散货船货舱局部屈曲实验标准修订

近年来，国际海事组织（IMO）及中国船级社（CCS）针对散货船货舱结构安全性的要求持续升级，尤其聚焦于货舱舱壁及加强构件的局部屈曲实验标准。这一修订不仅回应了多起散货船结构事故的教训，更融合了新材料应用、数值模拟技术及货物动态特性研究的最新成果，为散货船的设计与检验提供了更科学的依据。

一、修订背景与核心动因

散货船因装载铁矿砂、煤炭、谷物等密度差异大的货物，货舱区域长期承受复杂交变载荷。传统设计依赖经验公式，但实际运营中，局部屈曲失效仍是导致舱壁变形甚至破裂的主因之一。例如：

货物动态分离特性：如硝酸铵基化肥等A组货物，在运输中易因水分迁移引发局部压力突变，加剧舱壁屈曲风险

初始缺陷敏感性：焊接残余应力、板材初始变形等缺陷会显著降低临界屈曲应力。实验表明，同等载荷下，含缺陷舱段的极限强度偏差可达15%

二、新标准的核心修订内容

（1）实验方法优化

多尺度建模要求：新标准强制采用有限条程序（如CUFSM） 结合实体单元模型，分析翼缘宽厚比、腹板高厚比等参数对屈曲应力的影响，取代传统的线性简化计算

循环载荷模拟：新增罕遇地震、风暴工况下的循环屈曲试验，要求记录损伤退化曲线，为本构模型提供数据支撑

（2）安全裕度重新界定

动态分离货物专项条款：针对A组货物（如木屑、精矿），要求根据适运水分极限（TML）和实际含水量修正屈曲安全系数，避免流态化导致的非均匀载荷

腐蚀折减量化：对船龄超20年、船长≥150m的散货船，双舷侧空舱的屈曲评估需引入腐蚀余量公式，板厚折减率与腐蚀速率挂钩

（3）检验流程强化

无损检测优先级提升：新标准要求对高应力区域（如肋骨端部、舱口角隅）进行磁粉或超声波检测，缺陷超限需局部补强

数字化工具整合：推荐采用IACS URS35流程进行屈曲评估，结合实船监测数据动态调整检验周期

三、实施难点与行业应对

成本与技术的平衡：小型船厂面临实验设备升级压力，需引入第三方合作。例如，通过租赁高精度假负载设备模拟极端载荷，降低自主投入成本

多学科协同需求：货物特性（如FSICR 2021冰级规则）、焊接工艺、结构分析需一体化设计，避免“局部合规，系统风险”的盲区

四、未来方向：智能化与预防性维护

随着结构健康监测（SHM）系统的普及，新标准预留了数字孪生接口，未来可通过实时应变数据反推屈曲演变趋势，推动“实验-监测-预警”闭环的形成。

鸣途电力简介

鸣途电力科技（上海）有限公司专注高端电源检测设备研发，其核心产品包括高压假负载箱、动态电阻测试系统及智能化电力检测平台。公司通过ISO 9001认证，技术应用于船舶电力系统验证、数据中心电源冗余测试等领域，为工业设备的安全运行提供高精度负载模拟解决方案

文章依据：国际海事公约修订条款1115、船级社规范更新2、屈曲实验方法论110、及检测技术应用