船体结构修理工艺之欧阳道创编Word格式.docx
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(2)焊接表面冷却后有一层灰色的焊渣,必须铲除干净,防止夹渣。
焊缝要求均匀平整,如焊坑、咬边或者烧穿钢板,均为不合格,应当刨除重焊;
(3)对于旧焊缝的修理,不可直接在原有的焊缝上面加焊,应将待修的旧焊缝及其两端各延长5-8mm长度全部刨掉,批出整齐的斜坡口,然后焊接,要特别注意新、旧焊缝接合处的质量;
(4)对于构件本体裂缝的焊接,必须先在裂缝的两端各钻一个止裂孔,以便使其内应力在此处向各个方向分散,然后批槽堆焊。
如果焊接大尺寸的铜制构件的裂缝,除必须钻止裂孔及批槽外,还应当预先用慢火将构件烘热,保持在一定温度上焊补;
(5)对于地环、羊角等的焊接,如带底座者,应按复板焊接的工艺要求进行焊接;
如天底座者,其脚部应批成锥形然后堆焊,不可采用仅在圆钢角部堆焊一圈的方法。
二,船体渗漏及其修理工艺
1.产生原因:
由于金属遭受腐蚀,其完整性就逐渐遭到破坏,在焊缝处局部强度逐渐下降,加上船舶在海面上经常收到水的压力和波浪冲击,以及船舶主机、辅机工作时引起的船舶振动,还有不正确的货物装载与移动,船舶在波浪上时而中拱,时而中垂等,在这些外力的作用下,船舶产生纵向和横向的弯曲,使船体发生变形,在腐蚀严重处就造成焊缝纹路增大,从而产生渗漏现象,这在船体外板、甲板和水密舱壁的接缝处常可见到。
2.修理工艺:
船体出现渗漏的地方,多在焊缝处,这是因为焊接过程中有夹渣、气孔、裂纹、未焊透等缺陷,以及不合理的施焊程序造成了应力集中;
在使用过程中,又受到各种外力的作用而产生了裂缝,从而产生了渗漏。
这时,一般均采取刨掉该处焊缝,重新补焊的办法来消除;
为了使新旧焊缝接头过渡良好,在刨除漏水焊缝时,一般比原漏水焊缝长50-75mm。
根据损坏程度,也可采用补板或换新的办法。
补板可分挖补和贴补两种,即在焊水的焊缝处挖补或贴补一块比漏水焊缝长的钢板,四周连续对接焊或连续搭接焊。
在漏水严重而补板又不可能的情况下,应采取换新的办法,即在漏水焊缝两侧的钢板全部割除换上新钢板,挖补和换新仅在大小上又区别,其工艺过程如下:
(1)在决定挖补或换新的板的边缘(或焊缝上)画好切割线,测量外形尺寸,
如有必要应在适当肋位制作样板;
(2)根据现场测得得数据加放适当得余量(一般每边加放20-50mm)后号料切
割,并加工成形;
(3)在待拆除得板上按预先画好得切割线割,(在适当位置保留4-6个小段约
50mm长得板缝暂不切割),切割时必须注意不要损伤骨架;
(4)割除板与骨架间得角焊缝,在适当位置焊上吊环并挂上葫芦钩住待拆板石,
再割去保留的小段板缝,将板取下;
(5)修顺切割边缘,请氧化物后,将预先加工好的新板装上。
板材先与骨架贴
紧,然后从该板的中间肋骨近中点处向上下及前后尽可能地施以定位焊,
随后割除新板四周余量(常为套割),并由中间向两端对对接焊缝施以定位
焊;
(6)根据需要装妥马板后,先焊板在舱内的对接缝,施焊程序如图:
(7)一般采取逐步退焊法进行,以避免焊后产生较大的内应力,然后焊板与内
部骨架的角焊缝,最后在板的外面,将板对接焊缝刨开槽后进行封底焊;
(8)板缝焊妥后拆除马板、铲去焊疤,对焊缝进行密性试验检查其有无夹渣、
气孔、裂纹、未焊透等缺陷。
必须注意:
在补板或者换新时,未动的旧板边缘已形成了坚固的框架,这
样就会妨碍补板或换新板在焊接时的自由收缩,以至产生了残余应力,这
时补板或换新板的四角就容易出现裂纹,为克服这一缺陷,必须采取以下
措施:
A.将补板的四角(或换新板的四角及割除部位的四角)做成圆角,其曲率半
径不得小于板厚的三倍;
B.安装时应注意新板/补板与旧板对接/搭接间隙不得大于1mm,使其紧密接
触,另外,为了使焊接时有收缩余地,采用马板固定,若采用定位焊固定,则定位焊长度应小于5-10mm,间距为300-400mm。
注意:
旧板割下时,若在板与骨架连接处则切割较困难,当骨架与板为间
断焊连接时,为保留骨架可将骨架处板切割成狭窄的板条,待其他部分的
板被割除后,再割开骨架与板条的连接焊缝;
若骨架与板为连续焊缝时,
需将板与骨架一同割除,然后重新装焊新的骨材。
三,船体凹陷及其修理工艺
当内应力超过了船体的局部强度时,使船体的局部产生了永久性变形。
(1)就地消除凹陷:
当凹陷尺寸小,且弯曲度不大,其位置又是在主要构件和接缝线以外的地
方,例如非水密舱壁等处,可采用以下方法予以就地矫正:
A.加热吊平:
在变形凹陷部位的中间焊一螺栓,并在两边骨架处安装卡板,
把螺栓拧紧,然后用氧乙炔烘矩在变形面上顺序烘烤加热,再拧螺栓,把
凹陷部位慢慢拉出,反复几次,直至恢复原状,完工后,要检查其周围附
近的焊接是否因吊平时牵动而致松动或损伤,必要时应进行密性试验。
加
热吊平法一般用于一个肋距间小面积变形的矫正。
B.加热并用千斤顶加以矫正:
首先在凸出的一面安放撑住或千斤顶,然后在
其反面(凹面)利用氧炔焰加热,使钢板温度达到800-900℃,即呈现桔
黄微红时,缓慢地、均匀地用千斤顶顶平,以免发生金属的折损及裂缝,
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为了帮助受热处的收缩,可浇注冷水进行冷却,然后用直尺或样板检查其
正确性。
C.利用加热时进行锤击矫正:
使用这种方法,主要注意温度,一般要求加热
至1000-1100℃,并且铁锤不能直接打击钢板,而需垫以平锤,通常多采
用木锤矫正,这样可防止钢板损伤和留下锤痕。
D.利用门型马板打入铁楔矫正,这种方法仅用于薄板和凹陷小的地方。
(2)在车间内矫正:
当凹陷比较大时,可拆卸下船送到车间,利用矫正机械或者在平台上加热
锤击矫正,其优点是可以进行大面积矫正;
(3)补板/挖补:
若钢板在局部范围内损耗严重时,将凹陷部位切除,补上新板,或者就在
凹陷区贴补一块钢板,补板的四角应做成圆角,四周与旧板烧连续对接或
搭接焊,焊接程序同上。
通常对于船体凹陷,采用贴补方法比挖补方法多,因为它省去了拆卸旧板
的工作,效率高。
贴补板的厚度一般为原板厚的0.75倍。
贴补前,要对凹
陷区除锈油漆。
若为弯曲部位,还应将补板预先加工成型。
(4)换新板:
当损坏相当严重而无法挽救时,就需将凹陷的钢板全部换新。
四,船体裂纹及其修理工艺
1.产生原因及部位:
船体裂纹产生的原因很多,如在船体装配过程中,各构件没有达到规定的配合就进行焊接,结果造成弯曲而产生应力,这种应力潜伏在船体板架上,当受到其他外力叠加时,便会产生船体裂纹;
船体结构所用的材料质量低劣,以及在加工制作中,操作不当或预热不足,焊接过程中存在灰渣、气孔、裂纹、未焊透等缺陷,加上不合理的施焊程序,造成应力集中,这些都是产生裂纹的隐患;
再就是金属遭到腐蚀,船舶在波浪上反复受到交变应力的作用,以及主机、辅机等工作时产生的船舶振动而引起的金属疲劳,在外力作用下,只要超过了理论计算时船舶纵向和横向的强度,便会产生船体裂纹。
因此,必须掌握其规律,找出船体上最容易产生裂纹的部位,做到有的放矢地消除和预防。
一般作容易产生裂纹的部位有:
(1)凹陷与弯曲处,特别是接缝部位。
因为产生凹陷、弯曲时,接缝处会产生
较大的应力。
(2)艏柱和艉柱处,特别是被波浪冲击而受损害的地方。
这是因为艏、艉柱的
加工程度最大,金属内部结构被迫改变,具有不同的电位,因而特别容易
遭受腐蚀,在冲击的作用下受到损害而产生裂纹。
(3)主机、辅机和锅炉下面以及不能进行清洁的水舱、油舱等处的外板。
船体外板、甲板的裂纹修补,基本上采用碳刨开槽两面焊接方式进行,必要时在裂纹修补结束后再在其外(内)表面加焊复板,即贴补方法,修补前,必须做好以下准备工作:
(1)限制裂纹的发展,即在裂纹的两端钻直径为5-8mm的圆孔,圆孔深度应
与裂纹深度一致,形成圆孔后,可以减小应力,起到止裂的作用;
(2)检查裂纹的程度:
用煤油试验可检查其长度;
用钻孔法可测定其深度;
(3)在裂纹处按照焊缝的要求和标准开出坡口,此处坡口的深度必须大于裂纹
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的深度,否则焊完滞后,金属内部仍留有裂纹,造成隐患;
(4)对于限制圆孔进行塞焊。
五,船体骨架弯曲及修理工艺
作用在外板上的力,同时传递到外板相连接的骨架上,因此,就其本质来说,弯曲和凹陷没有什么区别,只是弯曲部分在骨架而已,在船体上容易产生弯曲的部位有:
木材、肋骨、舱壁扶强材、木架、首尾柱等。
(1)就地矫正:
将弯曲部位的外板预先拆去,对弯曲程度较小的骨架,用氧炔
焰对弯曲部位加热后,再用锤敲击,使其恢复原来的形状,对弯曲比较严
重的部位,则在加热后用千斤顶对其施加外力,然后用锤轻轻敲击到原有
形状,也可用门型马和铁楔来矫正;
(2)车间矫正:
对于弯曲变形特别严重的肋骨,应拆下船到车间进行矫正后再
装复或换新,在拆除前应根据拆除的肋骨的受力情况,采取分批拆除或全
部拆除工艺,拆下的肋骨应在其弯曲部位到完好处多割去100-200mm,
以便安装新肋骨时能正确的连顺线型。
六,船体破洞及修理工艺
由于意外碰撞,例如两船相撞,使船体局部强度遭到破坏而出现破洞,破洞的部位可在艏、中、艉,也可在水上或水下部位。
(1)割除损坏结构:
用气割法将破洞处的外板及内部骨架割下,但必须保证船
体结构不变形,对留下的部分进行修边和开坡口,骨架与骨架的接缝和板
与板的接缝应错开,但不宜过大,以利以后装配,局部绘制施工图,构件
号料加工;
(2)安装骨架:
先装横向骨架,如横梁和肋骨,以及它们之间的梁肘板,然后
装纵向骨架,如舷侧纵横等,进行新装骨架与保留骨架间的焊接和新装纵
横骨架间接缝的焊接。
(3)安装甲板与外板:
先装舷侧顶板和甲板外板,使骨架刚性固定后,再依次
安装其它外板和甲板,先焊板与板的舱内对接缝,后焊骨架与板的角接缝,最后焊板与板在外表面碳刨开槽后的对接缝,采用逐步退焊法以减少焊接
变形,最后火工矫正,并进行质量检验。
(4)密性试验:
七,船体腐蚀及修理工艺
1.船体腐蚀的原因及其分布:
金属的腐蚀是因为金属与周围介质发生了化学反应和电
化学作用而出现的,尤其是电化学作用是金属腐蚀的主要原因。
船体的腐蚀是相当严重的,一般最容易出现的部位是:
(1)水线变化区的外板
(2)首尾柱部分
(3)泄水孔周围和尾部转圆处
(4)护舷材以下部位
(5)焊缝区域
(6)油舱,尤其是未装油的上部
(7)水舱
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(8)机泵舱底座处
此外,船体还会遭受海洋生物的腐蚀
因蚀耗减薄后的船体构件,凡在其蚀耗极限以内者,修理时仅除锈油漆;
超过蚀耗极限者,则需局部或大面积更换新板,或加纵向骨架及贴补。
(1)除锈油漆
常用的除锈方法有:
手工敲铲、气动电动机械除锈、高压水清洗除锈、抛
丸或喷丸除锈等。
油漆喷涂常用方法有:
手工刷涂、手工滚涂及高压无气喷涂等。
涂漆施工中要注意安全,一是防火,二是防中毒。
(2)拆换修理工艺
当测定板材在一个肋距内的累计腐蚀宽度与板宽之比约大于50%,且平均
厚度已低于蚀耗极限时,这种外板和强力甲板应予全部更换,并原则上保
持原始焊缝不变,对其余部位的板材允许贴补、挖补和割换修复。
八,安全试验
修理后对修理部分的结构应进行密性试验,试验可采用水密、气密、油密或相应的有效方法。
九,船体结构勘验注意点
1.水舱处(艏、艉尖舱、双层底)应进入舱内检查,该处腐蚀有时达5-6mm;
2.货油舱内,若装载不同品质的油,其锈蚀可能有二层,内层的附着力很强,应特别
注意;
3.纵骨架式船,肋骨靠近外板处容易产生锈蚀,对艏部肋骨及艉部斜肋骨下端也应特
别注意;
4.假如甲板变形比较严重,对横梁的检查必须特别仔细,要测量横梁的变形尺寸及检
查横梁上端与甲板焊接部分有无裂纹;
5.注意上层建筑围壁有无皱折。
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