某海損散貨船艏整體修復(fù)方案

摘? ? 要：世界貿(mào)易離不開海洋運輸，貨船作為主流載體，穿梭在全球各個港口之間。受海洋環(huán)境多種復(fù)雜因素影響，船舶在營運中常常遭遇不同程度的海損，其中包括較嚴(yán)重的撞擊、擱淺、傾覆事故等。然而受海損的船舶按要求修復(fù)后仍可繼續(xù)使用。本文對某巴拿馬型散貨船“AMC NAVIGATOR”艏部嚴(yán)重海損后整體修復(fù)施工方案做了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：海洋運輸；散貨船；海損；修復(fù)

中圖分類號：U672.1? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

Overall Repair Procedure for Damaged Bow of a Bulk Carrier

XI Xiaofeng

（ YiuLian Dockyards （Shekou） Limited，? Shenzhen 518054 ）

Abstract： World trade is inseparable from sea transport， and cargo ships are the preferred mainstream carriers， shuttling between global various ports to achieve the flow of goods. Due to a variety of complex ocean environmental factors， ships will encounter a variety of sea damage risks during navigation， including that the ship is out of control leading to collision， grounding and even capsizing etc. But the damaged ships can be still put into service after repaired according to requirements. This paper gives a brief description of the whole repair process of Panamanian bulk carrier AMC NAVIGATOR after serious damage to the bow.

Key words： marine transport; bulk carrier; sea damage; repair

1? ? ?前言

“AMC NAVIGATOR”輪是一艘巴拿馬型散貨船，總長190 m、型寬32.2 m、型深17.9 m、載重量48500 t，球鼻艏結(jié)構(gòu)。在一次營運過程中發(fā)生撞擊，其船艏NO.1貨艙朝前部整體嚴(yán)重受損變形。下文主要對該散貨船艏部損壞區(qū)域結(jié)構(gòu)修復(fù)方案進行闡述。

2? ? ?受損區(qū)域勘驗概述

“AMC NAVIGATOR”進廠后，船廠立即組織技術(shù)工藝隊伍開展工程勘驗，發(fā)現(xiàn)該輪露在水面上的海損區(qū)域范圍較大，涉及首尖艙、舷墻、艏樓甲板、NO1貨艙、雙層底艙及NO.1邊壓載艙，尤其是球鼻艏區(qū)域變形、損壞最為嚴(yán)重。而其貨艙已進水，在碼頭對船體水下部分的結(jié)構(gòu)受損情況無法直觀判斷，需要進船塢才能掌握真實的狀況。首先面臨的風(fēng)險就是要先確定船殼板破損后是否有變形結(jié)構(gòu)凸出船底板，凸出高度有多少，這是為了避免貨輪進船塢因水深不足把塢墩碰倒，從而影響船舶坐墩。同時遇到較大的困難是該輪建造年限較久，且是船東購買的二手船，無法獲取船舶建造船體結(jié)構(gòu)圖等。如果要完全依靠現(xiàn)場測量放樣，艏部復(fù)雜的雙曲線型將為整體修復(fù)工程帶來巨大挑戰(zhàn)。本船海損狀況見下圖1所示。

3? ? ?修復(fù)方案制定

工程勘驗后，船東、船檢、船廠三方召開專題會議，確定艏尖艙及球鼻艏結(jié)構(gòu)全部重新制作、艏樓分段修復(fù)回裝的總體方案。

由于海損區(qū)域鋼板嚴(yán)重變形，舊段拆除、新段吊裝成了本次修理工程的最大風(fēng)險源。同時也存在孔、洞、邊較多和重心分布不穩(wěn)等風(fēng)險。施工前，車間編制完成了詳細的割舊換新方案。在與工程部、技術(shù)部、安管部、服務(wù)車間共同探討并審核通過后，對所有施工隊伍進行了全面的技術(shù)、質(zhì)量及施工安全交底，落實各項基礎(chǔ)工作。要求在施工過程中，項目組人員需按照策劃方案，針對每一處位置的拆舊裝新進行嚴(yán)格的管控，堅決做到按圖施工、保證質(zhì)量、安全生產(chǎn)的理念。

本次修理需要進出三次船塢。第一次進塢為水下海損工程勘驗；第二次進塢為割除海損船體結(jié)構(gòu)外板，做假封；第三次進塢為球鼻艏分段對接組裝及涂裝。前兩個塢次要完成船艏分段的割除及NO.1貨艙雙層底結(jié)構(gòu)的修復(fù)。為了在有限的塢期內(nèi)順利完成各個分段的吊裝，就該輪船艏整體修理工程，圍繞施工要點，制定具體的實施方案。

根據(jù)工程策劃，明確最長節(jié)點的施工區(qū)域（球鼻艏和首尖艙分段）以及橫向同步開展艏樓甲板分段的修理工作，修復(fù)區(qū)域劃分如圖2所示。

海損區(qū)域劃分及修復(fù)計劃如下：

1）根據(jù)勘驗結(jié)果，再對照原船艏部結(jié)構(gòu)圖紙查詢板厚及扶強材規(guī)格，預(yù)估出海損結(jié)構(gòu)換板重量約為550 t，編制出材料單后第一時間著手鋼板采購；

2）海損區(qū)域主要劃分為球鼻艏分段整體預(yù)制換新、首尖艙分段整體預(yù)制換新、艏樓分段修復(fù)回裝和貨艙內(nèi)底片體修復(fù)、外板蒙皮結(jié)構(gòu)散裝修復(fù)；

3）艏樓修復(fù)分段需帶錨纜機、錨鏈筒、系纜樁等錨泊設(shè)備，復(fù)用原船結(jié)構(gòu)；

4）球鼻艏換新分段切割線位置，雙層底內(nèi)橫向框架進行封堵，做假封水密艙壁，內(nèi)底板以上貨艙內(nèi)新加2.0 m高度的橫向水密圍堰，以保證艙內(nèi)不進水，從而使艏部能提供足夠的浮力；

5）NO.1貨艙內(nèi)根據(jù)需要新加立柱結(jié)構(gòu)做加強支撐。

4? ? 修復(fù)施工流程

4.1? ?海損區(qū)域切割

該輪第一次進塢勘驗工程后，根據(jù)圖2所示方案把破損區(qū)域切割線畫好，做好立柱加固臨時支撐，在切割施工位置搭好腳手架，對艏部海損區(qū)域進行切割拆除。

4.2? ?貨艙內(nèi)底及舷側(cè)外板散裝修復(fù)

由于NO.1貨艙區(qū)域相對線型較小，內(nèi)底是平直段，可以在車間預(yù)制立體分段。船進塢后第一時間先完成水線以下的貨艙雙層底結(jié)構(gòu)海損區(qū)域的割除和分段換新、裝配、焊接工作。最外端內(nèi)底橫框架做好水密假封，舭部框架及縱骨散裝挖換。外板通過肋骨線型取樣后，然后在車間內(nèi)場壓型，現(xiàn)場散裝蒙皮修復(fù)，完成背水焊接工作。

貨艙底部分段吊裝技術(shù)要求如下：

1）NO1貨艙雙層底海損換新分段設(shè)計總重量32 t，共設(shè)置4個10 t吊耳及多個5 t吊耳，其中5 t吊耳根據(jù)現(xiàn)場實際要求設(shè)置；

2）分段運輸使用40 t平板車運輸。將船底面落在平板車上，具體位置根據(jù)起重要求進行適當(dāng)調(diào)整及加固；

3）分段吊裝后、平板車拖出來前，塢底應(yīng)及時將墊墩加上，防止分段下落傾倒；

4）所用吊耳按照吊環(huán)制作圖冊要求進行準(zhǔn)備及制作，用于分段吊裝；

5）各吊耳分別安裝在圖示相應(yīng)位置。按圖示做好吊耳反面加強及結(jié)構(gòu)加強，吊耳所有焊縫均需報品質(zhì)部檢驗；

6）卸扣、鋼葫蘆及鋼絲繩應(yīng)根據(jù)吊環(huán)載重量按標(biāo)準(zhǔn)選用；

7）吊耳焊接必需包角及滿焊，焊角高度見詳圖標(biāo)示，未注焊角高度為較薄板的0.7倍，焊后焊縫做無損探傷；

8）吊裝作業(yè)遵照公司《大件吊裝安全管理規(guī)定》，各工種按《安全技術(shù)操作規(guī)程》執(zhí)行。

待水下船殼部分施工完成后，保證整個船體外部能達到水密要求就可以出塢。通過調(diào)整尾部壓載，讓船頭上翹，在碼頭浮態(tài)下進行水線以上外板及框架的換新工作。該修理流程的制定實施可以減少在船塢內(nèi)的施工時間，為其他船舶修理騰出塢期。

4.3? ? 球鼻艏換新修復(fù)

“AMC NAVIGATOR”輪海損最嚴(yán)重的就是球鼻艏結(jié)構(gòu)，也是修復(fù)難度最大的工程。因船東無法提供該輪建造的結(jié)構(gòu)圖及型線圖、外板型值表，只有艏部結(jié)構(gòu)完工圖。因此，球鼻艏換新工程，新球鼻艏的線型是否能夠滿足型線圖的要求、球鼻艏外板及其與船體艏部外板的過渡是否光順，是考核該項工程建造質(zhì)量的重要因素之一，而對球鼻艏線型的控制又是該項工程的一個難點[1]。

基于當(dāng)前的實際情況，經(jīng)過與船東和現(xiàn)場驗船師的溝通，決定采用“型線修順法”來復(fù)原艏部型線圖。顧名思義，“型線修順法”是在沒有型值表及圖紙資料缺失的情況下，采用艏部結(jié)構(gòu)完工圖（部分嚴(yán)重損壞無法測量讀取的型值從完工圖中測取），現(xiàn)場測量原船數(shù)據(jù)與東欣軟件相結(jié)合，能夠快速修順型線的一種實用方法[2]。由車間工藝員現(xiàn)場測繪切割端面外板輪廓線，然后轉(zhuǎn)換成型值表；技術(shù)部門提取艏部結(jié)構(gòu)圖，在繪圖軟件中描繪出首尖艙和球鼻艏肋位的外輪廓線，匯總各個肋位的肋骨型線圖，然后轉(zhuǎn)換成型值表。再由專業(yè)設(shè)計師在三維繪圖軟件中建模放樣出外板輪廓，對外板進行光順優(yōu)化，達到最優(yōu)效果，見下圖3所示。經(jīng)相關(guān)方最終認可后轉(zhuǎn)換成外板加工生產(chǎn)圖給車間施工。

1）球鼻艏建造工藝要求

（1）艏柱中心線誤差≤3 mm。

（2）胎架底腳線應(yīng)有四角定位點及板縫線。

（3）拼板以肋骨檢驗線為準(zhǔn)，誤差≤2 mm。

（4）裝焊結(jié)束后切割外板加工余量。

（5）尾端大接縫平面度≤4 m，極限誤差≤6 mm。

（6）艙壁垂直誤差≤0.1 h%，（h為艙壁高度）且極限誤差<12 mm，二者取小值。

（7）分段主尺度等符合《中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GBT34000-2016》。

2）工藝過程

（1）建造方法：以艙壁為基面立造，外板反貼。

（2）胎架形式：支柱式胎架。

3）建造流程

（1）先鋪基準(zhǔn)艙壁板，使艙壁板中心線對準(zhǔn)胎架中心線，定位固定。隨之在其上劃出構(gòu)件理論線，裝配時應(yīng)根據(jù)分段的特點，盡量避免嵌入或插入。原則上不連續(xù)的構(gòu)件先裝，連續(xù)的后裝，以便裝配和對接（接縫要開坡口）。

（2）安裝艏柱。艏柱定位好后即可進行焊接，焊接應(yīng)左右對稱進行，并隨時檢查艏柱是否變形，及時用松緊螺絲調(diào)整。

（3）安裝艏柱包板。包板裝配好后，就可以進行包板與各平臺板、肋板的焊接。

（4）安裝外板。在裝配中應(yīng)注意兩邊均勻，線型號和順而且不能寬窄或胖癟差異，其余外板均是垂直裝配，安裝最后一塊封板前，與它相鄰的兩塊板的結(jié)構(gòu)焊縫距最后一塊板應(yīng)留300～500 mm的焊縫暫不焊接，以免影響最后塊板的裝配，其板路亦應(yīng)根據(jù)樣臺安排的板路線對齊。外板安裝中，必須經(jīng)常檢查分段中心線，防止分段變形。分段裝配完工后，畫出分段中心線、定位水線和肋骨檢驗線，裝焊吊耳，將分段吊離胎架上船安裝，參見下圖4所示。

圖4? 球鼻艏安裝

4.4? ?艏尖艙修復(fù)

艏尖艙受損區(qū)域在左舷，外板和肋板框架變形比較嚴(yán)重。與船東、船檢協(xié)商，同意本修復(fù)方案采用整體割除換新。由于這個區(qū)域介于球鼻艏和艏樓分段之間，考慮到船廠現(xiàn)有吊機起重能力無法把艏尖艙分段和球鼻艏分段組裝成一個總段整體吊裝，因此要分成兩個分段單獨吊運安裝。

艏尖艙分段重約95 t，在內(nèi)場上平面胎架采用正造法，待球鼻艏分段安裝完成后，再通過液壓平板車把艏尖艙分段轉(zhuǎn)運至碼頭，用300 t浮吊把分段吊運至球鼻艏分段上進行合攏裝配。其外板對接端面通過多個碼板固定，報檢合格后，再完成外板和肋板框架的焊接工作。

4.5? ?艏樓修復(fù)

艏樓區(qū)域破損范圍主要在甲板中間位置，外板及框架結(jié)構(gòu)完整性尚好。由于球鼻艏分段需要整體割除換新，為方便艏樓以下分段的吊運安裝，要先把原船艏樓甲板帶錨纜機、錨鏈筒、系纜樁等錨泊設(shè)備整體切割。因艏樓甲板跨距較大，為防止吊裝變形，整個艏樓分段要分左右兩段切割吊裝，分別吊運至預(yù)制場地，把局部變形區(qū)域結(jié)構(gòu)割除換新，在內(nèi)場再把左右分段裝配成完整分段，待球鼻艏及艏尖艙分段裝配完成再整體吊裝上船，完成對接焊作業(yè)。

4.6? ? 海損修復(fù)完成

“AMC NAVIGATOR”輪經(jīng)過精心策劃，前后三次進塢。在各方共同努力下，最終高效圓滿的完成了艏部海損修復(fù)任務(wù)。船殼外板除銹涂裝后，整個船體煥然一新，獲得船東的稱贊認可，見下圖5所示。

5? ? ?結(jié)束語

“AMC NAVIGATOR”輪本次艏部海損修復(fù)工程克服了原船建造圖紙缺失的最大難點，通過現(xiàn)場測繪外板數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化型值表輸入計算機，再采用三維軟件建模并且光順線型的處理手段，復(fù)原原船雙曲線外板，實現(xiàn)新舊外板端接口的光順對接。另外該輪采用三次進出船塢方案，分析水線下海損區(qū)域情況不明而導(dǎo)致的倒墩風(fēng)險，克服船艏被切割后無有效的帶纜設(shè)備牽引來防碰撞的難題。

船廠各部門精誠合作，嚴(yán)格按照制定的施工計劃和施工方案，實現(xiàn)了搶塢期、爭效益、贏船期目標(biāo)，保質(zhì)高效地完成了該輪的修理任務(wù)，獲得船東、船檢的一致好評，實現(xiàn)了船東、船廠合作的雙贏，為類似項目累積了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 群力， 王江， 韓洪松.球鼻艏換新工程的質(zhì)量控制工作[J]．中國修船，?2015（03）.

[2] 許書榜，陳俊發(fā).“型線修順法”在海損船舶修理中的應(yīng)用[J]．中國修船， 2013（06）.

作者簡介：席曉峰（1983- ），男，工程師。主要從事船舶與海洋工程改造修理管理工作。

收稿日期：2023-08-24