中國船級社啟東檢驗處 陳繼恩

2017年6月25日凌晨4點，啟東作為江蘇省內(nèi)日出最早的地方，天還只是蒙蒙亮。身為驗船師的我已起身離家，驅(qū)車趕往三十公里外的上海振華啟東海洋工程股份有限公司。今天的報驗項目是“天鯤”號絞吸式挖泥船橋架的安裝前測量。這艘挖泥船承載了無數(shù)中國疏浚人的夢想，驗船師必須嚴格把好質(zhì)量關(guān)。1600噸的橋架，與船體之間的間隙只有13mm，而且要綜合考慮焊接變形以及耳軸安裝的圓心度、平行度等，精度要求近乎“變態(tài)”。我時常謂之為“張飛繡花”，果不其然今天的測量結(jié)果還是差了1mm，看來明天又要早起看日出了。上述只是“天鯤”號檢驗過程中的一個小小的縮影，從2015年12月11日開工到2017年11月3日下水，歷經(jīng)近兩年的建造。作為驗船師的我目睹了“天鯤”號從普通的鋼板到船中驕子的蛻變。

船舶的建造難點主要有：橋架系統(tǒng)的建造與安裝、氣動減震系統(tǒng)的安裝、鋼樁臺車系統(tǒng)的安裝等。其中以橋架系統(tǒng)的建造與安裝難度最大。橋架整體重量約1600噸，長度42米，寬度8米，高度11米。位于船尾部的中心開槽處，橋架繞耳軸轉(zhuǎn)動，橋架耳軸和船體耳軸安裝最小間隙13mm 。橋架與船體上下耳軸機加工后，軸銷安裝只有3mm的余量。想要把1600噸的龐然大物吊起，并精確安裝到船體上，難度可想而知。

陳繼恩 畢業(yè)于華中科技大學船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造專業(yè)。長期從事船舶建造及營運的現(xiàn)場檢驗工作。主要建造工作經(jīng)歷有14000m3LNG、50000噸半潛船、19900DWT成品油船、LNG再氣化模塊(FSRU)等船型。

橋架系統(tǒng)的制作和安裝涉及到兩個核心難點即吊重和精度控制。1600T早已超過船廠的最大起重能力（最大龍門吊600T），為此船廠專門設(shè)計了橋架系統(tǒng)的吊裝和移運工裝，即采用滾裝臺車，配合龍門架上的動滑輪組便可以用200T的力撬動這個大家伙。而精度控制所涉及的因素較為復雜，如：溫度影響、儀器設(shè)備的影響、人員的影響等。

為了驗證溫度的影響，對于一天之中不同的時間段測量的結(jié)果進行了對比，而得出的結(jié)論就是測量時間為凌晨3～7點最為合適，誤差為±1mm，所以才出現(xiàn)了文章開始凌晨參與橋架測量安裝報驗的情況。關(guān)于設(shè)備，船舶在測量過程中采用了高精度全站儀，系統(tǒng)誤差在0.5mm。對于人員測量的誤差，現(xiàn)場要求制定嚴格的操作規(guī)程及步驟，所以我在現(xiàn)場的大部分時間在于監(jiān)控操作人員的測量過程。嚴格按照認可的操作規(guī)程一步一步，一個點一個點地測量。雖然繁瑣枯燥，殊不知失之毫厘，謬之千里，絕對不能有一絲疏忽和怠慢。

橋架的安裝成功，讓我松了一口氣。當然，辛苦的檢驗之余不僅僅只有成功的喜悅，也有冥思苦想，手足無措的躊躇。“天鯤”號移錨桿下絞點銷軸，材質(zhì)42CrMo鍛件，在焊接過程中出現(xiàn)開裂，裂紋在靠42CrMo一側(cè)的熔合線和部分焊縫。裂紋在焊接過后的幾分鐘內(nèi)用肉眼就可以看出，且沿焊縫方向整條開裂?，F(xiàn)場焊接前進行打磨坡口清理干凈，隨后進行加熱，由于現(xiàn)場結(jié)構(gòu)復雜，加熱溫度在200～280℃，焊絲使用Supercored 71H。

圖1 “天鯤”號絞吸式挖泥船

圖2 裂紋

此裂紋是在焊后立即出現(xiàn)，42CrMo合金元素較多，結(jié)晶溫度區(qū)間大，很有可能是熱裂紋，母材焊材需嚴格控制碳含量及S、P的含量。此外42CrMo碳當量較高，組織易淬硬，在拉應力作用下也容易出現(xiàn)冷裂紋。由于42CrMo材質(zhì)的焊接工藝認可在開工之前已進行焊接工藝評定，試板焊接未出現(xiàn)此類開裂現(xiàn)象?，F(xiàn)場出現(xiàn)此問題實在是讓人百思不得其解。分析下來原因可能有：一是母材材質(zhì)可能有問題。二是此材質(zhì)需要較高的加熱溫度來降低冷卻速度防止組織易淬硬，現(xiàn)場施工困難，加熱溫度很難控制，且現(xiàn)場結(jié)構(gòu)復雜焊接有相對較大的應力，后期要求廠家提供材質(zhì)證書，對現(xiàn)場材料取樣進行化學成分分析，確定材質(zhì)成分及雜質(zhì)含量。經(jīng)過理化性能試驗證明該材質(zhì)符合相關(guān)質(zhì)量標準。所以只能采取第二種方案，進行整體回爐子加熱后焊接，并實時監(jiān)控加熱溫度。結(jié)合現(xiàn)場施工的實際，焊接后溫度降低的很快，第二道焊縫完成后，溫度已經(jīng)下降到焊接要求的溫度以下，現(xiàn)場使用烘槍進行補熱。焊接完成兩天后，除前兩道焊縫外，其他焊縫均出現(xiàn)大面積焊接裂紋。已經(jīng)無法修補，而此時工件也已基本宣布報廢。最終設(shè)計方修改了部分尺寸，并改用了更加易焊的材料，才使工作能夠繼續(xù)。

這件事情確實讓我記憶深刻，高碳當量合金鋼機械性能優(yōu)越，價格低，受到不少船廠及設(shè)計方的青睞，但是碳當量越高焊接性越差，焊接時極易產(chǎn)生裂紋，而裂紋是焊接質(zhì)量控制中絕對禁止的。因此在現(xiàn)場焊接檢驗中要格外關(guān)注高碳當量材質(zhì)的焊接。

雖然在檢驗中經(jīng)歷了一些磨難和挫折，但當2017年11月3日“天鯤”號挖泥船正式下水時，我的心里卻是滿滿的喜悅?！疤祧H”下水便為“鵬”，歷時近兩年的工作終于有了階段性的成果。作為亞洲最大、中國首艘擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的重型自航絞吸挖泥船能夠翻江倒海、移山造島?！氨壁び恤~，其名為鯤，化而為鳥，其名為鵬”。下水之后的“天鯤”號必能水擊三千里，扶搖直上九萬里，為中國海洋強國建設(shè)再添更大助力。