對船用水密門設計選用的思考

王曉俠

（駐江南造船（集團）有限責任公司軍事代表室，上海 201913）

對船用水密門設計選用的思考

王曉俠

（駐江南造船（集團）有限責任公司軍事代表室，上海 201913）

通過分析、調研國內外設計規范和實船使用情況，疏理出水面船用水密門在設計選用要求和實際使用中暴露的薄弱環節，對我國水面船的設計選用提出了思考。

艦船；水密門；設計選用

0 前言

現代艦船必須要有較好的適應能力。新研艦船經過總體適航性試驗及實際使用中的大風大浪航行的考驗，船體結構強度和適航性能良好，滿足設計要求。但也暴露出部分型號艦船在水密性設計和制造方面存在的質量問題，如：上層建筑圍壁上的門和露天甲板上的艙口蓋有的滲水嚴重，甚至有的小型艦艇發生過主甲板上的艙口蓋損壞等現象，使艙室水密完整性不能很好地得到保證，也一定程度上給艦員心理造成了負擔。

艦船在遭遇戰損或事故受損時，其船體的水密性除受艦船分艙設計、水密艙壁結構強度等影響因素外，還受到水密門設置、質量、控制和管理等的重要影響。如按照標準嚴格設置和管理水密門，能在相同破損狀態下保持較好的水密性，否則設置不合理、監管不嚴格等均可能造成受損嚴重程度的升級。從進一步提高我國艦船抗損能力出發，有必要對艦船設計中的水密性要求舉一反三，查找出不足，及時開展設計和安裝更改工作。借此設計修改之際，筆者疏理了現役艦船設計中水密門的選用和安裝情況，并對相關規范、標準進行了針對性的研讀，有了一點新的認識，提出供商榷。

1 國內外相關標準規范要求

我國艦船用門通用規范中按門的主要功能和使用特征可分為：水密門、風雨密門、防風雨密門、氣密門、阻氣門、防火門、屏蔽門、非密性門（空腹門、駕駛室移門）、冷庫門、防彈門、機庫門等。規范要求水密門的承壓能力根據不同使用部位的要求選取，風雨密門無需承受水壓，只要求滿足風浪情況下不滲水，防風雨密門只在雨水或海水飛濺情況下不滲水。而在艦船總體設計時究竟選用何種型式的門，此規范沒有明確規定，需根據與總體設計相關的規范來要求，與艦船總體設計相關的主要規范和要求如下：

1）艦船船體規范要求：上層建筑外圍壁、水密艙壁及其它有水密要求的艙室圍壁設置門時應為水密門；

2）某型號規范要求：上層建筑外圍壁、主船體內破損水線以上水密艙壁上作為主要通道處的門應采用風雨密門、水密門；

3）艦船通用規范要求：水密區域周界的艙壁上需要設有通道開口時應配置水密門；有三防要求的水面艦船外圍壁和其他水面艦船上層建筑02甲板以下外圍壁上，一般配置風雨密門，主通道上的風雨密門宜配置迅速啟閉裝置；水面艦船上層建筑02甲板以上的外圍壁上，一般可配置防風雨密門。

國外艦船規范和技術文件對艦船用門都有明確的規定和要求。美國海軍《艦船通用規范》和《驅逐艦規范》在 624章中要求：門的種類主要包括：結構門（非防彈型、防彈型）、防火門、輕便門等。門的緊密度要求應和它們所在結構的緊密度相同。開向露天的02甲板及以下的門，不管這些門所在結構如何，均應是水密的，并且至少用13lb/in2（0.915kg/cm2）的外壓力和 5lb/in2（0.352kg/cm2）的內壓力設計，然而，這些門的密封壓力應不小于它們所在結構所要求的密封壓力。在 070章中要求：要害處所的邊界，在實際可行的范圍內應設計成能防止煙霧、火災和進水。位于進水水線以下的要害處所應具有水密邊界，位于進水水線以上的要害處所應具有氣密邊界。（注：艦船上要害處所系指為保持艦船控制、推進、通信、適航性和戰斗能力必需進行連續運行的艙室和部位）。20世紀80年代以后美國海軍推行水密門的標準化，其產品材質 為 A36 低 碳 鋼 ， 尺 寸 統 一 為 66in×26in（167.6cm×66cm），門、框和配套五金件在內的總重量約為 292lb（132kg），可承受 10lb/in2（0.704kg/cm2）的靜水壓力。該產品由于選用的材料在海洋環境中易腐蝕和磨損、制造和安裝易產生缺陷，造成水密性能不佳且維護保養成本高，已不能滿足現代艦船的使用要求。鑒于上述原因，美國海軍于2002年開始又著手研發新一代標準水密門，以滿足靜水壓力性能、抗沖擊性、耐火性能、重量、采購和安裝成本、維護費用等要求。新標準要求減少了原設計中的卡扣和聯動裝置的數量，使門的總重量從290lb降至213lb（99kg），材質改由耐腐蝕的304/316不銹鋼制成，可承受15lb/in2（1.0kg/cm2）的靜水壓，把手操作的開啟力和關閉力低，降低了機械磨損和襯墊磨損的可能性。

俄羅斯現代級驅逐艦設計文件中明確：所有伸到露天甲板上的水密氣密門和安裝在水密或氣密外廊上的門，均為鋼質材料制造。位于97-134肋骨區域第二和第三層上層建筑圍壁上的水密氣密門，均為鋁質材料制造，位于露天甲板上的所有蓋，都是有鋼或鋁質材料制成水密氣密。水密氣密門或蓋的承壓能力為58.8KPa（0.6kg/cm2）～196KPa（2kg/cm2）。

2 對相關規范標準要求的分析

對比相關規范標準的要求可以看出，我國與艦船用門相關的標準規范中，要求不盡相同，如：艦船船體規范中對上層建筑外圍壁、水密艙壁及其它有水密要求的艙室圍壁設置門時要求應設水密門，沒有提及我們在上層建筑圍壁上通常采用的風雨密門的概念。某型號規范中要求上層建筑外圍壁、主船體內破損水線以上水密艙壁上作為主要通道處的門應采用風雨密門、水密門，表述較為模糊，沒有明確要求哪些部位該用水密門？哪些部位該用風雨密門？缺乏可操作性。艦船通用規范中明確：水密區域周界的艙壁上需要設有通道開口時應配置水密門；有三防要求的水面艦船外圍壁和其他水面艦船上層建筑02甲板以下外圍壁上，一般配置風雨密門；水面艦船上層建筑02甲板以上的外圍壁上，一般可配置防風雨密門。從上述三份國內標準看出，艦船船體規范對艦船用門的密性要求最為嚴格，而艦船通用規范的要求是最為寬松的。此外，我國規范中要求的水密門的應用范圍較窄，通常只在主水密艙壁、應急脫險通道、上層建筑主甲板層外圍壁等部位設水密門，水密門的承壓能力只提供了一個范圍，沒有明確如何確定和選取，水密門的尺寸和承壓能力也沒有形成系列產品。鑒于上述問題，不同的設計單位、設計人員，不同型號的艦船在水密門的選用上有可塑性，造成部分型號現役艦船的上層建筑外圍壁上的門和二甲板主通道上的門采用風雨密門，導致存在薄弱環節。

3 國內艦船用門現狀

近年來我室會同船舶舾裝件生產廠家對艦船用水密門的結構和密封部件進行了改進，以某尺寸的門為例：某型艦選用的風雨密門材料為Q235鋼，門和框的重量總計為 150kg，而水密門材料采用高強度合金鋼后，門的板厚可適當減薄，實際重量僅為125kg，水密門的重量和風雨密門相比每扇反而輕了25kg。借鑒國外艦船規范的相關要求，建議在上層建筑02甲板及以下的外圍壁、水密艙壁及其它有水密要求的艙室圍壁上的門均應采用水密門。對于在造和在役艦船的上層建筑外圍壁和二甲板主通道上采用的風雨密門應對所在艙室的密性要求進行分析，疏理出薄弱環節，提出整改方案和建議，并結合建造、計劃修理、改裝等時機逐步安排實施。

4 思考與建議

從國外海軍艦船水密門應用和發展可以看出，美國海軍在水密門的設計、試驗、使用和維護等方面均有較為系統的規范標準。針對我國艦船水密門關閉不嚴、承載能力較弱、缺乏抗沖擊指標要求、規格類型多、耐腐蝕能力差、難于維護保養、標準規范體系不完善等問題，為了進一步規范水密門設計選型，改進水密門的性能，建議開展必要的系統性研究工作，深入分析、解讀國內外規范要求的內涵，廣泛聽取使用部隊的意見，從提高承載能力、增強抗沖擊性能、提升標準化水平、減輕重量、提高耐腐蝕能力等方面入手，修改完善我國規范中有關艦船用門的設計選型方法和要求，以進一步提高我國艦艇的抗損能力。

[1] 美國《艦船通用規范》[S]. 1974.

[2] 美國《驅逐艦規范》[S].

[3] 駐江南造船廠軍代表室. 議美國海軍“提康德羅加”級巡洋艦[J]. 海軍裝備, 1995（11）.

Discussion on the Selection of Marine Watertight Door

WANG Xiao-xia
(Navy Representative Office at Jiangnan Shipyard(Group) Co., Ltd., Shanghai 201913, China)

Through analyzing and researching the domestic and foreign design specifications and usage on ships, the selection requirements on marine watertight door are given and the weakness in practical application is discussed. The discussion on the selection of marine watertight door is made.

marine vessel; watertight door; design and selection

U664

A

10.16443/j.cnki.31-1420.2015.06.014

王曉俠（1962-），男，高級工程師，長期從事艦船設計與制造的質量監督工作。