简介
船用气囊的生产和应用主要参照两个行业标准来执行:CB/T3795《船舶上排、下水用气囊》、CB/T3837《船舶用气囊上排、下水工艺要求》。
国防科工委制定的《船舶生产企业生产条件基本要求及评价方法》中,将气囊下水作为一种认可的下水方式列入其中,并规定二级Ⅰ类企业允许采用气囊下水方式,同时对采用气囊下水的设施设备也提出了相应的要求。
气囊下水的现状是理论体系的建立远远落后于实践的发展,因此存在一些关于气囊下水安全性的争议。
发展史
据相关记载,人类从6000多年前就开始利用滚木原理搬运重物,人们仍在日常生产和生活中大量利用滚木原理,搬运重物。船用气囊就是根据滚木原理设计的柔性重物运载工具。
1981年山东省交通厅小清河航运局乔昌林副局长发明了第一代以挂胶帆布为骨架材料的搭接式橡胶气囊。1981年元月20日在小清河船厂进行第一艘船用气囊下水的试验,一举取得成功。
1982年10月,在武汉市召开了第一次船舶气囊上下水工艺技术交流会,此举推动了气囊下水工艺的推广和发展。
80年代,受气囊制造工艺和材料的影响,气囊下水船舶重量在100吨至500吨之间。
90年代初,人们对气囊制造的工艺和材料进行了革新:锦纶帘布替代帆布成为新的骨架材料,发展出了新型整体缠绕式制造工艺。
仍有部分船用气囊生产厂家沿用搭接式旧生产工艺。普遍认为整体缠绕式生产的船用气囊在结构上更为合理,具有更大的安全系数和承载力。
充水爆破试验是检验船用气囊性能的一项重要手段。
应用领域
上下水
央视报导“张謇号”下水画面
船舶采用气囊上下水工艺经过二十多年的实践,下水船舶从自重几十吨的平底船发展到上万吨的大型船舶,实践证明船舶气囊上下水工艺是安全可靠的。该项技术已被国内外造船业、港口建设业认可,气囊下水技术已在美国、欧洲及东南亚等国家得到了一定的推广。2016年3月24日上午,我国科考母船"张謇号"在浙江温岭使用船用气囊下水技术[1]正式下水。
重物搬运
船用气囊广泛应用于港口建设中的沉箱顶升、移运,下水等领域以及[2]构件移位下水等。
助浮打捞
船用气囊能够产生较大的浮力同时承重能力强,现已广泛用于搁浅船只的施救以及其他助浮打捞领域。
气囊的维护
存储
气囊长时间不用时,应洗净晾干,内充、外涂滑石粉,放置在室内干燥、阴凉、通风处。气囊应伸开平放,不得堆放,亦不得在气囊上堆压重物。
存放气囊的地方应远离热源。
气囊不能与酸、碱、油脂和有机溶剂接触。
包装和运输
根据中华人民共和国船舶行业标准CB/T 3795-1996规定,船用气囊的包装运输和贮存应遵循以下标准:
1、包装
折叠后用塑料编织袋捆扎包装。
2、运输
气囊在短途运输时,应采取吊运,抬运,充气状态滚运等方式,严禁在地上拖移。
气囊在长途运输时,应折叠固定到托盘上,下面有衬垫,外面用缠绕膜包好。
修补
船用气囊的破损形式一般可分为纵向裂缝(裂缝沿气囊长度方向延伸)、横向裂缝(裂缝沿圆周方向延伸)、钉眼(包括直径10cm以内的圆盘形损伤)。操作步骤如下: 1)划出修理范围,作为打磨表面的界限。修理范围要向裂缝四周扩展,不要遗漏暗伤。扩展范围视气囊型号及损伤范围而不同,通常3层的为18~20cm;4层的为20~22cm;5层的为22~24cm;6层的为24~26cm。
纵向裂缝挂胶帘子布的铺设
2) 打磨修补部分表面,直到露出纤维线为止,但不要损伤纤维线。
3) 对于较长的裂缝要先用帘子线进行缝合,缝针孔位置距裂缝约2~3cm,缝针间距约10cm。
4) 用汽油清洗需修补部分的表面并凉干。
5) 涂一层胶浆。胶浆用生胶浸泡在汽油中调制而成。生胶与汽油的重量比通常取1:5,涂第一层时宜略稀一些(生胶与汽油重量比可取1:8)。待第一层胶浆凉干后,再涂略稠的胶浆并凉干。
6) 用厚度1mm,宽度比裂缝大1cm 的生胶条封闭裂缝。
7) 刷一遍汽油并凉干。
8) 对于纵向裂缝,先用宽约10cm的挂胶帘子布垂直于裂缝方向贴敷一层。对于横向裂缝和钉眼可直接进行第(10)步操作。
9) 刷一遍汽油并凉干。
10) 平行于纵长方向铺一层挂胶帘子布。裂缝周围的搭接范围应大于5cm,并且四周要剪贴成圆角
11) 刷一遍汽油并凉干。
12) 斜向铺一层挂胶帘子布。帘子线的方向应与囊壁内的斜向帘子线(或称增强纤维)方向相同。周围的搭接范围应比前一层挂胶帘子布大1cm,并且四周要剪贴成圆角
13) 刷一遍汽油并凉干。
技术要求
根据CB/T 3795--1996规定船用气囊应该满足一下技术要求
1、尺寸偏差
直径和有效长度的偏差在-2%---+2%,
总长度的偏差在-4%---+4%,
2、弹性变形量
用1.2倍的工作压力做实验压力时,直径变形量不大于5%
3、安全系数
安全系数不小于4.5
4、气密性
充气1h,降压不大于5%
5、外观要求
线型光顺,无裂纹及气泡、重皮、混入杂质以及明显的污垢和其他观缺陷。
6、安全充气装置
囊咀上应安装安全阀,安全阀的启跳压力应该为工作压力的1.25倍。
参考资料
[1] 张謇号载人深潜器母船下水成功 · 爱奇艺[引用日期2016-03-31]
[2] 青岛永安顺(Eversafe Marine) 圆满完成古巴电厂泵房下水项目 · 光明网[引用日期2015-02-13]