成品油或化学品船的建造特点
齐晓娟 謝文军 曲广善
摘 要：针对成品油、化学品船的建造特点和关键技术，重点阐述了货油舱区的施工要领，包括槽形舱壁的装焊要点，不锈 钢管焊接规程和特涂工艺。
关键词：成品油、 化学品船 船型 货油舱 装配 焊接 特涂
中图分类号：U674.13+3 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2008）01-0001-03
一、概述
成品油/化学品船，系指能载运IMO II类化学品，也可载运成品油和动植物油的船舶。这些船舶符合国际散装危险化学品运输船舶的建造和设备规则（IBC规则）。
近年来，由于国际市场需求旺盛，我国一些中、小船厂开始承接成品油/化学品船。这些船舶技术含量较高、施工难度较大，设备配套复杂，需要满足船级社和国际海事组织的相关要求，国外船东往往要求达到国际造船良好质量。这些要求，使得一些中小型船厂在建造和交船中遭遇到很多困难。
本文针对成品油/化学品船的建造特点，重点阐述了货油舱区的施工要领，包括槽形舱壁的装焊要点、不锈钢管焊接规程和特涂工艺等建造成品油/化学品船的关键技术。
二、船型和舱型
1．船型
成品油/化学品船的典型船型是：双底、双舷、有一个连续的主甲板、有首楼和尾楼、球首、球尾、带首侧推。
2．舱型
II型化学品船装载的货品对环境或安全有相当严重的危险。需要有效的防护措施来消除破损漏泄，其液货舱必须是双壳双底结构，并有整体液货围护系统[1]。
3．多舱制
（1）货品的多样性。
成品油/化学品船为参与海运市场竞争，必须适应货品的多样性，且单品种的运货量不大的特点。在IBC规则中，列举了近500种允许装载的化学品族[2]。
（2）不均匀装载。
不同化学性质、不同比重的货品又形成了各舱的不均匀装载。因此成品油/化学品船对总纵强度、局部强度和破舱稳性的要求比一般货船更高。
（3）货物的分隔。
IBC规则第3章3.1.2对相互影响的货物分隔有明确要求。并认为，对分隔来说，无论是垂向还是横向，十字接头被认为是双重障碍：
在相互反应的货物之间
在水反应的货物之间
根据上述要求，9000DWT成品油/化学品船的货油舱设计成左右舷各5个，污油舱1个。全船共12个舱均可装货。见图1。（图1在文章结尾）
三、货油舱的结构特点和工艺要求
1．结构特点
如上所述，货油舱为双底、双舷，而且甲板骨架设置在上甲板上，纵横舱壁均采用槽形舱壁，使舱内形成无骨架结构（见图2），以满足特涂的要求。
图2 货油舱横剖面
2．槽形舱壁施工要点
（1）拼板
为了满足不均匀装载的要求，槽形横舱壁板的厚度，上厚下薄，因此，需要拼板。一般宜采用双面焊双面成型的自动焊工艺。
（2）油压机成型后，槽形舱壁的拼装仍宜采用双面焊双面成型的自动焊工艺。成型质量好，可避免对焊缝打磨。采用CO2单面焊双面成型，可减少一次翻身，但如果焊工技术不过硬，在X射线探伤中，曾发现根部未熔化现象，可能会埋下严重的质量隐患。
（3）槽形横舱壁的吊装与余量修割
槽形横舱壁在船台吊装时，需与内舷板、内舷底部斜板、内底板相吻合。装配关系比较复杂。但在吊装时，只要在垂直方向一个自由度上划线和切除余量即可，见图3。
图3 槽形横舱壁板吊装
（4）焊接及检验
II型化学品船货舱舱壁的焊接，按IBC规则第4章和船级社[3]的要求：1）货舱壁下部与内底板及斜板下部的连接均为全熔透，采用100%UT探伤。2）其余部分为深熔焊，采用20%UT探伤。焊接的方法，宜采用药芯CO2气体保护焊。
3．强度试验
对货油舱进行结构强度试验，主要是灌水试验，通常是灌入干净的海水，试验后，再洗舱清除残余海水。
试验时，要按照设计公司《装载手册》中的顺序加水，并调压载，以保持船的平衡。
四、不锈钢管的焊接
在成品油/化学品船上，货油管、加热盘管、蒸发气收集装置等均为不锈钢材质，如316L奥氏体不锈钢。不锈钢管的焊接是建造成品油/化学品船的关键技术之一。在施工之前，船厂需编制工艺规程，并通过船级社的焊接程序认可试验[4]。
1．焊接方法
宜选用能量集中的焊接方法，常用熔化极氩弧焊（MIG）。
2．焊接材料
对焊接材料的选择，通常采用其熔敷金属的化学成分与母材基本相当的原则。
对于316L奥氏体不锈钢的焊接采用316L不锈钢焊丝。
3．质量控制要点
（1）焊接电流的选择。宜采用小电流，通常不超过100A。
（2）层间温度的控制。为了防止焊接热裂纹的发生和热影响区的晶粒长大以及碳化物的析出，保证焊接接头的塑韧性与耐蚀性，应控制较低的层间温度，通常为60℃。
（3）运条方法的要求。通常以低热输入、短电弧的方法进行焊接。焊接时，应使电弧稳定而快速地直线运动，避免两边摆动。
4．检验
对于不锈钢管接头，采用X光无损探伤。通常对D>￠89，采用单片单影。对于D>￠89采用逐段拍片。
在内场制作时，不锈钢管的焊接质量，容易得到保证。而在舱内现场焊接，仰焊部位易出现未焊透等缺陷，对焊工技术水平要求较高。
五、特涂
对成品油/化学品船货油舱的涂装，称为特涂。特涂与普通涂装的区别在于其对涂层的质量要求特别高。需要由有资质的特涂施工队，用专用的涂料和设备进行涂装。
特涂成功与否，取决于涂料的正确选择、表面处理的质量和涂装施工程序的正确选用。
1．涂料
（1）对涂层的要求：
1）化学结构致密，能抵御各种货品的溶解、渗透和腐蚀，并不会污染装载的货品。2）有优良的耐海水性和耐海水—货品交替装载的性能。3）有耐热水清洗和耐货品加热的特性。
（2）涂料类型
目前常用的有纯环氧涂料、酚醛环氧涂料、无机锌涂料和聚氨酯涂料。商品名如Interline994货油舱涂料。
2．特涂设备
除一般涂装所需的设备外，还要配备：去湿机、真空吸砂机、后冷却器及特涂检测仪器等。
3．主要艺流程
预冲砂—冲水—主冲砂—预涂—主涂—后固化—海水检验。
4．施工要点
（1）对货油舱进行整舱喷砂处理，要求达到ISO8501-1（1988）-Sa2.5除锈标准，表面粗糙度为40-75um。（2）对整个喷砂处理过的区域进行真空清洁，以去除灰尘和污染物。3）对全舱进行“露点”管理，涂装施工必须在钢板的表面温度多于露点温度3℃以上。（4）主涂之后，为达到所要求的耐化学品程度，需一周左右时间的“后固化” 处理，与此同时进行封舱处理。（5）海水测试：完工后的货油舱必须经过 “海水测试” 以找出油舱涂层的针孔/不均匀。进行必要的修补。
5．涂装程序[5]
上图为International公司推荐的货油舱和/或压载舱的四种典型的涂装程序，各有利弊，特涂施工队可根据具体情况选择。
参考文献
[1]船舶设计实用手册编委会，船舶设计实用手册：第1分册，总体分册。[M]北京：国际工业出版社，1998
[2] 国际海事组织.MEPC19(22)国际散装运输危险化学品船舶构造与设备规则，MEPC20(22)散装运输危险化学品船舶构造与设备规则，1985年修正案。[M]北京：人民交通出版社，1996
[3] 法国船级社：钢质船舶入级规范E篇第2分册。[M]上海：科学普及出版社，2002.2
[4] 齐晓娟等. 奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接程序认可试验[J].船海工程，2008年第2期。
[5]International Marine Coatings：货油舱：Interline 994, 第7版，2006.9
图1 9000DWT成品油/化学品船总布置图