船体密性试验的研究

    朱广宏 　钱维亮

    【摘要】本文围绕船体密性试验的规范要求，展开船体生产设计和制造加工方面新工艺、新技术的研究，并制定了行之有效的对策。

    【关键词】密性试验；生产设计

    一、引言

    （一）简介

    密性试验的目的，是为了确保在建船舶和重大改装或修理船舶的液舱和水密边界的水密完整性、液舱结构的合适性以及船舶结构/舾装件的风雨密完整性。本课题主要针对南通中远川崎船舶工程有限公司（NACKS）在建船舶的密性试验进行研究。

    （二）背景

    生产设计对详细设计图纸11-801（TESTING FOR HULL STRUCTURE）的作业内容不太明确，以及对密性试验的要领、过程不甚了解。导致先行气密试验用水切孔常有遗漏的现象，对制造部组立车间的密性试验及加工造成了一定的影响。

    二、课题研究的目的

    了解11-801是否需要生产设计跟踪作业，明确生技的作业要领及流程，详细了解密性试验的要领、过程及注意事项。

    三、课题研究的对策

    通过对上述问题的研讨、分析，结合船舶设计规范、公约和NACKS现场施工工艺，制定了以下几点应对对策。

    （一）设计规范的学习

    向结构设计担当了解密性试验的原理、要领，对CSR、IACS URS14及SOLAS等设计规范及相关要求进行了充分学习。

    图（1）

    以NACKS NE111船为例，如图（1）所示，“A”或“B”记号处需要密性试验。

    （二）制造生产工艺的学习

    邀请制造部密性试验担当对密性试验的阶段、区划、步骤等进行讲解说明，生技对问题点提出并研讨。

    四、课题研讨的成果

    通过对设计规范及制作工艺的学习研究，我们对密性试验的规范要求有了充分的领悟，对生产过程中密性试验的阶段、场所、工具等有了详细的了解和认识。

    （一）密性试验的主要工具

    1、注气管、注水管；2、临时封板（图（2））；3、负压表（图（3））；4、负压板（图（4））；5、压力表（图（5））；图（2）图（3）图（4）图（5）

    （二）密性试验的种类

    1、舱室的水压试验

    该试验在船舶下水后进行，针对压载舱、燃油舱、水舱等。

    水试过程中，从外部目测舱室是否有结构屈曲等显著变形。舱室排干水后，从舱室内部目测内部结构件是否有结构屈曲等显著变形。

    部分舱室经气密试验或冲水试验确认无渗漏后进行涂装，下水后再进行强度试验。

    试验步骤：

    ①.各种人孔、管子、法兰等焊接状态的确认；②.工事孔上临时封板的安装；③.排气管的安装，用于排除舱内残余空气；④.注水管的安装；⑤.注水至规定水头高度；⑥.舱外检查；⑦.排水后舱内检查。

    注意事项：

    ①.外业根据作业方便性，在条件允许的情况下试验会尽量安排在前一阶段进行（下同）；

    ②.密性试验检查完成后方可对检查完成的焊道进行涂装（下同）；

    ③.首制船水压试验舱室较多，从第二条船开始大都改为气密试验。

    2、舱室的气密试验

    该试验在船舶坞内搭载阶段进行，针对空舱、水压试验前的压载舱等。

    舱内的分段焊缝以及构成舱室围壁的角焊缝，在涂装前将舱室充满压缩空气，用有效的显示溶液做渗漏试验。将舱室附近的人员减至最少，使舱室内的气压上升到0.02MPa（20KN/m2），检查前再降至0.015MPa（15KN/m2）。

    试验步骤：

    ①.工事孔上临时封板的安装；②.压力表的安装；③.注气到0.02Mpa，再降到0.015Mpa；④.检查，一看压力表的压力变化情况，二是对焊缝上喷洒肥皂水确认泄漏情况。

    注意事项：角焊缝的先行气密试验已经完成的部分不再检查。

    3、角焊缝的气密试验

    该试验在分段大组阶段进行，主要针对货舱区划的压载舱以及与压载舱并行的空舱、油舱等。

    试验步骤：

    ①.在角焊缝的一端装上注气口，另一端装上压力表；②.注气加压至0.02Mpa，再降到0.015Mpa；③.检查，一看压力表的压力变化情况，二是对焊缝上喷洒肥皂水确认泄漏情况。

    注意事项：

    ①.外业根据11-801发行先行气密试验要领书指示具体的分段区划；②.角焊缝的气密试验是为了涂装先行；③.对于因为有翻身工事，组立没有完成的角焊缝将在外业焊接完成后再进行先行气密试验；④.在PE或E形成的角焊缝不需要开设先行气密试验用水切。

    4、真空试验

    该试验在定盘及坞内搭载阶段进行，针对不能形成封闭舱室或不能使用冲水试验来检查的区划。如一些外板的对接焊缝、周围有需要防水的机器设备的场所等。

    试验步骤：

    ①.用喷壶在试验焊缝上喷上肥皂水；②.压上试验负压板，压力达到-0.02 Mpa，观察有无肥皂泡产生；

    5、冲水试验

    该试验在坞内搭载后进行，主要针对外板、海水柜的分段缝，所有暴露甲板和暴露钢壁的分段缝，货舱横舱壁的分段缝等非液舱区划。（以上均不包括进行水压和气密试验的场所），如锚链舱的角焊缝、舱口围、居住区的门窗等。

    试验要求：

    ①.冲水试验时喷嘴压力不小于0.2MPa（200KN/m2）；②.喷嘴与试验对象之间的距离不得超过1.5m；③.喷嘴的直径不小于12mm。

    试验步骤：

    ①.对舱口围与甲板等角焊缝进行冲水；②.喷嘴和焊缝保持在1.5m以内，喷嘴的直径不小于12mm；③.检查反面的渗漏情况。

    6、涨水试验

    该试验针对船舶居住区进行，注水至房间门槛或围板高度，检查有无渗漏。

    五、生产设计对策

    根据以上的学习研究，船体生产设计对作业流程进行优化，以便更好的配合制造作业。生产设计结构建模组作业时根据以上的研究成果对货舱区划的压载舱以及与压载舱并行的空舱、油舱等分段先行输入水切孔，方便组立在需要先行密性试验的角焊缝两头将其焊透堵死。外业科根据详细设计发行的11-801图纸制作先行气密试验要领书，生产设计工艺组再根据该要领跟踪确认，做到密性试验用水切孔无遗漏，减少制造部的修补作业。

    六、结束语

    通过该课题的学习研究，对设计规范、制造工艺加深了理解，对密性试验从设计要求到试验流程有了详尽认识，提高了我们发现问题、处理问题的能力，同时为公司降本增效做出了应有的贡献。

    参考文献

    [1]《2006钢质海船入级规范》，《IACS URS14（REV.4，AUG2012》，《SOLAS2009综合文本》.