摘 要:本文針對(duì)內(nèi)河、海上航行的一般干貨船貨艙艙口蓋在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷展開了研究。通過剖析一般干貨船艙口蓋在船舶建造和營(yíng)運(yùn)過程中的主要問題,明確了一般干貨船的艙口蓋在設(shè)計(jì)及建造過程中應(yīng)關(guān)注的一些內(nèi)容,并提出了消除船舶安全隱患的防范建議和整改措施。
關(guān)鍵詞:干貨船;艙口蓋;問題;措施
引言
隨著國(guó)際航運(yùn)業(yè)的迅猛發(fā)展,貨船作為貨物海上運(yùn)輸?shù)闹匾d體,發(fā)揮著舉足輕重的作用,船舶的航行安全也越來越重要。貨船貨艙的艙口蓋,在保障貨船安全性方面起到了重要作用。本文將依據(jù)規(guī)范、規(guī)則的相關(guān)要求,結(jié)合筆者日常工作實(shí)際,分析貨船艙口蓋存在的一些缺陷,總結(jié)在審圖和建造過程中的檢驗(yàn)要點(diǎn),進(jìn)行淺析和探討。
一、貨船貨艙艙口蓋的功能與重要性
艙口蓋是干/散貨船重要組成部分,用于封閉貨艙,它有保護(hù)貨物、防止泄漏等作用,直接關(guān)系到貨物的安全運(yùn)輸和船舶的穩(wěn)固性。在貨物實(shí)際運(yùn)輸過程中,艙口蓋要承受巨大的壓力和沖擊力,因此需要具有較高的強(qiáng)度,保持較好的水密性,并具備防水、防風(fēng)、防塵等多重功能。同時(shí),隨著現(xiàn)代貨船艙口蓋尺度越來越大,所承受的負(fù)荷也越來越大。因此艙口蓋的設(shè)計(jì)、建造質(zhì)量與檢查維護(hù)尤為重要,直接關(guān)系到貨物的安全運(yùn)輸和船舶的航行安全。
二、一般干貨船艙口蓋設(shè)計(jì)和建造中需要關(guān)注的事項(xiàng)
(一)艙口蓋分類
1.內(nèi)河一般干貨船艙口蓋的類型
根據(jù)內(nèi)河船舶建造規(guī)范,艙口蓋一般分兩類。
(1)鋼質(zhì)艙口蓋
由板材、加強(qiáng)筋和主要支撐構(gòu)件組成。正常情況下,主要支撐構(gòu)件之間的距離≤2.5m。艙口蓋的加強(qiáng)筋應(yīng)垂直于主要支撐構(gòu)件,且通常間隔不應(yīng)超過700mm。
(2)帶活動(dòng)橫梁的艙口蓋
由沿艙口長(zhǎng)度方向均勻分布并可自由拆卸的可動(dòng)橫梁以及在可動(dòng)橫梁之間鋪設(shè)的蓋板所組成??蓜?dòng)橫梁應(yīng)為鋼質(zhì),而蓋板既可以是木質(zhì)的,也可以是鐵質(zhì)的??蓜?dòng)橫梁之間的距離,常規(guī)情況下不會(huì)超過2.5m。
2.海上一般干貨船艙口蓋的類型
根據(jù)海船建造規(guī)范,艙口蓋一般分為三類。
(1)單殼艙口蓋
這是一種由鋼材或其他等效材料制成的艙口蓋,此類艙口蓋設(shè)計(jì)有連續(xù)的頂板和側(cè)板,其下方為開放式結(jié)構(gòu),因此底部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)暴露在外。為了確保其風(fēng)雨密封性,艙口蓋應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的襯墊材料和扣緊裝置,除非存在特殊豁免。
(2)雙殼艙口蓋
這種艙口蓋類似于單殼艙口蓋,但是它具有更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)完整性和安全性,原因在于它有一個(gè)連續(xù)的底板。這種設(shè)計(jì)將底部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)件與外部環(huán)境隔離開來。
(3)箱型艙口蓋
這是一種能夠保持風(fēng)雨密封性的可活動(dòng)類型艙口蓋,主要通過防水帆布和壓緊裝置來保障艙口蓋的防風(fēng)防雨特性[1]。
(二)貨艙艙口蓋風(fēng)雨密及強(qiáng)度要求
1.內(nèi)河一般干貨船艙口蓋風(fēng)雨密要求
第一,對(duì)于需要滿足防風(fēng)雨要求的鋼質(zhì)艙口蓋,必須安裝可靠的緊固裝置和合適的襯墊材料。這些裝置和材料的安裝應(yīng)確保在任何情況下都能保持艙口蓋的封閉性。
第二,對(duì)于帶有活動(dòng)橫梁的艙口蓋,如果要求具備防風(fēng)雨特性,則必須在艙口蓋上加防水的帆布,并配備用于封閉艙蓋的壓緊條以確保密封效果,并需要滿足下列的三個(gè)條件:
一是防水帆布的單位面積最小重量根據(jù)選取的不同材質(zhì)應(yīng)滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
二是在艙口圍板或水平扶強(qiáng)材上,應(yīng)提供具有一定坡度的楔耳。楔耳的寬度不小于65mm,中心間距不超過600mm,并且楔耳距離艙口轉(zhuǎn)角位置不應(yīng)大于150mm。
三是在艙口圍板上,應(yīng)設(shè)置緊固螺栓或其他具有相同功能的等效裝置進(jìn)行捆扎,以確保艙口蓋的安全和穩(wěn)固。
2.內(nèi)河一般干貨船艙口蓋強(qiáng)度要求
規(guī)范中對(duì)兩種艙口蓋的構(gòu)件、板材強(qiáng)度均有明確計(jì)算要求,需要注意的是,鋼質(zhì)艙口蓋的主要構(gòu)件尺寸在以下三種情況應(yīng)由直接計(jì)算方法確定:
第一,艙口蓋上裝載集裝箱;
第二,艙口蓋需要承受較大的集中載荷;
第三,艙口蓋的結(jié)構(gòu)類型與規(guī)范中所規(guī)定的結(jié)構(gòu)類型不同[2]。
3.海上一般干貨船艙口蓋風(fēng)雨密要求
根據(jù)海船檢驗(yàn)規(guī)則以及海船建造規(guī)范對(duì)一般干貨船艙口蓋的要求,結(jié)合船舶不同的噸位進(jìn)行分類。
第一,針對(duì)總噸位達(dá)到或超過3000的干貨船,必須安裝符合要求的風(fēng)雨密鋼質(zhì)艙口蓋,并需要機(jī)械動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)艙口蓋的打開和關(guān)閉,并為艙口蓋或其他同等材料的艙口圍板配備襯墊和夾具。這些設(shè)備應(yīng)能夠在任何風(fēng)浪條件下保持密閉,確保防風(fēng)雨的密性,且這些裝置須獲得相關(guān)認(rèn)可。
第二,對(duì)于總噸位在500及以上但低于3000的干貨船,應(yīng)配備可機(jī)械動(dòng)力打開和關(guān)閉的鋼質(zhì)艙口蓋,通過加艙口蓋帆布、封艙壓條及其緊固裝置來保證艙蓋的風(fēng)雨密性。
第三,對(duì)于總噸位低于500的干貨船,則可選擇配備符合規(guī)則規(guī)定的活動(dòng)艙蓋,通過加艙口蓋帆布、封艙壓條及其緊固裝置來保證艙蓋的風(fēng)雨密性。
第四,對(duì)于3000總噸位以下的干貨船,艙蓋布及封艙壓條需要滿足規(guī)則以下五點(diǎn)要求:
一是艙口蓋每個(gè)支承表面的寬度應(yīng)至少為65mm。
二是艙口楔形耳的安裝應(yīng)與楔塊的坡度相匹配。楔耳的寬度不小于65mm,中心間距不超過600mm,并且楔耳距離艙口轉(zhuǎn)角位置不應(yīng)大于150mm。
三是板條和楔塊必須堅(jiān)固且狀況良好。楔塊應(yīng)由堅(jiān)韌的木材或同等材料制成。楔塊的斜率≤1/6,且尖端的厚度≥13mm。
四是每個(gè)艙口至少應(yīng)配備兩層質(zhì)量良好的艙口蓋布。艙口蓋布應(yīng)具備防水性能和足夠的強(qiáng)度,材料須獲得相關(guān)認(rèn)可。
五是所有艙口都應(yīng)配備鋼板條或其他等效配件,以便在用布密封艙口蓋后,它們能夠有效地將蓋布固定在艙口蓋的各部分上。當(dāng)艙口蓋長(zhǎng)度gt;1.5m時(shí),應(yīng)至少使用兩套此類緊固裝置進(jìn)行固定[3]。
4.海上一般干貨船艙口蓋強(qiáng)度要求
根據(jù)海船建造規(guī)范對(duì)一般干貨船艙口蓋的要求,艙口蓋強(qiáng)度除滿足相應(yīng)的計(jì)算公式要求外,還應(yīng)注意區(qū)分不同艙口蓋類型的不同點(diǎn)。
(1)鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋
一是需要采用交叉梁分析或有限元方法來對(duì)艙口蓋強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,雙殼艙口蓋或具有箱型梁的艙口蓋必須直接計(jì)算法來確定。
二是需要對(duì)屈曲強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。
三是需要對(duì)艙口蓋緊固裝置進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,選取的材料應(yīng)滿足相關(guān)要求。
四是連續(xù)縱向艙口圍板的長(zhǎng)度大于0.1倍船長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在艙口圍板兩端設(shè)置延伸的斜肘板或等效結(jié)構(gòu)和相應(yīng)支撐結(jié)構(gòu),且肘板的端部須用長(zhǎng)度至少300mm的全焊透焊縫將其與甲板焊接。
(2)鋼質(zhì)箱型艙口蓋及帶活動(dòng)橫梁的艙口蓋
一是與鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋比較,增加了屈服強(qiáng)度和撓度的要求。
二是需要采用交叉梁分析或有限元方法來對(duì)艙口蓋強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,其中明確了鋼質(zhì)箱形艙口蓋的桁材須采用直接計(jì)算法來確定。
三是需要對(duì)屈曲強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。
四是對(duì)艙口圍板的要求。
當(dāng)甲板不插入艙口圍板內(nèi)時(shí),需要將艙口角隅處的圍板彎成圓形,甲板開口角隅還需要設(shè)置嵌入板。在船中部0.5倍船長(zhǎng)區(qū)域內(nèi),此圓角半徑應(yīng)符合相關(guān)的要求。
當(dāng)甲板插入艙口圍板內(nèi)時(shí),甲板開口的角隅應(yīng)符合相關(guān)的要求,甲板開口角隅根據(jù)形狀決定是否設(shè)置嵌入板,艙口角隅處的艙口圍板可以為方形,須將縱向的艙口圍板在艙口角隅處削斜并延伸適當(dāng)長(zhǎng)度。
5.內(nèi)河與海上船舶的要求對(duì)比
第一,內(nèi)河船舶帶活動(dòng)橫梁的艙口蓋與海上航行噸位小于3000總噸船舶的艙口蓋保持風(fēng)雨密的要求基本一致,均對(duì)帆布單位面積承載重量、楔耳的尺寸及間距、蓋布及其緊固裝置具有明確要求;
第二,海上航行噸位在3000及以上的船舶需要使用鋼質(zhì)風(fēng)雨密艙口蓋,除規(guī)則提到的要求外,海船建造規(guī)范對(duì)艙口蓋強(qiáng)度提出了更高的要求;
第三,海船的艙口蓋除按照規(guī)范計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外,規(guī)則明確要求艙蓋的設(shè)計(jì)需要計(jì)算相應(yīng)的撓度,以滿足要求。
三、船舶建造過程中的問題
筆者在工作中發(fā)現(xiàn)部分海船艙口蓋存在缺陷,不能滿足規(guī)則對(duì)于風(fēng)雨密的要求,如下圖為部分具有鋼質(zhì)箱形艙口蓋的一般干貨船船舶存在的缺陷。
(一)貨艙沒有焊接楔耳
如圖1所示,不符合在艙口圍板或水平加強(qiáng)筋上應(yīng)焊有楔耳的規(guī)則要求。
(二)艙口楔耳中心間距大
要求一般干貨船艙口楔耳中心間距大于600mm,如圖2所示,不符合關(guān)于楔耳中心間距不大于600mm的要求。
(三)船舶所蓋帆布尺寸過小
船舶所蓋帆布尺寸過小無法保證風(fēng)雨密,如圖3所示,不符合至少應(yīng)備有兩層良好的艙口蓋布要求,并且艙口蓋應(yīng)防水及具有足夠強(qiáng)度的要求。
(四)船舶所用壓條為木板條
四、整改措施
在發(fā)現(xiàn)上述問題后,建議依照法規(guī)要求采取相應(yīng)的整改措施。
第一,增加艙口楔耳數(shù)量,并使其中心間距不大于600mm;
第二,加大艙口蓋布的尺寸,厚度應(yīng)為兩層,做到防水和具有足夠的強(qiáng)度,并能覆蓋艙口圍板,保證其風(fēng)雨密;
第三,將木質(zhì)壓條換成鋼壓條或其他相當(dāng)?shù)难b置。
結(jié)語(yǔ)
本文深入探討了干貨船貨艙艙口蓋建造過程中可能出現(xiàn)的問題,同時(shí)對(duì)比了內(nèi)河與海上航行不同航區(qū)貨艙蓋在規(guī)范和規(guī)則上的具體要求。結(jié)合作者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),提出了艙口蓋設(shè)計(jì)與建造過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)方面,并給出了消除相關(guān)安全隱患的有效預(yù)防措施和建議,希望能夠共同提升船舶的建造質(zhì)量,為航運(yùn)業(yè)的健康發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。
參考文獻(xiàn):
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[2]中國(guó)船級(jí)社.鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范(2016)[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2016.
[3]中華人民共和國(guó)海事局.國(guó)內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則(2020)[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2020.
作者簡(jiǎn)介:車冬磊(1985-),男,漢族,學(xué)士,助理工程師,主要從事船舶設(shè)計(jì)、審圖和建造檢驗(yàn)工作。