角焊縫充氣試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)及控制方法

為了將水密焊縫密性檢驗(yàn)及涂裝作業(yè)工序前移，改善現(xiàn)場(chǎng)施工條件，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少因焊縫返工引起的涂層破壞，使產(chǎn)品后續(xù)建造、檢驗(yàn)更加順利，需在分段階段提前完成各艙室周界的焊縫密性試驗(yàn)，我們將這種試驗(yàn)稱為分段預(yù)密性。分段預(yù)密性是將艙室要求的氣密焊縫分解為艙室水密艙壁周界各焊縫的密性，并在分段階段利用氣密試驗(yàn)方法檢測(cè)水密焊縫的氣密性，而分段預(yù)密性的主要方法包含角焊縫充氣試驗(yàn)、抽真空試驗(yàn)以及其他得到認(rèn)可的試驗(yàn)方法。相比較抽真空試驗(yàn)而言，角焊縫充氣試驗(yàn)會(huì)大大節(jié)省船東、船檢報(bào)檢時(shí)間，而且對(duì)角焊縫密性質(zhì)量驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)更高。因此國(guó)內(nèi)眾多船舶建造企業(yè)都在各船型建造中，大力推廣“角焊縫充氣試驗(yàn)”。

1.角焊縫充氣試驗(yàn)原理

為了將涂裝及檢驗(yàn)工序前移，改善現(xiàn)場(chǎng)施工條件，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少因焊縫返工引起的涂層破壞，使產(chǎn)品后續(xù)建造、檢驗(yàn)更加順利，需提前做好液艙周界的角焊縫密性試驗(yàn)。角焊縫密性試驗(yàn)是利用雙面連續(xù)焊縫內(nèi)部未熔透區(qū)域所形成的封閉空間作為氣道（詳見(jiàn)圖1），在被試驗(yàn)的一段角焊縫的單側(cè)焊縫上的兩端搭焊二塊覆板（詳見(jiàn)圖2），通過(guò)覆板外接供氣管和壓力表，通過(guò)供氣管向氣道內(nèi)充氣，空氣在補(bǔ)板處的流向詳見(jiàn)圖3，當(dāng)氣道內(nèi)氣體壓力達(dá)到規(guī)范值后，拔出進(jìn)氣管上的空氣包快速接頭，然后用檢驗(yàn)液（肥皂水等）來(lái)檢查角焊縫的滲漏。報(bào)驗(yàn)完成后，將外接進(jìn)氣管和壓力表拆除，連接覆板上的帶螺紋孔焊接封堵，該覆板將永久性地保留在結(jié)構(gòu)上。角焊縫密性試驗(yàn)原理詳見(jiàn)圖4。

圖1：氣道示意圖

2.角焊縫充氣試驗(yàn)原理缺陷

2.1 水密補(bǔ)板雙氣道問(wèn)題

由于水密補(bǔ)板與肋板存在50mm搭接區(qū)域，該搭接區(qū)域形成兩個(gè)氣道，在角焊縫充氣試驗(yàn)時(shí)，有一個(gè)氣道暢通，就能保證充氣試驗(yàn)的成功，但是另外一個(gè)氣道是否暢通我們無(wú)法保證（詳見(jiàn)圖五）。因此針對(duì)水密補(bǔ)板區(qū)域該試驗(yàn)無(wú)法保證其氣密性，若在船舶建造中使用“角焊縫充氣試驗(yàn)”方法檢測(cè)氣密性將存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。

圖2：連接板、止流孔安裝示意圖

圖3：空氣在補(bǔ)板處的流向示意圖

圖4：角焊縫密性試驗(yàn)原理示意圖

圖五 補(bǔ)板雙氣道示意圖

圖六 型材貫穿止漏孔之間焊縫

2.2 縱骨貫穿水密肋板位置

兩止漏孔之間300mm角焊縫氣密問(wèn)題（詳見(jiàn)圖六）。通過(guò)角焊縫充氣試驗(yàn)后水密壁處密性實(shí)驗(yàn)將不在檢查，而傳統(tǒng)的整艙壓氣的氣密試驗(yàn)方法，檢查時(shí)，是檢查到止漏孔位置的。而大連船舶重工發(fā)送給我們的組立圖和相關(guān)工藝文件并沒(méi)有對(duì)該區(qū)域氣密性作出說(shuō)明，因此該區(qū)域未得到監(jiān)控，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 各船舶企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)施工水平也存在較大差距

尤其是焊縫質(zhì)量存在很大問(wèn)題，若沒(méi)有通過(guò)有效驗(yàn)證而大面積推廣角焊縫充氣試驗(yàn)，將承受巨大風(fēng)險(xiǎn)。在角焊縫充氣試驗(yàn)剛剛推行前期，船東、船檢反饋存在部分船廠的現(xiàn)場(chǎng)施工人員為了角焊縫充氣試驗(yàn)的成功，存在違規(guī)施工，這也對(duì)船舶建造質(zhì)量造成巨大風(fēng)險(xiǎn)。

3.角焊縫充氣試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)控制方法

對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)控制的方法，可以采用以下辦法：

3.1 對(duì)于雙氣道問(wèn)題

1）采用雙保險(xiǎn)的形式，降低風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)推進(jìn)角焊縫充氣試驗(yàn)，在角焊縫充氣試驗(yàn)成功之后，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行抽真空檢測(cè)，當(dāng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的驗(yàn)證建造廠施工工藝對(duì)該處風(fēng)險(xiǎn)可控后，可在后續(xù)船舶上對(duì)水密補(bǔ)板區(qū)域進(jìn)去抽查，此方案需要得到船東、船檢同意?；蛘叽嬖谒苎a(bǔ)板位置角焊縫不采用角焊縫充氣試驗(yàn)，而采用抽真空方法進(jìn)行密性檢驗(yàn)。2）對(duì)存在水密補(bǔ)板的水密壁，不進(jìn)行角焊縫充氣試驗(yàn)，改為整艙壓氣來(lái)檢查氣密性。此方法將造成在合攏前，該區(qū)域?qū)o(wú)法涂裝，焊縫質(zhì)量無(wú)法檢查。

3.2 對(duì)于縱骨貫穿區(qū)域

1）可將貫穿水密壁T 型材腹板與面板之間角焊縫改為全焊透，雖然全焊透焊縫質(zhì)量能得到保證，但全焊透焊縫是否一定氣密還是無(wú)法保證；2）若繼續(xù)推進(jìn)角焊縫充氣試驗(yàn)，該300mm區(qū)域需要進(jìn)行抽真空。3）若存在水密補(bǔ)板區(qū)域，改做整艙壓氣來(lái)檢查氣密性，則該300mm區(qū)域在整艙壓氣時(shí)一并檢查。

3.3 對(duì)于施工風(fēng)險(xiǎn)的控制

1）水密艙壁板裝配前應(yīng)注意艙壁板及角焊縫處板邊的切割精度和直線度，要求板邊正反面偏差不超過(guò)2mm，直線度不超過(guò)3mm；上胎板的平整度，其不平整度需小于3mm；2）水密艙壁板裝配應(yīng)注意焊縫存在間隙，則間隙需小于2mm，水密壁處的縱骨、橫梁在艙壁裝配前必須焊接完成；3）各分段結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)按照WPS要求焊接，角焊縫應(yīng)通過(guò)三道焊接的方法施焊，水密壁角焊縫第一道焊應(yīng)采用小電流焊接；4）嚴(yán)禁在角焊縫施工過(guò)程中塞雜物，嚴(yán)禁在水密壁裝配處扣槽形成氣道。

4.結(jié)論

角焊縫充氣試驗(yàn)?zāi)芄?jié)省船舶建造成本，但全面推廣會(huì)存在巨大風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)在充分認(rèn)識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)的情況下，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效控制，保證水密焊縫的水密性。通過(guò)試驗(yàn)方法的調(diào)整、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的優(yōu)化以及建造過(guò)程中的控制，可以對(duì)工藝存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行消除，以保證船舶建造質(zhì)量。目前階段在不存在補(bǔ)板的水密角焊縫采用角焊縫充氣試驗(yàn)，而存在補(bǔ)板的水密角焊縫有艙室氣密試驗(yàn)進(jìn)行檢查是常用的方法。而且在艙室氣密試驗(yàn)階段檢查貫穿孔處的結(jié)構(gòu)的氣密的同時(shí)也可以型材水密壁止漏孔之間的焊段密性。