船體修理改裝中的變形控制工藝研究

王建強(qiáng)

摘 要：近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的船舶工程的發(fā)展也越來越迅速。海運(yùn)量逐漸擴(kuò)大，使得船舶需求量擴(kuò)大，增加了二手船舶的需求，從而帶動(dòng)了修船業(yè)的大力發(fā)展。基于當(dāng)前實(shí)際情況，我國船齡大于15年的商船占據(jù)總船只數(shù)量的30%，由于船齡高，造成設(shè)備陳舊而故障多，故對船舶實(shí)施修理改造是必然趨勢，也是保證船運(yùn)安全之需要。我國修船業(yè)近些年取得了較大發(fā)展，船舶修理及改裝愈加頻繁且工作越來越廣泛。為保證船舶航行安全及發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，做好船舶改裝工藝控制至關(guān)重要，而變形控制屬于船舶改裝的重點(diǎn)，實(shí)際作業(yè)中應(yīng)引起足夠重視，以保證作業(yè)質(zhì)量及減少改裝隱患。

關(guān)鍵詞：船體修理改裝;變形控制;工藝研究

0 引言

船舶修理改裝設(shè)計(jì)是依據(jù)船東提供的改裝設(shè)計(jì)任務(wù)書、詳細(xì)改裝設(shè)計(jì)圖樣、技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求、船舶原始設(shè)計(jì)狀態(tài)和現(xiàn)狀以及維修船廠的生產(chǎn)條件進(jìn)行的系統(tǒng)性、綜合性的設(shè)計(jì)工作。其中，船體改裝設(shè)計(jì)是其中的一個(gè)主要部分，是其他改裝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它貫穿于整個(gè)船舶修理改裝設(shè)計(jì)過程，并且與機(jī)、電等專業(yè)緊密結(jié)合。目前，船舶修理改裝設(shè)計(jì)的任務(wù)量逐年增加。進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)的船舶，主要有使用年限較長的運(yùn)輸船、全回轉(zhuǎn)拖船等，也有因?yàn)槭褂眯枨笞兏枰M(jìn)行修理改裝的其它船型。由于建造時(shí)設(shè)計(jì)理念與當(dāng)今存在差異，追求功能性大于舒適性，造成船舶結(jié)構(gòu)狹小，住艙形狀不規(guī)則，工作艙室設(shè)備、系統(tǒng)布置緊湊。在改裝設(shè)計(jì)過程中，存在新舊規(guī)范銜接困難、雖符合規(guī)范要求但不滿足實(shí)際使用等問題。

1 船舶修理改裝設(shè)計(jì)的具體內(nèi)涵

為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的相關(guān)需求，船舶必須提升自己的相關(guān)性能，以保持良好的工作狀態(tài)，為社會(huì)做出更多的貢獻(xiàn)。因此，就相應(yīng)的對船舶修理以及改裝設(shè)計(jì)提出了新的要求，利用現(xiàn)今的高科技技術(shù)，對傳統(tǒng)模式下的船舶、船體進(jìn)行一定程度的修整改良。需要進(jìn)行改良的船舶種類主要有使用時(shí)間比較長久的運(yùn)貨船以及全回轉(zhuǎn)拖船等。以往的船舶進(jìn)行修整的時(shí)候比較注重的是船舶整體的功能，而當(dāng)下人們正致力于對船舶的綜合性改造，使其不僅具備必要的功能，還要適宜人們居住，具備高能的舒適性。

2 船舶修理技術(shù)工藝的實(shí)際應(yīng)用

（1）現(xiàn)階段常用的船舶修理工藝。在我國現(xiàn)階段，日常進(jìn)行船舶修理的過程當(dāng)中，一般進(jìn)行的是對船舶的外觀進(jìn)行噴漆、涂裝等來保護(hù)船舶，在海上運(yùn)營過程當(dāng)中可以減少或者避免受到海水的侵蝕。還包含對船舶的設(shè)備進(jìn)行清洗，來保證設(shè)備在使用過程當(dāng)中不會(huì)受到其他干擾。另外，在船舶投入使用前，要對船舶的各種儀器儀表以及各項(xiàng)設(shè)備等進(jìn)行測試，來保證各項(xiàng)設(shè)備在安全運(yùn)行的狀態(tài)下。從多方面排除船舶本身的不安全性因素，才能保證船舶在行駛過程當(dāng)中能夠更加安全。在船舶的維修過程當(dāng)中，為了避免安全隱患的發(fā)生，也要對船舶的船體和船板進(jìn)行構(gòu)造的檢查，保證船舶的船板能夠具備足夠的承重力以及堅(jiān)實(shí)性，對于船舶的配電箱要進(jìn)行檢查，出現(xiàn)情況后要及時(shí)處理，其中檢查方法也適用于船舶上的其他電子設(shè)備。另外，要定期進(jìn)行檢查，避免零件的損壞對船體產(chǎn)生的影響。

（2）熱水高壓清洗機(jī)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相關(guān)企業(yè)和部門也研究出了熱水高壓清洗機(jī)，熱水高壓清洗機(jī)在使用過程當(dāng)中，不僅方便易操作，而且還減少了人力和財(cái)力的使用。與此同時(shí)，許多船舶修理廠看到了發(fā)展前景，也努力地將科技轉(zhuǎn)向?yàn)樘嵘靶蘩砑夹g(shù)方面，從而也增加了船舶修理廠的競爭力。

3 常見船體改裝結(jié)構(gòu)變形控制方案及其討論

3.1甲板結(jié)構(gòu)

甲板結(jié)構(gòu)的覆蓋范圍廣，結(jié)構(gòu)組織較多，主要應(yīng)注意以下幾個(gè)部分，防止其發(fā)生裂紋、變形及溝槽腐蝕的缺陷，橫向甲板條、艙口角隅、艙口蓋、艙口圍板，通常情況下的局部換新，可以適當(dāng)考慮加厚換新構(gòu)件的鋼板厚度，焊接時(shí)也可以進(jìn)行強(qiáng)材適當(dāng)加扶。如果有多處普遍裂紋，就需要進(jìn)行原因找出，設(shè)法進(jìn)行徹底性修理，避免以后有類似情況的多次發(fā)生。

3.2 改裝設(shè)計(jì)人員要具備豐厚的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備

要改裝設(shè)計(jì)出綜合功能完善的船舶，這對改裝設(shè)計(jì)人員的技術(shù)具有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求。進(jìn)行設(shè)計(jì)的相關(guān)人員必須具備豐厚的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，這是開展工作的必要性基礎(chǔ)。在我國傳統(tǒng)的船舶改良過程中，施工人員只是根據(jù)自己以往的經(jīng)驗(yàn)做出判斷，這種判斷往往是片面性的。因此，使得我國的船舶改良工作進(jìn)程一直進(jìn)行緩慢。專業(yè)技術(shù)知識(shí)是確保船舶改良質(zhì)量的基本要求，不容有疏忽，需要大力培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新型人才，以推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

3.3 保證改裝設(shè)計(jì)施工質(zhì)量

在進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)改良的過程，必須嚴(yán)格按照相關(guān)部門的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對改良的各個(gè)過程都嚴(yán)格把關(guān)，保證質(zhì)量的可靠性。不管是施工前的準(zhǔn)備工作，還是正式開展工作的整個(gè)過程，主管部門要嚴(yán)控質(zhì)量，對施工人員進(jìn)行必要的教育，并適時(shí)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(shí)，監(jiān)管好每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題。在改裝設(shè)計(jì)工作完成之后，一定要進(jìn)行工作后評估，對整個(gè)工作過程以及工作的效果進(jìn)行真實(shí)的反思與評價(jià)，為下一步工作的開展提供了良好的基礎(chǔ)。

3.4 整體變形控制方案分析與說明

（1）船舶改裝前應(yīng)做好測量工作，以對船體外形尺寸有清晰了解，以便為后期船體變形情況的評估與核定提供依據(jù)。故，測量過程中應(yīng)設(shè)置專門、高精度的儀器，盡量采用自動(dòng)化設(shè)備，減少傳統(tǒng)手工工具的測繪，測量位置應(yīng)高于主甲板，以保證測量精度。艙體切割前，應(yīng)測量船體縱向、橫向及垂直方向狀態(tài)，并做好記錄;施工過程中用指定頻率定期測試，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及及時(shí)處理，以避免變形累計(jì)過大而引起大量返工及危害。

（2）浮態(tài)與做塢狀態(tài)下的變形控制。基于船體構(gòu)造，當(dāng)船舶靜水狀態(tài)下，主甲板存在一定拉力，大多船舶改裝常處于該種情況，容易引起中拱變形而使得部分材料塑性減少而尺度發(fā)生改變。如橫艙壁與內(nèi)地板的交接屬于改裝控制的關(guān)節(jié)點(diǎn)，屬于力集中與分散的樞紐，可保證力的有效傳遞。該處結(jié)構(gòu)一旦失效，必然導(dǎo)致傳力中斷，致使上部構(gòu)架產(chǎn)生塌陷風(fēng)險(xiǎn)，最終結(jié)構(gòu)將致使艙室尺度變化、艙口圍變形及艙蓋無法匹配等。

（3）做好連續(xù)工藝孔的開設(shè)管理。船艙改裝中，連續(xù)工藝孔開設(shè)對艙體力學(xué)平衡的影響極大，變形控制較為不易。故，該類工藝孔開設(shè)應(yīng)遵循以下原則：其一，交替開孔原則，即開孔應(yīng)間斷進(jìn)行，完成一批別封閉焊接后再實(shí)施下一批工藝孔開設(shè)，且同一艙室區(qū)同時(shí)開孔面積不得大于艙室總面積的1/2;其二，強(qiáng)度保證原則，即開孔過程應(yīng)保證原有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，如存在隱患，應(yīng)采取先扶強(qiáng)后開孔的方式。

4 結(jié)語

綜上所述，船體修理改裝是保證船體安全使用的前提。目前，航運(yùn)業(yè)務(wù)的發(fā)展使得船舶的使用越發(fā)頻繁及噸位需求越高。對于此，船體修理與改裝行業(yè)得以快速發(fā)展，而船體改裝過程的變形控制對保證船體驗(yàn)收及航行安全具有重要意義，實(shí)際改裝過程應(yīng)做好控制。

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