船舶结构缺陷及其修理的一般原则

徐飞

摘要：结合船舶结构的缺陷情况，引用了一些典型的结构缺陷形成损坏案例，阐述了船舶结构检测的重要性，并提出了防止船舶结构发生的相关理论。船舶结构缺陷和修理原则。

关键词：船舶结构；缺陷分析；修理原则

前言

在运行过程中，随着环境负荷和运行负荷的不断作用，服务能力将逐步下降。在复杂环境中，结构功能的丧失意味着船舶已经损坏，影响船龄的增长和船舶的使用。一旦超过预期寿命，航运部门将面临结构性损失的损害，不仅是人们的生命财产安全，还有环境污染。

1船舶结构缺陷概述

以单壳油轮为例，在运载燃油过程中，船舶在低压运输后遇到恶劣天气，导致船体裂缝达6043毫米，导致燃油泄漏事故，海岸污染严重 沿途和海滩，给海洋生态环境带来了巨大的灾难。因此，必须注意船舶结构问题，做好维修工作，延长船舶使用寿命，这是交通运输部门的重要职责。

1.1船舶结构缺陷的类型包括：严重腐蚀甚至生锈；板裂纹，型面裂纹，焊缝裂纹；结构弯曲，变形和折叠。缺陷的原因一般包括：船舶施工过程中的缺陷是指由于各种冷热加工过程造成的板材初始变形和焊接残余应力。初始变形和焊接残余应力通常称为初始缺陷。初始缺陷的存在将降低板的极限承载能力。因使用船舶而产生的缺陷来自外部和内部因素造成的结构损失。外部因素：人为操作中的误差和意外环境条件的影响，都可能遇到各种机械损伤，如意外载荷，局部撞击等。这将导致板元件的机械损坏，并且结构损坏也会降低承载能力。如酸性物品和海水引起的腐蚀，湿度和温度等引起的材料性质的变化。内部因素：如电化学腐蚀，包括应力腐蚀，疲劳腐蚀，海洋生物腐蚀等。

此外，事故导致船舶结构超载，例如接地，礁石撞击和装卸货物时的碰撞，这也是船舶结构超出正常性能的原因。例如，由于对船舶部件的不同形式的损坏，它也是造成缺陷的原因。

1.2一旦船舶具有结构缺陷，例如电化学腐蚀，它将对结构造成严重损坏并影响结构的完整性。同时，还会导致局部强度不足，局部构件损坏，内应力超过材料允许载荷，船舶水密性不平衡，导致裂纹扩散，局部强度不足引起的变形，也会影响船舶。船舶部件的承载能力最终将导致船舶的毁坏。

1.3典型船舶结构的缺陷，如腐蚀，出现在顶舱，船壁，面板等，或面板，纵向部分下方的舱室，肘板和其他位置，舱壁，上部 舱室的肋，平台板和散货船的舱口围栏等。在高应力区域发生裂缝，横截面突然变化，舱壁与甲板交叉，并且一些设计不当的肋条穿过孔的边缘。在强框架腹板，肋腹板，侧肋和平台板以及主甲板和甲板纵骨中的位置发生变形。还有由杰里工作和材料减少引起的变形，这是由于施工造成的，没有严格遵守设计图纸。

2船舶结构缺陷修理的一般原则

2.1为了修理船舶结构，我们需要确定修理和修理技术的范围和方法。对于船舶结构的修复，主要针对结构的开裂和脱焊缺陷，超过规定的腐蚀极限或变形极限，具有特定的参考值。例如，在中间0.4L的区域内，船体的最小中间截面模数不应小于90%乘以CCS规定的模数。对于15岁以上的客船，应采用最小中间截面模数以满足变形极限的要求，例如横向骨架甲板和相关的数值要求。最大允许挠度不应大于2.5，纵向骨架甲板折叠的最大允许挠度不应大于0.07。其他部件的变形极限不能超过骨料自由端长度的4%，肘板不允许有皱折和变形，骨架不能有明显的弯曲和变形。由于缺乏强度，在改装过程中连续负载下的构件会变形。变形的条件包括旧船体的横向断裂发生在纵向或横向强度的作用下，其需要根据横截面的平滑度的变化而扩大尺寸。其中，临时保密和强化是非常必要的。

2.2为了修复船舶的结构缺陷，通常的方法包括红火校正，结构改进，包层，修复焊接和更新。

对于腐蚀超过允许值的外板和肋条，必须使用低氢焊条修复甲板和内层的裂缝。如果裂缝延伸到板上，则必须进行局部切割。临时措施针对普通厚度的层压板，可以完全密封和更换。如果发生靠近船侧板的横舱壁的弯曲，则使用低氢焊条焊接舱壁，然后进行局部更新。

对于顶侧驾驶室中的部件，例如面板，如果超过允许的数量，则应在当地进行切割和加强。应适当增加肘板的数量，并应更换纵骨，以防止过度应力引起的骨折和变形。对于甲板结构缺陷的处理，针对变形，裂缝和腐蚀，采用全穿透的方法。嵌入板的厚度和钢的等级适当加强。对于舱口盖的腐蚀，采用全渗透的方法。如果在底部舱室中发生裂缝，则裂缝被分批，低氢焊条用于修复裂缝，或者部分地更换板以增加肘板。如果双层底部的部件有腐蚀，则更换所有裂缝。

2.3修理船舶结构的程序，在施工前需要向船级社提交相关的设计图纸进行审批。重要程序需要由验船师审查和批准。未经批准，不能移动强力部件，不能在甲板或水密舱壁上开口。合格的施工队伍负责维修和施工。必要的施工设备应配备齐全。

确认结构修复计划后，相关人员应进行项目缺陷检测。焊工负责焊接工作。焊接方法和焊接技术应符合施工要求。检查员负责现场检查和检查，并要求立即纠正不合格的区域。重要的对接焊缝结构要求检查员进行无损检测。修理后，验船师应提交材料资格证书，完工图纸，探伤报告等。

3船舶结构缺陷修理案例分析

大型油輪加时板的抗弯强度受到结构缺陷的影响。CCS用于严格检查船用钢的指标，如强度和屈服极限。应评估和评价影响船舶结构修复质量的因素，如施工工艺，焊接材料，施工环境等，以确保材料韧性等技术指标符合施工要求。应该建立工人的技术水平和责任感。

在直接传播计算的屈曲分析中，使用CCS评估方法，并将数据与ABS和NK计算进行比较。经过计算，各种计算方法得到的结果非常接近，验证结果表明，缺陷修复后的甲板抗弯强度可以满足船舶操作的需要。根据船舶结构设计的概念，加强筋的抗弯强度应大于格子的屈曲阻力，肋骨之间的格子屈曲是常见的。考虑复合效益，弹塑性修正应力和屈曲安全系数，建立了计算和评估船体结构抗弯强度的直接方法。基于CCS准则的屈曲解决方案。CCS船级社用于计算船体结构的抗弯强度，解决船体结构屈曲问题。实践证明，它具有良好的应用效果。

结语：

影响船舶安全的重要因素之一是船舶结构缺陷。为了消除潜在的安全隐患，必须加强检查和必要的维修工作。我相信，在未来，随着维修工作的加强，船舶的安全事故将得到明显的控制。同时，为了减少船舶结构缺陷的发生，各级监管部门还应加强对船厂的监督，防止杰瑞在结构缺陷维修和施工过程中的工作和材料减少，确保船舶安全运行。

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（作者单位：大连中远海运重工有限公司）