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船舶长期受海水腐蚀与冲蚀,涂层一旦破损就会出现局部减薄。用超声波测厚仪测量钢板与管路剩余壁厚,是判断该维修还是换板的直接依据。下面按测区划分、表面与耦合处理、异常低值复测的顺序说明现场做法。
船舶很大,不同位置的腐蚀情况不同,如果随机选择测量位置很可能会漏掉腐蚀较严重的地方。哪怕是同一块船体钢板,腐蚀减薄情况也可能有很大差异。一般水线附近、船底板、舷侧外板、海水飞溅的区域、舱内潮湿区域和排水不畅的位置会更易出现腐蚀减薄。压载舱海水反复进入排出,加上潮湿的坏境,如果舱内涂层老化或出现破损,很可能造成明显的局部点蚀。管路的腐蚀情况和流向及结构有关,弯头、三通和管径变化位置在介质冲刷下减薄速度比普通直管更快一些,而直管低点例如水平管底部可能会出现积液和沉积物腐蚀,壁厚减薄量一般比管道顶部及两侧更多。
确定船体结构和板材位置,可以将船体钢板先分为船底板、舷侧外板、水线附近钢板、甲板和舱壁,不同位置的钢板分区测量,不要把整艘船当成一整块钢板来测。如果一块钢板的面积比较大,能够使用横向加纵向的网格布点方式测量。当同一块钢板的检验测试的数据出现非常明显低值,不能直接就把这个低值数据当作钢板薄处厚度,需要向四周继续做网格加密检测,进一步确认船体钢板壁厚低值到底在哪里、是局部点蚀还是连续区域性腐蚀减薄、减薄的范围有多大等。
压载舱同样建议按结构划分检测区域,可大致分为舱壁板、底板、顶部结构、纵骨、横骨、肋板、加强材和构件连接附近。防腐蚀涂层明显破损的地方,即使的钢材无显著锈蚀迹象,也建议列入重点检测位置。还有舱底局部低洼区域等容易积水的地方,以及构件连接和边缘区域,也是船舶测厚中要关注的地方。有锈蚀和点蚀的位置不能只测中心一个点,需要在周围网格加密测量确认锈蚀、点蚀范围以及稳定的剩余壁厚。如果腐蚀坑的尺寸太小或表面状态无法稳定耦合,考虑选择其它检测的新方法测量它的壁厚低值。
对于船舶管路直管段,采用多截面检测的新方法,在管道划分多个截面,每个截面设置顶部、底部、两侧四个测点。一些可能存在积液或沉积物腐蚀的管路,要重点检查管道底部位置的壁厚。
管道弯头分外弧、内弧、两侧和弯头前后直管过渡区域布置测点,存在明显冲蚀时再对异常区域加密检测。三通、变径和阀门附近也是重点监测区域,这些位置水流会发生流向或流速的变化,有可能会出现湍流和局部冲蚀。
船舶管路测厚还应该关注小直径管道,普通探头接触面比较大,在小直径管道上难以稳定测量。测量小直径管道建议选择微径探头,接触面较小,能够和管道表面充分接触,测量更稳定一些。
船舶测厚首先要确定检验测试对象,钢板、压载舱或管路,还是更具体的甲板、舱壁甚至某个特定位置等。然后查看这艘船的船体结构图,划分检测区域。
以LS215超声波测厚仪对某艘进行HCAP状态评估的散货船舷侧外板进行测厚为例。,查阅该船的外板展开图,全船舷侧外板共316块,图纸详细标注了每块钢板的排列和编号,例如CS3表示右舷C列板上的第4块钢板,建立超声波船舶厚度检验测试表时建议沿用图纸中的钢板编号。中国船级社CCS关于油船和散货船HCAP状态评估测厚的规定,全船干湿交变的舷侧外板每块板需5个测点,干湿交变区以外的舷侧外板每块板需2个测点。
根据规定要求在全船316块舷侧外板分别布置测点,钢板表面有明显腐蚀迹象的适当增加测点数量。接着清理测点位置表面的油污、浮锈和松动的氧化物,避免表面粗糙导致耦合不稳定。LS215具有穿透涂层测量模式,钢板表面干净平整的油漆涂层能不用打磨,直接检测钢板基体厚度。如果用的超声波测厚仪没有穿透涂层模式,建议去除钢板表面涂层后再测量。
打开LS215超声波测厚仪,将测量材料设置为“钢和铸钢”,仪器右下角自带一块标准块,测量前可以先将探头按在标准块上进行基准调校。如果对数据准确性要求比较高,且现场有和船舶钢板同种材料的已知厚度钢块,可以用仪器已知厚度反测声速功能,检测小钢块得到该种钢板的声速,用这个声速测量船舶钢板厚度可能比通用的“钢和铸钢”声速更准确一些。
在舷侧外板测点位置涂上耦合剂,探头垂直稳定按压在测点上,LS215主机屏幕上显示这一个位置钢板的厚度值,将测点数据存下来。注意测点数据不只是记录厚度值,测点编号、结构位置、检测日期和异常说明也要记下来,这样下次复测才能够测到同一个位置。
同样的方法测量并记录所有测点的数据,当发现异常的低值厚度时,围绕它在周围增加测点做网格加密检测,确认腐蚀减薄的范围和厚度低值。
船舶测厚的价值不在单点读数,而在测点是否覆盖了真正会减薄的位置。把水线附近、船底板、舷侧外板、飞溅区、舱内潮湿区与排水不畅处列为必测区,再对异常低值做网格加密,得到的壁厚分布才足以支撑维修判断。