本发明涉及船舶建造,特别是涉及一种用于船舶密性检验及强度检验的检验方法。
背景技术:
1、液化天然气(lng)以其绿色、环保、高效的优势一直作为石油替代的首选能源,成为全球发展最迅猛的能源行业之一。随着我国经济的快速发展和对环境治理要求的不断提高,lng的应用与开发越来越受到各方的重视。自1959年甲烷先锋号开始试验运行以来,世界范围内的lng运输业整整经历了60多年的发展历程。在此过程中,lng运输船技术也经历了从小型、简单、单一到目前的大型、复杂、专用的不断提升的过程。其中,lng运输船货物围护系统是lng运输船的核心技术之一,围护系统的快速建造和建造节律化是影响lng运输船建造周期的关键因素。
2、然而,现有的lng运输船货物围护系统施工方法存在以下的问题:
3、1、需要在船舶主船体完整搭载下水后,进行压载舱强度试验,如图1所示,压载舱200位于液货舱100的侧部及底部,在压载舱200注满水以检验其密性及结构强度,待压载舱的检验完成后再开展围护系统安装施工,围护系统施工启动晚,周期长,延长了船舶建造周期,而且下水后在码头进行压载舱强度试验,占用码头资源,造成成本增加;
4、2、部分项目采用在船台或船坞内干态(即船不浮在水里,放置在坞墩上进行舱内加水)进行压载舱的密性及强度试验,如图2所示,但因为压载舱200的舱容很大,在船台上加完水后,重量很重,且没有海水的外部水压抵消压载舱的内部水压,有将船体外板压变形的风险;
5、3、也可以选择在建造过程中不对压载舱进行检验,先围护系统安装,最后完工前进行试验,但一旦强度或密性试验出现问题,发生渗漏,尤其是在围护系统边界面发生渗漏,维修极其困难,需要将围护系统拆除,造成极大的经济损失。
6、因此,如何设计一种新型的检验方法,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明提供一种船舶检验方法,包括如下步骤:
2、s1:将用于形成压载舱的钢板分为多个拼接板块,对每个拼接板块的各个内部焊缝处进行密性实验:在内部焊缝处覆盖密封罩形成密封腔体,测试时密封腔体内的压力值用以模拟真实的水压值,观察内部焊缝处是否有泄露;根据各个拼接板块在拼接形成压载舱后的所处位置不同,选择相应的压力值,拼接板块的内部焊缝在拼接形成压载舱后的所处位置越低,所需要承受的真实水压越大,测试时的压力值越大;
3、s2:所述拼接板块的第一表面加固有横向设置及纵向设置的加强件,横向设置的加强件与纵向设置的加强件垂直相交并围成多个网格区域,所述拼接板块具有与第一表面相对的第二表面,在所述第二表面的网格区域进行强度实验:在所述第二表面的网格区域进行压力测试模拟真实的水压,观察变形是否符合要求,同时释放压力后网格区域能够恢复原状,以确保变形为弹性形变,保证加强件的加固效果;
4、s3:对各拼接板块测试完成后,将各个拼接板块拼装焊接形成压载舱,对各个拼接板块拼装过程中的拼接焊缝进行密性实验,与内部焊缝的密性实验相同,保证拼接焊缝处没有泄露;
5、s4:在船舶试航阶段或船舶交付前,对压载舱进行满载复核,在压载舱内注满水,测试其焊缝处是否有泄露,加固的网格区域是否有变形。
6、优选地,对于强度实验的压力施加,通过真空吸附的方式实现,真空吸附的方式包括真空罩及真空泵的组合,将真空泵放置于第二表面的网格区域并抽真空,观察网格区域的变形是否符合要求。
7、优选地,对于强度实验的压力施加,通过重力施压的方式实现,将拼接板块平放于支撑架上,在所述第二表面的网格区域放置压铁,观察网格区域的变形是否符合要求。
8、优选地,对于密性实验的压力施加,采用水压试验或气压试验;水压试验为:在密封腔体内注水,通过增压设备增压,检测焊缝处是否渗水;气压试验为:在密封腔体内充入混有显色剂的气体,通过增压设备增压,检测是否有气体渗透出来,充入的气体为氦气、氨气、氮气中的一种或多种。
9、优选地,对于密性实验及强度实验时各个检测点所施加的压力值的计算方法为:
10、设定船舶无横倾及纵倾时检测点与压载舱最高点的竖直距离为h,检测点为焊缝或网格区域,将压载舱装满水后,若检测点所处位置的外部无海水时,则检测点所承受的最大水压为p=ρ*g*h;密性实验或强度实验时,检测点施加的压力值为p*(1+15%);ρ表示水密度,计算中选取海水密度,取值1.025t/m3;g表示重力加速度,取值9.81m/s2。
11、优选地,将压载舱装满水后,若检测点所处位置的外部有海水时,则检测点所承受的最大水压为p=ρ*g*h-ρ*g*l,l表示检测点与最浅吃水水线的竖直距离。
12、优选地,在同一拼接板块内,若两个网格区域的相对高度差小于压载舱总高度15%、且围成网格区域的加强件的类型及排布方式相同,则只对任一个网格区域进行强度实验。
13、优选地,在拼接板块拼接形成压载舱后,压载舱边界处还焊接有临时吊马,以便于起吊移动;在临时吊马使用完毕后,选择将临时吊马保留或切割分离,若是对临时吊马切割分离,还要对压载舱的分离处进行打磨,打磨位置补做密性实验,与内部焊缝的密性实验操作相同。
14、本发明还提供另一种船舶检验方法,包括如下步骤:
15、s1:将用于形成压载舱的钢板分为多个拼接板块,对每个拼接板块的与外边界外板接触的内部焊缝处进行密性实验:在内部焊缝处覆盖密封罩形成密封腔体,测试时密封腔体内的压力值用以模拟真实的水压值,观察内部焊缝处是否有泄露;根据各个拼接板块在拼接形成压载舱后的所处位置不同,选择相应的压力值,拼接板块的内部焊缝在拼接形成压载舱后的所处位置越低,所需要承受的真实水压越大,测试时的压力值越大。
16、s2:所述拼接板块的第一表面加固有横向设置及纵向设置的加强件,横向设置的加强件与纵向设置的加强件垂直相交并围成多个网格区域,所述拼接板块具有与第一表面相对的第二表面,在所述第二表面的与外边界外板接触的网格区域进行强度实验:在所述第二表面的网格区域进行压力测试,观察变形是否符合要求,同时释放压力后网格区域能够恢复原状,以确保变形为弹性形变,保证加强件的加固效果;
17、s3:对各拼接板块测试完成后,将各个拼接板块拼装焊接形成压载舱,对各个拼接板块拼装过程中的拼接焊缝进行密性实验,与内部焊缝的密性实验相同,保证拼接焊缝处没有泄露;
18、s4:在船舶试航阶段或船舶交付前,对压载舱进行满载复核,在压载舱内注满水,测试其焊缝处是否有泄露,加固的网格区域是否有变形,包括对与外边界外板不进行接触的内部焊缝及网格区域的测试。
19、本发明还提供又一种船舶检验方法,包括如下步骤:
20、s1:将用于形成压载舱的钢板分为多个拼接板块,每个拼接板块包括多条内部焊缝,对部分内部焊缝进行密性实验或不对内部焊缝进行密性实验,密性实验为:在焊缝处覆盖密封罩形成密封腔体,测试时密封腔体内的压力值用以模拟真实的水压值,观察焊缝处是否有泄露;根据各个拼接板块在拼接形成压载舱后的所处位置不同,选择相应的压力值,拼接板块的焊缝在拼接形成压载舱后的所处位置越低,所需要承受的真实水压越大,测试时的压力值越大;
21、s2:所述拼接板块的第一表面加固有横向设置及纵向设置的加强件,横向设置的加强件与纵向设置的加强件垂直相交并围成多个网格区域,所述拼接板块具有与第一表面相对的第二表面,在所述第二表面的各个网格区域进行强度实验:在所述第二表面的网格区域进行压力测试,观察变形是否符合要求,同时释放压力后网格区域能够恢复原状,以确保变形为弹性形变,保证加强件的加固效果;
22、s3:对各拼接板块测试完成后,将各个拼接板块拼装焊接形成压载舱,对各个拼接板块拼装过程中的拼接焊缝进行密性实验,以及对步骤s1中未进行密性实验的所述内部焊缝进行密性实验;
23、s4:在船舶试航阶段或船舶交付前,对压载舱进行满载复核,在压载舱内注满水,测试其焊缝处是否有泄露,加固的网格区域是否有变形。
24、如上所述,本发明提供一种船舶检验方法,该检验方法不需要整个压载舱建造完整后再测量,将压载舱检验分拆为各焊缝和各网格区域的检查,将试验时间提前,缩短后期工期,节省成本。检验步骤提前分步进行,围护系统施工可以在压载舱结构完整后立刻开工,提前围护系统施工启动时间,缩短总的建造周期。与干态试验相比,该检验方法不需要在坞墩上装满压载舱,消除了船体外板压变形的风险。与完工前试验相比,提前试验能够提前发现问题,提前解决问题,不会造成完工前发现渗漏,拆除围护系统的损失。通过设置15%的合理余量和控制结构网格区域的免除实验的范围,既减少试验操作,缩短施工时间,节约建造成本,同时也保证了免除试验下的风险可控。通过对外边界接触件和外边界非接触件的区别划分,对拼接板块与外边界外板不进行接触的结构件和焊缝,可以在分段拼接前的施工阶段不进行单独检查,从而增加了试验操作的灵活性在试验过程中灵活匹配工期,提高建造效率。