浅谈船体结构设计及建造的细节处理论文_冯建磊,陆月君

浅谈船体结构设计及建造的细节处理论文_冯建磊,陆月君

摘要:船体在建造过程中一些细节问题一旦处理不好,将会产生一些非常重要的安全隐患。基于此,本文以船体结构设计中需要注意的细节处理为起点,通过底部冲击板、肘板端部、接梁以及焊接工艺等方面,就船体结构建造的细节处理进行简要分析,并通过以往一些经验,提出自己一点看法。

关键词:船体结构;设计细节;建造细节

引言:船舶主要由船壳、船体骨架、甲板以及船舱和船舱上层建造物构成。其中船壳包括侧板与船底板,起到承受海浪冲击力的作用;船体骨架包括龙骨、龙筋、舭龙骨、船首柱和船尾柱等构成,起到形成船体核心构架的作用,其中甲板位于船底之上,是作用于船梁起到支撑作用的钢板,甲板将整个船体分成上中下三层。船体在设计与建造过程中,应该严格按照客户要求进行,其中一些细节问题能够对船体造成非常严重的影响。

1船体结构设计中需要注意的细节处理

船体结构在设计初期,需要进行细节分析,如果在设计初期能够将船体整体结构设计完整,便对船体后期建造提供良好的保障。船体的结构在设计过程中需要注意的是:船体在制造过程中,由于一些船制件比较大,所以在建造过程中需要进行分段加工,然后进行焊接的过程。但是分段造件非常考究焊工的技术,所以船结构设计人员在设计初期,需要与焊工以及经验丰厚的验船师进行交流、沟通,通过设计人员自行分析,接受具有建设意义的建议,同时摒弃不好的建议。除此之外,设计人员应根据船体实际情况例如:重量、支撑应力以及船结构材质等方面对船体进行多方面研究,以保证船体在进行多段辅助支撑的过程能够安全进行。另外,在传统船舱设计过程中,很多设计人员将通焊孔设计在肋板上,由于肋板并不是固定于船舱,从而导致肋板需要补加补班,而补班过多会导致船舶在建造过程中产生一定阻碍,因此设计人员在设计通焊孔的过程中,需要根据船体实际情况,尽量减少补板添加情况,以达到提高船体建造效率的目的。

2船体结构建造中需要注意的细节处理

2.1底部冲击板安置

底部冲击板抗冲击能力无疑非常强,其由于抗冲击能力,被设计人员设计于外底板,但是在传统设计中,却因为施工工序繁琐,建造人员在建造过程中将测深板置于冲击板之下,从而导致测深板代替冲击板成为外底板。而测深板的作用是测量水深,被安装在外底板处的测深板,无疑加大了船员使用的难度系数,也会增加测深板使用出现错误的可能性。这种设计细节与安装细节之间矛盾,无疑会增加船体的安全隐患。正因为如此,工作人员在安装测深板与底部冲击板的过程中,一定要注意测深板与底部冲击板之间的区别,以免两者混乱从而导致船体在结构建造中出现一些本能够避免的失误现象[1]。

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2.2肘板端部问题处理

工作人员在船体结构建造中需要注意肘板端部的细节处理,由于肘板端部在船舶航行过程中,容易与轴承底座稳固结构产生冲撞应力,从而导致肘板端部与甲板相接焊缝产生裂痕,这时如果设计人员在设计过程中,通过舱口围板侧壁,向肘板端部以过渡形式加以处理,便能够避免肘板端部与产生冲撞应力的轴承底座稳固结构发生持续冲撞。微观角度,船舶在航行过程中,并不是完全固定形态,船体随着海浪颠簸,因而会发生微小、肉眼看不到的形变,所以船体周围充斥着应力对抗,一旦相对抗的应力由于类似肘板端部问题产生撞击应力,而导致无法完成相当的对抗,将会导致船体结构发生不良变化,所以肘板端部问题看似微小,实则非常严重,一旦处理不当或者船在航行过程中,维修人员一时不察,肘板端部的持续撞击将会导致焊缝脱离,产生渗漏现象,严重的将会导致海上事故发生。

2.3优化接梁问题

接梁是指分段造件结束后,将断梁接在一起,从而使之成为船结构中的梁结构。在船体接梁过程中,需要注意一些细节:在接梁过程中最好先使用点焊,然后再使用全焊方式进行焊接。全焊会将断梁焊缝焊死,一旦出现偏斜情况,无疑会增添接梁工作的效率。由于梁件较大,而且比较难掌控,所以在焊接过程中,先用点焊将两个梁件事先固定住,待冷却而且两个断梁之间的焊缝并没有发生倾斜、偏移现象。再以此为基础,进行全焊,将两个断梁合二为一。除此之外,工作人员应当事先向客户解释造船中断梁再接梁并不会影响到船梁的原理,以免客户产生不解[2]。

2.4焊接工艺细节

现如今,我国造船几乎为全金属结构,因此在造船过程中不可避免会运用到焊接工艺,如上文提到冲击板、肘板以及接梁等工序都需要用到焊接工艺。因此在焊接工艺中有非常多的细节需要注意:1)船主体的外板与甲板缝的拼接。在船主体与甲板拼接的过程中,需要先经过横向拼接然后再使用纵向拼接的方式,以免出现人为缝隙的可能,除此之外,在焊接过程中,一旦遇到需要进行对称焊接的情况,需要数量相同的焊工,在焊件两边同时进行点焊,以免由于力量角度原因,导致焊接件出现倾斜情况;2)焊接工序。如果同时存在立焊缝以及平焊缝时,应该采取先立焊后平焊,而焊缝中同时存在对接焊缝以及角焊缝时,应先采取对接焊缝然后再接角接焊缝;3)预留焊缝。在分段接梁的过程中,先点焊,在断梁处预留250~300mm长度焊缝,等待点焊结束,而且焊缝并没有出现倾斜情况,再进行全焊焊接;4)硬度较高的焊缝。在应对硬度较高的刚性焊缝时,需要快速焊接,以免在焊接过程中,由于焊缝两侧刚性应力过强,导致焊缝从两端断裂。

总结:综上所述,船体设计建造过程中需要注意的细节非常多,所以需要设计建造人员对其细节进行有效处理,以免船舶在航行过程中出现一些事故。基于此,本文以船体结构设计为起点,通过对测深板与底部冲击板的区别、稳固结构的持续冲撞、点焊接梁以及焊接工序等方面,就船体结构设计以及建筑细节处理进行简要分析,并得出只有设计人员与建造人员做好前期细节准备工作,才能够以此为基础,设计建造一艘能够驰骋海上掀起巨浪的大船的结论。

参考文献:

[1]纪文昊.船体结构设计及建造的细节处理[J].内燃机与配件,2017(19):46.

[2]刘建峰.船体结构设计及建造的细节处理[J].黑龙江科技信息,2017(08):49.

论文作者:冯建磊,陆月君

论文发表刊物:《科技中国》2018年6期

论文发表时间:2018/8/10

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