中小型船舶船體結構的缺陷補償

摘 要：扼要分析和闡述了中小型船舶船體結構在裝配過程中的缺陷，對難于采取返修的典型缺陷，提出了可以采取補強的可行性方案。

關鍵詞：船體結構；結構強度；缺陷；補償

船舶下水之前，造船廠檢驗部門將對船體結構（包括線型）進行全面的測量以及完整性的驗收，以便將可靠的數據及有關資料提供給船級社和驗船機構備查審核。鑒于船體是一個復雜的結構體，盡管在各道工序中實施了嚴格的管理措施以及按照工藝規程操作，由于工作量大，結構復雜，局部處施工條件差，因此仍免不了還會存在一定數量的缺陷。在這種情況下，采取適當的補強乃是保證船體結構局部強度的一種有效手段。下面就以實例來探討缺陷的補強方法。

1 分段或總段對接處肋距超差

按照船體建造精度要求，對于已完成的分段或總段對接大接縫，心須測量其間的肋骨間距，并規定了極限誤差值。因為一旦超差，將在一定程度上影響船體強度。一般可在大接縫區域適當位置增加中間肋骨或在相鄰兩肋骨間增設數道縱桁予以補強，對于局部偏差的，可在局部增設縱桁，但縱桁兩端必須作必要延伸，以防止產生應力集中。

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量的標志之一。根據船體建造精度要求，規定了在一個肋距內或在一米長度范圍內外板的不平度誤差。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接的大接縫區域。當然應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。對于不平順面積較小的外板，可按圖1所示補強，圖中表示了分段接縫處外板的缺陷及補強辦法，如采用扁鋼補強，則扁鋼尺寸可取比肋骨型號略小的型材進行補強。

對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構的型材補強，縱橫向型材的兩端應分別削斜過渡。

3 外板上肋骨腹板與理論平面超差

對于中小型船舶的艏艉段，一般在胎架上以甲板為基準面采用反造法進行建造。這樣在吊裝肋骨框架定位時，如若肋骨框架稍有扭曲或定位時未與甲板上的中心線相垂直，這樣就會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，對于由此形成的缺陷，由于結構空間狹窄，特別是在焊后很難矯正。所以選用肘板進行補強就顯得既方便又實際。

4 船體結構節點構件連接尺寸超差

船體是一個復雜的結構體，船體內部構架密集，各種型式的構件縱橫相交，形成了所謂

結構節點。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。這些相交的結構節點，若在施工中因技術不熟練或稍有疏忽大意，就會造成節點處相交構件連接尺寸間隙過大，致使無法施焊，直接影響結構的剛度和強度。

A 橫梁與肋骨相交處間隙過大

如圖2所示，橫梁與肋骨間間隙安裝后為30mm。對于中小型船舶，船體建造精度要求中間間隙應在10~20mm之間，最大不得超過20mm。針對上述缺陷，可以考慮用割換一段肋骨來處理。但由于肋骨與舷側板焊接已結束，動用割炬切割會使該區域舷側板因受熱而產生局部變形，同時由于肋骨多了一條對接縫，將影響肋骨本身的強度。故可考慮圖2中適當加大肘板尺寸的辦法予以補強，使肘板與肋骨相交的焊縫長度能滿足原有焊縫長度的要求。

B 縱骨穿過構件處割空超差

對于中小型船舶，縱骨架式結構的底部和甲板，當縱骨穿過實肋板或橫梁時，規范要求該節點處的縱骨腹板與實肋板或橫梁應進行焊接。但往往因裝配時劃線有誤，使切割后間隙過大，難于施焊，如圖3a所示，為了彌補該缺陷，一般可采用與實肋板或橫梁等厚度的補板予以補強，見圖3b所示。補板尺寸可據該處縱骨大小而定。

C 龍骨與橫艙壁相交處間隙過大

龍骨包括中內龍骨與旁內龍骨。龍骨與橫艙壁均屬主船體的主要結構，它們對一艘船舶的縱橫向強度起著重要的作用，特別是中內龍骨，是縱向連續構件。在中內龍骨與橫艙壁相交的節點處，由于偶然操作不慎在裝配時將中內龍骨多割了一部分，使該處腹板及面板與橫艙壁無法施焊，見圖4a所示，此時，如果因此而將一段連續的中內龍骨割換，則不論對重新裝焊還是在外觀乃至質量上都將留有不足，如果該處多割的間隙不超過12~15mm，則采用加裝墊板的方式進行補強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，否則該節點將形成為“硬點”。此時應考慮采用割換或其它工藝措施來消除其缺陷。

D 上層建筑扶強材根部與甲板間空隙過大

中小型船舶的上層建筑結構，一般在胎架上制成整體分段后，再在主甲板上進行定位吊裝。施工中常見圍壁上的扶強材根部與甲板間隙過大，見圖5a所示，此時，可在扶強材根部與甲板間加裝肘板來補強，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。當然，缺陷的形成也有工序間聯系不夠、管理不善、未遵循工藝要求，有時也有違章作業等原因所致。對船體建造中的各種缺陷必須針對具體問題作具體分析，對不同船型、不同結構型式的船舶提出不同的方案，決不能一概而論。同時在實際工作當中，要多積累經驗，改進造船工藝，不斷提高船舶的建造質量。

參考文獻

[1]船舶設計實用手冊[M].北京：國防工業出版社.1998，（12）.

[2]華乃導主編.船體修造與工藝[M].大連：大連海事大學出版社，2000，（5）.