(武昌船舶重工有限責任公司，武漢 430060)

《船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準》(PSPC)對船舶艙室涂層在施工中遭到破壞后的修補提出了明確的要求：涂層破壞率小于整個艙室面積的2.5%可以用局部打磨的方法進行局部涂層修補，涂層破壞率大于等于整個艙室面積的2.5%則要求對破壞區(qū)域噴砂、清潔后重新涂裝。

船舶的專用壓載艙和雙舷側處所主要是布置管系，若在艙室涂層完工后需修改管系，管接頭、管支架的焊接和氧割開孔都會對涂層造成破壞，如果破壞處不連續(xù)地分布在艙室各處，且破壞面積大于等于艙室面積的2.5%，那么整個艙室就要重新噴砂、清砂、清潔和油漆，不僅會延長船舶建造周期，還會造成人力、物力、財力的大量浪費[1]。由于船舶管系安裝需消除制作誤差、校管誤差、焊接變形誤差和測量誤差等，還要滿足船東、監(jiān)理和CCS船檢要求，所以管系后期修改是很難避免的，管系修改也是PSPC執(zhí)行區(qū)域艙室涂層破壞的一大因素，為了減少管系修改對涂層的破壞，節(jié)約船舶建造成本，縮短船舶建造周期，必須采取合理和科學的生產(chǎn)設計方案。

1 提前考慮涂裝施工環(huán)形空間

PSPC涂層性能標準對鋼板的表面處理要求如下：去除毛邊，打磨焊珠，去除焊接飛濺物和任何其它的表面污染物，使之達到ISO 8501-3 等級 P2，涂裝前邊緣或處理成半徑至少為2 mm的圓角或經(jīng)過三次打磨，或至少經(jīng)過等效的處理；顆粒大小為“3”、“4”或“5”的灰塵分布量1級，更小顆粒的灰塵，如不用放大鏡在待涂表面可見時，應去除。由上述可知PSPC對待涂表面的處理要求極其嚴格。涂裝程序分為噴砂、打磨、清砂、檢查、噴涂、報檢等，施工人員都需要攜帶操作工具進入艙室作業(yè)，而打磨用的砂輪機、噴砂用的噴頭、涂裝用的噴頭或涮子等都需要一定空間才能工作，太狹小的空間無法施工。以前管系生產(chǎn)設計時沒有考慮涂裝施工空間，只考慮人進出的通道，要執(zhí)行PSPC標準必須提前考慮涂裝施工空間。

1) 管路布置必須避開艙內主通道。為了進行施工和應急施救，每個艙內部都設有連續(xù)的減輕孔的主通道，見圖1。

圖1 壓載艙內管路布置示意

在減輕孔內不要布置任何管路，管路盡量穿結構布置，且管路上端距頂部甲板的距離大于150 mm，且用加強圈穿非水密肋板，減少艙內的焊接工作，保證艙內涂裝施工、急救暢通無阻。

2)狹小空間內不布置管路。舷側壓載艙很多都是不規(guī)則的結構，存在一些狹小的空間，而且這些狹小的空間還有加強結構，人員很難接近，為了保證管路施工時焊接方便及后期打磨或噴砂便利，狹小空間內不應布置任何管路。

3)管路和管路、艙壁、甲板、結構之間留有適當?shù)目臻g，保證涂裝施工所需的旋轉空間。艙室內空間太小，部分區(qū)域無法進行表面處理，這將嚴重影響涂裝質量，造成涂層脫落。為此，管路和管路、艙壁、甲板、結構之間應留150～300 mm的空間。

4)艙底不布置管路。壓載艙在打磨或噴砂完成后，還要對艙內部進行全面的清砂、清潔之后才能進行涂裝工作。若把管路過多地布置在艙底，那清掃散落在艙底的鐵銹和砂子就會變得比較困難，對于后期的涂裝工作也應如此。

2 管支架分段提前安裝

傳統(tǒng)做法是管支架和管路一起安裝，然后根據(jù)管路的安裝位置和安裝偏差量來調整管支架的安裝位置，從而消除安裝誤差，但是大量的焊接工作留在了分段涂裝之后和總段，對PSPC執(zhí)行區(qū)域的涂層破壞較大。管支架在分段提前安裝，可以使焊接工作在分段完成，減少管系后期安裝對涂層造成破壞。

2.1 管支架優(yōu)化設計措施

1)管支架布置在平艙壁或甲板上。船體結構中時常設置有斜艙壁、斜結構、梁拱或昂勢甲板，把管支架設置在上述區(qū)域就需要現(xiàn)場削斜安裝，誤差很難掌控。然而，平甲板或艙壁船體制造誤差較小，管支架長度和孔距大致相同，管支架定位容易且精度有保證[2]。

2)管支架盡量采用與結構搭焊的方式固定。管支架的搭焊寬度一般是球扁鋼或角鋼的2/3，還有1/3的寬度(約40～80 mm)留出來，上下前后移動管支架既可補償施工誤差，可在很大程度上提高施工精度，減少施工修改。

3)統(tǒng)一管支架的角點為定位基點。管支架以角鋼角點為定位點，可以減少管支架安裝的測量誤差，保證一趟管路的管支架安裝在一條直線上或一個水平面上，確保后期管路順利安裝。

4)采用可調節(jié)式管支架。因船體建造存在變形，管路的制作也存在一定的誤差，所以要預先安裝定位管支架再安裝管路，可能會出現(xiàn)U形管卡中心不在一條線上，管路安裝困難等情況?？稍诠苤Ъ苌显O置腰圓孔代替圓孔，管路協(xié)同U形管卡可以左右移動調整安裝位置，可以補償10～50 mm的管系安裝誤差，最后采用雙螺母或彈簧墊圈來防松，可以達到良好的施工效果。

2.2 管支架提前安裝方法

1)在管路起始端安裝一個定位管支架，定位管支架的安裝要以管路零件圖冊中的三維坐標為準。

大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)開放和安全問題日益突出，如何處理好數(shù)據(jù)開放和安全的關系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)開發(fā)與保護的均衡發(fā)展顯得十分重要。①要加強法律制度的保護，國家要結合我國具體實際，加快制定數(shù)據(jù)開放、保護等方面制度法規(guī)，完善數(shù)據(jù)安全與隱私保護方面法律，明確政府各級部門在大數(shù)據(jù)建設中的職責、權利和義務，進一步提升數(shù)據(jù)安全保障能力，加強對數(shù)據(jù)、隱私方面安全保護。②要完善數(shù)據(jù)管理安全機制，不斷提升數(shù)據(jù)安全技術保護，選擇安全防控能力強的企業(yè)合作，提高大數(shù)據(jù)軟硬件產(chǎn)品國產(chǎn)化技術研發(fā)和產(chǎn)品應用，切實保障數(shù)據(jù)安全。

2)用水平尺找好水平面，拉一條線至一趟管路的末端，在末端根據(jù)圖紙中的坐標安裝好另一個管支架，要保證兩個管支架的U形管卡中心在一條線上。

3)用拉線法安裝中間的管支架，其它管支架的全部以定位管支架為基準進行安裝。

4)在管路密集處、斜管路處、非標準彎處和三通閥處等設置可調節(jié)式管支架補償誤差，所有的管支架先點焊，待完工后用塑料管試裝后再全部焊死，從而保證管支架安裝的精確性和管路安裝的順暢性。

管支架安裝后會影響分段吊裝時，先分段預裝管支架墊板，待分段合攏后再安裝管支架和管路。經(jīng)過船廠多次試驗，墊板厚度大于等于20 mm時，在墊板上焊接管支架時，焊接產(chǎn)生的熱量才不會傳到反面，從而達到保護涂層的目的。采用該方法可以最大程度地減少管系安裝或修改過程中焊接對涂層造成的破壞[3]。

3 管系無焊接修改措施

3.1 采用無焊接管接頭

由于管路和標彎、支管等的焊接都可以在車間內完成，所以在PSPC執(zhí)行區(qū)域管系修改主要是管接頭的焊接。采用卡套接頭、成型接頭和斯特勞勃接頭等無焊接管接頭代替套管、對接焊等連接方式，就可以避免在雙舷側區(qū)域動火。用無焊接的方式就可以完成雙舷側區(qū)域管系的修改，從而極大地減少管系修改對涂層造成的破壞。

3.2 采用無焊接管支架

通常管支架都是和船體焊接在一起，管系固定必須動火才能完成，這在很大程度上破壞了已完工的涂層。為了解決上述問題，設計無焊接管支架，其有兩種形式，見圖2。

圖2 無焊接管支架的安裝形式示意

4 管系開孔的精確統(tǒng)計措施

專用海水壓載艙在管系安裝完工后要進行艙室密室試驗，合格后就要進行打磨、噴砂和油漆，工序是一道接一道的。如果艙室開孔統(tǒng)計不全或開孔有遺漏，就會造成不必要的重復工作，如補孔、重新開孔，還會造成施工周期和成本的增加。管系開孔精確統(tǒng)計措施可以很好地解決上述問題，達到良好的施工效果，保證PSPC的施工周期。

1)對照管路編碼、開孔清冊和三維模型統(tǒng)計管系開孔數(shù)量。PSPC執(zhí)行區(qū)域的管系開孔數(shù)量較多，有液位傳感器、液位計、穿艙件等的開孔，統(tǒng)計工作比較繁瑣。統(tǒng)計要三方面對照清理，不可只根據(jù)開孔清冊清理，從而保證開孔統(tǒng)計的正確性。

2)PSPC執(zhí)行區(qū)域，一個艙室統(tǒng)計一個開孔清冊。原先一個分段所有艙室的管系開孔都統(tǒng)計在一起，但現(xiàn)場施工艙室是單個進行密試，完整性也是按單個艙室進行，所以開孔混合統(tǒng)計對施工和檢驗都很不方便。而一個艙室統(tǒng)計一個開孔清冊就可以很好地解決上述問題，保證分段開孔完整性和快速性以及對涂裝工作最小的破壞性。

3)兩艙共用的艙壁或甲板上開孔要統(tǒng)計兩遍，避免其中先密封的艙室開孔檢查遺漏 。 艙室的密室試驗沒有一定的順序，而且相鄰艙室的密室試驗也不一定同時進行。為了保證艙室密室時開孔檢查的正確性，兩艙共用艙壁或甲板上的開孔要分別計入兩艙開孔統(tǒng)計中，避免開孔檢查時遺漏，保證后期涂裝工作的順利進行。

5 管系安裝的優(yōu)化設計

常規(guī)做法是施工人員根據(jù)自己的想法或管系托盤來貨先后進行管系安裝，根據(jù)經(jīng)驗進行管系三維坐標的測量，沒有固定的規(guī)章流程，致使現(xiàn)場管系施工質量不高，為了保證管系一次性安裝的正確性，采取了以下措施對管系安裝進行優(yōu)化[4]。

5.1 統(tǒng)一管系安裝基準

原先船體分段只是打樣沖眼來標示船舯，以此來方便結構安裝，由于分段在胎架施工過程中的結構件碰撞、鋼板變形、打磨、焊接等原因，到后期管系安裝時樣沖眼根本無法辨認，管系安裝就沒有統(tǒng)一的基準?，F(xiàn)場工人只能根據(jù)自己的經(jīng)驗來找船舯位置、測量三維坐標進管系安裝，由于每個分段的施工隊不同，施工隊的水平也參差不齊，造成分段合攏時相連管路無法對上，管系安裝質量較差，分段間的試裝管需重新制作。所有分段用200 mm×30 mm鋼帶標示船舯，見圖3，便可以解決上述問題，確保船舯標示明顯、保留時間長，且不影響分管吊裝，從而統(tǒng)一管路安裝基準，減少測量誤差，保證管系安裝質量。

5.2 管系安裝方法的改進

1)管路先裝直管再裝彎管。PSPC執(zhí)行區(qū)域的管路一般是壓載水管、透氣管、注入管、溢流管和過路管等。先裝直管再裝彎管，這樣彎管就可以補償部分管路安裝過程中的積累誤差，從而避免出現(xiàn)過大的累積誤差而造成修改。

2)先裝其它管路再裝舷側排出管。舷側管一般設計伸出外板100 mm左右，待完工后再和船體外板切平。常規(guī)總是先開孔安裝舷側管再裝其他管路，為了實施PSPC，可以先安裝其它管路，最后再開孔安裝舷側管。這樣舷側管可以上下左右前后移動消除積累誤差，確保管路安裝質量，減少修改。

圖3 船體結構上的船舯標記

3)穿艙件全部設置在分段管路上，試裝管不設管卡。PSPC執(zhí)行區(qū)域管系安裝的焊接工作就是穿艙件和管支架的焊接，通過穿艙件和管支架的合理設置，可以保證在分段階段完成絕大部分的焊接工作，從而減少總段焊接和焊接對涂層的破壞。

4)管路及其舾裝件全部設計在分段安裝上。專用海水壓載艙和雙舷側處所6壁12面上的管系和舾裝件較多，舾裝件包括基座、管支架和加強三角板等。其焊接面積一般較大，焊接時艙壁或甲板的變形量較大。先安裝舾裝件可以最大限度地減少后期焊接對油漆的破壞，否則艙室需重新打磨油漆，浪費大量的人力物力。

5)分段內PSPC施工區(qū)域所有的管系、舾裝件設計在一個托盤上。如此可以方便后期制造、安裝、檢查和報驗，減少管系漏裝，保證管系安裝完整性，減少后期修改對涂層的破壞。

[1] 柳金海.管材管件應用技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[2] 中國船舶工業(yè)總公司.船舶設計實用手冊輪機分冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2000.

[3] 羅思殿.船舶維修技術實用手冊[M].長春：吉林科學技術出版社，2005.

[4] 張 晗，閆大海.數(shù)字化造船—現(xiàn)代造船技術的發(fā)展方向[J]，艦船科學技術，2009，31(3)：4-7.