CN115195972A - 一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法。本发明所述的船舶搁浅船底大面积破损的修复方法包括：水下摸底，对船底的受损情况进行摸底并绘制第一次进坞布墩图；船舶第一次进坞，测量换板范围并确定换板区域及划分分段；第一次出坞后进行分段设计与预制，对船体结构进行加强，绘制第二次进坞布墩图；船舶第二次进坞，按工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨，出坞前进行全面检验和排查；第二次出坞后安装集装箱底座并作试箱检验，同时进行舱盖开关试验；对船舶进行系泊试验、航行试验。本发明所述的船舶搁浅船底大面积破损的修复方法具有高效、快速和高质量的优点。

Description

一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法

技术领域

本发明涉及船舶的维修技术领域，特别是涉及一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法。

背景技术

航运在海上的船舶，难免会遇到触礁、搁浅等海损的事，其中在礁石上搁浅是一种较常见的海损事故，会造成船底破损及变形，严重情况还可能使船舶断裂。船破损后需要进行高质量和高效率地维修和修复，以减少损失。现有的修复船方法一种是散装，船进坞后把损坏的船底逐步割除，同步加工零件后装上去，散装方法采用现场直接安装零件，但是零件多，效率低，时间长、质量差，不适合大面积换板。

所以，现有的船舶修复方法对于一些船底大面积破损的船舶，难以进行修复，而且修复的质量不高且修复时间过长、效率低、成本高。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其具有高质量修复，效率高，能缩短修复时间的优点。

一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)水下摸底，对船底的受损情况进行摸底并绘制第一次进坞布墩图；

(b)船舶第一次进坞，测量换板范围并确定换板区域及划分分段；

(c)第一次出坞后进行分段设计与预制，对船体结构进行加强，绘制第二次进坞布墩图；

(d)船舶第二次进坞，按工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，出坞前进行全面检验和排查；

(e)第二次出坞后安装集装箱底座并作试箱检验，同时进行舱盖开关试验；

(f)对船舶进行系泊试验、航行试验。

本发明通过对受损船水下摸底，船体结构加强，两次进坞，极大地提高了修复的质量和效率。

进一步地，所述水下摸底的步骤包括：对所述船底的凹凸变形情况进行摸底，分别以纵向骨材和横向框架为经纬线，测量所述经纬线的交点并记录变形幅度及范围，依据摸底情况，绘制所述第一次进坞布墩图时，对所述凸出船底的位置不布置坞墩。水下摸底做标记和记录，能提高船舶坐墩的质量，凸出船底的位置不布置坞墩，可以避免凸出的位置搁到坞墩对船底造成进一步破坏。

进一步地，在所述船舶第一次进坞，测量换板范围并确定换板区域及划分分段的步骤中，对所述船舶的主尺度进行测量、记录，对所述船舶损坏的部位进行详细的检测、记录和评估，确定修理范围，对有线型的船底板，使用扁铁打样并做好标示，标明上口、下口、内样和外样，依样加工相关零件，所述换板区域包括龙骨、底板、舱壁、纵向骨材、横向框架、加强构件和舭列板，以及机舱等部位的舱、柜的隔舱壁板和底板、首部侧推器。

进一步地，所述第一次出坞后进行分段设计与分段预制，对船体结构进行加强，绘制第二次进坞布墩图的步骤包括：分段预制时将所述船底板按照所述换板区域拼制成大板，将所述船底部纵骨预装在所述船底板上，对尺寸比较确定的双层底肋板，将肋板预先安装焊接在所述底板上，做成平面分段，压制好足够长的舭部板。分段预制可以简化修复工艺，同时提高效率。

进一步地，所述对船体结构加强的步骤包括：所述船舶在码头期间对所述船的大舱开口进行结构加强。对大舱开口进行结构加强可以防止结构变形，提高修理质量。

进一步地，所述船舶第二次进坞，按工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨，出坞前进行全面检验和排查的步骤包括：第一期工程施工和第二期工程施工；所述第一期工程施工包括根据所述分段划分，将所述船底分段分两批进行拆换，并进行受力分析，先在船体强结构处设立支柱后拆所述坞墩、割除所述第一期船底海损区域的船底板，在坞底立胎架并在胎架上制作立体分段，安装第一期的分段，完成对所述船底进行换板和分段合拢焊接；所述第二期工程施工包括在所述第一期工程施工合拢口焊接完成80％以上后，在所述第一期工程施工已完工的位置加上坞墩及设立支柱，割除所述第二期工程海损区域的船底，然后进行第二期分段的合拢焊接。分两期进行施工，可以减少结构变形，提高修复质量和效率。

进一步地，在船舶第二次进坞，按修复工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，出坞前进行全面检验和排查的步骤包括:采用二氧化碳气体保护焊及按焊接顺序施焊，所述检验是对焊缝外观、内部都进行质量检验和船体密性试验，以及对舵、轴、螺旋桨的修复质量检验。进行复杂的试验可做到防患于未然，二氧化碳气体保护焊效率高，防变形效果好。

进一步地，在对船舶进行系泊试验、航行试验步骤中包括按系泊试验大纲进行系泊试验，测试主机推力，按试航试验大纲进行试航，检验船舶各项性能。试验可以使检验出修复是否达标，确保修复的质量。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本申请海损船修复方法的流程示意图；

图2为本申请实施例“南方莫娜”海损船水下摸底记录表图；

图3为本申请实施例船的纵向骨材(距舯值)位置示意图；

图4为本申请实施例“南方莫娜”海损船第一次进坞布墩图；

图5为本申请实施例“南方莫娜”海损船换板区域侧视图；

图6为本申请实施例“南方莫娜”海损船换板区域俯视图；

图7为本申请实施例“南方莫娜”海损船分段划分表图；

图8为本申请实施例“南方莫娜”海损船船底环带分期示意图；

图9为本申请实施例“南方莫娜”海损船各区域示意图；

图10为本申请实施例“南方莫娜”海损船横向分段划分示意图；

图11为本申请实施例“南方莫娜”海损船舱口加强布置纵向示意图；

图12为本申请实施例“南方莫娜”海损船舱口加强布置横向示意侧视图；

图13为本申请实施例“南方莫娜”海损船舱口加强布置横向示意俯视图；

图14为本申请实施例“南方莫娜”海损船的FR69、FR73和FR77肋骨框架位置剖面图；

图15为本申请实施例“南方莫娜”海损船的第二次进坞布墩图；

图16为本申请实施例“南方莫娜”海损船的中部典型第一期支撑横剖面图；

图17为本申请实施例“南方莫娜”海损船的首部典型第一期支撑横剖面图；

图18为本申请实施例“南方莫娜”海损船的尾部典型第一期支撑横剖面图；

图19为本申请实施例“南方莫娜”海损船第一期拆墩示意图；

图20为本申请实施例“南方莫娜”海损船首尾部分段吊装示意图；

图21为本申请实施例“南方莫娜”海损船中部分段制作示意图；

图22为本申请实施例“南方莫娜”海损船第一期拆墩示意图；

图23为本申请实施例“南方莫娜”海损船的中部典型第二期支撑横剖面图；

图24为本申请实施例“南方莫娜”海损船的首部典型第二期支撑横剖面图；

图25为本申请实施例“南方莫娜”海损船的尾部典型第二期支撑横剖面图；

图26为本申请实施例“南方莫娜”海损船出坞前检验汇签单示意图。

具体实施方式

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“正面”、“背面”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

参见图1，本发明的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，包括以下步骤：

步骤1)：水下摸底，对船底的受损情况进行摸底并绘制第一次进坞布墩图；安排潜水员潜到水下对船底凹凸变形情况进行摸底，分别以纵向骨材和横向框架为经纬线，测量经纬线的交点位置的变形幅度及范围并作记录，作为进坞布墩的依据，绘制第一次进坞布墩图，坞墩布置应避开船底凸出较大的位置。在一个实施例中，对“南方莫娜”海损船进行水下摸底，参见图2和图3，“南方莫娜”海损船以平行于船的中线的纵向骨材和在肋位上的横向框架为经纬线，测量经纬线交点位置的受损情况，如凹凸等，并记录变形幅度及范围记录在图2的记录表上。

步骤2)：船舶第一次进坞，测量换板范围；依据步骤1)的摸底情况，对于步骤1)中凸出的位置不布置坞墩。在一个实施例中，“南方莫娜”海损船第一次进坞后对它的主尺度进行测量、记录，作为修复前的数据，对船损坏的部位进行详细的检测、记录和评估，确定修理范围，对有线型的船底板，使用扁铁打样并做好标示，标明上口、下口、内样或外样等，作为加工零件时的依据。参见图4，在一个实施例中，“南方莫娜”海损船上标注的十三个凸出的位置不布置坞墩。

步骤3)：确定换板区域及划分分段；根据现场勘测情况，绘制换板区域图，在一个实施例中，“南方莫娜”海损船，主要绘制区域有FR10-FR134(Fr是英文Frame缩写，是指船体肋骨)参见图5和图6的阴影部分区域，之间所有的龙骨、底板、舱壁、纵向骨材、横向骨材、加强构件和舭列板，以及机舱等部位的舱、柜的隔舱壁板和底板，首部侧推器，预计总的换板量在500t左右。

换板区域确定好后，制定施工方案，根据船厂的起重能力、工艺方法，在一个实施例中，“南方莫娜”海损船，参见图7和图8，将换板区域按分段划分表划分成十个环带共二十三个分段进行预制，分两期进行割换。

步骤4)：第一次出坞后进行分段设计与预制；将船底板拼制成大板，将底部纵骨预装在底板上，对尺寸比较确定的双层底肋板，将肋板预先安装焊接在底板上，做成平面分段，将受损区域按分段划分表预制成立体分段，压制好足够长的舭部板。参见图8，在一个实施例中，将“南方莫娜”船底的十个环带分两期进行拆装。

参见图7、图8和图9，将“南方莫娜”船分成首部区域、中部区域和尾部区域。尾部区域三个环带，中部区域四个环带和首部区域三个环带，按分段划分图出外板拼装图，按外板展开图出数控下料图和外板纵骨加工样图，把加工好的外板和纵骨在胎架上焊接成平面分段，横向肋板现场安装。

中部区域：按分段划分图出外板拼版图，内底板拼版图，肋板数控下料图，分段结构图，外板纵骨加工样图，把外板、肋板、纵骨、内底板等全部构件预制好，进坞后直接在坞底制作立体分段。舭部结构换板部位的外板、肋板、纵骨、内底板等全部构件预制好后在胎架上焊接成平面分段。

参见图10，中部区域三个环带分两期进行拆装，每个环带分左、右舭部和中部三个分段，参见图10，内底板四周留150毫米放在舭部分段。

步骤5)：船体结构加强；船在码头期间对大舱开口进行结构加强，控制船舶变形。参见图11、图12和图13，在一个实施例中，利用“南方莫娜”海损船现有的三个沉箱对舱口进行加强，沉箱安装在主甲板位置，左右舱口围之间，每个沉箱用二十四块连接板进行连接。

参见图7、图8和图14，然后在舱内FR69、FR73和FR77肋骨框架位置用φ300*16的钢管斜支撑加强，控制下口变形。

步骤6)：船舶第二次进坞，根据第一次进坞船舶坐墩情况，完善布墩图，船底凸出部位不布墩，船底凹进部位坞墩适当加高，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，参见图15，在一个实施例中，对“南方莫娜”海损船绘制出第二次进坞布墩图。

第一期工程施工前加支柱，参见图7，根据分段划分表及拆装顺序，底部分段分两批进行拆换，在一个实施中，“南方莫娜”海损船，拆装顺序编号为(1)的5个分段第一批拆换，拆装顺序编号为(2)的另5个分段第二批拆换。拆除第一批分段前，在下一批拆换的位置设置支柱，参见图16、图17、图18，在FR.0#、17#、26#、35#、37#、47#、54#、84#、102#、116#、124#、130#、135#共设13排支柱，每排支柱左右各1条，共26条支柱。支柱设在强结构位置，中部(FR33-FR105)支撑位在三甲板(3900A.B.L)与外板连接部位，艏部支撑(FR105-首)位在三甲板(4550A.B.L)与外板连接的部位，尾部支撑(FR.-3-FR33)位在二平台(5850A.B.L)与外板连接的部位。

进行受力计算：在一个实施例中，“南方莫娜”船空船重量3070.5t，根椐重量分布图进行估算，尾部FR-3～FR33重量约853吨，中部FR33～FR105重量约1553吨，首部FR105～FR142重量约664吨。船舶重量由坞墩和支柱共同承担，一期拆除一半的坞墩，所有柱子共承担船舶重量的一半，约1535吨，以此为依据进行计算，拆换第一批分段时，尾部6条柱子每条平均受力71.1吨，中部12条柱子每条平均受力64.7吨，首部8条柱子每条平均受力41.5吨。根据柱子的受力数据设计柱子，保证其有足够的强度，柱子用400*200的焊接箱形梁，材料为13mm厚的Q235钢板，每条支柱可承受250吨，安全系数在3.5～6.0之间。

拆坞墩、割除船底海损区域的船底板，参见图19，加好支柱后移走第一期下面的坞墩，按要求割除第一期海损范围的船底结构，切割之前应对内部情况进行检查，先拆除有关电缆、管路，清除油渣。

对船底进行换板，具体施工方法是，在每个舱的船底板和舱室之间的纵舱壁、横舱壁上开工艺孔，便于施工、报验，在一个实施例中，“南方莫娜”海损船舱壁上的工艺孔高度要求离船底纵骨面300mm，尺寸约700X1200mm。参见图20，尾部区域两个分段和首部区域两个分段，每个分段分成左右两个，将预制好的分段用100吨门吊吊到坞底，通过卷扬机将其横向拉移到位，用4个手动葫芦向上吊起，把分段从坞底提升到预定位置与旧结构对接，完成分段合拢。

中部区域采用现场制作成1个立体分段，一步到位直接与原结构合拢，参见图21，具体步骤是：用门吊把加工好的构件从大舱开口处吊到坞底，现场制作立体分段，1)将第一期工程范围的旧结构完全割除，在割空后的坞底制作平面胎架；2)将外板铺在平面胎架上，拼装好后在板上安装纵骨和肋板；3)将内底板置于另一平面胎架上拼制，加装内底纵骨；4)待外底板和纵骨、肋板焊接完成后，将内底板拼成的平面分段盖上。左右侧的舭部做成平面分段，用门吊吊装到位，焊接与舭部相联接的结构。立体分段位置及尺寸与旧结构相同，可直接与保留部分合拢。

第二期工程施工，合拢口焊接完成80％以上，可以开始二期工程施工，其流程如下：1)参见图22，首先在一期已完工的位置加上坞墩，中部区域需先拆除胎架，然后拆除二期船底的坞墩；其次，参见图23、图24、图25，将柱子逐个拆除(船尾0#柱子保留)，将拆下的柱子移到下面的位置：FR.11#、15#、28#、32#、56#、67#、75#、81#、105#、113#、126#、128#，要求拆1个装1个，并就近移位。割除第二期海损区域的船底，船底结构二期安装和焊接，具体施工过程和第一期相同。

步骤7)对修复后的船舶进行质量检验，在一个实施例中，对“南方莫娜”海损船检验，1)焊缝外观质量检验：检验焊脚7mm，焊面高h≤1/2焊缝宽，不能有咬边及飞溅等缺陷。

2)焊缝内部质量检验：100％UT探伤，按船检要求拍X光片。

3)船体密性试验：采用抽真空试验来检验焊缝密性，采用舱室压风试验来检验舱室密性，采用舱室压水试验来检验焊缝密性和舱壁强度。

4)变形检验与调正。

步骤8)船舶出坞前检查确认，在一个实施例中，参见图26，对“南方莫娜”海损船修复后进行出坞检查确认，船底换板后，在船坞放水浮船之前需要各部门进行联合检查，确保安全出坞。

步骤9)对船舶进行试箱及舱盖开关试验，把集装箱放到集装箱座上，检验集装箱座的安装精度，对尺寸偏差进行调整。舱口盖安装复位，开、关舱盖，检验其使用效能。

步骤10)对船舶进行系泊试验、试航，按系泊试验大纲进行系泊试验，测试主机推力，按试航试验大纲进行试航，检验船舶各项性能。

本修复方法，把船的整个双层底外板及内部构件从头到尾包括货舱内底板全部割换，采用新的修复工艺控制结构变形，通过结构加强、减少焊接变形、过程监控和调正等一系列措施，有效控制结构变形，效果显著。而且能高质量修复，效率高，能缩短修复时间，节约成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (8)

1.一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)水下摸底，对船底的受损情况进行摸底并绘制第一次进坞布墩图；

(b)船舶第一次进坞，测量换板范围并确定换板区域及划分分段；

(c)第一次出坞后进行分段结构设计与分段预制，对船体结构进行加强，绘制第二次进坞布墩图；

(d)船舶第二次进坞，按工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，出坞前进行全面检验和排查；

(e)第二次出坞后安装集装箱底座并作试箱检验，同时进行舱盖开关试验；

(f)对船舶进行系泊试验、航行试验。

2.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：所述水下摸底的步骤包括：对所述船底的凹凸变形情况进行摸底，分别以纵向骨材和横向框架为经纬线，测量所述经纬线交点位置的变形幅度及范围并进行记录，依据摸底情况，绘制所述第一次进坞布墩图时，对所述凸出船底的位置不布置坞墩。

3.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：在所述船舶第一次进坞，测量换板范围并确定换板区域及划分分段的步骤中，对所述船舶的主尺度进行测量、记录，对所述船舶损坏的部位进行详细的检测、记录和评估，确定修理范围，对有线型的船底板，使用扁铁打样并做好标示，标明上口、下口、内样和外样，依样加工相关零件，所述换板区域包括龙骨、底板、舱壁、纵向骨材、横向框架、加强构件和舭列板，以及机舱等部位的舱、柜的隔舱壁板和底板、首部侧推器。

4.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：所述第一次出坞后进行分段设计与分段预制，对船体结构进行加强，绘制第二次进坞布墩图的步骤包括：分段预制时将所述船的底板按照所述换板区域拼制成大板，将所述船底部纵骨预装在所述船底板上，对尺寸比较确定的双层底肋板，将肋板预先安装焊接在所述底板上，做成平面分段，压制好足够长的舭部板。

5.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：所述对船体结构加强的步骤包括：所述船舶在码头期间对所述船舶的大舱开口进行结构加强。

6.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：所述船舶第二次进坞，按工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，出坞前进行全面检验和排查的步骤包括：第一期工程施工和第二期工程施工；所述第一期工程施工包括根据所述分段划分，将所述船底分段分两批进行拆换，并进行受力分析，先在船体强结构处设立支柱后拆所述坞墩、割除所述第一期船底海损区域的船底板，在坞底立胎架并在胎架上制作立体分段，安装第一期的分段，完成对所述船底进行换板和分段合拢焊接；所述第二期工程施工包括在所述第一期工程施工合拢口焊接完成80％以上后，在所述第一期工程施工已完工的位置加上坞墩及设立支柱，割除所述第二期工程海损区域的船底，然后进行第二期分段的合拢焊接。

7.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：在船舶第二次进坞，按修复工艺要求修复船底，同时修复舵、轴、螺旋桨及首部侧推器，出坞前进行全面检验和排查的步骤包括：采用二氧化碳气体保护焊及按焊接顺序施焊，所述检验是对焊缝外观、内部都进行质量检验和船体密性试验，以及对舵、轴、螺旋桨的修复质量检验。

8.根据权利要求1所述的一种船舶搁浅船底大面积破损的修复方法，其特征在于：在对船舶进行系泊试验、航行试验步骤中包括按系泊试验大纲进行系泊试验，测试主机推力，按试航试验大纲进行试航，检验船舶各项性能。

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