對(duì)船用水密門設(shè)計(jì)選用的思考

王曉俠

（駐江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司軍事代表室，上海 201913）

對(duì)船用水密門設(shè)計(jì)選用的思考

王曉俠

（駐江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司軍事代表室，上海 201913）

通過(guò)分析、調(diào)研國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)船使用情況，疏理出水面船用水密門在設(shè)計(jì)選用要求和實(shí)際使用中暴露的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)我國(guó)水面船的設(shè)計(jì)選用提出了思考。

艦船；水密門；設(shè)計(jì)選用

0 前言

現(xiàn)代艦船必須要有較好的適應(yīng)能力。新研艦船經(jīng)過(guò)總體適航性試驗(yàn)及實(shí)際使用中的大風(fēng)大浪航行的考驗(yàn)，船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和適航性能良好，滿足設(shè)計(jì)要求。但也暴露出部分型號(hào)艦船在水密性設(shè)計(jì)和制造方面存在的質(zhì)量問(wèn)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(yán)重，甚至有的小型艦艇發(fā)生過(guò)主甲板上的艙口蓋損壞等現(xiàn)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(fù)擔(dān)。

艦船在遭遇戰(zhàn)損或事故受損時(shí)，其船體的水密性除受艦船分艙設(shè)計(jì)、水密艙壁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等影響因素外，還受到水密門設(shè)置、質(zhì)量、控制和管理等的重要影響。如按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格設(shè)置和管理水密門，能在相同破損狀態(tài)下保持較好的水密性，否則設(shè)置不合理、監(jiān)管不嚴(yán)格等均可能造成受損嚴(yán)重程度的升級(jí)。從進(jìn)一步提高我國(guó)艦船抗損能力出發(fā)，有必要對(duì)艦船設(shè)計(jì)中的水密性要求舉一反三，查找出不足，及時(shí)開展設(shè)計(jì)和安裝更改工作。借此設(shè)計(jì)修改之際，筆者疏理了現(xiàn)役艦船設(shè)計(jì)中水密門的選用和安裝情況，并對(duì)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了針對(duì)性的研讀，有了一點(diǎn)新的認(rèn)識(shí)，提出供商榷。

1 國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求

我國(guó)艦船用門通用規(guī)范中按門的主要功能和使用特征可分為：水密門、風(fēng)雨密門、防風(fēng)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(kù)門、防彈門、機(jī)庫(kù)門等。規(guī)范要求水密門的承壓能力根據(jù)不同使用部位的要求選取，風(fēng)雨密門無(wú)需承受水壓，只要求滿足風(fēng)浪情況下不滲水，防風(fēng)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(shè)計(jì)時(shí)究竟選用何種型式的門，此規(guī)范沒有明確規(guī)定，需根據(jù)與總體設(shè)計(jì)相關(guān)的規(guī)范來(lái)要求，與艦船總體設(shè)計(jì)相關(guān)的主要規(guī)范和要求如下：

1）艦船船體規(guī)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(shè)置門時(shí)應(yīng)為水密門；

2）某型號(hào)規(guī)范要求：上層建筑外圍壁、主船體內(nèi)破損水線以上水密艙壁上作為主要通道處的門應(yīng)采用風(fēng)雨密門、水密門；

3）艦船通用規(guī)范要求：水密區(qū)域周界的艙壁上需要設(shè)有通道開口時(shí)應(yīng)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(fēng)雨密門，主通道上的風(fēng)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(fēng)雨密門。

國(guó)外艦船規(guī)范和技術(shù)文件對(duì)艦船用門都有明確的規(guī)定和要求。美國(guó)海軍《艦船通用規(guī)范》和《驅(qū)逐艦規(guī)范》在 624章中要求：門的種類主要包括：結(jié)構(gòu)門（非防彈型、防彈型）、防火門、輕便門等。門的緊密度要求應(yīng)和它們所在結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)如何，均應(yīng)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(nèi)壓力設(shè)計(jì)，然而，這些門的密封壓力應(yīng)不小于它們所在結(jié)構(gòu)所要求的密封壓力。在 070章中要求：要害處所的邊界，在實(shí)際可行的范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)成能防止煙霧、火災(zāi)和進(jìn)水。位于進(jìn)水水線以下的要害處所應(yīng)具有水密邊界，位于進(jìn)水水線以上的要害處所應(yīng)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(jìn)、通信、適航性和戰(zhàn)斗能力必需進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行的艙室和部位）。20世紀(jì)80年代以后美國(guó)海軍推行水密門的標(biāo)準(zhǔn)化，其產(chǎn)品材質(zhì) 為 A36 低 碳 鋼 ， 尺 寸 統(tǒng) 一 為 66in×26in（167.6cm×66cm），門、框和配套五金件在內(nèi)的總重量約為 292lb（132kg），可承受 10lb/in2（0.704kg/cm2）的靜水壓力。該產(chǎn)品由于選用的材料在海洋環(huán)境中易腐蝕和磨損、制造和安裝易產(chǎn)生缺陷，造成水密性能不佳且維護(hù)保養(yǎng)成本高，已不能滿足現(xiàn)代艦船的使用要求。鑒于上述原因，美國(guó)海軍于2002年開始又著手研發(fā)新一代標(biāo)準(zhǔn)水密門，以滿足靜水壓力性能、抗沖擊性、耐火性能、重量、采購(gòu)和安裝成本、維護(hù)費(fèi)用等要求。新標(biāo)準(zhǔn)要求減少了原設(shè)計(jì)中的卡扣和聯(lián)動(dòng)裝置的數(shù)量，使門的總重量從290lb降至213lb（99kg），材質(zhì)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(guān)閉力低，降低了機(jī)械磨損和襯墊磨損的可能性。

俄羅斯現(xiàn)代級(jí)驅(qū)逐艦設(shè)計(jì)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(zhì)材料制造。位于97-134肋骨區(qū)域第二和第三層上層建筑圍壁上的水密氣密門，均為鋁質(zhì)材料制造，位于露天甲板上的所有蓋，都是有鋼或鋁質(zhì)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(duì)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的分析

對(duì)比相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求可以看出，我國(guó)與艦船用門相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，要求不盡相同，如：艦船船體規(guī)范中對(duì)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(shè)置門時(shí)要求應(yīng)設(shè)水密門，沒有提及我們?cè)谏蠈咏ㄖ谏贤ǔ２捎玫娘L(fēng)雨密門的概念。某型號(hào)規(guī)范中要求上層建筑外圍壁、主船體內(nèi)破損水線以上水密艙壁上作為主要通道處的門應(yīng)采用風(fēng)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(fēng)雨密門？缺乏可操作性。艦船通用規(guī)范中明確：水密區(qū)域周界的艙壁上需要設(shè)有通道開口時(shí)應(yīng)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(fēng)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(fēng)雨密門。從上述三份國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)看出，艦船船體規(guī)范對(duì)艦船用門的密性要求最為嚴(yán)格，而艦船通用規(guī)范的要求是最為寬松的。此外，我國(guó)規(guī)范中要求的水密門的應(yīng)用范圍較窄，通常只在主水密艙壁、應(yīng)急脫險(xiǎn)通道、上層建筑主甲板層外圍壁等部位設(shè)水密門，水密門的承壓能力只提供了一個(gè)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(chǎn)品。鑒于上述問(wèn)題，不同的設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員，不同型號(hào)的艦船在水密門的選用上有可塑性，造成部分型號(hào)現(xiàn)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(fēng)雨密門，導(dǎo)致存在薄弱環(huán)節(jié)。

3 國(guó)內(nèi)艦船用門現(xiàn)狀

近年來(lái)我室會(huì)同船舶舾裝件生產(chǎn)廠家對(duì)艦船用水密門的結(jié)構(gòu)和密封部件進(jìn)行了改進(jìn)，以某尺寸的門為例：某型艦選用的風(fēng)雨密門材料為Q235鋼，門和框的重量總計(jì)為 150kg，而水密門材料采用高強(qiáng)度合金鋼后，門的板厚可適當(dāng)減薄，實(shí)際重量?jī)H為125kg，水密門的重量和風(fēng)雨密門相比每扇反而輕了25kg。借鑒國(guó)外艦船規(guī)范的相關(guān)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(yīng)采用水密門。對(duì)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(fēng)雨密門應(yīng)對(duì)所在艙室的密性要求進(jìn)行分析，疏理出薄弱環(huán)節(jié)，提出整改方案和建議，并結(jié)合建造、計(jì)劃修理、改裝等時(shí)機(jī)逐步安排實(shí)施。

4 思考與建議

從國(guó)外海軍艦船水密門應(yīng)用和發(fā)展可以看出，美國(guó)海軍在水密門的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、使用和維護(hù)等方面均有較為系統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)我國(guó)艦船水密門關(guān)閉不嚴(yán)、承載能力較弱、缺乏抗沖擊指標(biāo)要求、規(guī)格類型多、耐腐蝕能力差、難于維護(hù)保養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系不完善等問(wèn)題，為了進(jìn)一步規(guī)范水密門設(shè)計(jì)選型，改進(jìn)水密門的性能，建議開展必要的系統(tǒng)性研究工作，深入分析、解讀國(guó)內(nèi)外規(guī)范要求的內(nèi)涵，廣泛聽取使用部隊(duì)的意見，從提高承載能力、增強(qiáng)抗沖擊性能、提升標(biāo)準(zhǔn)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(guó)規(guī)范中有關(guān)艦船用門的設(shè)計(jì)選型方法和要求，以進(jìn)一步提高我國(guó)艦艇的抗損能力。

[1] 美國(guó)《艦船通用規(guī)范》[S]. 1974.

[2] 美國(guó)《驅(qū)逐艦規(guī)范》[S].

[3] 駐江南造船廠軍代表室. 議美國(guó)海軍“提康德羅加”級(jí)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(jí)工程師，長(zhǎng)期從事艦船設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量監(jiān)督工作。