中小型船舶船體結(jié)構(gòu)的缺陷補(bǔ)償

摘 要：扼要分析和闡述了中小型船舶船體結(jié)構(gòu)在裝配過(guò)程中的缺陷，對(duì)難于采取返修的典型缺陷，提出了可以采取補(bǔ)強(qiáng)的可行性方案。

關(guān)鍵詞：船體結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；缺陷；補(bǔ)償

船舶下水之前，造船廠檢驗(yàn)部門將對(duì)船體結(jié)構(gòu)（包括線型）進(jìn)行全面的測(cè)量以及完整性的驗(yàn)收，以便將可靠的數(shù)據(jù)及有關(guān)資料提供給船級(jí)社和驗(yàn)船機(jī)構(gòu)備查審核。鑒于船體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體，盡管在各道工序中實(shí)施了嚴(yán)格的管理措施以及按照工藝規(guī)程操作，由于工作量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，局部處施工條件差，因此仍免不了還會(huì)存在一定數(shù)量的缺陷。在這種情況下，采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)乃是保證船體結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度的一種有效手段。下面就以實(shí)例來(lái)探討缺陷的補(bǔ)強(qiáng)方法。

1 分段或總段對(duì)接處肋距超差

按照船體建造精度要求，對(duì)于已完成的分段或總段對(duì)接大接縫，心須測(cè)量其間的肋骨間距，并規(guī)定了極限誤差值。因?yàn)橐坏┏睿瑢⒃谝欢ǔ潭壬嫌绊懘w強(qiáng)度。一般可在大接縫區(qū)域適當(dāng)位置增加中間肋骨或在相鄰兩肋骨間增設(shè)數(shù)道縱桁予以補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)于局部偏差的，可在局部增設(shè)縱桁，但縱桁兩端必須作必要延伸，以防止產(chǎn)生應(yīng)力集中。

2 船體外表變形超差

船體外板線型平順與否是衡量一艘船舶船體建造質(zhì)量的標(biāo)志之一。根據(jù)船體建造精度要求，規(guī)定了在一個(gè)肋距內(nèi)或在一米長(zhǎng)度范圍內(nèi)外板的不平度誤差。船體外板的變形超差，最常見于線型變化曲率較大的艏艉部及相鄰分段對(duì)接的大接縫區(qū)域。當(dāng)然應(yīng)首先考慮盡量利用工裝夾具及冷熱加工等措施矯正外板超差處的不平度。對(duì)于不平順面積較小的外板，可按圖1所示補(bǔ)強(qiáng)，圖中表示了分段接縫處外板的缺陷及補(bǔ)強(qiáng)辦法，如采用扁鋼補(bǔ)強(qiáng)，則扁鋼尺寸可取比肋骨型號(hào)略小的型材進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

對(duì)于相鄰肋骨間不平順面積較大的外板，在不平順處采用縱橫向十字交叉結(jié)構(gòu)的型材補(bǔ)強(qiáng)，縱橫向型材的兩端應(yīng)分別削斜過(guò)渡。

3 外板上肋骨腹板與理論平面超差

對(duì)于中小型船舶的艏艉段，一般在胎架上以甲板為基準(zhǔn)面采用反造法進(jìn)行建造。這樣在吊裝肋骨框架定位時(shí)，如若肋骨框架稍有扭曲或定位時(shí)未與甲板上的中心線相垂直，這樣就會(huì)造成肋骨腹板與外板連接后所形成的角度不符要求，焊后就稱為肋骨腹板變形，對(duì)于由此形成的缺陷，由于結(jié)構(gòu)空間狹窄，特別是在焊后很難矯正。所以選用肘板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)就顯得既方便又實(shí)際。

4 船體結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)件連接尺寸超差

船體是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體，船體內(nèi)部構(gòu)架密集，各種型式的構(gòu)件縱橫相交，形成了所謂

結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)。例如縱骨與肋板相交、龍骨與艙壁相交、橫梁與縱桁相交等等。這些相交的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，若在施工中因技術(shù)不熟練或稍有疏忽大意，就會(huì)造成節(jié)點(diǎn)處相交構(gòu)件連接尺寸間隙過(guò)大，致使無(wú)法施焊，直接影響結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。

A 橫梁與肋骨相交處間隙過(guò)大

如圖2所示，橫梁與肋骨間間隙安裝后為30mm。對(duì)于中小型船舶，船體建造精度要求中間間隙應(yīng)在10~20mm之間，最大不得超過(guò)20mm。針對(duì)上述缺陷，可以考慮用割換一段肋骨來(lái)處理。但由于肋骨與舷側(cè)板焊接已結(jié)束，動(dòng)用割炬切割會(huì)使該區(qū)域舷側(cè)板因受熱而產(chǎn)生局部變形，同時(shí)由于肋骨多了一條對(duì)接縫，將影響肋骨本身的強(qiáng)度。故可考慮圖2中適當(dāng)加大肘板尺寸的辦法予以補(bǔ)強(qiáng)，使肘板與肋骨相交的焊縫長(zhǎng)度能滿足原有焊縫長(zhǎng)度的要求。

B 縱骨穿過(guò)構(gòu)件處割空超差

對(duì)于中小型船舶，縱骨架式結(jié)構(gòu)的底部和甲板，當(dāng)縱骨穿過(guò)實(shí)肋板或橫梁時(shí)，規(guī)范要求該節(jié)點(diǎn)處的縱骨腹板與實(shí)肋板或橫梁應(yīng)進(jìn)行焊接。但往往因裝配時(shí)劃線有誤，使切割后間隙過(guò)大，難于施焊，如圖3a所示，為了彌補(bǔ)該缺陷，一般可采用與實(shí)肋板或橫梁等厚度的補(bǔ)板予以補(bǔ)強(qiáng)，見圖3b所示。補(bǔ)板尺寸可據(jù)該處縱骨大小而定。

C 龍骨與橫艙壁相交處間隙過(guò)大

龍骨包括中內(nèi)龍骨與旁內(nèi)龍骨。龍骨與橫艙壁均屬主船體的主要結(jié)構(gòu)，它們對(duì)一艘船舶的縱橫向強(qiáng)度起著重要的作用，特別是中內(nèi)龍骨，是縱向連續(xù)構(gòu)件。在中內(nèi)龍骨與橫艙壁相交的節(jié)點(diǎn)處，由于偶然操作不慎在裝配時(shí)將中內(nèi)龍骨多割了一部分，使該處腹板及面板與橫艙壁無(wú)法施焊，見圖4a所示，此時(shí)，如果因此而將一段連續(xù)的中內(nèi)龍骨割換，則不論對(duì)重新裝焊還是在外觀乃至質(zhì)量上都將留有不足，如果該處多割的間隙不超過(guò)12~15mm，則采用加裝墊板的方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)就顯得既方便又可行。見圖4b所示，墊板厚度可比間隙小3~5mm，其尺寸視該處中內(nèi)龍骨尺度具體選用。如若多割的間隙較大，那么就不能隨意增加墊板厚度，否則該節(jié)點(diǎn)將形成為“硬點(diǎn)”。此時(shí)應(yīng)考慮采用割換或其它工藝措施來(lái)消除其缺陷。

D 上層建筑扶強(qiáng)材根部與甲板間空隙過(guò)大

中小型船舶的上層建筑結(jié)構(gòu)，一般在胎架上制成整體分段后，再在主甲板上進(jìn)行定位吊裝。施工中常見圍壁上的扶強(qiáng)材根部與甲板間隙過(guò)大，見圖5a所示，此時(shí)，可在扶強(qiáng)材根部與甲板間加裝肘板來(lái)補(bǔ)強(qiáng)，見圖5b所示。

以上列舉的幾例，是中小型船舶船體裝配中比較典型的常見缺陷。當(dāng)然，缺陷的形成也有工序間聯(lián)系不夠、管理不善、未遵循工藝要求，有時(shí)也有違章作業(yè)等原因所致。對(duì)船體建造中的各種缺陷必須針對(duì)具體問(wèn)題作具體分析，對(duì)不同船型、不同結(jié)構(gòu)型式的船舶提出不同的方案，決不能一概而論。同時(shí)在實(shí)際工作當(dāng)中，要多積累經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)造船工藝，不斷提高船舶的建造質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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