某船重大海損及修理檢驗

(中國船級社廣州分社，廣州 510235)

1 事故背景

某船為4 000箱的集裝箱船，在海上漂航時與另外一艘6 000箱的集裝箱船發生碰撞，巨大的碰撞慣性導致該船被彈出2 n mile才停住，百余個集裝箱破裂，部分集裝箱落入海中；該船的第7貨艙(最后一個貨艙)右舷因被對方船頭斜撞，導致該貨艙右舷及甲板結構嚴重破損并進水。海損發生后，在船級社和船方配合下完成了事故船破損穩性、浮態、剩余總縱強度的估算，在確認安全的情況下該船自航至港口卸貨，并對海損狀況做進一步評估。事故輪卸貨后自航到達修船廠，進行殘余貨物清理和海損及修理檢驗。

2 海損檢驗

為確定海損范圍和制定初步修理方案，船廠安排了4天塢期，并對船殼破損部位進行臨時水密封堵，以方便出塢后艙內各項工程的開展。經驗船師現場確定，該船船體結構主要損壞如下。

1)NO.7貨艙右舷區域的甲板、外板、縱艙壁、內部結構因對方船頭撞擊變形嚴重，向貨艙內坍塌，對方船舶球鼻艏撞破標題輪右舷外板和縱艙壁，形成一個最寬處5 m、高18 m的不規則破洞(上至二甲板、下至雙層底，類似球鼻艏的形狀)。

2)NO.7貨艙右舷雙層底因巨大的撞擊導致船底外板、內底板嚴重屈曲變形，呈波浪狀一直傳遞到左舷，造成左舷雙層底部分損壞。雙層底內部強框架、縱骨等結構發生嚴重變形和局部撕裂。

3)NO.7貨艙中間艙壁右舷部分全部坍塌，前水密艙壁板右舷部分變形嚴重。

4)NO.7貨艙右舷艙口蓋2片丟失，3片嚴重變形；右舷縱、橫向艙口圍撕裂、嚴重變形。

實際上，在卸貨港錨地，事故船的水下檢驗只發現右舷船底外板屈曲變形，并未發現左舷船底外板的嚴重變形。除了水下檢驗受現場條件限制之外，另一個很重要的因素就是主觀認為左舷距離碰撞位置較遠，其結構發生嚴重變形的可能性不大。貨艙和雙層底損壞范圍不一致的原因與力的傳遞有關：貨艙舷側中部主要由中間橫艙壁支撐，舷側的橫向抗撞擊能力相對較弱，撞擊時中間橫艙壁的塌陷、舷側結構的變形和被擊穿，吸收和釋放了很大一部分撞擊力，加上集裝箱的破損變形，也吸收了很大一部分能量，從而使貨艙左舷結構免于嚴重損壞。

雙層底相對舷側結構而言，結構形式決定了其剛度更大，在受到側面撞擊時，沖擊力能傳遞更遠，破壞范圍更大，但破壞的程度則相對較小[1]。上述的海損范圍也能證明這點：貨艙右舷嚴重損毀基本在距離船舶縱向中心線約2 m的地方就止住了，但雙層底的變形卻越過了縱向中心線約8 m 的距離，見圖1。

海損時往往由于現場條件等因素限制，無法直觀、準確和快速確定損壞范圍，特別是對水下或者艙內結構。從結構形式和力傳遞的角度分析海損，有利于其它類似海損的受損判斷。

圖1 右舷及雙層底損壞示意

3 海損修理檢驗

3.1 修理方案的確定

由于海損損壞范圍大且嚴重，確定船體結構的總體變形量顯得尤為重要，對船底中心線、左舷艙口圍、貨艙內縱壁的測量發現受損區域結構存在較大的向左舷偏移量，見圖2所示。也就是說在受損區域邊緣，可能單個結構并沒有明顯的變形，但存在整體的向左舷偏移變形。對如此大范圍的損壞如采取常規的構件割換修理方式很難控制船體變形，也很難對整體變形進行修復[2]。因此，采取修、造結合的方式，對主要損壞區域采取新造分段安裝的方案，該方案可以較好地控制船體變形、保證船體結構質量和縮短塢期。

圖2 船底中心線測量

船廠依據船舶結構，結合其修理工藝進行分段劃分，劃分時需要重點考慮幾個因素：海損范圍、變形控制和修正、船廠吊裝能力和分段安裝精度控制能力等，最終確定分段劃分方案，見圖3。

圖3 外板分段劃分示意

3.2 加強方案的確定

由于船艉底部線型特點所致，船艉區域只能在船底中心線處縱向擺放一排塢墩，考慮到損壞結構部分或全部割除后，右舷機艙區域和貨艙區域船體結構接近分離，此時機艙區域在切口處很容易發生變形，特別是因為船廠修理作業，艉部承受如新裝分段、機器設備和材料以及大量作業人員等各種變化載荷，將加劇艉部船體結構的變形甚至傾斜，因此，必須對損壞區域、船艉和舷側進行加強和固定，防止船體結構變形，見圖4、5。

圖4 結構加強

雙層底和舷側結構的割除和新裝是一個動態的施工過程，在一些情況下也需要對其進行加強，防止變形，這些加強都是在施工過程中逐步進行的，有些是臨時的，這些加強方式在此不再詳述。

圖5 加強布置示意

3.3 損壞結構割除方案的確定

損壞結構的割除需要考慮施工方便和船廠設備吊重能力，割除分三批次進行，第一批先切割橫艙壁和雙層底結構，第二批割除舭部結構，最后是舷側和甲板結構，割除前應依據現場的施工條件畫好切割線，割除順序見圖6。

圖6 損壞結構割除順序示意

3.4 新造分段安裝方案的確定

分段安裝的順序與損毀結構割除順序基本一致。即割除第一批損壞結構后，安裝該位置的新造分段，再割除第二批結構，然后安裝該位置新分段，最后是第三批。整個過程需要重點控制合攏時的焊接變形，防止船體中心線的進一步偏離，同時還需要考慮盡可能利用新裝分段修正海損導致的船體變形。為此，需要在塢底靠近塢墻兩側樹立標桿，用激光經緯儀作一個低于船底板200 mm的參考平面，作為雙層底分段裝配的參考面。同時，在貨艙內底板設置兩根標桿，也打一個2 400 mm高的參考平面，用來檢驗雙層底分段裝配精度和定位箱體結構。待底部分段和舭部分段吊裝到位，并完成定位焊和關鍵部位焊接后，再確定舷側分段的安裝。舷側分段吊裝前，在距離理論貨艙內縱壁板1 000 mm的位置用經緯儀作一個平行與內縱壁的平面，并在前后壁板上打好樣記，新段吊裝到位后利用該平面定位，見圖7。舷側分段先安裝舷側直體分段，其次是甲板段，最后是艙口圍。

圖7 舷側分段安裝工藝示意

3.5 過程和結果檢驗

修理過程即涉及到新造分段及其安裝，還有大量的常規修理工程，驗船師對修理過程的質量控制和結果檢驗是十分重要的，主要有如下幾個方面。

3.5.1 變形控制

由于海損導致船體結構變形嚴重，為防止變形加劇并修正損壞導致的變形，需借助激光經緯儀對船體結構的線形數據進行監控，并作為整個修理施工過程的參考。在該船在進塢后第一時間對其進行了測量，在整個施工過程中，每兩天測量一次，塢內完工后再進行測量，確保變形在可接受范圍之內。

3.5.2 材料控制

由于結構換新量大，且大量使用厚度50 mm板(替代建造厚度47.5 mm)和60 mm的EH36高強度板材和型材，這些材料的來源對造船廠而言不是問題，但對修船廠來說，一般沒有大量備貨，且從鋼廠預定的話時間上來不及，因此需要從其它途徑進貨，如其它船廠、經銷商等，所以材料來源相對復雜，且并非都是由本單位檢驗的。因此應加大對材料的質量控制，必要時應進行取樣試驗。在材料的使用過程中還應加強標識和可追溯性控制，以防用錯。

3.5.3 焊接過程控制

由于是單舷側大范圍施工，焊接過程對變形的影響非常大，應確保使用合格的焊接工藝、焊工及焊材[3]，船廠依據工藝和經驗確定合理的合攏縫焊接順序、焊道尺寸，最大程度地控制和修復變形，驗船師還應加強關鍵部位的焊接過程控制，如艙口角隅板(60 mm)等。

3.5.4 關鍵試驗控制

在修理過程中和完工后需要進行相關的測量和試驗，以確認修理符合相關要求，如應對船體線型進行測量，確認數據得到各方認可；對關鍵部位焊縫進行無損探傷試驗；對艙口蓋進行啟閉試驗；對艙內箱體導軌進行吊箱試驗；對主機、機座、軸線進行校核試驗，最后還應進行航行試驗。

4 結束語

海損檢驗中，損壞范圍的確定除了直接相關的結構和設備外，驗船師還應基于自身的專業判斷和合理的分析，適當擴大檢驗與損壞相關聯的結構或設備，以查明因損壞波及而對其余結構或設備產生的影響。這在檢驗條件受限時，如水面檢驗、水下檢驗、艙內檢查時，尤為重要，應可能就海損范圍和程度達成共識。

對于本文所述的修造結合的修理方案，除應確保能滿足船級社的相關要求外，還應充分考慮船廠的修理工藝，適當考慮船東的合理訴求，同時應和保險方溝通。只有符合規范、合理可行、共同認可的方案才能確保修理順利進行。修理過程中，由于工程量大、周期長，驗船師對質量的控制難度加大，很難做到面面俱到，應加強對關鍵步驟和要素的控制，通過有效地控制過程和結果，達到合格修理的目的。

最終，事故船歷經80多天的修期，兩次進塢、修造結合、鋼材用量超過1 100 t。各方滿意，順利、合格地完成了此次重大海損事故船的修理。

[1] 陳鐵云，陳伯真.船舶結構力學[M].上海:上海交通大學出版社，1990.

[2] 中國船級社.鋼制海船入級規范[S].北京:人民交通出版社，2012.

[3] 中國船級社.材料與焊接規范[S].北京:人民交通出版社，2012.