居住區(qū)防變形材設(shè)置研究

沈凡 張迎春

【摘要】在居住區(qū)建造過程中，由于居住區(qū)的甲板、內(nèi)外壁板板厚較薄，建造過程中容易變形，且變形大，影響分段質(zhì)量和美觀。為防止板材的變形，減少現(xiàn)場的火工校正工作量，需在板材上布置防變形材。

【關(guān)鍵詞】居住區(qū)；防變形材；設(shè)置

一、引言

居住區(qū)主要是給船員居住的，包括廚房、衛(wèi)生間、活動室、駕駛室等，一般位于船艉，基本無受強力區(qū)劃，所以居住區(qū)的強度要求低，一般均采用薄板設(shè)計，薄板在焊接組裝過程中容易產(chǎn)生較大的變形，嚴(yán)重影響居住區(qū)外觀，同時對船裝、電裝管路布置產(chǎn)生影響，影響內(nèi)部裝潢，搭載精度難以控制等諸多問題，撘載后，需要對變形部分進行水火校正，將變形控制在造船標(biāo)準(zhǔn)容許的范圍內(nèi)，水火校正是純手工操作，對工人的技術(shù)水平要求高，且水火校正耗時耗力，延長了制造工期。

二、研究背景

減少薄板變形可通過增加薄板板厚、增加防變形材、薄板做成波形壁三種途徑來達(dá)成目標(biāo)；

波形壁雖然耗材多、加工成本高，但是為了減少變形，波形壁是最優(yōu)的選擇，實際設(shè)計中，波形壁的運用受一定條件的限制，不是所有的墻壁均可以采用波形壁，原則上，盡量采用波形壁。一般為了方便制作波形壁，一個船廠一般只有一個統(tǒng)一規(guī)格的波形設(shè)計，受剛度、美觀要求、規(guī)格書要求等客觀條件限制，有些地方不能采用波形壁，比如居住區(qū)暴露外墻、居住區(qū)內(nèi)層高較高處所的墻壁。

增加薄板板厚能有效控制薄板變形，通過制造部門的實踐來看，薄板板厚達(dá)到10mm以上，變形基本上能控制在容許的范圍內(nèi)，無需特別進行變形校正；但單純增加板厚，居住區(qū)重量增加20%～30%，鋼材成本大幅度增加，空船重量增加，減少了有效載荷量。

增加防變形材，能有效控制薄板變形，雖然增加了一些加工安裝成本，但鋼材重量增加不多，從綜合成本來考慮，優(yōu)于單純增加板厚，且增加的防變形材劃小了板格，增加了板格的剛度，也能在一定程度上減少板格的振動。

綜合考慮各種方案，減少波形，應(yīng)首先優(yōu)先采用波形壁，不能采用波形設(shè)計時，優(yōu)先采用增加防變形材來減少變形，增加板厚僅作為一種特殊的補充手段。采用波形壁、增加板厚的措施比較簡單直觀，無需特別研究，但增加防變形的設(shè)計就比較復(fù)雜了，加什么規(guī)格的比較有效？哪里需要加？如何加有效？如何焊接？引申出許多課題需要進行研究，防變形材設(shè)置成為一個重要的課題。歷史上，大家根據(jù)自己的經(jīng)驗、憑感覺增加防變形材，設(shè)計五花八門，效果良莠不齊，所以有必要研究制定一個有效的防變形設(shè)置要領(lǐng)，統(tǒng)一指導(dǎo)防變形材的設(shè)置。

三、如何設(shè)置防變形材

壁板厚度我司一般為6～12mm，一般板厚越厚，變形越小，但鋼材成本提高，根據(jù)前船經(jīng)驗和制造試驗，在鋼材成本和防變形CARLING布置量之間得出最佳的配置方案，形成要領(lǐng)，經(jīng)幾條船的實踐，不斷優(yōu)化和豐富。

居住區(qū)防變形材的布置分甲板和壁板來分別研討：

（一）居住區(qū)甲板防變形材布置要領(lǐng)

甲板上的防變形材主要在DECK BEAM間縱向布置，甲板厚度不同，防變形材的檔距不同，具體見下表：

圖1

圖2

（二）居住區(qū)壁板防變形材布置要領(lǐng)

居住區(qū)走道兩側(cè)壁板，若板厚小于10mm時，因走道側(cè)薄板平整度要求高，除按1，2情況布置防變形材，還須在甲板上沿向下300mm布置100X9 F.B.的通長防變形材，防變形材取付在走道側(cè)。若與他件干涉，可在天花板取付高度范圍內(nèi)調(diào)整。

居住區(qū)走道兩側(cè)、內(nèi)壁有裝潢板時，可降低要求，只需均勻布置兩檔防變形材。

圖3

圖4

以上是防變形材的布置原則，經(jīng)我司多船型實踐，不斷優(yōu)化，應(yīng)是比較經(jīng)濟合理的。但防變形材的布置可能會適當(dāng)增加居住區(qū)的重量，在沒有裝潢板的情況下，暴露出來，影響美觀，同時容易積灰。

波形壁不需布置防變形材，當(dāng)防變形材與管、風(fēng)管、電路、舾裝品等干涉時，盡量移動或取消防變形材。

居住區(qū)分段P和S側(cè)合攏時，由于焊接分段縫時，變形較大，須跨分段縫布置三檔防變形材，防變形材大組時貼付處理，待P、S合攏好，預(yù)付和分段縫一起焊接，防變形效果較好！

四、防變形材的規(guī)格

對防變形效果進行比較確認(rèn)研究，我司選擇的防變形材規(guī)格為為75X9、100X9的扁鋼，材質(zhì)為A級鋼， 裝配面原則上為部材裝配面，除特殊指示。

五、防變形材的焊接型式研討

因居住區(qū)防變形材不參與強度，只需焊接達(dá)到防變形要求即可，還有一般防變形材都是永久固定在居住區(qū)內(nèi)，有些船東可能在顯眼處要求拆掉防變形材，考慮拆卸方便，所以一般采用間斷焊接，焊腳為3mm；

暴露區(qū)劃和居住區(qū)內(nèi)部潮濕區(qū)劃，如廚房、衛(wèi)生間、洗衣房、冰柜，從防銹角度考慮，采用雙面焊接。

六、結(jié)束語

按本研究確定的規(guī)則設(shè)置的居住區(qū)防變形材，規(guī)格統(tǒng)一，便于加工，數(shù)量少，焊接工作量少，防變形效果較優(yōu)。經(jīng)多船實踐來看，設(shè)置防變形材，雖增加了部分鋼材量、焊絲和人工，但制造校正工時大幅減少，取得了明顯的效果。另外，校正工期縮短，確保了居住區(qū)按期搭載。