船舶结构缺陷简析

发布 2021-05-30 21:55:28 阅读 7966

船体在营运过程中所产生的结构性缺陷是不可避免的,而其中的某些缺陷可能产生危险的后果,使船体可靠性降低、船舶营运性能变坏。船舶结构的维护随着船龄的增长日益重要。当船舶达到或超过它们的期望寿命时,船舶运输部门将不得不面对由于结构损伤而增长的危险性,这种潜在的危险性一旦发生将会导致重大事故,造成重大人员**、财产损失和环境污染。

因此,本文内容就船舶主要的结构缺陷原因及其危害性进行简要介绍。

1)结构腐蚀(如图1,图2)

船体结构中在水上部分的腐蚀:船体中处于水上的部分主要包括甲板、上层建筑以及干舷。这些船体的水上部分在平时主要受到雨雪、海水飞沫以及海洋大气的影响,而且这些因素都是造成船体水上部分严重腐蚀的重要原因。

在海洋大气中,存在着大量的氮化物,这样就使凝结水加剧了对船体结构的破坏。

船体结构在水下部分的腐蚀:船体结构在水下的部分一般包括艉部、艏部、船底和船舷四个部分。船体的艏部长期处于波浪区,并且该处长期泡沫翻滚。

海水能够对船只的壳体产生强大的流体动力,首当其冲的是涂层,涂层通常会受到严重的破坏。而船舷部分的外壳在船体停靠时经常会使船舷的表面涂层受到严重损害。船体结构中的船艉主要是由铜合金材料制成,尤其是在船体的端部,极易发生严重的阳极极化现象,这种现象可以造成严重的船体腐蚀。

船体的外部涂层极易遭受严重的破损。此外,海洋中的一些漂浮物也可能会对船体的涂层造成严重的破坏。

船体内部结构中的相关腐蚀:由于船体存在不同的使用条件,因此不同船体内部舱室也会有不同程度的腐蚀。比如工作舱与居住舱的腐蚀程度一般来说就会比较轻,并且看不到比较明显的腐蚀痕迹。

但是在卫生舱中就会存在较为严重的腐蚀现象。尤其是浴室、厕所以及洗漱室中的腐蚀状况比较严重。在船体的货舱中,由于经常装卸货物,同时还有积水和冷凝水的双重作用,所以货舱结构中的涂层更容易遭到破坏。

货舱中的涂层遭到破坏以后,就容易使船体中的内底板和货舱壁加快腐蚀的速度。另外,船体中液舱的腐蚀程度较为严重。

相关保护措施:选择耐腐蚀的船体材料;选择一套合理的科学的涂层系统;采用电化学保护措施。

图1.船体腐蚀图2.船体腐蚀。

2)船体裂纹(如图3,图4)

使用过程中的问题:舶在营运过程中遭遇到严酷的海况、装卸货程序等安排不当, 造成在船的中部产生过大的应力。

节点设计的问题:舶在新造时的节点设计不合理,如肘板、辅强材、半桁等没有进行软趾化处理,相对于与其连接的肘板、辅强材来讲,其下的纵骨刚性较弱等。

施工质量问题:新造时由于装配、焊接、打磨施工质量不佳而造成裂纹的始发点,在这3 个因素中, 由于上下结构的错位所造成面外位移是诱发裂纹发生的主要因素。包角不完全、咬边、过度打磨在构件上造成沟槽等, 也是疲劳裂纹的根源。

图3.某集装箱船大合拢缝处断裂图4.货舱区角隅板产生裂纹。

3)船体变形(如图5)

船体变形不仅影响外观,而且还影响装配质量、装配工效。因为变形,舱容计量不准,易引起船主和货主的纠纷;因为变形,导致船体有些部位应力集中,构件易疲劳,随之影响船舶使用寿命和安全性。从变形范围来看,船体变形可分为总体变形和局部变形。

导致总体变形的因素有:船台基础不牢固、没有或极少采取反变形措施、装配余量不足、船台装配无次序或次序不合理等。导致局部变形的因素有:

装配精度不高、焊接程序不当、工序衔接调度随意性、矫正不到位等。如果这些变形得不到有效控制和处理,将对船体结构质量留下较大隐患。

图5.船体变形破坏。

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