大水面明水“趕網”捕撈新方法

摘要：文章對新生效的UR W13“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求進行了闡述，針對鋼板本身的公差范圍要求在生效前后的變化，來討論對空船重量的影響，并針對影響的原因，來討論我們可以采用哪些方法降低該新生效公約對空船重量的影響。

一，前言

國際船級社協會(IACS)最新修改的UR W13“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求已于2011年1月1日起生效。這一統一要求適用于2011年1月1日及以后簽訂建造合同的船舶和2011年1月1日及以后申請檢驗和發證的船體結構用鋼板。鑒于船用鋼板的特殊性，這一新要求的生效，將涉及到我國船用鋼板的生產，船舶設計的水平，以及船舶的建造工藝等多個領域，我們在這里僅僅就“新要求”對船舶的空船重量這一重要指標的影響和如何應對的措施做些探討。

二，最新“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求的基本變化

中國船級社針對“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求最新的修改內容及時向各船舶制造企業，鋼材生產企業，船舶設計單位等發布了第49號通函，對統一要求的內容作了解釋。由于這一新要求對IACS成員船級社是強制性的，因此在隨后的中國船級社發布的《材料與焊接規范》2011年修改通報中，也將該統一要求納入其中（第一篇，第三章3.1.3），對船用鋼板的厚度公差范圍，測量方法，適用范圍，制造廠責任等進行了詳盡的闡述，并制定了相應的規范要求。首先，我們在這里先了解一下與原要求相比，新生效的公約發生了哪些變化：

(一)厚度公差方面，船體結構用鋼板的厚度負偏差雖仍為不得超過-0.3毫米，但在這里“要求”引入了平均厚度的概念（算術平均值），并規定鋼板測量的平均厚度不得小于鋼板的名義厚度。正公差則可按照相關國家標準執行。

規定了厚度測量方法，即對鋼板厚度的測量可以采用自動或手工測量方法，按照要求的 測量位置至少選兩條線，每條線至少選三個測量點。平均厚度為測量結果的算術平均值。

(二)根據鋼廠工藝情況，若鋼廠按正公差控制軋制船體結構用鋼板，如果保證任何測點厚度均不低于名義厚度的軋制工藝，則不必按照第二條規定進行厚度測量和計算鋼板的平均厚度。

三、最新“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求帶來的基本影響

首先，該要求會對鋼鐵制造企業會造成一定的影響，新要求對原有鋼廠的采用對船板按負公差的軋制工藝產生影響，這一要求將會出現使船板負公差上移、按正公差控制軋制的問題，從而造成鋼板交貨重量的增加，船廠采購成本的增加，其經濟效益就受到了一定的影響；同時，目前為減少船用鋼板軋制的厚度正公差進一步增加，較為有效的辦法是鋼板制造企業改進生產工藝，提高鋼板厚度軋制的控制精度，這對于裝備水平高、精度控制好的先進生產線來說，相對會容易一些，而對于我國大部分船用鋼板生產企業來說，則是較為困難的，而對提高控制精度所帶來的船用鋼材成材率下降、生產成本提高及船用鋼板價格上升等問題都將在今后一段時間內成為我國船舶工業所面臨的困難。

其次，該要求的生效，對我國船舶工業而言，特別是對新建船舶的空船重量的控制將會產生一定的影響。

空船重量在航海運輸和生產中具有十分重要的地位，因為船舶的浮態，穩性，航海性能的估算、船舶租賃買賣、貨物重量的計量等均用到空船重量． 船舶在各個設計階段都會對空船重量進行估算，使其逐步接近交船的實際狀態，從而為船舶的性能和載重量提供可靠的保證，是船舶參數重要的之一，也是船東關心的指標之一。在目前的空船重量的估算上，其基本上有載重量系數法和分項估算法，而實際上，估算的空船重量的數值與最終傾斜試驗結果總會存在一定誤差，空船重量的誤差，將會導致載重線變化，穩性計算的變化，干舷的變化，載重量的變化，特別是如果與原始計算誤差為2％時，則原有初步穩性資料不再適用，而需要重新計算并送審；而如果是姊妹船，則續制船在與首制船比較時，按照MSC.216(82)決議的要求，2009 年 1 月 1 日及以后建造的姐妹船與首制船空船重量的偏差，如有空船重量偏差 L≤ 50m 大于首制船空船重量的 2%； L≥160m 大于首制船空船重量的 1%； 中間船長 按船長線性插值，則續制船也要進行傾斜試驗。

如果出現上述這些情況，無形中會加大工廠的生產成本，也導致交船周期的延長，對于船東和船廠都有不利的影響。同樣，由于空船重量的增加而造成載重量的減少，也是船東非常關心的，在簽訂建造合同時，也會增加相應的罰款條件來敦促船廠嚴格控制空船重量， 也會關系到同型船在國際上的競爭力。

以目前國內的基本船型來看，據不完全統計，船的鋼板用量約占整船鋼材消耗量的80%以上，而如果鋼板按新的統一要求交貨，船用鋼板交貨重量大約增加1%，則空船重量級就會相應增加，以一條3萬載重噸散貨船而言，其船體結構消耗鋼板約為2400張， 7萬載重噸散貨船消耗鋼板數量為3500張，在這里我們僅假設鋼板采用2X12米板尺計算，如果訂貨的鋼板是按新要求進行軋制的話，平均公差控制為0.2mm，那么其空船重量將增加近90噸和132噸，而如果是30萬噸VLCC大型油船，其預估鋼板為6.6萬噸，，則鋼板會增重約為660噸，可以從這些假定數據來看，船用鋼板重量的增加，會使造船企業購成本提高，同時當與其他影響船舶空重的因素累積的話，會造成船舶空船重量的增加，載貨量下降，甚至還有艙容的減小，偏差也會涉及到是否能夠降低造價和運輸成本，保證船舶具有良好的經濟性。

四、減小“鋼板和寬扁鋼厚度公差”新要求對船舶的影響

作為船舶相關企業和部門應該重視新要求的這些變化，對其帶來的影響應有充分的思想準備，并做好相關應對工作。在船舶的初步設計，詳細設計和后續建造過程中，空船重量的計算應始終貫穿始終，由簡到繁，逐步趨近真實重量，應該充分認識到目前的這種情況，針對它采取我們切實可行的方法。

1、在初步設計中，采用優化船型的方法，對涉及空船重量的船長，船寬等幾個性能參數進行綜合考慮。

我們列舉了下面幾個參數，對它們的基本元素做些解釋來闡述這些參數對空船重量的影響，為在今后的設計中提供幫助。

船長：從構件數量和強度條件兩個方面來分析，船長對空船重量的影響最大。從構件數量和幾何尺寸看，船上大部分構件都與L有關；從強度條件看，L越長，船在水中所受的縱總彎矩越大，要求船體構件尺寸大。

船寬：船寬對縱向構件影響不大，但對橫向構件的強度影響較大。從構件數量看，船寬主要與船底、甲板、艙壁等有關。

型深：一般來說，型深的增加會引起構件數量的增加。但從總縱強度來看，型深大，船體梁的剖面模數W也大，對強度有利。對于大船，增加型深，增加型深后對剖面模數W的貢獻相當程度上抵消了構件數量的增加，其總的鋼料增加甚微或不增加；對于小船，會造成鋼料增加。

吃水：吃水的變化不影響構件的數量，但對局部強度有一定的影響。

方形系數：方形系數對船體構件的數量和尺寸影響甚微，但根據規范，對船體梁的剖面模數有影響。

因為在船舶的技術規格書中基本上已經確定了船舶的船級，航區，總布置和結構特征，所以通常都是在船舶的后期設計中來確定該船的主尺度，包括船長，船寬，型深等參數，而經過計算來適當考慮優化構件的尺寸和規格，減少空船重量在載重量中的比值，為正公差交貨的船板做儲備，使其對空船不至于產生過大影響。

2、杜絕船上安裝固定壓載的現象。

通常來講，固定壓載屬于空船重量的一部分。分析一下船舶加固定壓載的主要原因有：

某些船舶穩性不足，加固定壓載以降低重心高度；

某些特殊船舶嫌滿載吃水太淺或排水量太小，用固定壓載加大吃水和排水量；

有的船因布置的特殊要求導致浮態不理想，用加固定壓載來調整縱傾

對于一般運輸貨船，設計成加固定壓載是不允許的。但是某些特殊情況下，新船建造完工后，通過傾斜試驗發現重心過高或浮態很不好，不得已采用用加固定壓載來作為一種補救措施，以便在新船犧牲了部分裝載能力后還能繼續使用。曾經有一條7000噸集裝箱船，由于重量重心計算和穩性計算出現錯誤，傾斜試驗后發現出現重心偏左，重心過高的問題，從而不得不增加了200噸左右的壓鐵，才解決問題，從而造成載重量不必要的損失。

為此，在設計初期，采用合理的方法，進行比較準確的重量重心和浮態計算，減小添加固定壓載的風險，防止在建造后，傾斜試驗結果無法滿足設計要求，從而為降低重心而增加的固定壓載的情況；

3、在船舶結構上進行考慮，通過采用不同措施，來達到減重的目的。

合理的安排結構上的減輕孔，在保證結構計算強度的基礎上，在構件上加開減輕孔，減小鋼結構的重量；同時，如果在設計過程中，出現了部分偏差，也可以通過，加開減輕孔的方式進行減重，曾經北方一家船廠，在4800噸多用途集裝箱船建造過程中發現存在鋼結構重量超標的問題，便采用了此種方法，計算后，在部分肋板，集裝箱支柱增加開孔，并通過船級社認可，用以達到控制空船重量的目的。

在結構強度計算后，對一些部位可以考慮選用高強度鋼材，用以減小結構尺寸，減輕重量，當然這里還要考慮船舶的制造成本，而不必一味的追求減重。

對結構布置進行優化，減少不必要的加強結構。在船舶設備中，船用吊車，克令吊，系泊設備，貨艙艙蓋系統，集裝箱設備等大型船用設備的安裝，都需要在其基座或構件下部增加加強構件以便其正常工作，應盡量合理安排舾裝設備的安裝位置，將船舶自身構件用于設備的加強，通過計算對其進行核算，使其滿足加強要求，從而減少后期增加的加強結構，防止鋼材的用量過多。

4、在初步設計中，適當放寬排水量裕度，對下列船舶建造中的有可能出現的增重因素考慮進去。

設計中重量估算誤差。

未預計重量的增加，如在設計后期或建造過程中船東提出增加設備等。

建造中時常難免會采用代用品（包括材料及設備等）導致空船重量增加。

排水量裕度的取值視不同設計階段而定，例如，在初步設計階段，排水量裕度可取空船重量 LW 的 4％~6％。或者對船體鋼料重量 WH 取 3％~5％，對舾裝重量 WO 和機電設備重量WM各取 8%~10％。

5、船舶建造企業在建造過程中需要注意的問題

首先與設備廠商進行良好溝通，要求其提供準確的舾裝，機電設備的重量，由于空船重量計算貫穿這個設計建造過程中，所以其詳細數據將會為空船重量的準確性提供良好的保證，從而降低鋼板正公差帶來的影響。

其次，嚴格工藝紀律，建造過程中不隨便使用厚板代替薄板，不隨意使用規格高的型材替代規格低的型材，材料代用應謹慎；嚴格控制用于加強或是管系、電纜等支撐件的腹板的使用；嚴格控制焊接工藝參數，防止焊腳過大；避免居住艙室甲板不平度未校正好便吊裝，而后通過高于標準的甲板敷料來保證居住區的甲板的平度，免得雪上加霜；對于船東提出的板材加厚要求一定要進行協商，并考慮船東提出的設備改型等要求，防止無意義的增重問題。

五、結論

在這里，我們分析了(IACS)最新修改的UR W13“鋼板和寬扁鋼厚度公差”統一要求的基本內容，也分析其帶來了的基本變化，談到了該要求可能帶來的影響，并列舉了一些減輕這些影響的方法，并希望通過這篇文章能夠盡力為船舶企業，設計單位，航運公司應對新要求提供一些幫助。

參考文獻：

《船舶設計實用手冊》 1997.6中國船舶工業總公司出版