“型線修順法”在海損船舶修理中的應(yīng)用

許書榜，陳俊發(fā)

(中船澄西遠航船舶 (廣州)有限公司，廣東廣州 511462)

某3 200車位汽車滾裝船，長約170 m，寬28 m，于2012年4月發(fā)生海損事故進入我公司修理。海損情況如下:左舷外板自尾封板到Fr 33肋位破損嚴重，5層平臺及以下結(jié)構(gòu)嚴重變形，7層平臺局部變形。該船修理難點工程在于左舷艉部Fr 5之后的海損區(qū)域。由于船東提供的圖紙資料不全，只有尾封板圖、外板展開圖和各層平臺甲板圖，沒有艉部結(jié)構(gòu)圖及型線圖，因此無法建模，且艉部自Fr 5往后左右不對稱 (不含F(xiàn)r 5肋位)，無法在右舷取樣。為了解決這一難題，我們嘗試使用“型線修順法”對此區(qū)域肋位型線進行修順。

1 型線修順法

型線修順法是在沒有型值表及圖紙資料缺失的情況下，采用現(xiàn)場測量原船數(shù)據(jù)與東欣軟件相結(jié)合，能夠快速修順型線的一種實用方法。測量海損區(qū)域前后各一個或者多個完好肋位的型線值，在CAD畫出后，使用插值法在CAD畫出海損區(qū)域各肋位上的型線 (粗樣)，再把畫出的型線 (粗樣)導入東欣型線修順軟件內(nèi)，進行型線修順，得出滿足要求的海損區(qū)域型線。

2 型線修順法在該海損船舶修理中的應(yīng)用

2.1 尾封板型線的確定

船方提供了尾封板輪廓圖 (比例為1∶100)，尾封板型線的確定是根據(jù)船方提供的圖紙，使用比例尺測量出型值數(shù)據(jù)，在CAD畫出來，并根據(jù)現(xiàn)場測量沒有損壞的區(qū)域型值，最后對尾封板型線進行修正，得出比較光順的型線。

2.2 Fr 5肋位型線的確定

Fr 5肋位由于左右舷型線對稱，根據(jù)右舷取樣對左舷Fr 5肋位框架修復，然后根據(jù)左舷Fr 5肋位框架，采用三角形定位數(shù)測量肋位型線。

2.2.1 三角形定位之基線的確定

如圖1所示，在框架的非構(gòu)件面上劃出基線;一個框架可按其大小及扶強材的位置定1～3條不等的基線，但必須盡可能的少 (測量的中間步驟越少數(shù)據(jù)越精確)，基線選取與船體基線 (水平線及半寬水線)的相對位置上方，測量后在CAD內(nèi)建立坐標系，最好能保證基線的始末兩端能落在船體已知的坐標上 (如船半寬，縱壁等，可用于偏差校核)，并使基線盡可能的靠近骨材 (有利于減少腹板平行線的測量誤差)，標出基線點后用磁鐵把粉線固定在框架上。測量其基線的長度及與船體基線的夾角。基線夾角可以用三角形法確定，沿基線方向取2個不同的邊長再量斜邊長，然后調(diào)換邊長量斜邊長，取值兩次平均。因為基線作為以后所有測量數(shù)據(jù)的參照，其精度要求最高，例如有3條基線的數(shù)值在電腦上放樣后與原船的參考點偏差不超過10 mm。

2.2.2 三角形定位的數(shù)據(jù)測量

1)量取相鄰骨材腹板平行線與基線的兩交點的距離，見圖1中的La。

2)量取骨材平行線在基線上交點及與船旁板的的交點的距離，見圖1中的Lb。

3)量取相鄰骨材平行線其中一條與基線的交點與另一條與船旁板的交點間的距離，見圖1中的Lc。

4)量取兩相鄰骨材平行線與船旁板交點的距離，見圖1中的Ld(放樣后校核偏差);對于船旁線型比較大或骨材間距較遠的必須在骨材間取1～3個點，然后測量其到基線上兩交點的距離。

5)基線點與點間距離總和與基線總長比對，對于偏差超過10 mm以上的系列數(shù)據(jù)需重新測量。2.2.3 CAD放樣

1)按照所測數(shù)據(jù)先把基線繪出，并與原船已知坐標的相對位置核對。

2)當偏差超過20 mm時必須修正或重新測量數(shù)據(jù)。

圖1 三角形定位數(shù)據(jù)測量圖

3)在基線上繪出所有骨材腹板平行線的交點，并對微小誤差進行修正 (由于讀數(shù)誤差各個點間距離求和后一般會與總長有出入)。

4)用三角形定位，按測量數(shù)據(jù)把船旁板與骨材腹板的交點定出，用樣條曲線確定其線型。測量數(shù)據(jù)較精確的話樣條曲線會很光滑，基本不需要光順，假如有個別點不協(xié)調(diào)的話可以通過骨材平行線與船旁板交點距離的值來修正 (或者在修順軟件內(nèi)修順)。

5)通過骨材平行線與船旁板交點距離的值來校核CAD圖樣條曲線的兩點間的距離，偏差超5 mm的必須修正或者現(xiàn)場重新測量。

6)按骨材腹板平行線的方向把貫穿孔的模板插入到相應(yīng)位置，按圖排版出料。

7)通過以上方法便可在CAD內(nèi)繪制出較為精確的Fr 5型線圖。

8)使用插值法繪出Fr 5與尾封板之間的各肋位型線 (粗樣)。

在海損區(qū)域內(nèi)的區(qū)域，以距中6 300 mm為基礎(chǔ)向船旁設(shè)定間距為500 mm的縱剖線，在尾封板與Fr 5間的縱剖線上插入各肋位的高度值，使用樣條曲線畫出各肋位的型線 (粗樣)。

2.3 型線光順

1)將各肋位的型線粗樣導入東欣型線修順軟件內(nèi)，從初始輸入的型線明顯看出粗樣型線十分不光順。因此在東欣軟件內(nèi)使用插值法對粗樣型線進行整體修順，插值修順完成后，得出較為光順的和準確的型線圖。

2)導出型線出生產(chǎn)設(shè)計圖紙，供車間下料施工。

3)完工效果。使用“型線修順法”的方法修復后的某船艉部左舷海損區(qū)域線型光順，美觀漂亮，受到船東好評。

3 結(jié)束語

“型線修順法”是在東欣軟件內(nèi)快速地光順海損區(qū)域內(nèi)的型線，得到相對較為光順的型線圖的一種方法。但是它也有局限性，型線修順后需要核對成型后的艙容情況，否則將影響該船的艙容從而影響該船的浮態(tài)及穩(wěn)性等。為了減少誤差對艙容的影響，光順后的型線需要現(xiàn)場核對相應(yīng)尺寸?！靶途€修順法”還可以推廣到左右對稱的海損船修復中去，單邊海損后，可以從另一邊使用三角形定位測量數(shù)據(jù)得出粗樣，直接導入軟件內(nèi)進行修順，最后核對合龍口位置的數(shù)據(jù)進行修正即可，此方法方便快捷地解決了CAD內(nèi)難以光順型線的難題。

通過對該船海損區(qū)域的修復，我們驗證了“型線修順法”的可行性，它能夠減少現(xiàn)場開料與打磨等時間，建造出較為美觀的外觀，為單船修理節(jié)省了寶貴的時間，為保證質(zhì)量和周期起到了重要作用。