李天明

（皖江船舶檢驗(yàn)局，安徽 蕪湖 241000）

1 “嘉泰68” 概況及改建準(zhǔn)備工作

“嘉泰68”一艘非自航近海工程船，該船為雙層底、混合骨架形式。根據(jù)市場需要，公司擬將該艘船舶改建成1500T 起重工程船，在目前水運(yùn)市場中求得一席之地。

船舶所屬公司詳細(xì)了解此類船舶的設(shè)計(jì)、建造的技術(shù)重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)，經(jīng)多次調(diào)研，并結(jié)合“嘉泰68”船現(xiàn)有的技術(shù)狀況和船體結(jié)構(gòu)，公司技術(shù)人員一致認(rèn)為該船改裝成1500T 非自航起重船技術(shù)可行，安全可控。然后聘請?jiān)?jīng)設(shè)計(jì)過國內(nèi)最大的固定扒桿式起重工程船（2600T），改建過固定扒桿式（1000T）起重工程船的改裝等比較多的起重工程船設(shè)計(jì)、改建設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的揚(yáng)州海翔船舶科技有限公司對該艘船舶的改裝進(jìn)行設(shè)計(jì)。要求在不改變主船體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加1500T 級扒桿起吊設(shè)備。揚(yáng)州海翔船舶科技有限公司先后5 次上船進(jìn)行丈量、測厚、勘驗(yàn)，通過反復(fù)計(jì)算，確認(rèn)該船現(xiàn)有的船舶主體結(jié)構(gòu)滿足1500T 扒桿起重工程船的強(qiáng)度及穩(wěn)性要求，其改裝增加的起吊扒桿、千斤柱及扒桿底部局部強(qiáng)度也通過了江蘇科技大學(xué)的有限元強(qiáng)度校核也滿足相關(guān)要求，并依此完成了改裝設(shè)計(jì)。

在改裝設(shè)計(jì)同時，公司安排技術(shù)人員遠(yuǎn)赴江蘇、福建從船廠資質(zhì)、技術(shù)條件、建造/維修能力、質(zhì)量控制、試驗(yàn)條件、成本控制等方面綜合考察擬實(shí)施改建的船廠，并初步確定改建船廠為福建省興聯(lián)船業(yè)有限公司。

最后 “嘉泰68”改建檢驗(yàn)的請示經(jīng)皖江船檢局、安徽省船檢局批示后上報部海事局，經(jīng)部海事局批復(fù)，同意由皖江船檢在福建實(shí)施異地改裝檢驗(yàn)。

2 主要改建工程項(xiàng)目

2.1 船體部分

現(xiàn)船舶基本技術(shù)參數(shù)：總長：90.8m；船寬：35m；型深：6.78m；設(shè)計(jì)吃水：4.463m；空載排水量：4578.85t；滿載排水量：13435.37t；航區(qū)：近海；結(jié)構(gòu)型式：縱骨架式；總噸位：6042。

改建后的技術(shù)參數(shù)：設(shè)計(jì)吃水：5m；航區(qū)：近海拖帶、沿海作業(yè)；總噸位：6158；起重能力參數(shù)：①主鉤起重量750t+750t；②副鉤起重量500t+500t；③主鉤滿載起升速度0～0.625m/min；④主鉤空載起升速度0～1.25m/min；⑤副鉤滿載起升速度0～0.83m/min；⑥副鉤空載起升速度0～1.67m/min；⑦當(dāng)扒桿仰角65°時主鉤起吊重量750+750，幅度35.2m，起升高度60.0m 副鉤起吊重量500t+500t，幅度45.0m，起升高度81.0m；⑧當(dāng)扒桿仰角60°時主鉤起吊重量650t+650t，幅度40.9m，起升高度56.7m 副鉤起吊重量400t+400t，幅度52.50m，起升高度76.70m；⑨當(dāng)扒桿仰角55°時主鉤起吊重量550t+550t，幅度46.2m，起升高度52.9m 副鉤起吊重量300t+300t，幅度59.6m，起升高度71.9m；⑩當(dāng)扒桿仰角50°時主鉤起吊重量450t+450t，幅度51.2m，起升高度48.6m 副鉤起吊重量200t+200t，幅度66.2m，起升高度66.4m；當(dāng)扒桿仰角65°時主鉤起吊重350t+350t，幅度55.8m，起升高43.9m 副鉤起吊重量 100t+100t，幅度72.3m，起升高度60.3m。

根據(jù)改建圖紙，船舶的主尺度不變，船舶外板、內(nèi)底板、甲板、船底骨架、舷側(cè)骨架、甲板骨架、艙壁板、艙壁板扶強(qiáng)材等不變，并且船舶外板、內(nèi)底板、甲板、船底骨架、舷側(cè)骨架、甲板骨架、艙壁板、艙壁板扶強(qiáng)材均滿足設(shè)計(jì)要求。吊臂支座位置船體內(nèi)部的加強(qiáng)設(shè)計(jì)與本船現(xiàn)狀亦相符，船體內(nèi)部僅需在千斤柱安裝位置作局部加強(qiáng)。局部加強(qiáng)強(qiáng)度的位置在船體的雙層底以上，因此，船體改建工程主要是船舶舾裝件工程；另因安放船舶起重控制系統(tǒng)需要，現(xiàn)有甲板室需要加大；現(xiàn)有的強(qiáng)力甲板、舭部底板、船底龍骨滿足、并且超出圖紙、規(guī)范的要求。

表1 “嘉泰68”船舶改建前后船體主要結(jié)構(gòu)及構(gòu)件對照表

2.2 輪機(jī)部分

本船改建后仍為無動力工程船。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，船舶需增加1 臺350KW 的柴油發(fā)電機(jī)組，并利用現(xiàn)有的一個空艙作為油艙。船舶現(xiàn)海水閥及主海水管均滿足改建后的設(shè)計(jì)要求。除此之外，該船的消防水、生活供水、空氣壓縮、冷卻水、排氣、滑油、燃油、機(jī)艙通風(fēng)等系統(tǒng)及所有相關(guān)管系均在舾裝碼頭按改建圖紙由專業(yè)技師完成。

2.3 電氣部分

全船所有的電氣設(shè)備均按所有電氣設(shè)備安裝原則施工，電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置在不遭受到機(jī)械損傷的危險或有水、汽、油類過熱損壞的地方。

工作時溫度有可能超過 40℃的電氣設(shè)備禁止安裝在油艙、油柜的壁上。

電氣控制室按照圖紙進(jìn)行設(shè)置及安裝。并且，加裝一套備用電路系統(tǒng)。

2.4 起重部分

起重系統(tǒng)是改建的重點(diǎn)工程。新增結(jié)構(gòu)中主要的鋼結(jié)構(gòu)為：吊臂（扒桿）、吊臂（扒桿）底座及千斤柱。

2.5 起吊試驗(yàn)

起吊試驗(yàn)在船廠碼頭采用浮箱壓水進(jìn)行試吊試驗(yàn)。第一批次預(yù)計(jì)重量是1000T，時間是36—72 小時；第二批次預(yù)計(jì)重量是1800T，時間是36—72 小時。

3 改建過程質(zhì)量的控制

3.1 構(gòu)件施工質(zhì)量控制措施

（1）本船吊臂為A 型結(jié)構(gòu)形式，主弦桿采用“武漢鋼鐵有限責(zé)任公司”生產(chǎn)的“WDB620D”高強(qiáng)鋼板（廠家提供探傷報告），并在“江蘇玉龍鋼管股份有限公司”制成直縫鋼管（廠家提供探傷報告）?！癢DB620D”鋼板是“武漢鋼鐵有限責(zé)任公司”的特種產(chǎn)品，是一種超低碳貝氏體鋼，該類材料具有良好的強(qiáng)韌性匹配、優(yōu)良的低溫沖擊韌性和冷成型性、良好的焊接性能，特別是〈=50mm 鋼板，具有焊前不需預(yù)熱、焊后不需熱處理的特點(diǎn)，使現(xiàn)場施工簡單。

（2）管相交節(jié)點(diǎn)處理、胎架設(shè)計(jì)、相貫型線處理等方面。船廠的技術(shù)部門在按設(shè)計(jì)好的圖紙完成吊臂結(jié)構(gòu)建模和放樣后，對于圖紙上的設(shè)計(jì)的難裝、難焊的節(jié)點(diǎn)，我們將采用其他起重船的吊臂制作經(jīng)驗(yàn)，在滿足節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度要求的情況下盡量拉開由于2 條和2 條以上管子相交造成的裝配和焊接死點(diǎn)之間的距離，提高裝配效率和焊接質(zhì)量。根據(jù)船廠的場地大小和起重能力等現(xiàn)有的硬件條件，我們將吊臂設(shè)計(jì)成三個分段制作。由于單條吊臂總長約80m，為了生產(chǎn)安全和方便進(jìn)行“三段組裝”，胎架之間應(yīng)盡量靠近，并且胎架的設(shè)計(jì)不能過于節(jié)約材料，必須保證胎架要有足夠的強(qiáng)度和剛性。胎架要能提供形成一個剛性底座的功能，用于固定和控制扒桿桁架裝焊過程中產(chǎn)生的焊接變形，并對下桁管的裝焊起到臨時加強(qiáng)作用。為保證吊臂桁桿（管）內(nèi)外緣相貫線的準(zhǔn)確性和坡口光滑度，在吊臂結(jié)構(gòu)建模完成后，先由設(shè)計(jì)人員用專業(yè)軟件對每一個管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行展開放樣。之后由現(xiàn)場工人根據(jù)設(shè)計(jì)人員的放樣數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行實(shí)體放樣，最后圍管切割并打磨修正。

（3）典型節(jié)點(diǎn)裝配及焊接質(zhì)量控制方面。為方便吊臂構(gòu)件之間的連接和力矩傳遞，吊臂和千斤柱設(shè)計(jì)過程中普遍采用了可靠有效的梳狀結(jié)構(gòu)連接方式。但是由于梳裝節(jié)點(diǎn)方式對下料、裝配順序要求高，因此為保證施工質(zhì)量在號料及舯段材料上胎架前，對裝配、焊接等各施工相關(guān)工種進(jìn)行現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)，由船廠工藝部門技術(shù)員現(xiàn)場進(jìn)行劃線示范，根據(jù)設(shè)計(jì)的裝配順序勘劃出詳細(xì)的梳裝開口。為了能割出細(xì)小平直的割縫，還應(yīng)對裝配工進(jìn)行專門培訓(xùn)，要求裝配工應(yīng)耐心、細(xì)致，并逐個插裝，此外應(yīng)盡量減少吊臂的定位焊焊點(diǎn)，定位焊的焊接質(zhì)量還應(yīng)與焊縫焊接質(zhì)量相同，且定位焊長度不超過30～50 mm，為保證吊臂焊接質(zhì)量和起吊安全，吊臂焊接施工前應(yīng)清除板縫和角焊縫的不合格點(diǎn)焊。針對WDB620D 高強(qiáng)鋼這種特種鋼材，在開工前船廠應(yīng)在船東、監(jiān)理、船檢三方見證下，按規(guī)范要求進(jìn)行包含拉伸、低溫沖擊等物理性能的焊接工藝評定。焊接方面主要工藝措施有：采用短弧窄道焊方法進(jìn)行多層多道焊；在滿足焊接規(guī)范的要求下使用小電流快速焊接法；焊接前一般不預(yù)熱，焊接后不做后熱處理，不過當(dāng)空氣相對濕度大于85%、環(huán)境溫度低于零攝氏度等陰雨天氣，或者個別位置結(jié)構(gòu)剛性很大，應(yīng)適當(dāng)越熱至50 攝氏度左右，以去除母材表面吸附的水分；焊接的層間溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在50 至120 攝氏度范圍之內(nèi)。扒桿的主管材料是WDB620D，為保證焊接質(zhì)量焊接時采用手工電弧焊和半自動二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，手工電弧焊使用型號為J607RH 這種超低氫鈉型高韌性焊條，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲使用型號為GHS60N 低合金焊絲。由于吊臂的焊接工作量大，焊接難度大，對焊接工人的焊接技術(shù)要求高，為保證焊接質(zhì)量，參與吊臂焊接的工人必須全部持有有效的CCS 認(rèn)可頒發(fā)的焊工證，并且焊接施工過程中要嚴(yán)格按施工圖紙的技術(shù)參數(shù)要求施焊，保證全焊透和深熔焊的焊接質(zhì)量，此外焊接前裝配質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)，船廠及相關(guān)方檢驗(yàn)人員在裝配檢驗(yàn)時應(yīng)重點(diǎn)檢驗(yàn)焊接坡口是否滿足施工圖紙和規(guī)范要求，這項(xiàng)工作有安排駐廠人員對每一個構(gòu)件逐一進(jìn)行檢查；對于完成裝配、焊接的構(gòu)件，駐廠人員對每一個構(gòu)件逐一進(jìn)行探傷檢查，做好記錄并且存檔，按質(zhì)、按量保證施工工藝、質(zhì)量。為了確保臂桿主弦桿對接接頭節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量，船廠施工部門應(yīng)按1:1 實(shí)際尺寸做模擬試樣試驗(yàn)。試樣應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙要求沿內(nèi)緣整圓裝設(shè)一5×50mm 的工藝墊板，按圖紙標(biāo)示預(yù)留裝配間隙、開設(shè)坡口，之后根據(jù)焊接工藝要求施焊，并對試樣進(jìn)行斷面剖切作外觀檢驗(yàn)和金相檢測。試樣檢測滿足要求后，根據(jù)試樣施工條件和程序如實(shí)編寫吊臂作業(yè)指導(dǎo)文件和焊接程序文件，指導(dǎo)現(xiàn)場管系對接接頭焊接。

（4）吊臂三段預(yù)制完畢并預(yù)拼裝后，由浮吊整體吊裝至舾裝碼頭或本船上進(jìn)行拼裝。千斤柱及吊臂底座同樣在船臺上預(yù)制，并利用浮吊吊至本船進(jìn)行安裝。

按照相關(guān)圖紙，起重系統(tǒng)4 臺起重絞車、2 臺變幅絞車均對外定制采購，并安裝于甲板上，安裝的位置局部加強(qiáng)。所要求絞車均有兩套剎車系統(tǒng)（帶斷電剎車功能），可確保系統(tǒng)安全。所采用的鋼絲繩、滑輪組、吊鉤同樣對外定制采購，并在千斤柱、吊臂底座安裝完畢、吊臂整體拼裝完成后在船廠舾裝碼頭進(jìn)行總裝。相關(guān)機(jī)構(gòu)由起重設(shè)備綜合控制臺控制，實(shí)現(xiàn)各絞車控制集中在控制室內(nèi)操作。此外，新增限制力矩、顯示吊重、超限報警、限制吊高等功能。

3.2 檢驗(yàn)質(zhì)量控制措施

（1）安徽省船檢局召開專題會議，成立“嘉泰68”船改建檢驗(yàn)的科技攻關(guān)項(xiàng)目組，確定項(xiàng)目組成員，項(xiàng)目組人員在福建龍海對該船進(jìn)行了實(shí)船技術(shù)勘驗(yàn)和船廠適檢條件評估，評估結(jié)論認(rèn)為該船現(xiàn)有的技術(shù)條件基本滿足改建的技術(shù)要求并確定實(shí)施改建船廠為福建省興聯(lián)船業(yè)有限公司。

（2）安徽省皖江船舶檢驗(yàn)局制定詳細(xì)的異地改建過程節(jié)點(diǎn)質(zhì)量控制方案，對該船的改建質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

（3）設(shè)計(jì)公司，負(fù)責(zé)全程技術(shù)指導(dǎo)“嘉泰68”起重工程船改建過程全部工作。安排有資質(zhì)的船體、輪機(jī)、電氣工程人員，駐廠監(jiān)督、檢驗(yàn)。

（4）改建過程中，聘請技術(shù)監(jiān)理，全程進(jìn)行技術(shù)把關(guān)；監(jiān)理公司安排質(zhì)檢技術(shù)主管、無損檢測技術(shù)主管、船體、輪機(jī)、電氣專業(yè)人員、CCS 頒發(fā)的Ⅱ、Ⅰ級無損檢測資格證書人員駐廠監(jiān)督、檢測，駐廠人員將設(shè)辦公室、暗室、資料柜等，安排檢測專用車1 輛、超聲波探傷儀1 臺、多用途磁粉探傷儀1 臺、X 光射線機(jī)1 臺、超聲波測厚儀2 臺、激光經(jīng)緯儀等各種船舶修造行業(yè)專用檢測設(shè)備。

（5）船廠建立質(zhì)量管理體系，依照質(zhì)量管理體系要求，對改裝的每一個重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，出具過程檢驗(yàn)記錄，及時反映和記錄改建過程中的問題，提出整改方案。

（6）船東安排船舶技術(shù)人員（船東代表）駐廠，密切監(jiān)控船舶的改建質(zhì)量，協(xié)調(diào)和解決一些具體問題。并將派出300T 起重工程船，全程協(xié)助進(jìn)行特種構(gòu)件的起吊及安裝工作。

4 結(jié)束語

嘉泰68 輪目前已經(jīng)投入運(yùn)營，實(shí)際應(yīng)用中能夠很好地完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求，達(dá)到既定的功能。經(jīng)過實(shí)踐證明，我們采取的建造檢驗(yàn)質(zhì)量控制措施是有效的。該項(xiàng)目的順利完成為我局今后承檢異地檢驗(yàn)項(xiàng)目和特殊船舶檢驗(yàn)及流程積累了經(jīng)驗(yàn)，有效地鍛煉了我局驗(yàn)船師非常規(guī)檢驗(yàn)業(yè)務(wù)的技術(shù)能力，遠(yuǎn)程檢驗(yàn)?zāi)芰蛥f(xié)調(diào)能力，為我局以后承檢更加復(fù)雜、技術(shù)含量更高的檢驗(yàn)業(yè)務(wù)提供了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)支持，并且因此形成了富有我局特色和實(shí)際情況的且成熟有效的檢驗(yàn)方法。由于我局是第一次承檢此類船改建及異地檢驗(yàn)業(yè)務(wù)，在此次改建檢驗(yàn)的過程中出現(xiàn)了各種各樣的問題和矛盾，不過通過解決這些問題和矛盾也為筆者后續(xù)的檢驗(yàn)工作和思維方式產(chǎn)生了極其重要的影響，為后續(xù)的工作提供了重要的參考。