護舷制品進貨應該如何檢驗及其應用

jimosea

護舷制品是現(xiàn)代化港口工程建設必不可少的防沖設備，它具有反力低、吸能量大、耐海水腐蝕和維修方便等優(yōu)點，用于保障船舶、碼頭、橋棵和船閘等水工建筑的安全，在船廠廣泛應用于干船塢、浮船塢、碼頭、海洋平臺和各類船舶。
隨著科學技術(shù)的飛躍發(fā)展，為適應大型港口和碼頭建設的需要，各種新型護舷制品不斷問世，為確保水工建筑的安全，加強對護舷制品的質(zhì)量檢驗十分必要。

2，護舷的分類
按船廠頻繁使用的護舷制品，我們將其分為三類，即輪胎護舷、再生橡膠護舷和橡膠護舷。
報廢的輪胎等橡膠制品，為物盡其用，往往作為輕護舷用于小型船舶和碼頭一般部位，經(jīng)濟效益十分可觀。如我公司的拖船和駁船上就安裝了不少輪胎護舷，上海市的內(nèi)河輪渡也大量使用輪胎護舷。
再生橡膠護舷是利用舊橡膠管（高壓風管、氧氣管、乙炔管、水管等）和橡膠帶進行合理搭配后，用鋼絲繩串心，分層捆扎而成。它主要以主體形狀變形為主，吸收船舶沖擊能量，用于保障船舶、船塢和碼頭不受損害。我公司的舾裝碼頭和上海南市發(fā)屯廠碼頭使用再生橡膠護舷，效果良好。
橡膠護舷是按標準生產(chǎn)的橡膠制品，橡膠護舷的膠料物理性能、力學性能、規(guī)格尺寸及表面質(zhì)量都應符合相關標準的要求，這些橡膠護舷廣泛應用于新建干船塢、集裝箱碼頭和港口等。我公司大東船務公司碼頭、寶鋼碼頭和外高橋船廠干船塢大量安裝了這類橡膠護舷，我公司為國內(nèi)外建造的高科技船舶也批量使用這些護舷制品。

3，護舷制品標準
過去護舷制品執(zhí)行的是GB 7540-87《橡膠護舷》，前幾年經(jīng)標準清理整頓，調(diào)整為HG/T 2866-1997《橡膠護舷》，由北京市橡膠制品設計研究院主編和歸口，并一直沿用到現(xiàn)在。新標準有較大的改動，調(diào)整了型號，擴大了規(guī)格，適應了超大型船舶的需要。以圓筒型護舷為例，GB型號為Y，HG型號為CY; GB有13種規(guī)格，HG有17種規(guī)格，增加了CYllOOxL、CY1300xL、CY1500xL和CY1600xL，并注明其它規(guī)格由供需雙方協(xié)商解決。此外，在設計壓縮量的條件下，反力和吸能量的驗收指標也有調(diào)整。膠料物理、力學性能指標，變更不少，差異較大，詳見表1。
表1
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┃項 目 ┃ 指 標 ┃ GB 7540 ┃ HG/T 2866 ┃
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┃ 扯斷強度(Mpa) ┃ ≥15.7 ┃ ≥16 ┃
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┃扯斷1申長率(%) ┃ ≥350 ┃ ≥300 ┃
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┃伍縮永久變形(70eC，22h，20X)(%) ┃ ≤30 ┃ ≤28 ┃
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┃硬度（邵氏） ┃ ≤72 ┃ ≤82 ┃
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我們船廠在對護舷制品進貨檢驗時，一定要按照HG/T 2866進行驗收，主要項目有：外形尺寸和外觀質(zhì)量檢驗、邵氏硬度測試、反力及吸能量。至于膠料物理性能測定，只能在護舷制品生產(chǎn)過程中抽驗了。由于標準適用于以橡膠護舷本體形狀變形為主，吸收船舶沖擊能量的中空式壓縮型橡膠護舷，如圓筒型(CY)、半圓型(D)、拱型(A)及超級拱型(SA)、超級鼓型(sc)，所以對實心橡膠結(jié)構(gòu)和其它型式的護舷，只能參照使用。

4，反力的測定
4.1試驗設備
標準規(guī)定壓力誤差5%，因此船廠的油壓機和萬能材料試驗機都可作為試驗設備，各次護舷壓縮量所對應的壓力值即反力。反力可以直接從萬能材料試驗機上讀取，但油壓機上的反力必須讀取壓力表上的數(shù)值(單位MPa)再乘以油壓機油缸面積（單位ily112）

4.2試驗裝置
示意圖見圖1，其中壓板應接觸整個護舷制品受壓面，接觸面積不小于80%。
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┃ ┃ 壓板 ┃ ┃
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┃ 護舷制品 ┃
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┃ ┃ 壓板 ┃ ┃
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圖1
4.3試驗步驟
a)將護舷按使用壓縮方向固定在試驗機底板上。這里必須注意兩點：按護舷使用壓縮方向，而不是其它方向：其次護舷必須固定在試驗平臺底板上，否則不安全，而且影響測試精度山）測量護舷高度。c）試驗機以70mm/min速度平穩(wěn)升壓，壓縮到試驗高度，記錄下各次壓縮變形量對應的壓力值（即反力）。d）按上述試驗步驟再重復壓縮兩次，最后取平均值，繪制反力變形曲線

每次壓縮后，應有近半小時的護舷變形回復期，讓其吸能量釋放，否則測量壓縮變形量和壓力值，誤差較大。

5,吸能量的計算求解
在護舷壓縮試驗中，反力的求取比較直觀，但吸能量必須按HG/T 2866規(guī)定，根據(jù)反力——變形曲線計算求解；
∥=f知）曲
式中：∥——護舷至設計壓縮變形時的吸能量，J；，(J)——與變形量形成一定函數(shù)關系的反力，kN； 』——變形量，mm:
由于反力——變形為非線性關系，從∥=』orf(r)d，r很難求出吸能量，由定積分概念和圖2可知，陰影部分面積即為吸能量的數(shù)值。這里有兩種簡便計算方法：一是用方格紙記錄繪制曲線，只要計數(shù)曲線下所占格子數(shù)目，再計算每格所代表的能量大小，兩者相乘即為護舷吸能量的數(shù)值；一是將曲線下所包圍面積分成幾個梯形和三角形，計算其面積之和，這就是護舷吸能量的數(shù)值。

6,其它
6.1 舊輪胎用作護舷，相當于中空式壓縮型橡膠護舷，大大緩沖了船舶對碼頭的碰撞。但由于其結(jié)構(gòu)和大小的限制，在對反力和吸能量要求較高的場合，在重要的港口和碼頭是不適用的，且使用壽命相對較短。
6.2橡膠邵氏硬度的驗收指標是不大于82，這不同于一般金屬材料硬度驗收指標，金屬材料硬度驗收指標往往是給一個區(qū)間或不小于某一個硬度值。
6.3反力和吸能量是護舷制品的一個重要性能參數(shù)，而吸能量的計算求解是數(shù)據(jù)處理的關鍵，它的計算方法是按HG/T 2866規(guī)定進行。首先畫出反力——變形曲線，其次才能算出不同變形量對應下的陰影部分面積，即嘆能量的數(shù)值，再畫出反力——變形——吸能量的最終曲線。
6.4從我公司對同種結(jié)構(gòu)相同規(guī)格的護舷力學性能測試情況來看，當壓縮變形增加時，反力增大，吸能量增大，但不成正比。當同種結(jié)構(gòu)的護舷規(guī)格（如直徑）改變后，吸能量和反力也隨之發(fā)生明顯變化。
6.5再生橡膠護舷采用柔性高強度鋼絲繩作受力骨架，在靠船受力時，護舷能沿碼頭縱向有一定幅度的滑動，從而減少了因船舶撞擊時切向力過大而造成的螺栓或預埋吊鉤切斷的現(xiàn)象，提高了護舷使用壽命，減少了護舷維修工作量，它利用了橡膠管彈性大吸能緩沖效果好的特點。再生橡膠護舷價格不足橡膠護舷的4/5．若在某些場合替代橡膠護舷，必然產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。
6.6鑒于護舷制品的質(zhì)量問題時有發(fā)生，且直接影響船舶和碼頭的安全使用，因此作為主要使用方的船廠應嚴格對這類產(chǎn)品的進貨檢驗，并在使用過程中加強檢查。