原油油船臨時工藝孔設(shè)計簡介

　　摘 要：船舶工藝孔設(shè)計是船體生產(chǎn)設(shè)計的一項基本內(nèi)容，也是關(guān)乎船舶能否安全、優(yōu)質(zhì)、高效建造的重要因素之一，尤其在《原油油船貨油艙保護涂層性能標準》（以下簡稱“COT PSPC”）實施后如何既滿足建造需要又要盡量減少貨油艙相關(guān)區(qū)劃的涂層破損就顯得尤為重要了，本文以某船廠308000 DWT 原油油船為研究對象，簡要介紹了臨時工藝孔的設(shè)計依據(jù)、設(shè)計流程以及其它注意事項，以供相關(guān)人員參考。
　　關(guān)鍵詞：工藝孔；設(shè)計；區(qū)劃；COT PSPC 　　Abstract: The design of hull temporary access opening is the basal one of hull production design which is one of the important factor of the safe, high quality and efficient shipbuilding，especially after putting the performance standard for protective coatings for cargo oil tanks of crude oil tankers into effect how to meet the shipbuilding requirement and try to reduce the damage of painting area is very important . The paper introduces the design rules, procedure and others for temporary access opening of 308,000 DWT Crude Oil Tankers for designers.
　　Key words: temporary access opening; design; area; COT PSPC
　　船舶在施工過程對船體結(jié)構(gòu)臨時開孔，待工程完畢后再封合的孔洞，統(tǒng)稱為船舶工藝孔［1］。船舶工藝孔設(shè)計是船體生產(chǎn)設(shè)計的一項基本內(nèi)容，也是確保船舶安全、優(yōu)質(zhì)、高效建造的重要因素之一，下面以某船廠308000 DWT 原油油船為研究對象從工藝孔的設(shè)計依據(jù)、設(shè)計流程等幾個方面加以簡要介紹。
　　1設(shè)計依據(jù)

　　1.1工藝孔設(shè)計基本要求

　　工藝孔的布置、大小、定位尺寸主要從船舶建造過程中人員通行、換氣、線纜布置等幾方面進行綜合考慮，同時考慮到工藝孔復原時的工作量，工藝孔的尺寸、數(shù)量應(yīng)小兒少，功能方面盡量做到兼用，另外在條件允許的情況下在開設(shè)位置上盡量借用原結(jié)構(gòu)板縫，在基本方案確定后還應(yīng)與船體、輪機、電氣、涂裝等各專業(yè)進行充分協(xié)議，從而確定最終方案。

　　1.2《原油油船貨油艙保護涂層性能標準》中對于合攏后表面處理的相關(guān)規(guī)定：［2］

　?。?） 貨油艙內(nèi)底板：
　　涂層破損區(qū)域不大于總面積20%時為St3。
　　相鄰接的破壞區(qū)域總面積超過25M2或超過艙室總面積20%，應(yīng)為Sa2 1/2。

　?。?） 貨油艙上甲板：
　　涂層破損區(qū)域不大于總面積的3%時為St3。
　　相鄰接的破壞區(qū)域總面積超過25M2或超過艙室總面積3%，應(yīng)為Sa21/2。 　　2設(shè)計流程

　　2.1艉部區(qū)劃 <具體如圖中①所示>

　　該區(qū)劃涉及艙室數(shù)量較少，概括起來主要從艉部區(qū)劃與機艙區(qū)劃之間的通行、腳手等器

　　材拆除后的吊出通道預(yù)留以及舵桿吊入通道預(yù)留等幾方面進行考慮。
　　2.2機艙區(qū)劃 <具體如圖中②所示>

　　該區(qū)劃涉及艙室較多且舾裝品布置較繁雜，布置上應(yīng)遵循如下原則：

　　首先，依據(jù)區(qū)劃布置圖及船體結(jié)構(gòu)圖對該區(qū)劃內(nèi)未設(shè)置通行人孔的艙室進行確認并在適檔位置開設(shè)工藝孔；其次，考慮在該區(qū)劃的上甲板上開設(shè)腳手等器材拆除后的吊出用工藝孔，且僅開單舷；此外，機艙區(qū)劃前壁需開設(shè)機艙區(qū)劃與泵房之間的通行工藝孔。

　　除以上常規(guī)工藝孔以外，還需依據(jù)船舶在塢內(nèi)的搭載方向決定機艙外板處通行用工藝孔，此工藝孔在開設(shè)高度及寬帶上需要考慮船塢深度、塢內(nèi)盤木高度、登船梯尺寸等因素，綜合以上因素在滿足現(xiàn)場要求的前提下將工藝孔的尺寸盡量減小并借助外板焊縫，從而減少封孔時的焊接工作量。

　　2.3貨艙區(qū)劃

　　該區(qū)劃涉及合攏環(huán)縫多、前后跨度大且區(qū)劃布置較為規(guī)則，因此在兼顧COT PSPC規(guī)范要求下工藝孔的設(shè)計數(shù)量應(yīng)盡量小而少，簡要概括如下：
　　（1）雙層底內(nèi)及舷側(cè)邊壓載艙區(qū)劃 <具體如圖中③所示>

　　該區(qū)劃在布置上一般以每個壓載艙為單位并以盡量臨近環(huán)縫為原則設(shè)置工藝孔，開孔數(shù)量建議為兩個，同時從便于通風管路布置角度考慮內(nèi)、外底板的開孔位置應(yīng)盡量一線。

　　（2）貨油艙區(qū)劃

　　該區(qū)劃在布置上一般以每個貨油艙為單位并以盡量臨近內(nèi)、外縱壁拼版縫，開孔數(shù)量建議為一至兩個。

　　（3）高架車通行用 <具體如圖中④所示>
　　由于船型及分段劃分的原因，船塢階段貨油艙區(qū)劃合攏及涂裝作業(yè)需要使用高架車作業(yè)，因此需要在各橫艙壁上開設(shè)相應(yīng)的通行用工藝孔以及在上甲板上單舷開設(shè)一個高架車吊出用工藝孔。開孔尺寸的選擇一般依據(jù)各廠高架車的尺寸進行確定，同時也是考慮在滿足通行要求的前提下盡量縮小尺寸和借用原結(jié)構(gòu)拼版縫，從而減少涂膜層損率和后期的封孔焊接量。 　　2.4 艏部區(qū)劃  <具體如圖中⑤所示>
　　該區(qū)劃在布置上一般從貨艙前端與艏尖艙之間通行和艏尖艙換氣兩個方面進行整體考慮，前者一般在上甲板下一層和二層平臺以及內(nèi)底板以上位置各開一至兩個工藝孔，后者主要針對于該區(qū)劃內(nèi)底板以下狹小空間的換氣要求進行外板上的工藝孔開設(shè)。

　　2.5上構(gòu)區(qū)劃 <具體如圖中⑥所示>

　　常規(guī)船型該區(qū)劃的工藝孔布置有一定共通性，除需要為內(nèi)部密閉區(qū)劃設(shè)置通行工藝孔

　　外，還需為駕駛譙樓兩翼與下方支撐結(jié)構(gòu)的合攏設(shè)置工藝孔，同行由于該區(qū)劃為密閉形式，工藝孔封孔的焊接工藝也是比較特殊的，具體要求會在接下來的封孔工藝中加以詳細說明。
　?。?）    工藝孔的切割盡量保證在前道工序完成，一般情況下常規(guī)尺寸的工藝孔是在鋼板切割后進行的，即先采用NC切割機進行位置確定和輪廓劃線，然后使用半自動切割機進行人工切割，原因在于NC切割機在切割之初的引弧動作往往會將鋼板燒穿，造成切割下來的鋼板無法直接作為封孔時的復舊板，造成不必要的材料浪費。

　　（2）    尺寸較大的工藝孔在其范圍內(nèi)往往有加強龍筋，對于此類工藝孔一般會考慮在分段裝配階段或外場合攏階段進行切割，因為需要考慮分段在吊運翻身時的強度問題，但是出于COT PSPC 方面的考慮，我們會采取一種折中方案，即在分段涂裝以前的裝配階段進行主板分切割并有部分間隔預(yù)留，同時龍筋會留到合攏或船塢切割。

　?。?）    工藝孔封孔的焊接工藝一般分為手工、二氧化碳半自動雙面焊接和使用陶瓷襯墊的二氧化碳單面焊接，其中使用陶瓷襯墊的二氧化碳單面焊接僅用于下向焊接，此外，針對上構(gòu)區(qū)劃中經(jīng)常出現(xiàn)的密閉區(qū)劃封孔的情況時應(yīng)采用在密閉區(qū)劃內(nèi)焊接鋼襯墊，外部單面焊接成型的工藝。

　?。?）    工藝孔封孔結(jié)束以后的焊道檢驗一般應(yīng)遵循如下原則，第一，船體外板處（各船級設(shè)計規(guī)范對該范圍的要求可能略有不同）的工藝孔需要進行NDT檢查（X-RAY 或UT）；第二，密性結(jié)構(gòu)處的工藝孔如封孔作業(yè)是在氣密或水壓試驗之后進行的，還需要對進行真空試驗檢查。

　　4結(jié)束語

　　作為船體生產(chǎn)設(shè)計基本內(nèi)容之一的工藝孔設(shè)計在各船型設(shè)計過程中都是不可或缺的，原油油船由于其結(jié)構(gòu)和施工工藝的特殊性決定了工藝孔的設(shè)計相比散貨船等其它常規(guī)船型更加復雜一些，尤其在《原油油船貨油艙保護涂層性能標準》強制實施以后，各船企的相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合自身特點采取更佳有效的應(yīng)對措施。