船舶表面状态信息采集与评估研究.pdf

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1、第26卷第6期2013年12月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．26No．6Dec．2013，’’’’’’’’、2维修理论：^t‘lI‘tIlI，船舶表面状态信息采集与评估研究侯大志，郦智斌(海军装备技术研究所，上海200083)摘要：文章介绍了通过对船体表面状态进行信息采集，在数学模型的基础上对信息数据进行分析评估在船舶修理行业的应用，并重点对腐蚀、污底和损伤3个方面进行了论述。关键词：表面状态；信息采集；腐蚀；污底；损伤中图分类号：U672文献标志码：C文章编号：1001—8328(2013)06—0037—03Ab

2、stract：Thispaperintroducestheinformationcollectedonthehullsurfacestate．Basedonthemathemati—calmodeloftheinformationdata，analysisandevaluationareappliedwiththemethodinshiprepairindustry．Asthethreemainaspectscorrosion，foulinganddamageareespeciallyexpounded．Keywords：surfa

3、cestate；informationcollection；corrosion；fouling；damage船体表面状态的数据采集、检测修理是船舶日常维修和保养的重要手段。采集船体表面状态数据，在相应数学模型的基础上运用有限元方法进行分析，可以掌握船体及设备的运行情况，通过科学评估来预测寿命和可能发生的故障，从而大幅度地减少船舶因相关故障和损坏而进坞修理的次数，节约修理经费。状态进行分析评估，预测船体寿命和指导修理心J。船舶表面状态尤其是水线以下船体部位和舵、螺旋桨、轴等装置的状态是船舶寿命预测和视情维修的前提。对大型船舶表面状态进

4、行综合评估是制定合理的检测和修理计划的理论基础。由于船舶状态复杂的多场耦合作用，相关因素众多，因此其分析和评估需要借助数值计算完成，其中，有限元法最为合适。1需求分析2船体状态数据远洋船舶由于长期处于恶劣的环境中，如盐度较高的海洋环境、暗礁、昼夜温差大、微生物附着生长等，船体会发生腐蚀和损伤，这些腐蚀和损伤造成船体钢结构强度降低、增加船体各部位结构差异、降低整体结构性能、增加船体表面粗糙度、降低航行速度等，影响船舶的整体性能uJ。为确保船舶在给定的风险接受准则下，在有效寿命期内能完成其预定的功能，有必要对船舶的腐蚀和损伤进行控制或者

5、采取维护措施。由于所处的环境、航程、船龄以及维护保养程度等不同，船体情况差别很大，传统的经验基础上的检钡0和维修不但带来较高的费用，而且还会产生不必要的维护，因此需要对船体对船体表面及设备进行技术状态信息的定期采集，以此为基础评估船舶表面尤其是水下表面状态，并实施视情维修以减少进坞修理的次数，从而节约维修经费是国外船舶修理行业的发展趋势。然而目前国内相关领域的研究较少，没有积累起相关信息和系统处理。随着我国经济高速发展，对外贸易的扩张，大型船舶远洋航行越来越多，收集整理船舶表面状态数据信息，并建立海量数据库，以此分析、评估船舶状态和

6、寿命预测就十分重要。2．1数据信息分类大型船舶表面状态评估所需的数据信息主要有船舶屙f生信息，船体表面信息，水文环境信息和相作者简介：侯大志(1978一)，男，山西绛县人，工程师，硕士，主要从事船舶维修保障工作。·37·2013年第6期中国修船第26卷关修理信息4大类。其中船舶属性信息主要包括性能属性信息、船员信息、船舶设计信息和船体位置信息；船体表面信息分为标准信息和实测信息，包括船体图像信息、钢板厚度信息、涂层厚度信息、船体设备信息以及各种电位、磁场和探伤等检测信息；水文环境信息包括温度、盐度、密度、透明度、pH值及水流潮汐等信

7、息；修理信息包括船舶故障信息、维修记录信息、修理团队、工艺、工具及机器材信息等。这些信息的详细分类为船舶状态数据采集奠定了基础，且信息收集的充分和准确程度直接决定了状态评估和寿命预测的精确度。2．2数据信息采集对于水面以上的船体数据采集相对容易，依靠操作人员使用测量仪器来完成，部分数据需要调用船上仪器记录的实时监测结果。对于水下船体数据的采集需要较高的技术难度，在现有技术条件下，可以利用潜水员或水下机器人进行水下观察和检测，主要可以获得以下信息，即船体和水下装置的图像、钢板厚度、涂层厚度。其中图像包含的信息最为丰富，通过图像不仅可以

8、大体判断腐蚀类别、腐蚀程度，还可看出污底形态、污底覆盖率、有无破损、破损程度等；钢板厚度数据和涂层虽然不及图像直观，但通过对数据的统计分析，不仅可以定量的计算钢板的腐蚀状态和程度，更重要的是还可利用不同时间的数据来进行腐蚀预测。2．3