船舶修理技術(shù)工藝應(yīng)用與改進(jìn)分析

周志華

中船澄西船舶修造有限公司 江蘇江陰 214433

隨著世界范圍內(nèi)船舶修理業(yè)的迅速發(fā)展和航運(yùn)事業(yè)的需要，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)船舶修理企業(yè)發(fā)展迅速，船舶修理項(xiàng)目增多，逐漸積累了一些船舶修理經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)工藝。雖然國(guó)內(nèi)船舶修理?yè)碛袆趧?dòng)成本低和豐富的修理經(jīng)驗(yàn)，但是在船舶維修的整體增長(zhǎng)情況下，仍需要不斷提高船舶修理水平，努力承接大型、高附加值、高科技的維修工程，以更好地促進(jìn)船舶修理進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段[1]。

1 船舶維修時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

1.1 清洗船舶管路

船舶管路清洗時(shí)，有兩個(gè)主要問(wèn)題需要注意：清洗部件時(shí)要小心，清洗完畢后，對(duì)零件進(jìn)行搞糟，主要是由于吸附力強(qiáng)。干燥后，干燥后還用保護(hù)膜保護(hù)零件，防止腐蝕；清洗管道時(shí)，必須將其清洗后烘干，主要通過(guò)風(fēng)機(jī)吹掃管道，使管道不容易被清洗液腐蝕損壞。

1.2 船舶涂裝

（1）船舶涂裝或除銹時(shí)，應(yīng)覆蓋和屏蔽部分裝甲部件；（2）船舶安裝上船前，必須進(jìn)行表面處理，并預(yù)先涂上防銹底漆；（3）大部分鋼鎧裝件在安裝前應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行銹蝕和涂裝工作；（4）除部分有色金屬和特殊部件外，大部分船舶配件應(yīng)涂漆保護(hù)；（5）船舶安裝前，通常要涂上底漆。所述底漆原則上與所安裝部件的底漆相同。（6）對(duì)于一些安裝范圍廣、通用性強(qiáng)的裝置，可以進(jìn)行噴涂。船上可安裝用途廣泛的環(huán)氧底漆或車間底漆；（7）錨固機(jī)、絞車、舷梯等專用設(shè)備，可在船舶下水前與周圍其他部件均勻涂敷一層面漆；（8）當(dāng)裝甲發(fā)生局部涂層損傷時(shí)，失效的涂層應(yīng)均勻研磨，涂上相應(yīng)類型的涂料，逐層修復(fù)。

2 船舶維修技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 冷焊技術(shù)

從理論上來(lái)看，船舶內(nèi)部結(jié)構(gòu)中一些非常重要的位置都會(huì)存在一定程度上的化學(xué)腐蝕，當(dāng)船舶使用年限相對(duì)來(lái)說(shuō)較長(zhǎng)時(shí)，這些化學(xué)腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率也會(huì)隨之增加，低工作人員的船舶修理工作帶來(lái)了較大的難度，為了使得該船舶在一些惡劣的環(huán)境中也能夠安全穩(wěn)定地航行，工作人員引進(jìn)了德國(guó)先進(jìn)的船舶修理技術(shù)，該技術(shù)主要是以金屬陶瓷為主體，通過(guò)冷焊的方式來(lái)修復(fù)出現(xiàn)磨損和腐蝕的船舶零件，通過(guò)該技術(shù)所修復(fù)的零件其使用壽命會(huì)相應(yīng)的延長(zhǎng)，即使在一些惡劣環(huán)境中也能具有較為理想的耐用性。

2.2 激光熔覆技術(shù)

在傳統(tǒng)的修船工藝中，損壞的零件一般采用電極堆焊、涂覆和電鍍的方法進(jìn)行修復(fù)。這些技術(shù)對(duì)于一般零件的維修已經(jīng)足夠了，但是對(duì)于一些特殊和重要的零件來(lái)說(shuō)就不夠了。但不能達(dá)到令人滿意的水平。為了能夠快速修復(fù)某些重要部件，可以采用激光熔覆技術(shù)，在修復(fù)部件時(shí)能夠快速、有效、可靠地進(jìn)行修復(fù)，且成本較低，綜合能力強(qiáng)，變形小，適用于船舶快速修復(fù)。受損的部分。

2.3 高壓清洗技術(shù)

該技術(shù)在修船工作中的作用是大大提高清洗劑的維修效率，從而有效地節(jié)省維修人員的維修時(shí)間，為修船企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中占據(jù)一席之地。高壓清洗技術(shù)的使用不僅加快了維修人員的維修速度，而且有效地清除了一些困在船內(nèi)的污垢。與傳統(tǒng)的船舶清洗技術(shù)相比，該技術(shù)更加清潔，因此該技術(shù)也受到船舶維修企業(yè)的廣泛應(yīng)用。

2.4 零件清洗技術(shù)

在船舶修理過(guò)程中，大多數(shù)船舶都有各種各樣的機(jī)械設(shè)備，許多需要修理的部件需要在修理前或修理后進(jìn)行清洗。柴油以前用作清潔介質(zhì)，用手工清洗。這種方法不僅效率低，而且成本高，對(duì)操作者有害。先進(jìn)的零部件清洗機(jī)可以清潔關(guān)閉設(shè)備的一部分，和水溫度和壓強(qiáng)的清潔劑可以產(chǎn)生綜合效應(yīng)，這不僅是有效的，但也有一個(gè)非常低的成本由于清潔液的循環(huán)使用[2]。

3 案例探討

舵系是影響船舶運(yùn)行性能和正常航行的重要設(shè)備之一。如果操縱船舶的舵系出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，其后果將是災(zāi)難性的。航行中，遠(yuǎn)洋船舶與舵葉相撞，舵桿嚴(yán)重變形，肉眼可見(jiàn)。

修理方案的選擇和施工流程：

該船舵機(jī)由Kawasaki公司于2015年生產(chǎn)，半懸掛舵，舵桿和舵葉的連接方式為鍵連接和液壓連接混合形式，上舵承為平面止推滑動(dòng)軸承，舵桿套和舵銷套均為高分子材料。舵桿質(zhì)量9t，舵葉質(zhì)量35t。由于操作失誤導(dǎo)致舵系發(fā)生故障，通過(guò)轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)舵柄0°，舵葉實(shí)際已達(dá)右舵18.5°；且轉(zhuǎn)舵時(shí)舵機(jī)出現(xiàn)極大的噪聲和振動(dòng)。通過(guò)分析與研究決定采取下列措施給予修理。

3.1 水下檢驗(yàn)

經(jīng)水下檢查，確認(rèn)舵葉本體無(wú)裂紋，變形明顯，完成了舵葉的結(jié)構(gòu)修復(fù)工作。

3.2 漂浮狀態(tài)下舵機(jī)及舵桿拆卸

（1）舵機(jī)拆卸，損傷程度檢查：①先將轉(zhuǎn)向座螺栓標(biāo)記好，拆卸所有螺栓。②用倒鏈換擋舵機(jī)，并將其置于預(yù)制支架上。③在現(xiàn)場(chǎng)拆卸舵機(jī)，拔出柱塞。檢查柱塞表面、油封和缸套后，無(wú)明顯損壞。④將柱塞抬回車間，架在車床上，水平，用千分表測(cè)量其曲率。最大彎度為6.7毫米，柱塞桿需要翻新進(jìn)行維修。

（2）舵桿拆卸，損傷程度檢查：①水舵。設(shè)置倒腳手架，將舵葉與船體結(jié)構(gòu)焊接為一體，確保舵葉在舵柄和舵桿拔出后固定到位。②取下舵柄。根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)，分蘗正常拆卸質(zhì)量為138.1t。在實(shí)際施工中，采用預(yù)制專用工具、電動(dòng)液壓泵和三個(gè)100t液壓油頂。加熱1h后，分蘗成功拆卸。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)鑰匙和鍵槽位置有明顯的拉痕，舵桿上端彎曲。

（3）拆卸舵桿：根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)，舵桿正常拆卸壓力為3801.16kN。在實(shí)際施工中，我們使用了電動(dòng)液壓泵和四個(gè)100t液壓油頂。加熱1h后，成功拆卸舵桿。

3.3 舵機(jī)的修理

舵機(jī)柱塞桿最大彎曲為6.7mm，故采用冷彎、噴涂、光車的流程進(jìn)行翻新修復(fù)，由于柱塞桿的尺寸小，較易修復(fù)。

3.4 舵桿的檢查及修復(fù)

①測(cè)量。舵桿總質(zhì)量為7t，長(zhǎng)度為7m。舵桿端頭用10m車床固定，端頭用千分表調(diào)至零。然后，在舵桿上每0.6m取一個(gè)點(diǎn)，共取13個(gè)點(diǎn)來(lái)測(cè)量曲率的大小。如圖1所示。

圖1 彎曲狀態(tài)圖

②校直。根據(jù)彎曲狀態(tài)圖找到校直支點(diǎn)和壓力點(diǎn)后，由液壓機(jī)壓力施加兩次壓力，舵桿基本校直。

③退火。冷壓舵桿具有較大的內(nèi)應(yīng)力，在使用過(guò)程中為了避免回彈，必須通過(guò)退火消除應(yīng)力。退火溫度為600℃，均勻升溫至75℃/h，當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，保溫2h，保溫結(jié)束于爐內(nèi)冷卻。當(dāng)工件恢復(fù)到正常溫度并再次測(cè)量時(shí)，沒(méi)有觀察到明顯的變形。

④補(bǔ)焊光車。再次檢查車床上舵桿的變形情況，在舵桿配合位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)焊接，等待修復(fù)舵軸承孔和舵片。在舵軸承孔和舵片逐漸變細(xì)后，采用輕型汽車。

3.5 舵桿和舵葉上錐孔的藍(lán)配

舵桿和舵葉錐孔藍(lán)色用于將舵葉垂直放置，藍(lán)色火柴使用200t龍門起重機(jī)。為安全施工，在測(cè)量舵葉形狀和尺寸后，預(yù)制專用工裝，將舵葉放置其中，并將舵葉焊接在鐵板上固定。然后搭建腳手架，使施工人員能夠順利進(jìn)行藍(lán)配工作。藍(lán)色匹配最終達(dá)到85%的接觸面積并通過(guò)驗(yàn)收。

3.6 舵桿和舵柄的藍(lán)配

藍(lán)色工作的舵桿和舵柄也處于垂直狀態(tài)，配有一臺(tái)200t龍門起重機(jī)。首先，測(cè)量分蘗的形狀和大小。然后將分蘗固定在預(yù)制底座上，底座焊接到地錨上，然后進(jìn)行藍(lán)工。藍(lán)色匹配最終達(dá)到85%的接觸面積并通過(guò)驗(yàn)收。

3.7 舵銷和舵葉下錐孔的藍(lán)配

舵銷尺寸較小，與舵葉的藍(lán)色匹配工作采用水平狀態(tài)，可與小車提升機(jī)匹配。藍(lán)伴侶最終達(dá)到85%的接觸面積并通過(guò)驗(yàn)收。

3.8 應(yīng)急舵和自動(dòng)舵的試驗(yàn)

船舵系統(tǒng)安裝后，通過(guò)海試應(yīng)急舵試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。自動(dòng)舵的舵角指示器和反饋機(jī)構(gòu)在調(diào)整后也恢復(fù)正常。本章對(duì)船舶受損的舵系修復(fù)進(jìn)行了分析，并根據(jù)船舶的現(xiàn)狀對(duì)原有的修復(fù)過(guò)程進(jìn)行了改進(jìn)。最后，滿足了船東對(duì)修船質(zhì)量和修船周期的雙重要求，順利完成了修船任務(wù)。修復(fù)。船舶投入運(yùn)行一段時(shí)間后，反饋舵系統(tǒng)運(yùn)行正常，狀態(tài)良好。通過(guò)本文的研究，可以幫助和借鑒船舶舵修理的工藝選擇和實(shí)施[3]。

總之，中國(guó)因?yàn)榈乩砦恢玫脑颍诖爸圃祛I(lǐng)域方面一直是處于領(lǐng)先地位，其船舶維修也是在國(guó)際占據(jù)重要的地位。如何對(duì)船舶進(jìn)行維修，應(yīng)用修理技術(shù)，并能夠根據(jù)時(shí)代的變化，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)技術(shù)工藝的加工和改造，從而使船舶維修技術(shù)更上一層樓，是國(guó)內(nèi)船舶維修企業(yè)應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)。為了提高船舶維修企業(yè)相對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)該在船舶維修的過(guò)程中，尋找自身維修技術(shù)中的不足，進(jìn)行分析研究，工作人員能夠結(jié)合國(guó)內(nèi)外的技術(shù)進(jìn)行整合，從而總結(jié)出新的適用技術(shù)，加強(qiáng)船舶的維修實(shí)力，使船舶的維修工程能夠保質(zhì)保量，提高效率，節(jié)省成本。