船舶在长期航行中,受海水腐蚀、货物载荷、风浪冲击等因素影响,船体结构会逐渐出现磨损、变薄,甚至隐藏安全隐患。坞修(船舶进干船坞检修)中的“测厚”是通过专业仪器测量船体关键部位的厚度,评估结构强度与腐蚀程度,是保障船舶航行安全的核心环节。本文从测厚对象、标准规范、操作要求三方面,系统解析坞修测厚的知识要点。
一、坞修测厚的关键对象:从外到内的“重点区域”
船体结构复杂,测厚并非覆盖所有部位,而是聚焦于腐蚀风险高、承载作用关键的区域。这些部位的厚度变化直接关系到船舶的整体安全性,需按规范精准检测。
1. 船体外板:抵御海水侵蚀的第一道防线
船体外板直接与海水接触,长期受电化学腐蚀、生物附着(如海藻、贝类)和水流冲刷影响,是腐蚀最严重的区域之一。测厚重点包括:
- 舷侧外板:尤其是轻载水线与重载水线之间的区域(“水线区”),因干湿交替频繁,腐蚀速率远高于其他部位。
- 船底外板:长期浸泡于海水,易受海生物腐蚀和泥沙磨损,需重点检测龙骨、舭部(船底与舷侧的连接部位)等应力集中处。
- 船首、船尾外板:船首受波浪冲击频繁,船尾受螺旋桨水流扰动,局部磨损显著,需增加测厚点数。
2. 甲板与舱壁:承载与分隔的核心结构
甲板承担货物、设备载荷及人员活动压力,舱壁则分隔不同舱室(如货舱、机舱、压载舱),两者的厚度衰减会直接影响结构稳定性。测厚重点包括:
- 强力甲板:位于船舶上层的主要甲板,尤其在船中0.5L(船长的50%)范围内,是船体纵向强度的关键区域,需逐块或逐列板检测。
- 货舱舱壁:干货船的货舱壁受货物摩擦、湿气腐蚀影响,油轮的货油舱壁则受原油冲刷和化学腐蚀,需检测舱壁的垂直与水平方向厚度。
- 机舱舱壁:因高温、油污环境,腐蚀与疲劳磨损并存,需重点检测与主机、锅炉相邻的区域。
3. 液舱:封闭空间的“隐形腐蚀”重灾区
压载水舱、燃油舱、淡水舱等液舱内部长期处于潮湿或液体浸泡状态,且通风不良,易发生局部腐蚀(如点蚀、坑蚀)。测厚需覆盖:
- 压载水舱:舱顶(易凝结水汽)、舱底(沉积海水杂质)、舱壁(与海水接触区域)均需检测,尤其要关注舱内扶强材(加强结构)与舱壁的连接焊缝附近。
- 燃油舱:舱底易积存油泥,腐蚀速率较高;舱顶则可能因油气冷凝产生腐蚀,需重点测量。
- 双层底舱:位于船体底部,承载船舶自重与货物重量,同时受海水渗透风险影响,测厚需覆盖底板与纵横舱壁。
4. 特殊部件:小结构关乎大安全
- 锚链与锚链舱:锚链在起抛过程中受摩擦、拉伸作用,磨损速率快,需测量链环直径(重点是链环弯曲部位);锚链舱内壁受锚链撞击和海水侵蚀,需检测板厚。
- 海底阀箱:作为船舶进水口,阀箱格栅和箱体受海水腐蚀、杂物撞击影响,测厚需确保其强度足以抵御水流冲击。
- 舷梯、栏杆等户外结构:长期暴露在大气与海水飞溅环境中,腐蚀导致的厚度衰减可能引发断裂风险,需按规范抽样检测。
二、测厚标准:从“量化指标”到“分级要求”
坞修测厚并非随意进行,而是依据国际船级社协会(IACS)、各国海事机构(如中国船级社CCS、英国劳氏船级社LR)的规范,结合船舶类型、船龄、航区等因素,制定明确的标准。
1. 厚度极限值:安全的“红线”
所有测厚部位都有“最小允许厚度”,即经过腐蚀或磨损后,结构仍能满足强度要求的临界值。计算方式为:
- 最小允许厚度 = 原始厚度 ×(1 - 最大允许腐蚀率)
例如,锚链的最大允许磨损量为原始直径的12%(即最小允许直径为原始直径的88%),若原始直径20mm的锚链磨损后仅剩17mm(磨损15%),则判定为不合格,需更换。
不同结构的最大允许腐蚀率不同:
- 船体外板、强力甲板等主结构:通常允许腐蚀率不超过20%(即最小厚度不低于原始厚度的80%);
- 液舱舱壁、双层底等次要结构:允许腐蚀率不超过25%;
- 锚链、海底阀箱等受力部件:允许腐蚀率更低(如锚链12%、阀箱格栅15%)。
2. 测厚点数与范围:按“船龄+类型”分级
测厚的详细程度随船龄增长而提高,以中国船级社(CCS)规范为例:
- 干货船:
- 船龄<15年:仅对局部腐蚀区域抽样测厚,每列外板取1-2点;
- 15年≤船龄<20年:船中0.5L范围内,每侧水线间舷侧外板、强力甲板每列板至少取2点;
- 船龄≥20年:船中0.5L范围内,每块外板、每块强力甲板板至少取2点,且需增加环带(横向连续区域)测厚。
- 油轮:
- 船龄<10年:重点检测货油舱与压载舱的腐蚀敏感区;
- 船龄≥10年:船中0.5L范围内,每块舷侧外板、每块强力甲板板至少取2点,液舱内部需逐面检测。
3. 船舶类型特殊要求
- 客船:因涉及人员安全,测厚范围最广,所有载客区域的甲板、舱壁需100%覆盖检测;
- 化学品船:货舱内壁受化学腐蚀影响,测厚需增加点蚀检测(单个蚀坑深度不得超过板厚的30%);
- 冷藏船:冷藏舱壁受低温与水汽交替影响,需检测低温腐蚀导致的厚度衰减。
三、测厚操作:从“仪器精度”到“数据可靠性”
测厚结果的准确性直接影响对船体结构的判断,因此操作流程需严格遵循规范,确保“数据真实、结论可靠”。
1. 仪器与人员资质:专业是前提
- 仪器要求:必须使用经计量检定合格的超声波测厚仪,精度误差≤±0.1mm,且具备穿透涂层(如油漆)测量的功能(避免因刮除涂层破坏船体保护)。仪器需在检定有效期内使用,每次测前需用标准试块校准。
- 人员要求:操作人员需持有船级社认可的资格证书(如CCS的“超声波测厚人员资格证”),熟悉不同结构的测厚方法(如曲面外板需调整探头角度,避免误差)。
2. 测前准备:为精准检测“铺路”
- 清理测厚部位表面:去除油漆、锈迹、油污,确保探头与钢板良好接触(否则会因声波反射异常导致读数偏差);
- 标记测厚点:按规范在图纸上预先标记测厚点位置(如外板的列、行编号对应处),避免漏测或重复测量;
- 记录原始数据:核对该部位的原始厚度(从船舶建造图纸或历史测厚报告中获取),作为计算腐蚀率的基准。
3. 检测过程:关注“异常信号”
测量时若发现以下情况,需扩大测厚范围并记录:
- 读数突然下降(可能存在局部腐蚀或减薄);
- 同一区域多次测量值差异超过0.3mm(需检查表面清理是否彻底或仪器是否故障);
- 探头显示“无信号”(可能存在内部裂纹或夹层,需结合磁粉探伤等其他手段验证)。
4. 报告与处理:数据驱动决策
测厚完成后,需生成包含以下内容的报告:
- 测厚点位置、原始厚度、实测厚度、腐蚀率;
- 不合格部位的具体位置及建议(如“打磨修复”“局部换板”“整列板更换”)。
对不合格部位,船级社验船师会现场审核,确认修复方案后才可允许船舶出坞。
结语
坞修测厚是船舶“体检”中最具技术性的环节之一,它通过量化数据揭示结构的“健康状况”,为维修决策提供科学依据。从船体外板到液舱舱壁,从锚链到海底阀箱,每一处测厚点的背后,都是对航行安全的严格守护。对于航运企业而言,重视测厚规范、及时处理不合格部位,不仅是遵守海事法规的要求,更是保障船舶寿命与人员安全的根本。而对于船员与修船人员,理解测厚的原理与标准,能更好地配合检测工作,共同筑牢船舶的“结构防线”。
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