簡介
船用氣囊的生産和應用主要參照兩個行業标準來執行:CB/T3795《船舶上排、下水用氣囊》、CB/T3837《船舶用氣囊上排、下水工藝要求》。
國防科工委制定的《船舶生産企業生産條件基本要求及評價方法》中,将氣囊下水作為一種認可的下水方式列入其中,并規定二級Ⅰ類企業允許采用氣囊下水方式,同時對采用氣囊下水的設施設備也提出了相應的要求。
氣囊下水的現狀是理論體系的建立遠遠落後于實踐的發展,因此存在一些關于氣囊下水安全性的争議。
發展史
據相關記載,人類從6000多年前就開始利用滾木原理搬運重物,人們仍在日常生産和生活中大量利用滾木原理,搬運重物。船用氣囊就是根據滾木原理設計的柔性重物運載工具。
1981年山東省交通廳小清河航運局喬昌林副局長發明了第一代以挂膠帆布為骨架材料的搭接式橡膠氣囊。1981年元月20日在小清河船廠進行第一艘船用氣囊下水的試驗,一舉取得成功。
1982年10月,在武漢市召開了第一次船舶氣囊上下水工藝技術交流會,此舉推動了氣囊下水工藝的推廣和發展。
80年代,受氣囊制造工藝和材料的影響,氣囊下水船舶重量在100噸至500噸之間。
90年代初,人們對氣囊制造的工藝和材料進行了革新:錦綸簾布替代帆布成為新的骨架材料,發展出了新型整體纏繞式制造工藝。
仍有部分船用氣囊生産廠家沿用搭接式舊生産工藝。普遍認為整體纏繞式生産的船用氣囊在結構上更為合理,具有更大的安全系數和承載力。
充水爆破試驗是檢驗船用氣囊性能的一項重要手段。
應用領域
上下水
央視報導“張謇号”下水畫面
船舶采用氣囊上下水工藝經過二十多年的實踐,下水船舶從自重幾十噸的平底船發展到上萬噸的大型船舶,實踐證明船舶氣囊上下水工藝是安全可靠的。該項技術已被國内外造船業、港口建設業認可,氣囊下水技術已在美國、歐洲及東南亞等國家得到了一定的推廣。2016年3月24日上午,我國科考母船"張謇号"在浙江溫嶺使用船用氣囊下水技術[1]正式下水。
重物搬運
船用氣囊廣泛應用于港口建設中的沉箱頂升、移運,下水等領域以及[2]構件移位下水等。
助浮打撈
船用氣囊能夠産生較大的浮力同時承重能力強,現已廣泛用于擱淺船隻的施救以及其他助浮打撈領域。
氣囊的維護
存儲
氣囊長時間不用時,應洗淨晾幹,内充、外塗滑石粉,放置在室内幹燥、陰涼、通風處。氣囊應伸開平放,不得堆放,亦不得在氣囊上堆壓重物。
存放氣囊的地方應遠離熱源。
氣囊不能與酸、堿、油脂和有機溶劑接觸。
包裝和運輸
根據中華人民共和國船舶行業标準CB/T 3795-1996規定,船用氣囊的包裝運輸和貯存應遵循以下标準:
1、包裝
折疊後用塑料編織袋捆紮包裝。
2、運輸
氣囊在短途運輸時,應采取吊運,擡運,充氣狀态滾運等方式,嚴禁在地上拖移。
氣囊在長途運輸時,應折疊固定到托盤上,下面有襯墊,外面用纏繞膜包好。
修補
船用氣囊的破損形式一般可分為縱向裂縫(裂縫沿氣囊長度方向延伸)、橫向裂縫(裂縫沿圓周方向延伸)、釘眼(包括直徑10cm以内的圓盤形損傷)。操作步驟如下: 1)劃出修理範圍,作為打磨表面的界限。修理範圍要向裂縫四周擴展,不要遺漏暗傷。擴展範圍視氣囊型号及損傷範圍而不同,通常3層的為18~20cm;4層的為20~22cm;5層的為22~24cm;6層的為24~26cm。
縱向裂縫挂膠簾子布的鋪設
2) 打磨修補部分表面,直到露出纖維線為止,但不要損傷纖維線。
3) 對于較長的裂縫要先用簾子線進行縫合,縫針孔位置距裂縫約2~3cm,縫針間距約10cm。
4) 用汽油清洗需修補部分的表面并涼幹。
5) 塗一層膠漿。膠漿用生膠浸泡在汽油中調制而成。生膠與汽油的重量比通常取1:5,塗第一層時宜略稀一些(生膠與汽油重量比可取1:8)。待第一層膠漿涼幹後,再塗略稠的膠漿并涼幹。
6) 用厚度1mm,寬度比裂縫大1cm 的生膠條封閉裂縫。
7) 刷一遍汽油并涼幹。
8) 對于縱向裂縫,先用寬約10cm的挂膠簾子布垂直于裂縫方向貼敷一層。對于橫向裂縫和釘眼可直接進行第(10)步操作。
9) 刷一遍汽油并涼幹。
10) 平行于縱長方向鋪一層挂膠簾子布。裂縫周圍的搭接範圍應大于5cm,并且四周要剪貼成圓角
11) 刷一遍汽油并涼幹。
12) 斜向鋪一層挂膠簾子布。簾子線的方向應與囊壁内的斜向簾子線(或稱增強纖維)方向相同。周圍的搭接範圍應比前一層挂膠簾子布大1cm,并且四周要剪貼成圓角
13) 刷一遍汽油并涼幹。
技術要求
根據CB/T 3795--1996規定船用氣囊應該滿足一下技術要求
1、尺寸偏差
直徑和有效長度的偏差在-2%---+2%,
總長度的偏差在-4%---+4%,
2、彈性變形量
用1.2倍的工作壓力做實驗壓力時,直徑變形量不大于5%
3、安全系數
安全系數不小于4.5
4、氣密性
充氣1h,降壓不大于5%
5、外觀要求
線型光順,無裂紋及氣泡、重皮、混入雜質以及明顯的污垢和其他觀缺陷。
6、安全充氣裝置
囊咀上應安裝安全閥,安全閥的啟跳壓力應該為工作壓力的1.25倍。
參考資料
[1] 張謇号載人深潛器母船下水成功 · 愛奇藝[引用日期2016-03-31]
[2] 青島永安順(Eversafe Marine) 圓滿完成古巴電廠泵房下水項目 · 光明網[引用日期2015-02-13]