关于船舶结构缺陷安全检查的探讨.docx

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1、关于船舶结构缺陷安全检查的探讨浦东海事局崔元志【摘要】随着船舶安全标准的不断提高和造船水平的不断进步，船舶 结构由最初的单壳单底逐步演进为双壳双底，结构安全系数越来越高。然而，船舶结构在营运过程中遭受复杂的环境载荷和操作载荷, 随着船龄的增长，结构损伤缺陷也会越来越多，如果不及时检查、检验和修理，最终将导致结构功能的丧失或破坏。本文试图通过对船舶结构 缺陷形成的原因、危害性、现状等方面进行分析，探讨船舶结构缺陷检查存在的问题以及对策，希望船级社和海事主管机关等有关方面重 视船舶结构缺陷的检查和检验，确保船舶航行安全。【关键词】结构 缺陷 现状 建议一、 船舶结构缺陷的危害性：如果把船舶当作有生

2、命力的“人”，那么船舶结构就是她的躯干， 就是船舶的立身之本。保护船舶结构不受或减少损伤，维护在服务期内船舶的安全适航是船舶所有人、船舶检验部门和海事监管部门共同的责任。然而，恶劣的海上环境和多变的工作载荷，决定了船舶结构在营运过程中会不可避免出现各种各样的缺陷，严重危及船舶安全。随着船龄的增长, 船舶结构的服务功能逐年衰减,船舶出现的各种金属腐蚀，尤其是电化学腐蚀,可以造成船舶结构严重耗蚀,甚至锈穿影响水密性和船舶结构的完整性 ,导致局部强度不足,造成局部构件产生裂纹、变形等破坏,局部构件破坏也可能导致船舶总体强度不足 , 引起船舶毁灭。如果船舶构件内部产生过大应力超过材料允许负荷引起破坏,

3、或由构件疲劳应力引起而影响船舶结构的水密性 ,使裂纹扩展,破坏局部构件,影响结构完整性,也可最终导致局部强度不足。另外,当构件内部产生过大应力超过材料允许负荷引起变形 ,从而影响船舶构件的承载能力,破坏局部构件,影响结构完整性,导致局部强度和总纵强度不足,也足以引起船舶的毁灭。尤其是当船舶达到或超过它们的期望寿命时即所说的“老龄船”,船舶结构损伤方面的缺陷将迅速增多，给船舶安全航行带来极大的风险，这种潜在的危险性一旦发生将会造成重大人员 伤亡、财产损失和环境污染。发生于 2002 年 11 月 11 日的巴哈马籍“威望”号油轮严重泄露事故,就是由于这个 26 年船龄单壳油轮的船舶舯部壳体在比斯

4、开湾的恶劣海况中出现一条长 5011mm 裂缝造成的。在恶劣天气中船体受损破漏最终导致沉船的海上事故也屡见不鲜。因此, 船舶结构安全是船舶整体安全的基石，我们应当对船舶结构缺陷的危害性引起足够的重视。二、 船舶结构缺陷种类及形成的原因:一般船舶结构缺陷种类有:结构严重腐蚀，甚至锈穿；板材裂纹、焊缝裂纹；弯曲、扭曲、皱褶等。常见的结构缺陷通常是由下列原因造成的。( 1 ) 结构蚀耗。腐蚀和磨损是船舶钢结构削弱和破坏的最主要原因,后果也最严重。造成船舶结构腐蚀破坏的原因有很多，可以分为外部因素和内部因素两方面，外部因素包括环境状况、涂层状况。环境状况包括高温、含盐湿汽或水、流体运动和冲刷、腐蚀性货

5、物等； 腐蚀的内部因素包括金属疲劳、应力集中、金属晶粒粗化（由焊接、冷热加工所引起）、材料自身缺陷等。船舶结构腐蚀主要是电化学腐蚀。电化学腐蚀包括在电解质溶液中的腐蚀，应力腐蚀，疲劳腐蚀， 空泡腐蚀，海洋生物腐蚀等等。通常来说，处于自然海水表面无防护的碳钢年腐蚀速度约为0.13mm，而在海洋船舶上，受上述诸多因素影响，其腐蚀速度甚至可达1.52.0mm/年。良好涂层能有效地防止腐蚀。但是，在复杂的船舶建造过程中和恶劣的海洋环境下，涂层很容易遭到破坏，如海水压载舱内结构复杂而不易彻底除锈和油漆、不光滑的钢材表面、因加装直梯、马脚等烧焊后重新补漆处、应力集中区域或硬点、交变应力较大或结构较软处、震

6、动区域、结构变形处等，都是涂层破坏的起始点。涂层一旦开始破坏，水份或水气便进入涂层下，形成腐蚀电池，随着腐蚀进展，涂层起泡，进而局部脱溶，直至大面积脱落，进入涂层全部破坏而开始全面腐蚀。( 2) 超出正常使用负荷的外力作用。如不当配载、野蛮装卸等人为原因；由于意外事故导致船舶结构过载，如碰撞、触礁、 搁浅、浪损等。( 3) 设计缺陷。其特征是船舶的某个部位或类似的构件在正常使用的条件下, 反复出现同一种形式的损坏。( 4)其它如材料缺陷、工艺缺陷等也都是可能存在的船舶结构削弱和破坏的原因。除了如上所述的电化学腐蚀等原因造成船舶船舶结构缺陷外，也有一些人为因素加剧了船舶结构缺陷的蔓延。一是近几年

7、航运经济持续低迷，在航运企业微利甚至亏损的情况下船东对船舶的维修保养投入不足，导致船舶状况每况愈下，等到法定坞修时整个船体往往是锈迹斑斑、伤痕累累，腐蚀损伤程度非常严重，不得不进行大面积割换。二是船级社验船师在船舶修造过程中特别是修船时没有严格执行相 应的检验衡准，把关不严。特别是对于平常不易到达的区域如船壳板水下部分、双层底以及货舱部分，修理难度较大费用较高，有时候船东和船厂都不乐意按要求修理，但船级社和验船师如何守住法规和规范底线，这是个如何在各方找到平衡点的敏感问题。三是不当修理、未按要求修理导致出现新的缺陷等。三、船舶结构缺陷检查的重点区域及要点船舶结构检查主要包含以下几个区域（1）

8、甲板区域影响甲板结构的因素：日晒、上浪等暴露的环境、甲板下表面不易到达检查及保养、甲板上附件及设备的下方不易保养、经常存在的较高应力、甲板存在的各类结构硬点多、保养不善等。由于如上原因，甲板常见下列缺陷：甲板骨架如横梁、纵骨，纵横舱壁与角焊缝热影响区易产生沟槽腐蚀，这种现象在油船等纵骨架式甲板上更加明显，并且不易被发现，危害性极大，而且修理难度也较大；甲板在各种肘板或构件的趾部硬点区域易先蚀薄，并可能导致裂纹；当甲板横向焊缝存在质量问题或过度腐蚀、或者多根甲板纵骨在横骨架及肘板趾部或流水孔等易产生过度腐蚀处若在同一剖面处 都严重锈蚀或锈断时，该处易产生甲板横向裂纹，这种裂纹在船舶中拱时会易于发

9、现。甲板油舱透气帽、测量孔围油井底板及侧壁也是容易出现锈蚀烂穿的高危区域，并且修理难度较大，因为补焊本身工作量可能只需半小时，但实际操作起来既费时又费力，首先需要进行清仓、通风、测氧测爆等准备工作可能就要好几天时间。对此类棘手项目，进厂修理期间也往往存在“烂尾”的可能，变成修船后遗留缺陷并存在较大的潜在风险。（2） 货舱区域破坏货舱船舶结构因素：舷侧和舱壁受交变应力、装卸货碰撞、积水积货（特别是腐蚀性货物如水泥、化肥等）、舱内构件涂层不易保存等。容易存在的缺陷：一是内底板、肋骨、舭肘板、舱壁及其扶强材易受抓斗、铲车或货物碰撞而变形、损坏；二是外板和舱壁板在内底板或中间甲板处，容易因长期积聚污水

10、或腐蚀性货物残余而过度腐蚀或蚀穿；三是肋骨或强肋骨与外板间角焊缝两侧的外板和肋骨常见产生沟槽腐蚀，严重的可致蚀断或穿孔；四是内底板还容易在污水井附近产生过度腐蚀，等等。在实际检查中，有时发现货舱水密横舱壁上出现破洞，有些是腐蚀烂穿造成的，有些则是修理时开槽后没有及时补焊，留下严重缺陷， 因为水密舱壁破损势必严重影响船舶破舱稳性。（3） 海水压载舱压载舱长期侵泡在海水中，保护涂层一旦破坏，腐蚀将不可避免。顶边舱：甲板纵骨及其肘板会在涂层先损坏处（如流水孔、管架马脚、肘板趾部、焊接处等）开始腐蚀，然后受应力腐蚀和海水及温度等影响，迅速进入快速腐蚀阶段，直至蚀穿和蚀断。横向强框架在其腹板的开孔边缘和

11、转角过渡区域，以及其面板常见早于其他部分进入严重腐蚀状况。肘板特别是位于下部且无面板部分容易产生过度腐蚀。艏艉尖舱：在艏尖舱中的锚链舱壁、制荡舱壁和平台甲板的开孔边缘处，舱顶板和舱的顶部区域构件会早于其它区域进入严重腐蚀状态。双层底舱：双层底舱区域外板在吸口下方和测深管处、在有加热伴行管油舱界面附近的构件容易先进入严重腐蚀状况。在实际船舶安全检查中，很少涉及到压载舱的缺陷，主要是这些区域难以到达，另外，在没有明显证据的情况下检查官不太可能进行如此深入的检查，这也不符合PSC和FSC检查的精神。这类检查主要还是修船时由各船级社验船师进行。（4） 其他区域货舱口：舱口盖侧板和端板的下缘及流水槽或皮

12、槽会先达到过度腐蚀状况，如保养欠妥，整个舱口盖都很快会进入全面腐蚀状况。舱口围板及其面板也比较容易产生全面或局部的过度腐蚀。扶强材的面板及其腹板的开孔处容易先产生过度锈蚀或蚀缺。上层建筑或甲板室围壁板的根部及其在踏步和管路后部或下部、围壁开口处、甲板机械的基座、舷墙和梯道、通风筒及空气管等附连于船舶上的舾装件，均比较容易产生过度腐蚀或穿孔现象。四、 船舶结构缺陷检查的现状船舶结构缺陷客观上是普遍存在的，对于超过 10 年以上的老龄船，情况更是如此。我们可以从修船厂的坞修项目报告上更直观的了解这一点：换板、打砂和特涂被称为三大主要工程，“换板”即割换船舶结构钢板，就是说船舶修理在修理项目中占较大

13、比重。另一方面， 这三大工程都是针对船体结构进行的维修保养，可见船舶结构对于船舶的重要性。那么换板原则又是什么呢？根据中国船级社通函船舶结构点腐蚀的检验与修理指南（2011）可知，船舶点腐蚀（PITTING），也即船舶腐蚀的典型代表，可接受的蚀耗极限一般为不超过建造厚度的30%或剩余厚度不少于 6mm，否则应予割换。据了解，坞修时，对于换板区域和面积一般由船级社验船师根据近距观察和测厚报告结果确定。由以上换板工程量和换板的一般原则可知，营运船的船舶结构腐蚀或正在腐蚀的程度是非常严重的，看得见和看不见的船舶结构缺陷数量自然是数不胜数。按照SOLAS 公约、载重线公约以及其他船舶检验法规、规范等要

14、求，船舶结构缺陷检查是船舶安全检查的重要内容，一旦在检查中查出船舶在结构方面存在裂纹、洞穿、变形、锈蚀严重等重大缺陷时可要求开航前纠正甚至是滞留船舶。但实际上，安检中涉及船舶结构方面的缺陷相对较少。请看以下统计数据：据中国船级社（ CCS）PSC 年报显示，20122014 年间，船籍为 CCS 的营运船在国外接受PSC 检查时被滞留船舶有关船舶结构方面（Structural Condition）缺陷总数和滞留缺陷数分别为 33 和 4,分别占比为：3.72%和 1.84%，由此看出 CCS 籍船舶在外被查出存在船舶结构方面缺陷的数量和比例并不高，此数据应该有一定的代表性。如下图：如上所述，船

15、舶结构缺陷客观上大量存在，特别是老龄船在临近法定坞修检验前期更加严重。但是，为什么在海事主管机关日常进行的船舶安全检查中这些缺陷很少被查出呢？主要有以下几个原因：一方面，船舶构造复杂，很多区域不易到达，如船壳板水线以下部分；边舱、双层底舱、货舱等进入前都要进行很多准备工作，如清理、通风、测氧测爆等。一般结构缺陷的检查主要集中在甲板以及上层建筑易于观察的地方。集中于不易到达区域的结构缺陷，绝大部分在修船时才会检查和修理。另一方面，对于一些明显缺陷，船舶在靠港前可能会采取一些临时措施加以修饰，如在一些锈蚀严重、烂穿破损区域补涂油漆等。另外，检查机制和原则也一定程度上限制了安检员对船舶结构缺陷方面的

16、查找。在PSC 和FSC 检查过程中，特别是PSC 检查，为了不影响船舶正常开航，检查时间非常紧张，在有限的几个小时内需要检查的项目非常多，没有充裕的时间进行深入检查。还有，船舶结构缺陷一般都是比较严重的，缺陷纠正有时候非常困难，后续处理程序复杂，所以安检员在面对此类缺陷时态度可能相对谨慎，受到“多一事不如少一事”的情绪影响。五、 船舶结构安全检查的对策和建议船舶结构缺陷是船舶缺陷的重要组成部分，严重威胁船舶的安全营运，加强此类缺陷的检查、检验和修理，维护海上人命、财产和环境安全，是船舶所有人及经营人、验船结构以及海事监管部门的共同责任。海事机构作为船舶安全监管机关，不妨从以下几个方面入手。（

17、1） 加强与验船机构的交流和和协作，发挥海事对船舶检验质 量的监督职能。船舶在修造过程中，船级社肩负着主要的检查和检验 职责，海事监管力量相对薄弱，如何进一步加强对船级社验船质量监 督依然是重要课题。所以，加强与船级社各个层次的沟通和交流，有利于资源共享和优势互补，有助于提高检验质量和减少船舶重大缺陷。对船舶安全检查中发现的重大结构缺陷及时通知相应的验船机构，督 促对方切实履行第三方检验的责任和义务，严把船舶检验质量关。（2） 建立健全船舶和航运公司的诚信管理制度。对于因管理不善和投入不足导致船舶结构存在重大缺陷甚至因此引发重大事故的 船舶和公司列入“黑名单”并重点跟踪检查，以确保船舶安全适航

18、。没有安全就没有效益，对于安全不足的低标准船舶，应加大查处和打击力度，以达到“良币驱逐劣币”的效果，既维护了水上安全又整顿的航运市场秩序。上海海事局安全与防污染诚信管理办法（试行）已经发布，这将对引导船舶和航运公司更加注重安全和防污染投入起到积极作用。（3） 建章立制，完善船舶结构重大缺陷的后续处理程序。如在日常船舶安全检查中，一旦发现船舶结构可能存在重大缺陷的低标准船时，按照船舶安全检查程序实施详细检查。一旦确认该船结构缺陷明显已不适航，应采取进一步的处理措施，如要求缺陷开航前纠正或滞留船舶，特别严重的应要求立即修船。对于涉及到验船机构责任的， 应按规定及时通报和处理。（4） 提升海事自身的软实力，打造一支业务精湛、素质过硬的高水平执法队伍。海事整体实力的提升，除了进一步加强海事信息化装备建设外，提高海事执法队伍的正规化、专业化等综合素质更加重要。对船舶结构检查而言，我们需要定期组织安排安检人员加强船体结构检查和检验等方面的专项培训，学习和掌握船舶结构检查的重点和难点，提高查找、识别和处理船舶结构缺陷的工作技能，并在日常工作中，恪尽职守、法为准绳，努力将可能潜在的严重船舶结构缺陷发现并消灭在萌芽状态，为“航行更安全，水域更清洁”贡献自己的青春正能量。