焊縫100 m范圍內(nèi)的油漆不允許涂漆，以免焊接時(shí)受熱導(dǎo)致油漆被破壞需重新再涂，因此需等到總組完成密性檢查完畢后才能進(jìn)行涂裝;分段666靠首側(cè)的合攏口為搭載縫，需等到搭載完成后才能進(jìn)行密性檢測，所以該類焊縫不在預(yù)密性試驗(yàn)的范圍內(nèi)，可不編號;

（3）內(nèi)縱壁上的對接縫1與橫艙壁上的對接縫18以及圓弧拼接焊縫2、19、20、21，這些均是手工或半自動氣體保護(hù)焊，焊縫比較規(guī)則且平整，可以采用真空方式來進(jìn)行檢查驗(yàn)證，對接縫真空檢測的長度約20m。其中，編號3、4、7、9、11、13為普通角焊縫，可以使用角焊縫充氣或者抽真空兩種方式檢查，被檢驗(yàn)角焊縫的長度約5lm。

（4）帶貫穿孔的角焊縫5、6、8、10、12、14、15、16、17，這些角焊縫都有開貫穿孔，并且?guī)в醒a(bǔ)板且焊縫不連續(xù)，由于真空罩無法放置，所以這些焊縫不能使用抽真空的方式進(jìn)行檢驗(yàn)。從理論上講，這些焊縫可以使用角焊縫充氣試驗(yàn)來檢驗(yàn)，但角焊縫充氣檢驗(yàn)方法對角焊縫的焊接有很高的施工工藝要求，如：

①材料問題或者裝配工人施焊的焊縫間隙若超標(biāo)，則會使角焊縫熔透致使氣路阻斷;

②建造中存在某些分段工期偏長，導(dǎo)致分段的焊縫報(bào)驗(yàn)時(shí)間長使氣道阻塞;

③局限于焊工的個(gè)人技術(shù)水平等因素，易存在角焊縫氣道焊死等情況，尤其水密補(bǔ)板較多的焊縫出現(xiàn)失敗的概率較大。

以上這些原因都會導(dǎo)致充氣試驗(yàn)不能順利進(jìn)行，并且失敗后不易解決氣路不通的問題，往往需要對焊縫進(jìn)行碳刨重焊，重新進(jìn)行檢測，增加人工和時(shí)間。為此，本廠要求這類帶有貫穿孔的角焊縫在分段階段先不進(jìn)行預(yù)密性試驗(yàn)，待搭載形成完整的艙室后再進(jìn)行密性檢查。對于這類焊縫在編號時(shí)，需要注明“貼膠帶保護(hù)”，即留待完整艙室密性階段檢查。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，分段666總共需檢測的焊縫長度約196 m，在分段階段完成的焊縫檢驗(yàn)長度達(dá)142 m，約56 m2的油漆面積提前到先行階段完成，節(jié)省了在船塢（船臺）大合攏期間涂裝時(shí)腳手架搭建和拆除的時(shí)間，減少了除銹和打磨的時(shí)間。從上述數(shù)據(jù)中可知，分段預(yù)密性試驗(yàn)檢測有效地降低了船塢（船臺）期間的密性工作量，改善了工人的工作環(huán)境，提高了工作的安全性，將工序前移，實(shí)現(xiàn)了船塢（船臺）工作提前到分段完成的目標(biāo)。

（5）帶有曲面的外板因?yàn)闊o法自動焊，只能手工焊接，所以外板的每條氣體保護(hù)焊或者手工焊焊縫都需要進(jìn)行檢查，貨艙區(qū)首位部的分段外板有線型，其曲面外板線性變化較小，可以用抽真空試驗(yàn)檢驗(yàn)另外，對于船體首尾部的分段，其線性變化較大的曲面外板，則需在整艙密性試驗(yàn)時(shí)再進(jìn)行檢驗(yàn)。

（6）污油井的預(yù)密性試驗(yàn)，采用抽真空方式完成。其中一些特殊（少量）的位置，采用磁粉或超聲波進(jìn)行檢驗(yàn)。

4 結(jié)束語

本廠承建的某穿梭油輪，全船貨艙區(qū)需要進(jìn)行密性檢查的焊縫總長度約17 820 m，其中分段階段完成預(yù)密性檢驗(yàn)的焊縫為11 590 m，達(dá)到65%;其余6230m的焊縫，在大合攏階段及艙室成形完整時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)。通過實(shí)施分段建造中的焊縫預(yù)密性檢驗(yàn)方法，某穿梭油輪貨艙區(qū)的密性檢驗(yàn)工作得到了較大的改進(jìn)，塢期由原來的120天縮短至96天，實(shí)現(xiàn)了資源的合理配置和高效利用。

參考文獻(xiàn)

[1]中國船級社.鋼質(zhì)海船人級規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2018.

[2]朱安慶，樊孝和.分段密性試驗(yàn)方法在船舶建造中的應(yīng)用[J].船舶.T程，2010 （6）： 40 -43.