某近海散货船结构设计及强度直接计算外文翻译资料

 2022-07-24 02:07

115-166页

Contents

1 Introduction

g Class survey requirements

2 I General

2 2 Annual Surveys

2 3 Intermediate Surveys

2 4 Special Surveys

2 5 Bottom surveys

2 6 Damage and repair surveys

3 Technical background for surveys

3.1 General

3.2 Definitions

3.3 Structural damages and deterioration

3.4 Structural detail failures and repairs

3.5 IACS Early Warning Scheme (EWS) for reporting of significant damage

4 Survey planning, preparation and execution

4.1 General

4,2 Survey Programme

4.3 Principles for Planning Document

4.4 Conditions for survey

4.5 Access arrangement and safety

4.6 Personal equipment

4.7 Thickness measurement and fracture detection

4.8 Survey at sea or at anchorage

4.9 Documentation on board

5 Structural detail failures and repairs

5.1 General

5.2 Catalogue of structural detail failures and repairs

Part I Cargo hold region

Area 1 Deck structure

Area 2 Topside tank structure

Area 3 Side structure

Area 4 Transverse bulkheads including stool structure

Area 5 Double bottom including hopper tank structure

Part 2 Fore and aft end regions

Area 1 Fore end structure

Area 2 Aft end structure

Area 3 Stern frame, rudder arrangement and propeller shaft

support

Part 3 Machinery and accommodation spaces

Area 1 Engine room structure

Area 2 Accommodation structure

1 Introduction

Tile International Association of Classification Societies (IACS) is introducing

a series of manuals with the intention of giving guidelines to assist the

surveyors of IACS Member Societies, and other interested parties involved in

the survey, assessment and repair of hull structures for certain ship types.

This manual gives guidelines for a bulk carrier type ship which is constructed

with a single deck, single skin, double bottom, hopper side tanks and topside

tanks in cargo spaces, and is intended primarily to carry dry cargo, including

ore, in bulk. Figure I shows the general view of a typical single skin bulk

carrier with 9 cargo holds.

The guidelines focus on the IACS Member Societies#39; survey procedures but

may also be useful in connection with inspection/examination schemes of

other regulatory bodies, owners and operators.

The manual includes a review of survey preparation guidelines, which cover

the safety aspects related to the performance of the survey, the necessary

access facilities, and the preparation necessary before the surveys can be

carried out.

The survey guidelines encompass the different main structural areas of the

hull where damages have been recorded, focusing on the main features of the

structural items of each area.

An important feature of the manual is the inclusion of the section which

illustrates examples of structural deterioration and damages related to each

structural area and gives what to look for, possible cause, and recommended

repair methods, when considered appropriate.

The 'IACS Early Warning Scheme (EWS)', with the emphasis on the proper

reporting of significant hull damages by the respective Classification Societies,

will enable the analysis of problems as they arise, including revisions of these

Guidelines.

This manual has been developed using the best information currently

available. It is intended only as guidance in support of the sound judgment of

surveyors, and is to be used at the surveyors#39; discretion. It is recognized that

alternative and satisfactory methods are already applied by surveyors. Should

there be any doubt with regard to interpretation or validity in connection with

particular applications, clarification should be obtained from the

Classification Society concerned.

Figure 2 shows a typical cargo hold structural arrangement in way of cargo

hold region.

2 Class survey requirements

2.1 General

2.1.1 The programme of periodical surveys is of prime importance as a means

for assessment of the structural condition of the hull, in particular, the

structure of cargo holds and adjacent tanks. The programme consists of

Special (or Renewal) Surveys carried out at five-year interval with

Annual and Intermediate Surveys carried out in between Special

Surveys.

2.1.2 Since 1991, it has been a requirement for new bulk carriers to apply a

protective coating to the structure in water ballast tanks which form

part of tile hull boundary, and, since 1993, to part of the side shell and

transverse watertight bulkheads structures in way of the cargo holds.

2.1.3 The International Maritime Organization OMO, in 1997 SOLAS

Conference, adopted structural survivability standards for new and

existing bulk carriers carrying tile high density cargoes. All new single

side skin bulk carriers, defined as ships built on or after 1st July 1999,

are required to have sufficient strength to withstand the flooding of any

one cargo hold taking dynamic effects into account. All existing single

side skin bulk carriers, defined as ships built before 1 July 1999, must

comply with the relevant IACS criteria for assessing the vertically

corrugated transverse watertight

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目录

1 引言

船级社检查要求

2 I 常规

2 2 年度检查

2 3 中间检验

2 4 特定检验

2 5 船底检查

2 6 损坏和修复检验

3 检验的技术背景

3.1 常规

3.2 定义

3.3 结构损坏和恶化

3.4 结构局部失效和修复

3.5 针对显著损坏报告的IACS 预警方案 (EWS)

4 调查计划 准备 执行

4.1 常规

4.2 检验计划

4.3 规划文件的原则

4.4 检验条件

4.5 通道布置和安全装置

4.6 设备

4.7 厚度测量和裂缝探测

4.8 海上和停泊时检验

4.9 船上所需文件

5 船舶构件破断和失效

5.1 常规

5.2 结构失效和修复的分类

部分 I 货舱区域

区域 1 甲板结构

区域2 顶边舱结构

区域3 舷侧结构

区域4 横舱壁

区域5 双层底结构包括底边舱结构

部分 2 前端和后端区域

区域1 前端结构

区域2 后端结构

区域3 船尾肋骨,舵装置和螺旋桨轴支撑

部分3机舱和居住舱

区域 1 机舱结构

区域 2 居住舱结构

1 引言

国际船级社协会(IACS)引入一系列手册的目的用以指导船公司、验船师和其他相关方对散货船的船体结构进行检验、评估和修理。,该船型为由单甲板,舷侧单壳,双层底,货舱区域设有顶边舱和底边舱,主要用于运输包括铁矿石等干货。图1显示了典型的9货舱单壳货船的全视图。

图1 典型单壳散货船的全视图

本指南着重于IACS成员协会的检验程序,但也适用于其他管理机构、船东和经营者的检查计划。

本指南包含了散货船船型介绍等一些基本知识和船级检验程序及相关要求,包括检验前的准备和各类定期检验。

本指南包含了船体有损坏记录的各主要结构区域,并着重于每个区域构件的主要特征。

本指南手册的一个重要特点是给出了每个结构区域的结构恶化和损坏的示例、可能的原因、需要检验的内容及建议的修理方法。

本指南使用当前所收集到的相关资料编辑而成,仅作为指导性文件提供给相关方,为相关方的正确决断提供支持。在处理具体的技术问题时,应遵循验船师的专业判断做出决策。如关于本指南的有效性和任何疑问应该咨询船级协会。

图2展示了一个典型的单壳散货船货舱结构布置区域。

图2 单壳散货船典型货舱结构

下凳

舷侧肋骨和肘板

横舱壁

底边舱

双层底

水密舱壁

肋板

纵桁

上凳

顶边舱

2 检验类型要求

2.1 一般要求

2.1.1定期调查的项目作为船体的结构状况的评估手段显得至关重要,特别是货舱区结构及相连的舱室。项目包括年度检验、中间检验及每隔五年的特别检验或者换证检验。

2.1.2 自1991年以来,对新造散货船,要求对形成船体部分边界的压载舱内结构使用保护涂层。而自1993 年起,该要求也适用于货舱内部分舷侧和水密横舱壁结构。

2.1.3 国际海事组织IMO在1997年SOLAS公约会议上对载有高密度货物的新型散货船和已经在营运散货船提出了结构的耐久性标准。建造日期为1999年7月1日起以后的所有的单层壳体散货船被要求有足够的强度来抵抗任何一个货舱区的破损时的情况。建造时间在1999年7月1日之前的所有在营运的单壳散货船,必须遵守用于评估前两舱之间的垂向分布皱折的横向水密舱壁和假定前舱进水时前舱双层底的相关IACS条例。对于现有的船只,采用相关的IMO标准IACS URS 19和S22和新船采用推荐标准 IACS UR S17、S18-S20。已营运散货船的垂直波纹横向水密舱壁的允许维修程度或增强加固。

2.1.4 从2001年7月1日起,20000 DWT及以上散货船需要执行增强检验项目(ESP),从第三项开始,全部的特殊检验和中间船体认证需要两个验船师执行。进一步说,一个专职验船师在船上进行厚度测量是很有必要的,用来控制整个测量过程。

2.1.5详细的调查要求应遵守由每个IACS协会成员指定的规章制度ESP。

2.1.6 ESP是基于两个主要标准:涂层的条件和结构腐蚀的程度。最重要的是当涂层被发现是在一个“差”的状态(超过20崩溃的涂层或10%以上的地区形成硬垢)或当一个结构已经被发现显著腐蚀(即损耗75%,允许减少100%之间在结构构件)的问题。

2.2 年度检验

2.2.1 年度检验的目的是保证船体的常规状况处于一个比较安全的水平。

2.2.2 年度检验要求在船舶寿命期,对货舱须进行更广泛的全面和近距离检查。

2.2.3 此外,针对压载舱需要全面和近距离检查来报告涂层是否恶化到糟糕的情况,或者在之前的中期检验或者特殊检验中发现结构大体腐蚀严重。

2.3 中期检验

2.3.1 在每隔五年的特殊检验周期中,中期检验替换了第二或者第三次年底检验,并且要求除了年度检验外,增添执行包括货舱区和海水压载舱的总体厚度测量和近距离检查。

2.3.2 检验还包括对任何可疑区域即有可能大面积受腐蚀或者经常易损坏的区域进行复查和厚度测量。

2.3.3 在前面特殊检验发现压载舱和货舱区域出现可疑问题的需要进行总体和近距离检验,随着船舶年龄的增加,检查应该更加的全面和详细。

2.3.4 自从2001年七月一号起,超过15年船龄的散货船,中期检验的范围和要求与之前的特殊检验一致,货舱和压载舱的压力测试不做要求,除非主管验船师有特殊需要。

2.4 特殊检验

2.4.1 在五年的间隔期中,需要进行船体结构的特殊(翻新)检验来确保船体结构完整性是满足船级社的要求。

2.4.2 特殊检验主要关注近距离检查包括厚度变形和探测裂缝、屈曲、基本腐蚀和其他结构恶化情况。

2.4.3 在船级社同意的基础上,连同特殊检验一起开展厚度测量。特殊检验可以在第四个年度检验开始,并在第五个年度通过观察后结束。

2.4.4 海水压载舱中恶化的防护涂层和被看到显著腐蚀或被认为易于快速损坏的结构区域会被记录下来在整个检验周期内,并加强关注。

2.5 干坞内 (船底) 检验

2.5.1干坞内检验要求连同特殊检验来检查船体外表面的水下部分和相关部位。在SOLAS和货船结构安全证书的五年有效期内开展两个船底检查。两次船底检查的最大时间间隔不能超过三年。

2.5.2 15年及以上船龄的散货船,从2002年七月一号开始,要在船坞内进行船体底部的外部检查。对于船龄不超过15年的,船舶底部的检查不包含在特殊检查内,但可以在船舶在海面上时进行检查。只有当条件满足、设备运转正常和人员配备合理时,才进行船舶在海上时的检查。

2.6 损坏和修复检验

2.6.1损害检验是临时检验,作为定期船体检验计划外的检验,一般来说,其通常作为船体损害及其他问题的调查结果。当这些损害和缺陷可能会削弱船体结构的能力和水密性时,它通常是船东和船东运营方的义务来报告船级社关注的内容。验船师需要对损害进行检查和评估,如果需要还要执行相关的修复工作。

在某些情况下,根据损害的程度、类型和位置不同,考虑配合定期检验,永久维修可能会延迟。当有损害到达允许极限(包括屈曲、开槽、剥离或断裂)让验船师无法保证船舶结构水密性和防风雨性能,需要及时和彻底的修复。其中这些地区需要考虑:舷侧肋骨、端接附件、临近的船体板、甲板结构、水密舱壁、舱口盖和舱口围板。 2.6.2 在航行期间由乘务人员进行维修的情况下,完整的修理程序,包括所有必要的检验,需提前提交船级社并获得同意。

2.6.3 IACS 统一要求Z13航行修理和维护对于在航行过程中船员修复工作提供了帮助指南。

2.6.4 对于不能提供充足的修复设施的检查位置,可以考虑允许船舶直接去修船厂。这要求对货舱进行卸货且是预定航行的暂时修理,船级社会对暂时修理措施给予一个明确的条件。

3 检验技术背景

3.1 常规

3.1.1 执行周期船体结构检验的目的是为了发现可能的结构隐患和损害,来防止结构的恶化程度。为了达到这一目标并明确船体结构需要特别注意的关键位置,需要有效考虑具体船舶或相近船级的其他船舶的历史问题信息。除了周期检验,损害和修复的临时检验也需要执行。在船舶历史文件中,典型的事件记录和选择的解决办法必须是有效的。

3.2 恶化

3.2.1 为了调查数据的清晰定义和报告,建议采用标准命名法来记录结构构件。货舱的典型剖面形式如图3(a)和(b)所示。这些图表达了普遍接受了的术语。在指南中实用的术语定义如下:

(a)压载舱是主要用于装载海水压载的舱室。

(b)空间是单独的隔间包括货舱和液舱。

(c)整体检查是一种旨在船体结构的整体情况的检查,并决定额外的近距离检查的范围。

(d)近距离检查是验船师通过肉眼观察进行结构构件细节的检查的一种,通常达到触手可及的距离。

(e)横截面包括所有纵向构件如平板、纵骨和甲板横梁,舷侧,船底和内底,底边舱和顶边舱。

(f)代表舱室是那些希望可以将其他相似类型舱室和服务及类似的腐蚀保护系统进行反映状况的代表舱室。当选择代表舱室,应详细查询其在运行期间的服务和维修记录。

(g)可疑区域位置是指显示大量的腐蚀位置或验船师认为材料容易快速损耗的地方。

(h)大量腐蚀是腐蚀的程度,评估表明样品材料损耗超过允许值的75%,但在可接受的范围内。

(g)涂层情况定义如下:好-条件只有轻微生锈;合理-加强筋和焊缝的边缘有局部击穿,轻度生锈比例超过关注区域的20%,但不属于糟糕情况;糟糕情况-涂层超过20%的发生破断,硬垢在关注区域的10%左右。

(j) 过渡区域是指纵向构件发生不连续的区域,例如机舱的前舱壁和防撞舱壁。

图3(a)典型货舱区横剖面的术语

顶边舱斜板

舱口围板

顶边舱垂向列板

舷侧纵骨

舭列板

舭龙骨

双层底

底边舱斜板

第边舱斜板纵骨

旁底桁

内底纵骨

中纵行

顶边舱

甲板板

顶边舱桁板肋骨

船底纵骨 船底板 实肋板 平板龙骨

内底板

斜边舱桁板肋骨

舷侧外板

舷侧纵骨

肘板

舷侧肋骨

肘板

顶边舱斜板纵骨

甲板纵骨

横向甲板

卸载板

封板

图3(b)典型槽型水密横舱壁的术语

货舱口端围板

货舱口端横梁

横跨甲板悬臂支撑肘板

横向甲板

横梁

上凳

上凳平板

槽型横舱壁

卸载板

下凳平板

下凳

水密舱壁

内底板

肋板

不带有横隔板的舱壁

带有横隔板的舱壁

3.3 结构损害和恶化

3.3.1 一般要求

在这个手册的目录中,缺陷导致的结构损害和恶化的原因:

- 过度腐蚀

- 设计错误

- 材料瑕疵或恶劣加工工艺

- 航行过程中的极端情况

- 装载和卸货运行,压载水海水交换。

- 磨损

- 接触 (码头碰撞, 冰, 触礁, 等等.)

以上原因不能作为一个直接事故结论例如碰撞,接地和火灾/爆炸。

缺陷主要分以下几类:

- 材料损耗

- 裂缝

- 变形

各种不同类型的缺陷,具体内容下面会进行详细阐述。

3.3.2 材料损耗

除了熟悉可能在检验时遇到的典型结构瑕疵,还需要注意到发生在结构构件,例如甲板、货舱等可能发生的腐蚀的形式和可能的位置。一般腐蚀常常在舱室内无防护涂层的部位通过生锈形成的。生锈持续脱落,就会暴露新金属面遭遇腐蚀。厚度损失直到过度腐蚀发生,才能通过视觉判断。在使用过程中,不铲除金属表面氧化层容易加速腐蚀。船舶的各船型中严重的整体腐蚀通常体现为大量累积,导致需要大规模更换钢材。沟槽状腐蚀在焊缝中或焊缝旁常见,尤其在受到热影响的区域。腐蚀是由热影响区与基体金属金相组织的差异所产生的电偶电流引起的。由于表面粗糙度加剧了腐蚀,与其它区域相比,焊缝的涂层不那么有效。开槽腐蚀可能会导致应力集中,并进一步加速腐蚀过程。在已被划伤或金属本

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