原油油船临时工艺孔设计简介

　　摘 要：船舶工艺孔设计是船体生产设计的一项基本内容，也是关乎船舶能否安全、优质、高效建造的重要因素之一，尤其在《原油油船货油舱保护涂层性能标准》（以下简称“COT PSPC”）实施后如何既满足建造需要又要尽量减少货油舱相关区划的涂层破损就显得尤为重要了，本文以某船厂308000 DWT 原油油船为研究对象，简要介绍了临时工艺孔的设计依据、设计流程以及其它注意事项，以供相关人员参考。
　　关键词：工艺孔；设计；区划；COT PSPC 　　Abstract: The design of hull temporary access opening is the basal one of hull production design which is one of the important factor of the safe, high quality and efficient shipbuilding，especially after putting the performance standard for protective coatings for cargo oil tanks of crude oil tankers into effect how to meet the shipbuilding requirement and try to reduce the damage of painting area is very important . The paper introduces the design rules, procedure and others for temporary access opening of 308,000 DWT Crude Oil Tankers for designers.
　　Key words: temporary access opening; design; area; COT PSPC
　　船舶在施工过程对船体结构临时开孔，待工程完毕后再封合的孔洞，统称为船舶工艺孔［1］。船舶工艺孔设计是船体生产设计的一项基本内容，也是确保船舶安全、优质、高效建造的重要因素之一，下面以某船厂308000 DWT 原油油船为研究对象从工艺孔的设计依据、设计流程等几个方面加以简要介绍。
　　1设计依据

　　1.1工艺孔设计基本要求

　　工艺孔的布置、大小、定位尺寸主要从船舶建造过程中人员通行、换气、线缆布置等几方面进行综合考虑，同时考虑到工艺孔复原时的工作量，工艺孔的尺寸、数量应小儿少，功能方面尽量做到兼用，另外在条件允许的情况下在开设位置上尽量借用原结构板缝，在基本方案确定后还应与船体、轮机、电气、涂装等各专业进行充分协议，从而确定最终方案。

　　1.2《原油油船货油舱保护涂层性能标准》中对于合拢后表面处理的相关规定：［2］

　　（1） 货油舱内底板：
　　涂层破损区域不大于总面积20%时为St3。
　　相邻接的破坏区域总面积超过25M2或超过舱室总面积20%，应为Sa2 1/2。

　　（2） 货油舱上甲板：
　　涂层破损区域不大于总面积的3%时为St3。
　　相邻接的破坏区域总面积超过25M2或超过舱室总面积3%，应为Sa21/2。 　　2设计流程

　　2.1艉部区划 <具体如图中①所示>

　　该区划涉及舱室数量较少，概括起来主要从艉部区划与机舱区划之间的通行、脚手等器

　　材拆除后的吊出通道预留以及舵杆吊入通道预留等几方面进行考虑。
　　2.2机舱区划 <具体如图中②所示>

　　该区划涉及舱室较多且舾装品布置较繁杂，布置上应遵循如下原则：

　　首先，依据区划布置图及船体结构图对该区划内未设置通行人孔的舱室进行确认并在适档位置开设工艺孔；其次，考虑在该区划的上甲板上开设脚手等器材拆除后的吊出用工艺孔，且仅开单舷；此外，机舱区划前壁需开设机舱区划与泵房之间的通行工艺孔。

　　除以上常规工艺孔以外，还需依据船舶在坞内的搭载方向决定机舱外板处通行用工艺孔，此工艺孔在开设高度及宽带上需要考虑船坞深度、坞内盘木高度、登船梯尺寸等因素，综合以上因素在满足现场要求的前提下将工艺孔的尺寸尽量减小并借助外板焊缝，从而减少封孔时的焊接工作量。

　　2.3货舱区划

　　该区划涉及合拢环缝多、前后跨度大且区划布置较为规则，因此在兼顾COT PSPC规范要求下工艺孔的设计数量应尽量小而少，简要概括如下：
　　（1）双层底内及舷侧边压载舱区划 <具体如图中③所示>

　　该区划在布置上一般以每个压载舱为单位并以尽量临近环缝为原则设置工艺孔，开孔数量建议为两个，同时从便于通风管路布置角度考虑内、外底板的开孔位置应尽量一线。

　　（2）货油舱区划

　　该区划在布置上一般以每个货油舱为单位并以尽量临近内、外纵壁拼版缝，开孔数量建议为一至两个。

　　（3）高架车通行用 <具体如图中④所示>
　　由于船型及分段划分的原因，船坞阶段货油舱区划合拢及涂装作业需要使用高架车作业，因此需要在各横舱壁上开设相应的通行用工艺孔以及在上甲板上单舷开设一个高架车吊出用工艺孔。开孔尺寸的选择一般依据各厂高架车的尺寸进行确定，同时也是考虑在满足通行要求的前提下尽量缩小尺寸和借用原结构拼版缝，从而减少涂膜层损率和后期的封孔焊接量。 　　2.4 艏部区划  <具体如图中⑤所示>
　　该区划在布置上一般从货舱前端与艏尖舱之间通行和艏尖舱换气两个方面进行整体考虑，前者一般在上甲板下一层和二层平台以及内底板以上位置各开一至两个工艺孔，后者主要针对于该区划内底板以下狭小空间的换气要求进行外板上的工艺孔开设。

　　2.5上构区划 <具体如图中⑥所示>

　　常规船型该区划的工艺孔布置有一定共通性，除需要为内部密闭区划设置通行工艺孔

　　外，还需为驾驶谯楼两翼与下方支撑结构的合拢设置工艺孔，同行由于该区划为密闭形式，工艺孔封孔的焊接工艺也是比较特殊的，具体要求会在接下来的封孔工艺中加以详细说明。
　　（1）    工艺孔的切割尽量保证在前道工序完成，一般情况下常规尺寸的工艺孔是在钢板切割后进行的，即先采用NC切割机进行位置确定和轮廓划线，然后使用半自动切割机进行人工切割，原因在于NC切割机在切割之初的引弧动作往往会将钢板烧穿，造成切割下来的钢板无法直接作为封孔时的复旧板，造成不必要的材料浪费。

　　（2）    尺寸较大的工艺孔在其范围内往往有加强龙筋，对于此类工艺孔一般会考虑在分段装配阶段或外场合拢阶段进行切割，因为需要考虑分段在吊运翻身时的强度问题，但是出于COT PSPC 方面的考虑，我们会采取一种折中方案，即在分段涂装以前的装配阶段进行主板分切割并有部分间隔预留，同时龙筋会留到合拢或船坞切割。

　　（3）    工艺孔封孔的焊接工艺一般分为手工、二氧化碳半自动双面焊接和使用陶瓷衬垫的二氧化碳单面焊接，其中使用陶瓷衬垫的二氧化碳单面焊接仅用于下向焊接，此外，针对上构区划中经常出现的密闭区划封孔的情况时应采用在密闭区划内焊接钢衬垫，外部单面焊接成型的工艺。

　　（4）    工艺孔封孔结束以后的焊道检验一般应遵循如下原则，第一，船体外板处（各船级设计规范对该范围的要求可能略有不同）的工艺孔需要进行NDT检查（X-RAY 或UT）；第二，密性结构处的工艺孔如封孔作业是在气密或水压试验之后进行的，还需要对进行真空试验检查。

　　4结束语

　　作为船体生产设计基本内容之一的工艺孔设计在各船型设计过程中都是不可或缺的，原油油船由于其结构和施工工艺的特殊性决定了工艺孔的设计相比散货船等其它常规船型更加复杂一些，尤其在《原油油船货油舱保护涂层性能标准》强制实施以后，各船企的相关设计人员应结合自身特点采取更佳有效的应对措施。