淺談船舶改裝的注意要點

廖建平

摘 要：船體修理改裝是保證船體安全使用的前提。要想提高船舶制造在市場上的綜合競爭實力，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益和船舶的建造質(zhì)量，就必須加強船舶改裝精度管理的力度，提高變形控制技術(shù)的水平，運用科學(xué)的測量方法和先進的工藝，為船舶改裝打下堅實有力的基礎(chǔ)，實現(xiàn)船舶改裝業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：船舶改裝;變形;精度;控制

前言：船舶需要具備更佳的性能并確保改裝后的船體結(jié)構(gòu)具有良好的結(jié)構(gòu)強度和精度要求才能滿足經(jīng)濟性的需求。因此，相應(yīng)的對船舶修理以及改裝提出了新的要求，利用現(xiàn)今的高科技技術(shù)，對原有的主船體結(jié)構(gòu)根據(jù)使用和強度要求進行主船體結(jié)構(gòu)的改裝過程中進行有效控制。在改裝時，主船體的變形對船體造成非常不利影響，甚至?xí)饑?yán)重的安全隱患。為此研究船舶改裝的變形控制有著積極意義。

1船體結(jié)構(gòu)變形分類及說明

1.1由于大開口工藝孔作業(yè)出現(xiàn)變形

在船舶改裝作業(yè)過程中，出現(xiàn)大開口分為以下幾種情況：①作為工藝孔使用的大開口;②結(jié)構(gòu)換新時的大開口。

一般情況下，大開口的位置主要集中在主甲板、內(nèi)底板、邊縱壁、橫艙壁等參與總縱強

度的主結(jié)構(gòu)上，如開設(shè)于甲板的孔過大而容易造成船舶的中拱或中垂，而船體如在靜水浮態(tài)下則存在左右內(nèi)所變形。從船舶設(shè)計角度來講，在船舶實施改裝中應(yīng)留有20%的中縱強度裕度。

1.2由于總體強度受損出現(xiàn)變形

如船體縱向構(gòu)件被破壞后，使得其總體強度弱化而致使整體結(jié)構(gòu)發(fā)生形變。從船體維修角度來講，對強受力構(gòu)件的破壞包括局部切割與完全切割，如在增加中間甲板時，對橫艙壁的局部切割則會引起甲板下沉。對于該種問題，要通過局部加強、分期及加強監(jiān)控等措施進行有效控制。

1.3由于連續(xù)開孔引起的變形

連續(xù)開孔是船體改裝與維修中常見工藝，尤其對于船舶雙層底、邊艙及甲板等位置，這種連續(xù)的、系列化的開孔會引起船體強度連續(xù)性的變化，會對船體受力結(jié)構(gòu)的造成大面積破壞，從而引起船體的大面積變形;而這種變形在實際維修與改裝中很難控制與避免，如不加以控制，過大變形會造成船體結(jié)構(gòu)主尺寸度超差，引起質(zhì)量及后期檢測驗收問題，甚至引起嚴(yán)重的強度安全問題。

2船舶改裝的變形控制措施

2.1改裝之前要根據(jù)改裝特點進行合理分段劃分，繪制合理的生產(chǎn)設(shè)計圖紙

合理的分段劃分、改裝方案及優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)計圖紙是確保整個修理改裝設(shè)計工作順利開展、確保改裝質(zhì)量和精度符合要求的必要前提。設(shè)計人員要結(jié)合改裝工程的特點（結(jié)構(gòu)特點和功能劃分特點）、船廠的生產(chǎn)設(shè)備性能和特點，綜合考慮船廠的生產(chǎn)流程特點等各種現(xiàn)實因素，編制合理的改裝方案，制定合理的分段劃分。根據(jù)改裝方案，進行生產(chǎn)設(shè)計出圖，編制合理的施工計劃和分段吊裝計劃和方案。

2.2制定有效的精控方案，準(zhǔn)備相關(guān)的測量儀器

首先，企業(yè)要備有現(xiàn)代化的測量儀器，變形控制和改裝過程中的精度控制提供可靠的保障。其次，在原船結(jié)構(gòu)測量、分段制作過程、分段搭載及改裝過程中的撓度測量要合理選用激光經(jīng)緯儀和全站儀，以便能用最經(jīng)濟、最快速的方法獲得所需的數(shù)據(jù)。在精控方案中，要明確測量的階段、頻率及測量點位;并制定相關(guān)表格，對測量結(jié)果進行記錄、分析、反饋，供技術(shù)人員作為施工工藝、流程、壓載的調(diào)整依據(jù)，確保改裝過程精度可控，避免因變形累計過大而造成無法挽回的后果。

2.3制定科學(xué)合理的精度標(biāo)準(zhǔn)

船舶改裝中變形控制的管理，就是通過制定科學(xué)的精度標(biāo)準(zhǔn)，運用積累的豐富經(jīng)驗，考慮外界因素的影響，形成一系列的后續(xù)保障。在規(guī)范船舶改裝精度標(biāo)準(zhǔn)時必須考慮當(dāng)前因素，如果船舶改裝中降低了某道工序的精度，那么下道工序的修整成本也會隨之增加。由此看來，只有選擇合理的精度等級，制定相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)，才能最終確保改裝工程質(zhì)量。此外，因為船舶制造企業(yè)具有特殊性的特點，所以導(dǎo)致我國造船業(yè)在歷史因素的影響下，其變形控制中的精度管理成為了一個亟待解決的難題，并長期阻礙著船舶建造質(zhì)量的提升和船舶制造業(yè)的進步。為此，我國船舶制造業(yè)一定要從長遠的發(fā)展角度出發(fā)，讓船舶改裝過程中的變形控制和精度管理有機結(jié)合，加強過程控制技術(shù)的研究，從而促進船舶改裝工程獲得最高水平的成果，讓船舶工業(yè)迅速崛起。

2.4提高改裝人員的專業(yè)知識

要進行高附加值的船舶改裝，對船廠的改裝人員的技術(shù)儲備具有著較高的要求。相關(guān)人員必須具備豐富的專業(yè)知識儲備，這是開展船舶改裝工作的必要基礎(chǔ)條件。在我國傳統(tǒng)的船舶改裝過程中，僅僅是常規(guī)船舶的改裝，對于脫硫、壓載水、豪華游輪的改裝鮮有涉獵，使得我國的船舶改改裝工作在高新及高附加值方面進程一直進行緩慢。專業(yè)技術(shù)知識是確保船舶改裝質(zhì)量的基本要求，不容有疏忽，需要大力培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新型人才，以高質(zhì)量來促使變形控制工作的有效開展，推動我國船舶業(yè)的進步。

2.5加強局部變形控制

船體局部變形主要指因施工需要而對船體局部結(jié)構(gòu)進行破壞而發(fā)生的變形，控制方案可以通過對結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計以及臨時加強為主：

（1）生產(chǎn)設(shè)計階段

首先根據(jù)詳細設(shè)計圖紙，根據(jù)改裝結(jié)構(gòu)的特點，進行合理的分段劃分，同時要考慮新老結(jié)構(gòu)的對接問題、老結(jié)構(gòu)拆除對局部和整體強度的影響問題;必要時須隊原船進行測量、復(fù)核，以確保圖紙的準(zhǔn)確性，減少現(xiàn)場修割造成影響;

其次，制定合理的施工方案，確定最佳的施工順序，將因?qū)辖Y(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致的強度減弱及變形的影響降到最低，必要時需要通過調(diào)整施工順序、進行局部加強、調(diào)載等手段來進行確保;

（2）合理選擇工藝孔的位置和尺寸。做好工藝孔開設(shè)位置的選擇，在實際維修中應(yīng)合理設(shè)計工藝孔的尺寸并選擇正確的位置，如盡量不開或少開，減少對整體強度的影響。而開孔區(qū)域應(yīng)盡量避開強力構(gòu)件位置。同時，開孔作業(yè)應(yīng)提高精度，開孔四角要有圓弧過渡以避免應(yīng)力集中。另外，對大開孔的工藝，宜結(jié)合現(xiàn)場實際情況，采用分期開孔的形式，將對強度的影響減少到最小，從而減少變形。避免在橫艙壁開設(shè)工藝孔，且開孔尺寸不得超過三分之一橫艙寬度，以減少總體強度的損失。

（3）對開孔位置進行臨時加強，在變形控制中，在工藝孔周圍的安裝臨時加強，對切斷構(gòu)件及原有結(jié)構(gòu)進行加強。加強材料的設(shè)置原則應(yīng)遵循保證原有結(jié)構(gòu)連續(xù)使力得以有效傳遞，以保證其它部位發(fā)生結(jié)構(gòu)變形。一般情況下，對工藝孔周圍區(qū)域的加強可采用扁鋼及型鋼加強材料，對控制工藝孔變形起到一定作用。而對在被切斷構(gòu)件的加強，可采用焊裝與原構(gòu)件一致的材料，并應(yīng)經(jīng)過初步強度計算，以避免造成變形。

（4）連續(xù)強受力構(gòu)件改裝過程的臨時代替控制。如一些船體改裝中，縱艙壁、艙口連接甲板等常需要被臨時性斷開，在該工藝流程操作中，由于上述區(qū)域受力較大，容易產(chǎn)生應(yīng)力較為集中現(xiàn)象。故開口前應(yīng)做好臨時加強替代結(jié)構(gòu)的選擇。對臨時加強構(gòu)件設(shè)置位置的選擇，應(yīng)以不遠離原結(jié)構(gòu)及影響新構(gòu)件安裝作業(yè)為前提，如打開艙壁，則應(yīng)在艙壁同向設(shè)置臨時性扶強構(gòu)件，且需注意空間尺度限制，不得影響作業(yè)空間及影響加強效果。

2.6保證改裝施工質(zhì)量和精度要求

在進行船舶改裝的過程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)部門、船級社的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對改裝的各個過程嚴(yán)格把關(guān)，保證質(zhì)量的可靠性、變形在可控范圍內(nèi)。主管部門嚴(yán)控把控，開工前進行有針對性的交底，確保所有參與工程人員均了解相關(guān)要求，在日常工作中適時對他們的工作給予肯定，提升工作人員的工作積極性，保證工作效率。同時，監(jiān)管好每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題，重大動作前后均應(yīng)進行相關(guān)測量，根據(jù)測量結(jié)果進行風(fēng)險評估。在改裝工作完成后要進行總結(jié)與分析，對整個工作過程以及工作的效果進行真實的反思與評價，為下一步工作的開展提供了良好的基礎(chǔ)。

結(jié)語：船舶修理改裝是一個相對復(fù)雜的過程，需要多方面的綜合考慮影響因素。同時為適應(yīng)新時代的發(fā)展需求，相關(guān)的改裝工作人員也需要不斷加強學(xué)習(xí)專業(yè)知識，切實提高自己的改裝技術(shù)水平，真正改裝出功能完善的船舶設(shè)備，為我國的工業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

參考文獻：

[1]王春娜. 船舶修理中工藝孔開設(shè)質(zhì)量管理與改進[D].天津大學(xué)，2017.