船體結(jié)構(gòu)修理工藝

1、船體結(jié)構(gòu)修理工藝一，常見的幾種施工工藝1. 結(jié)構(gòu)更換：更換損壞了或蝕耗了的部件，使之恢復成原有的形式；2. 結(jié)構(gòu)部分更換：考慮到整個結(jié)構(gòu)更換比換困難，涉及面廣，其中有的部件的蝕耗還未到非換不可的程度，征得驗船師的同意，可以進行結(jié)構(gòu)部分更換；3. 結(jié)構(gòu)矯正：在更換外板、甲板時采用，主要包括冷加工矯正和就地熱矯正；4. 結(jié)構(gòu)拆下、矯正、裝復：有時外板變形嚴重，無法就地矯正修復，則將外板拆下送到車間，利用機械設(shè)備進行矯正，待在外板原來的部位的內(nèi)部骨架就地矯正結(jié)束后，再將外板原位裝復，必要時亦可將骨架一起拆下送車間矯正；5. 結(jié)構(gòu)拆除：有時船體經(jīng)過改裝后，有一些結(jié)構(gòu)已無存在的必要，須予以拆除；6. 焊

2、接工藝：（1）焊接前，接縫處應批出斜坡口，以消除夾縫空檔。常見的坡口按焊接的要求有V形、Y形、X形和K形；（2）焊接表面冷卻后有一層灰色的焊渣，必須鏟除干凈，防止夾渣。焊縫要求均勻平整，如焊坑、咬邊或者燒穿鋼板，均為不合格，應當刨除重焊；（3）對于舊焊縫的修理，不可直接在原有的焊縫上面加焊，應將待修的舊焊縫及其兩端各延長58mm長度全部刨掉，批出整齊的斜坡口，然后焊接，要特別注意新、舊焊縫接合處的質(zhì)量；（4）對于構(gòu)件本體裂縫的焊接，必須先在裂縫的兩端各鉆一個止裂孔，以便使其內(nèi)應力在此處向各個方向分散，然后批槽堆焊。如果焊接大尺寸的銅制構(gòu)件的裂縫，除必須鉆止裂孔及批槽外，還應當預先用慢火將構(gòu)件烘

3、熱，保持在一定溫度上焊補；（5）對于地環(huán)、羊角等的焊接，如帶底座者，應按復板焊接的工藝要求進行焊接；如天底座者，其腳部應批成錐形然后堆焊，不可采用僅在圓鋼角部堆焊一圈的方法。二，船體滲漏及其修理工藝1. 產(chǎn)生原因：由于金屬遭受腐蝕，其完整性就逐漸遭到破壞，在焊縫處局部強度逐漸下降，加上船舶在海面上經(jīng)常收到水的壓力和波浪沖擊，以及船舶主機、輔機工作時引起的船舶振動，還有不正確的貨物裝載與移動，船舶在波浪上時而中拱，時而中垂等，在這些外力的作用下，船舶產(chǎn)生縱向和橫向的彎曲，使船體發(fā)生變形，在腐蝕嚴重處就造成焊縫紋路增大，從而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，這在船體外板、甲板和水密艙壁的接縫處常可見到。2. 修理工藝

4、：船體出現(xiàn)滲漏的地方，多在焊縫處，這是因為焊接過程中有夾渣、氣孔、裂紋、未焊透等缺陷，以及不合理的施焊程序造成了應力集中；在使用過程中，又受到各種外力的作用而產(chǎn)生了裂縫，從而產(chǎn)生了滲漏。這時，一般均采取刨掉該處焊縫，重新補焊的辦法來消除；為了使新舊焊縫接頭過渡良好，在刨除漏水焊縫時，一般比原漏水焊縫長5075mm。根據(jù)損壞程度，也可采用補板或換新的辦法。補板可分挖補和貼補兩種，即在焊水的焊縫處挖補或貼補一塊比漏水焊縫長的鋼板，四周連續(xù)對接焊或連續(xù)搭接焊。在漏水嚴重而補板又不可能的情況下，應采取換新的辦法，即在漏水焊縫兩側(cè)的鋼板全部割除換上新鋼板，挖補和換新僅在大小上又區(qū)別，其工藝過程如下：（1

5、） 在決定挖補或換新的板的邊緣（或焊縫上）畫好切割線，測量外形尺寸，如有必要應在適當肋位制作樣板；（2） 根據(jù)現(xiàn)場測得得數(shù)據(jù)加放適當?shù)糜嗔浚ㄒ话忝窟吋臃?050mm）后號料切割，并加工成形；（3） 在待拆除得板上按預先畫好得切割線割，（在適當位置保留46個小段約50mm長得板縫暫不切割），切割時必須注意不要損傷骨架；（4） 割除板與骨架間得角焊縫，在適當位置焊上吊環(huán)并掛上葫蘆鉤住待拆板石，再割去保留的小段板縫，將板取下；（5） 修順切割邊緣，請氧化物后，將預先加工好的新板裝上。板材先與骨架貼緊，然后從該板的中間肋骨近中點處向上下及前后盡可能地施以定位焊，隨后割除新板四周余量（常為套割），并由中

6、間向兩端對對接焊縫施以定位焊；（6） 根據(jù)需要裝妥馬板后，先焊板在艙內(nèi)的對接縫，施焊程序如圖：（7） 一般采取逐步退焊法進行，以避免焊后產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，然后焊板與內(nèi)部骨架的角焊縫，最后在板的外面，將板對接焊縫刨開槽后進行封底焊；（8） 板縫焊妥后拆除馬板、鏟去焊疤，對焊縫進行密性試驗檢查其有無夾渣、氣孔、裂紋、未焊透等缺陷。必須注意：在補板或者換新時，未動的舊板邊緣已形成了堅固的框架，這樣就會妨礙補板或換新板在焊接時的自由收縮，以至產(chǎn)生了殘余應力，這時補板或換新板的四角就容易出現(xiàn)裂紋，為克服這一缺陷，必須采取以下措施：A. 將補板的四角（或換新板的四角及割除部位的四角）做成圓角，其曲率半徑不

7、得小于板厚的三倍；B. 安裝時應注意新板/補板與舊板對接/搭接間隙不得大于1mm，使其緊密接觸，另外，為了使焊接時有收縮余地，采用馬板固定，若采用定位焊固定，則定位焊長度應小于510mm，間距為300400mm。注意：舊板割下時，若在板與骨架連接處則切割較困難，當骨架與板為間斷焊連接時，為保留骨架可將骨架處板切割成狹窄的板條，待其他部分的板被割除后，再割開骨架與板條的連接焊縫；若骨架與板為連續(xù)焊縫時，需將板與骨架一同割除，然后重新裝焊新的骨材。三，船體凹陷及其修理工藝1. 產(chǎn)生原因：當內(nèi)應力超過了船體的局部強度時，使船體的局部產(chǎn)生了永久性變形。2. 修理工藝：（1） 就地消除凹陷：當凹陷尺寸小

8、，且彎曲度不大，其位置又是在主要構(gòu)件和接縫線以外的地方，例如非水密艙壁等處，可采用以下方法予以就地矯正：A. 加熱吊平：在變形凹陷部位的中間焊一螺栓，并在兩邊骨架處安裝卡板，把螺栓擰緊，然后用氧乙炔烘矩在變形面上順序烘烤加熱，再擰螺栓，把凹陷部位慢慢拉出，反復幾次，直至恢復原狀，完工后，要檢查其周圍附近的焊接是否因吊平時牽動而致松動或損傷，必要時應進行密性試驗。加熱吊平法一般用于一個肋距間小面積變形的矯正。B. 加熱并用千斤頂加以矯正：首先在凸出的一面安放撐住或千斤頂，然后在其反面（凹面）利用氧炔焰加熱，使鋼板溫度達到800900，即呈現(xiàn)桔黃微紅時，緩慢地、均勻地用千斤頂頂平，以免發(fā)生金屬的折

9、損及裂縫，第2/5頁為了幫助受熱處的收縮，可澆注冷水進行冷卻，然后用直尺或樣板檢查其正確性。C. 利用加熱時進行錘擊矯正：使用這種方法，主要注意溫度，一般要求加熱至10001100，并且鐵錘不能直接打擊鋼板，而需墊以平錘，通常多采用木錘矯正，這樣可防止鋼板損傷和留下錘痕。D. 利用門型馬板打入鐵楔矯正，這種方法僅用于薄板和凹陷小的地方。（2） 在車間內(nèi)矯正：當凹陷比較大時，可拆卸下船送到車間，利用矯正機械或者在平臺上加熱錘擊矯正，其優(yōu)點是可以進行大面積矯正；（3） 補板/挖補：若鋼板在局部范圍內(nèi)損耗嚴重時，將凹陷部位切除，補上新板，或者就在凹陷區(qū)貼補一塊鋼板，補板的四角應做成圓角，四周與舊板燒

10、連續(xù)對接或搭接焊，焊接程序同上。通常對于船體凹陷，采用貼補方法比挖補方法多，因為它省去了拆卸舊板的工作，效率高。貼補板的厚度一般為原板厚的0.75倍。貼補前，要對凹陷區(qū)除銹油漆。若為彎曲部位，還應將補板預先加工成型。（4） 換新板：當損壞相當嚴重而無法挽救時，就需將凹陷的鋼板全部換新。四，船體裂紋及其修理工藝1. 產(chǎn)生原因及部位：船體裂紋產(chǎn)生的原因很多，如在船體裝配過程中，各構(gòu)件沒有達到規(guī)定的配合就進行焊接，結(jié)果造成彎曲而產(chǎn)生應力，這種應力潛伏在船體板架上，當受到其他外力疊加時，便會產(chǎn)生船體裂紋；船體結(jié)構(gòu)所用的材料質(zhì)量低劣，以及在加工制作中，操作不當或預熱不足，焊接過程中存在灰渣、氣孔、裂紋、

11、未焊透等缺陷，加上不合理的施焊程序，造成應力集中，這些都是產(chǎn)生裂紋的隱患；再就是金屬遭到腐蝕，船舶在波浪上反復受到交變應力的作用，以及主機、輔機等工作時產(chǎn)生的船舶振動而引起的金屬疲勞，在外力作用下，只要超過了理論計算時船舶縱向和橫向的強度，便會產(chǎn)生船體裂紋。因此，必須掌握其規(guī)律，找出船體上最容易產(chǎn)生裂紋的部位，做到有的放矢地消除和預防。一般作容易產(chǎn)生裂紋的部位有：（1） 凹陷與彎曲處，特別是接縫部位。因為產(chǎn)生凹陷、彎曲時，接縫處會產(chǎn)生較大的應力。（2） 艏柱和艉柱處，特別是被波浪沖擊而受損害的地方。這是因為艏、艉柱的加工程度最大，金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)被迫改變，具有不同的電位，因而特別容易遭受腐蝕，在沖

12、擊的作用下受到損害而產(chǎn)生裂紋。（3） 主機、輔機和鍋爐下面以及不能進行清潔的水艙、油艙等處的外板。2. 修理工藝：船體外板、甲板的裂紋修補，基本上采用碳刨開槽兩面焊接方式進行，必要時在裂紋修補結(jié)束后再在其外（內(nèi)）表面加焊復板，即貼補方法，修補前，必須做好以下準備工作：（1） 限制裂紋的發(fā)展，即在裂紋的兩端鉆直徑為58mm的圓孔，圓孔深度應與裂紋深度一致，形成圓孔后，可以減小應力，起到止裂的作用；（2） 檢查裂紋的程度：用煤油試驗可檢查其長度；用鉆孔法可測定其深度；（3） 在裂紋處按照焊縫的要求和標準開出坡口，此處坡口的深度必須大于裂紋第3/5頁的深度，否則焊完滯后，金屬內(nèi)部仍留有裂紋，造成隱患

13、；（4） 對于限制圓孔進行塞焊。五，船體骨架彎曲及修理工藝1. 產(chǎn)生原因：作用在外板上的力，同時傳遞到外板相連接的骨架上，因此，就其本質(zhì)來說，彎曲和凹陷沒有什么區(qū)別，只是彎曲部分在骨架而已，在船體上容易產(chǎn)生彎曲的部位有：木材、肋骨、艙壁扶強材、木架、首尾柱等。2. 修理工藝：（1） 就地矯正：將彎曲部位的外板預先拆去，對彎曲程度較小的骨架，用氧炔焰對彎曲部位加熱后，再用錘敲擊，使其恢復原來的形狀，對彎曲比較嚴重的部位，則在加熱后用千斤頂對其施加外力，然后用錘輕輕敲擊到原有形狀，也可用門型馬和鐵楔來矯正；（2） 車間矯正：對于彎曲變形特別嚴重的肋骨，應拆下船到車間進行矯正后再裝復或換新，在拆除前

14、應根據(jù)拆除的肋骨的受力情況，采取分批拆除或全部拆除工藝，拆下的肋骨應在其彎曲部位到完好處多割去100200mm，以便安裝新肋骨時能正確的連順線型。六，船體破洞及修理工藝1. 產(chǎn)生原因：由于意外碰撞，例如兩船相撞，使船體局部強度遭到破壞而出現(xiàn)破洞，破洞的部位可在艏、中、艉，也可在水上或水下部位。2. 修理工藝：（1） 割除損壞結(jié)構(gòu)：用氣割法將破洞處的外板及內(nèi)部骨架割下，但必須保證船體結(jié)構(gòu)不變形，對留下的部分進行修邊和開坡口，骨架與骨架的接縫和板與板的接縫應錯開，但不宜過大，以利以后裝配，局部繪制施工圖，構(gòu)件號料加工；（2） 安裝骨架：先裝橫向骨架，如橫梁和肋骨，以及它們之間的梁肘板，然后裝縱向骨

15、架，如舷側(cè)縱橫等，進行新裝骨架與保留骨架間的焊接和新裝縱橫骨架間接縫的焊接。（3） 安裝甲板與外板：先裝舷側(cè)頂板和甲板外板，使骨架剛性固定后，再依次安裝其它外板和甲板，先焊板與板的艙內(nèi)對接縫，后焊骨架與板的角接縫，最后焊板與板在外表面碳刨開槽后的對接縫，采用逐步退焊法以減少焊接變形，最后火工矯正，并進行質(zhì)量檢驗。（4） 密性試驗：七，船體腐蝕及修理工藝1. 船體腐蝕的原因及其分布：金屬的腐蝕是因為金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生了化學反應和電化學作用而出現(xiàn)的，尤其是電化學作用是金屬腐蝕的主要原因。船體的腐蝕是相當嚴重的，一般最容易出現(xiàn)的部位是：（1） 水線變化區(qū)的外板（2） 首尾柱部分（3） 泄水孔周圍和尾

16、部轉(zhuǎn)圓處（4） 護舷材以下部位（5） 焊縫區(qū)域（6） 油艙，尤其是未裝油的上部（7） 水艙第4/5頁（8） 機泵艙底座處此外，船體還會遭受海洋生物的腐蝕2. 修理工藝：因蝕耗減薄后的船體構(gòu)件，凡在其蝕耗極限以內(nèi)者，修理時僅除銹油漆；超過蝕耗極限者，則需局部或大面積更換新板，或加縱向骨架及貼補。（1） 除銹油漆常用的除銹方法有：手工敲鏟、氣動電動機械除銹、高壓水清洗除銹、拋丸或噴丸除銹等。油漆噴涂常用方法有：手工刷涂、手工滾涂及高壓無氣噴涂等。涂漆施工中要注意安全，一是防火，二是防中毒。（2） 拆換修理工藝當測定板材在一個肋距內(nèi)的累計腐蝕寬度與板寬之比約大于50，且平均厚度已低于蝕耗極限時，這種外板和強力甲板應予全部更換，并原則上保持原始焊縫不變，對其余部位的板材允許貼補、挖補和割換