基于風險的船體結構腐蝕檢測規(guī)劃

芮營營，吳 佼

江蘇東方重工有限公司，江蘇靖江 214500

腐蝕是船體結構的主要損傷表現(xiàn)形式之一，腐蝕能直接導致船體結構的失效。為保證船體結構在現(xiàn)有風險情況下實現(xiàn)預期的功效，完全有必要對船體的結構腐蝕進行系統(tǒng)地控制和持續(xù)地檢測。本文從基于風險的船體結構腐蝕檢測的意義說起，并對船體結構的腐蝕模型加以闡明，最后提出防范船體結構腐蝕的對策。

1 基于風險的船體結構腐蝕檢測的意義

1.1 有助于延長船體的使用壽命

船體結構的每一部分均包含缺陷，因受到海洋結構物的寬度和船體運行環(huán)境等種種復雜因素制約，在實際的生產(chǎn)與運營中難免會暴露弊端。船體結構在實際運營中能降低結構的安全隱患，提高科學運營的系數(shù)。與此同時，船體結構一經(jīng)重新檢測規(guī)劃，其相應的檢測技術也會獲得有效地提升，結構的檢測和監(jiān)控也會得到技術工作者的一致贊同。船體結構在遭遇操作與環(huán)境負荷下，其結構的性能會每況愈下。假若船體結構的功能超越其正常預期壽命后，運營方就會承擔因結構、設備的老化而凸顯的安全風險，這類風險旋即會致使重大財產(chǎn)、經(jīng)濟損失，當然也會影響海洋水體質量。從這個角度來看，不斷地檢測與規(guī)劃結構的腐蝕，及時予以補救，不但可抵御船體結構“老齡化”所帶來的一系列負面效應、規(guī)避安全問題，還能獲得可觀的經(jīng)濟效益。

1.2 有利于確保船體風險處于可控范圍內

船體結構腐蝕在很大程度上是無法完全根治的和避免的，但換一個視角而言，如若定期對結構腐蝕模型開展科學、專業(yè)化的檢測規(guī)劃，則能提高預防的靈活性和有效性，對不同的損壞形式第一時間捕捉和探究，保障工程結構的合理性，努力促使最小風險處于相應的檢測策略，確保環(huán)境風險始終在一個能接受的水準，使得結構的物化特性恒定在規(guī)范指標內。

1.3 改進檢測的技術手段，提高檢測質量，維持安全性能

在這期間，選擇正確的檢測方法是根本，傳統(tǒng)意義上的檢測方法僅建立在預先設定完畢的檢測流程上，并且檢測規(guī)劃的出臺帶有濃郁的個人主觀色彩，僅憑個人的經(jīng)驗，這不利于檢測工作充滿活力。而如今采用的新型檢測方法，則將檢測的關鍵點放到高安全隱患的防治上，正確地處理和對待各異的風險系數(shù)；基于風險的檢測還能不斷地提出新的概念與方式，彌補數(shù)據(jù)匱乏的缺憾，使檢測質量與效率更上一個臺階。

2 船體結構的腐蝕模型

2.1 Guedes Soares模型

G.Soares提出了一套非線性化的模型，其用于表達腐蝕增長，并將整個腐蝕進程劃分成三個時期：首先是腐蝕防護系統(tǒng)尚且能發(fā)揮效用，還沒見到腐蝕情況發(fā)生，這時的船體結構變化浮動在5a～10a，還有一種可能是1.5a～5.5a；第二個時期便出現(xiàn)了腐蝕防護產(chǎn)生漏洞后，因腐蝕，板厚就變得萎縮；最后的時期是腐蝕走向了完結，當然腐蝕的進度也接近于零。

2.2 Paik模型

Paik提出了另外一個類別的船體結構腐蝕模型，這主要從腐蝕深度、使用時間和腐蝕保護層的壽命來判斷，用公式表示成d(t)=A(t-T)^B，腐蝕深度需伴隨結構應用時間、腐蝕防護層的性能壽命等發(fā)生變化。通常意義上講，腐蝕防護層若達到或低于5年，則便是比較嚴重的腐蝕環(huán)境；10年則是較為完美的腐蝕環(huán)境。

3 基于風險的船體結構腐蝕檢測規(guī)劃的基本原則

檢測規(guī)劃的基本原則必須用于體現(xiàn)船體結構損害的進度，保障結構風險能在可以控制的范圍內，這也是首要原則；其次，要充分運用腐蝕模型開展船體結構的預測任務，在考察、分析和觀測的前提下，對各種原因引起的腐蝕風險進行適量的評估；檢測規(guī)劃要時刻反映結構風險水準，保障船體結構風險水平。

4 基于風險的船體結構腐蝕檢測規(guī)劃的方法

4.1 在實踐中不斷優(yōu)化和改善檢測方法

船體結構腐蝕檢測本身就是一個較為繁雜的任務，要實現(xiàn)精密化、科學化的檢測規(guī)劃，就要不斷地改進檢測手段，把主要精力放在高風險的結構探測上。要理清船體結構腐蝕的成因，特別是熟悉哪個環(huán)節(jié)出的問題，把力量均放到低風險的部分上，提升檢測效果，保障船體整體結構的安全可靠；及時地組織有關專業(yè)技術人員排除腐蝕的風險檢測的不穩(wěn)定因素，創(chuàng)新決策的概念與路徑。

4.2 持續(xù)更新腐蝕模型

前文已經(jīng)提及，現(xiàn)今的腐蝕模型大都不考慮更新，這明顯違背了檢測的現(xiàn)實情形，也無法凸顯檢測的目標。此外，可靠性的檢測在模型更新中至關重要，船體結構要想克服逐步克服和減緩因腐蝕造成的經(jīng)濟損失，就需強化模型的研究，包括不失時機地更新統(tǒng)計模型和物理模型等。先從簡易化方向探究，再從實際船體結構的養(yǎng)護情況得到必備的啟迪，追尋腐蝕檢測的新思路和新模式。

4.3 及時處置船體結構腐蝕相關的不確定性因素

誠然，沒有一種檢測辦法是十全十美的，總有一些技術上的制約，現(xiàn)實中，往往會因人和環(huán)境等客觀因素的影響，致使檢測效果并不明確，如忽略這些要素，則會對檢測規(guī)劃帶來不良的傷害，同時也額外加重檢測的經(jīng)濟支付。為此，要千方百計的設置能定量集合不確定性要素的新方法和新手段，依照船體結構腐蝕的客觀實際，求得全新方案。

5 結論

基于風險的船體機構腐蝕檢測體系并未統(tǒng)一，檢測方法多元化，因而要持續(xù)地優(yōu)化檢測和養(yǎng)護規(guī)劃，提出更加經(jīng)濟、優(yōu)質、高效地腐蝕模型，進而帶來更好的效益。

[1]張道坤，唐文勇，張圣坤.基于風險海洋結構物檢測及維護研究進展[J].海洋工程，2007(3).

[2]余建星，張中華.基于風險的檢測(RBI)技術在FPSO上的應用[J].海洋技術，2009(02).

[3]李典慶，張圣坤，唐文勇.基于風險的船體結構腐蝕優(yōu)化檢測及維修規(guī)劃[J].上海交通大學學報，2009(11) .

[4]唐文勇，李典慶，張圣坤.基于風險的船體結構檢測及維護研究綜述[J].船舶力學，2010(5).