角焊縫充氣試驗風險及控制方法

為了將水密焊縫密性檢驗及涂裝作業工序前移，改善現場施工條件，降低工人勞動強度，減少因焊縫返工引起的涂層破壞，使產品后續建造、檢驗更加順利，需在分段階段提前完成各艙室周界的焊縫密性試驗，我們將這種試驗稱為分段預密性。分段預密性是將艙室要求的氣密焊縫分解為艙室水密艙壁周界各焊縫的密性，并在分段階段利用氣密試驗方法檢測水密焊縫的氣密性，而分段預密性的主要方法包含角焊縫充氣試驗、抽真空試驗以及其他得到認可的試驗方法。相比較抽真空試驗而言，角焊縫充氣試驗會大大節省船東、船檢報檢時間，而且對角焊縫密性質量驗證標準更高。因此國內眾多船舶建造企業都在各船型建造中，大力推廣“角焊縫充氣試驗”。

1.角焊縫充氣試驗原理

為了將涂裝及檢驗工序前移，改善現場施工條件，降低工人勞動強度，減少因焊縫返工引起的涂層破壞，使產品后續建造、檢驗更加順利，需提前做好液艙周界的角焊縫密性試驗。角焊縫密性試驗是利用雙面連續焊縫內部未熔透區域所形成的封閉空間作為氣道（詳見圖1），在被試驗的一段角焊縫的單側焊縫上的兩端搭焊二塊覆板（詳見圖2），通過覆板外接供氣管和壓力表，通過供氣管向氣道內充氣，空氣在補板處的流向詳見圖3，當氣道內氣體壓力達到規范值后，拔出進氣管上的空氣包快速接頭，然后用檢驗液（肥皂水等）來檢查角焊縫的滲漏。報驗完成后，將外接進氣管和壓力表拆除，連接覆板上的帶螺紋孔焊接封堵，該覆板將永久性地保留在結構上。角焊縫密性試驗原理詳見圖4。

圖1：氣道示意圖

2.角焊縫充氣試驗原理缺陷

2.1 水密補板雙氣道問題

由于水密補板與肋板存在50mm搭接區域，該搭接區域形成兩個氣道，在角焊縫充氣試驗時，有一個氣道暢通，就能保證充氣試驗的成功，但是另外一個氣道是否暢通我們無法保證（詳見圖五）。因此針對水密補板區域該試驗無法保證其氣密性，若在船舶建造中使用“角焊縫充氣試驗”方法檢測氣密性將存在巨大風險。

圖2：連接板、止流孔安裝示意圖

圖3：空氣在補板處的流向示意圖

圖4：角焊縫密性試驗原理示意圖

圖五 補板雙氣道示意圖

圖六 型材貫穿止漏孔之間焊縫

2.2 縱骨貫穿水密肋板位置

兩止漏孔之間300mm角焊縫氣密問題（詳見圖六）。通過角焊縫充氣試驗后水密壁處密性實驗將不在檢查，而傳統的整艙壓氣的氣密試驗方法，檢查時，是檢查到止漏孔位置的。而大連船舶重工發送給我們的組立圖和相關工藝文件并沒有對該區域氣密性作出說明，因此該區域未得到監控，存在較大風險。

2.3 各船舶企業現場施工水平也存在較大差距

尤其是焊縫質量存在很大問題，若沒有通過有效驗證而大面積推廣角焊縫充氣試驗，將承受巨大風險。在角焊縫充氣試驗剛剛推行前期，船東、船檢反饋存在部分船廠的現場施工人員為了角焊縫充氣試驗的成功，存在違規施工，這也對船舶建造質量造成巨大風險。

3.角焊縫充氣試驗風險控制方法

對于風險控制的方法，可以采用以下辦法：

3.1 對于雙氣道問題

1）采用雙保險的形式，降低風險，繼續推進角焊縫充氣試驗，在角焊縫充氣試驗成功之后，對該區域進行抽真空檢測，當經過長期的驗證建造廠施工工藝對該處風險可控后，可在后續船舶上對水密補板區域進去抽查，此方案需要得到船東、船檢同意?；蛘叽嬖谒苎a板位置角焊縫不采用角焊縫充氣試驗，而采用抽真空方法進行密性檢驗。2）對存在水密補板的水密壁，不進行角焊縫充氣試驗，改為整艙壓氣來檢查氣密性。此方法將造成在合攏前，該區域將無法涂裝，焊縫質量無法檢查。

3.2 對于縱骨貫穿區域

1）可將貫穿水密壁T 型材腹板與面板之間角焊縫改為全焊透，雖然全焊透焊縫質量能得到保證，但全焊透焊縫是否一定氣密還是無法保證；2）若繼續推進角焊縫充氣試驗，該300mm區域需要進行抽真空。3）若存在水密補板區域，改做整艙壓氣來檢查氣密性，則該300mm區域在整艙壓氣時一并檢查。

3.3 對于施工風險的控制

1）水密艙壁板裝配前應注意艙壁板及角焊縫處板邊的切割精度和直線度，要求板邊正反面偏差不超過2mm，直線度不超過3mm；上胎板的平整度，其不平整度需小于3mm；2）水密艙壁板裝配應注意焊縫存在間隙，則間隙需小于2mm，水密壁處的縱骨、橫梁在艙壁裝配前必須焊接完成；3）各分段結構焊接應按照WPS要求焊接，角焊縫應通過三道焊接的方法施焊，水密壁角焊縫第一道焊應采用小電流焊接；4）嚴禁在角焊縫施工過程中塞雜物，嚴禁在水密壁裝配處扣槽形成氣道。

4.結論

角焊縫充氣試驗能節省船舶建造成本，但全面推廣會存在巨大風險，應在充分認識到風險的情況下，對風險進行有效控制，保證水密焊縫的水密性。通過試驗方法的調整、結構特點的優化以及建造過程中的控制，可以對工藝存在的風險進行消除，以保證船舶建造質量。目前階段在不存在補板的水密角焊縫采用角焊縫充氣試驗，而存在補板的水密角焊縫有艙室氣密試驗進行檢查是常用的方法。而且在艙室氣密試驗階段檢查貫穿孔處的結構的氣密的同時也可以型材水密壁止漏孔之間的焊段密性。