試析船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工

艾龍

（黑龍江省航道局）

摘 要：船舶尾部區(qū)域空間較窄，且結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，此種情況下導(dǎo)致船舶尾部區(qū)域空間施工難度較大。為促進上述問題的妥善解決，提高船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計合理性以及施工的規(guī)范性，本文列舉相關(guān)案例，對船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工進行簡要探討，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：船舶；尾部區(qū)域結(jié)構(gòu)；空間設(shè)計；施工

船舶尾部區(qū)域空間有限，其結(jié)構(gòu)具有一定特殊性，其中包含加強結(jié)構(gòu)、尾軸以及保護套管等，施工空間極度受限，此種情況下，勢必會給船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。為加強船舶尾部區(qū)域空間施工質(zhì)量控制，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計階段全面衡量船舶尾部區(qū)域空間的結(jié)構(gòu)特征，并選取最佳的施工工藝，以保證船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計的合理性。

1 某金槍魚延繩釣船艉柱結(jié)構(gòu)

就船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計情況來看，該船舶尾軸穿過機艙后壁并穿過空艙，直至穿過艉柱軸轂，將空艙設(shè)置為密閉空間，并保證其獨立性，如圖1所示，并以混凝土作為主要材料對船舶尾部區(qū)域進行固定壓載處理。就該金槍魚延繩釣船艉柱結(jié)構(gòu)來看，機艙后壁前軸轂以及艉柱軸轂是軸系的主要支撐，在這一結(jié)構(gòu)形式下，為保證前軸轂與艉柱部位的軸轂之間保持良好的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置保護套管，將其安裝牢固，從而保證船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計的合理性和有效性。

通過對圖1進行觀察和分析可知，金槍魚延繩釣船艉柱結(jié)構(gòu)中空間范圍較廣闊，尤其是前軸轂到艉柱之間的軸遂區(qū)域保持良好的空間性，艉柱鑄鋼件與船體結(jié)構(gòu)以及前軸轂的焊接施工質(zhì)量均滿足船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，滿足船舶尾部區(qū)域空間的使用需求。與此同時，金槍魚延繩釣船艉柱結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，結(jié)合船舶的實際應(yīng)用需求，設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的工藝孔，為進入前軸轂到艉柱之間的軸遂區(qū)域的合理進入提供了加大的便利，此種情況下，結(jié)構(gòu)本身并沒有任何問題，但金槍魚延繩釣船艉柱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工表明，尾軸保護套管與艉柱及前軸轂的鑄鋼件端部之間的空間距離有限，焊接施工的難度較大，此種情況下，嚴(yán)重影響艉柱焊接施工的順利進行。

為促進此類問題的妥善解決，相關(guān)技術(shù)人員積極開展深入研究和分析，決定采用塞焊工藝對船舶尾部區(qū)域內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外板進行規(guī)范焊接，塞焊節(jié)點如圖2所示。以加強船舶尾部區(qū)域空間施工質(zhì)量控制，具體來講，就是待保護套管與艉柱、前軸轂焊接操作完成后，將其與外板進行塞焊焊接，從而促進上述問題的妥善解決。

2 某耙吸挖泥船艉柱結(jié)構(gòu)

耙吸挖泥船艉柱結(jié)構(gòu)的軸系布置圖如圖3所示，通過觀察分析可知，該船舶的尾部結(jié)構(gòu)呈雙尾鰭結(jié)構(gòu)形態(tài)，具體特點是基層后壁、尾壓載艙和尾軸冷卻水艙軍備尾軸穿過，且艉柱呈出軸狀態(tài)。耙吸挖泥船艉柱結(jié)構(gòu)中，船舶尾軸冷卻水艙部位線型呈“消瘦”型發(fā)展趨勢，也就是說其前軸轂與艉柱之間空間相對狹窄，并不像外觀看起來的那樣“寬胖”。通過對該船舶尾部區(qū)域空間結(jié)構(gòu)進行觀察可知，將尾軸套管安裝于FR8朝首區(qū)域后，其仍具備一定活動空間，可以開展尾部區(qū)域空間相關(guān)施工操作。但FR8與艉柱之間則空間有限，導(dǎo)致實際施工難度較大。除此之外，艉柱鑄鋼件與外板對接位置特殊，勢必加大了尾部區(qū)域空間施工難度。為促進此類問題的有效解決，推進耙吸挖泥船艉柱結(jié)構(gòu)船舶尾部區(qū)域空間施工的順利開展，應(yīng)當(dāng)結(jié)合船舶建造整體需求，優(yōu)化艉柱鑄鋼件與內(nèi)部加強結(jié)構(gòu)的焊接施工、鑄鋼件與外板對接施工以及加強結(jié)構(gòu)與FR8肋板焊接施工等工藝，確保船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工效果滿足船舶建造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

為保證耙吸挖泥船艉柱結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合船舶建造的實際情況，準(zhǔn)確把握軸轂、艉柱以及結(jié)構(gòu)自身施工空間等多項因素開展綜合分析，在選定尾軸及套管安裝方式后，就軸系安裝工藝等方面積極與輪機專業(yè)技術(shù)人員開展交流與溝通，以保證船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計的合理性，為結(jié)構(gòu)焊接施工以及軸系安裝施工的順利進行創(chuàng)造有利條件。

本船尾軸管及保護套管的安裝采用整體安裝方式，即在尾軸保護套管與前后尾軸管組裝焊接之后，再通過艉柱軸孔裝入定位、澆注環(huán)氧樹脂。根據(jù)本船尾軸的安裝工藝并結(jié)合結(jié)構(gòu)情況，F(xiàn)R8往尾部區(qū)域要求在尾軸保護套管安裝前就必須完成相關(guān)施焊工作.通過分析研究，最終采用了FR8肋板底部最后進行焊接的方案，即首先完成FR8往尾區(qū)域的鑄鋼件與內(nèi)部結(jié)構(gòu)、鑄鋼件與外板對接以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)與FR8肋板上端的焊接工作，F(xiàn)R8肋板下端留做施工通道，在其它部分焊接完成之后。再最后封上FR8底部肋板，底部肋板采用塞焊和襯墊焊完成施工。

3 結(jié)論

由于現(xiàn)代化造船模式的構(gòu)建與發(fā)展，船舶制造企業(yè)的生產(chǎn)管理機制也實現(xiàn)了革新，現(xiàn)在正慢慢構(gòu)建起船臺總裝的模式，此模式貫徹統(tǒng)籌優(yōu)化理論這一指導(dǎo)方式，實現(xiàn)了設(shè)計、生產(chǎn)與管理的一體化，生產(chǎn)是以中間產(chǎn)品成品化來實現(xiàn)的?？偨Y(jié)上述案例可見，由于船舶尾部區(qū)域線型的特殊性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及空間的限制性，出現(xiàn)施工困難或無法施工的問題，往往是由于設(shè)計時沒有通盤考慮結(jié)構(gòu)空間以及施工工藝造成的。為避免此類情況的出現(xiàn)，在船舶尾部區(qū)域結(jié)構(gòu)空間設(shè)計時，要注意以下幾點：

（1）充分解讀目標(biāo)船舶的軸系布置圖，深入分析、研究軸系安裝方式及安裝工藝；

（2）根據(jù)船舶的線型及空間情況設(shè)計艇柱及其加強結(jié)構(gòu)；

（3）分析該區(qū)域結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)節(jié)點形式是否滿足焊接工藝規(guī)程及軸系安裝工藝等方面的要求；

（4）綜合考慮上述情況，最終確定該區(qū)域的結(jié)構(gòu)空間設(shè)計與施工工藝方案。

參考文獻：

[1] 唐森，劉相樹 例析船舶尾部區(qū)域空間設(shè)計與施工[J]. 《山東工業(yè)技術(shù)》， 2015（2）：304-304

[2] 徐慧澤 船舶機艙區(qū)域性舾裝工藝規(guī)劃[D]. 《江蘇科技大學(xué)》， 2015

[3] 邱偉強，李文華，謝小龍 淺談尾部結(jié)構(gòu)輕型設(shè)計的思路[J]. 《船舶》， 2014（1）：13-20