浅谈船体结构的细节处理 余祖贤

发表时间:2020/8/4   来源:《论证与研究》2020年6期   作者:余祖贤
[导读] 摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。船舶是目前最为重要的水上交通运输工具,其航行性能的优良取决于船舶自身的设计。船体结构设计是保证船舶运行安全的关键,需注意船舶建造过程中的各个细节,确保其安全质量。本文就船体结构的细节处理展开探讨。
                                                  余祖贤
                            ( 中海油田服务股份有限公司 广东省深圳市 518000)
         摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。船舶是目前最为重要的水上交通运输工具,其航行性能的优良取决于船舶自身的设计。船体结构设计是保证船舶运行安全的关键,需注意船舶建造过程中的各个细节,确保其安全质量。本文就船体结构的细节处理展开探讨。
         关键词:船体;结构设计;细节优化
         引言
         我国对于船舶的建造以及利用的历史比较悠久,而船舶制造业的发展直接关系到现代物流产业的发展以及对外交往工作,因此必须要做好船体结构的设计,尤其是对细节进行科学合理的处理,才能够全面提高船舶的制造质量,实现使用寿命的延伸。
         1船体结构生产设计理念
         1.1图纸设计
         在船体结构图纸设计中涉及到的模块有:(1)套料图,套料图需要与结构图相关信息进行对应,以发挥科学指导船体结构施工的积极作用,涉及内容有零件变化、尺寸标注、组立流向等等;(2)结构图,在结构图中包含平面图、局部图、详解图等,执行中要对每个部分进行详细了解,并对其进行良好衔接,针对图纸存在问题也能及时发现,并采取有效措施进行优化,所制定的结构实施方案也会更加科学合理,针对船体结构中的透气孔、各切角、通焊孔也要引起注意,需要保证其一一对应,而涉及到的船体焊接方法、厚度、坡口等内容需要提前进行详细标注;(3)加工图,针对船体设计加工图主要包含板材和型材两方面内容,也要在实际开展工作之前对生产制造所需板材加以明确,以防止错误使用情况发生。
         1.2辅助设计
         在进行船体的分段设计时需要借助于辅助支撑来保证整个船体的稳定性,因此应该结合实际需要充分的认识到辅助支撑的重要意义,然后设计人员要进行现场考察,并且多方的听取建议对辅助支撑建造进一步的优化,既要保证施工的质量和安全,也能够全面的提高船只的总体性能。
         1.3准备工作阶段
        该阶段主要方便现场建造,为开始建造船舶提供条件,做好准备。准备工作阶段需要根据船体的不同结构,分阶段针对性准备。如船台采用何种顺序进行安装、调换程序设计等。
        1.4管理施工
        在管理工作中主要是对图表实施科学管理,涉及到的项目包含工艺项目、密性试验、拍片数量等等,在船体结构生产设计时对这些内容管理加以重视,可以使施工设计与工艺联系更加紧密,并在相辅相成中确保船体结构施工工艺设计科学合理,针对实际操作中可能存在的技术问题也能得到很好解决,船体结构生产设计水平也会大大提高。
        2船体结构的细节处理
        2.1针对肘板端部进行优化处理
        工作人员在建造时很容易忽视肘板底部和主甲板之间的焊接问题,在后期使用过程中很容易出现裂痕。如果在甲板底部采用较为平滑的设计,则会与其它轴承结构出现摩擦,所以在设计时要尽量避免这种情况。实际操作过程中,工作人员需要把底板周围的侧翼合理放置,计算好肘板放置的各种情况,确保船体设计整体的结构性,在安全质量方面,尽量减少船体的损耗,同时也要降低船舶的设计难度。


        2.2要对船舱口围板进行纵向肘端处理
        为了避免在进行窗口围板纵向轴端设计与开窗机轴承间发生结构冲突,应该做好相关的设计工作,并且进行提档升级来进行传递结构建造,可以增设一些纵向的缓冲,通过以平直端设计为凹槽的形式,提高纵向的缓冲功能,防止结构上的冲突。
        2.3通焊孔的设计优化处理
        船体部件包括大小不同的孔,通常分成流水孔、透气孔和通焊孔,通焊孔的主要作用是让焊缝通过结构,通焊孔一般很小,非水密结构上一般不需要封堵,水密结构上需要用补板封堵,以保证结构的水密性。在传统的船体结构设计中,通焊孔主要开在肋板结构上,在肋板上设计补板,但设计补板将大大增加工作量和施工难度。因此设计人员对通焊孔进行设计时需要充分考量各种因素,严格按照设计规范进行,尽可能将补板数量减少,提高船舶结构设计及建造效率。
        2.4底部冲击板的细节处理
        底部冲击板是整个船舶的基础,设计时对其细节改造的部分很多。工作人员必须要加强底部冲击板的管理工作,选择更为科学的方式合理设计。在设计时,需要按照标准要求先安放舱底板,再安装其他设计板块,严格安排安装顺序,避免因顺序出错产生质量问题。船舶舱底的最外层底板需要打造成流线型,减少底部的压力,为安装侧身管做好定位准备,确保后期建造时定位设备能够顺利安装。这虽然会在一定程度上增加细节建造的难度,但对于后期的船舶运行有很大帮助,减少后期行运过程中的纰漏,精准控制好船舶的航行状况。
        2.5侧深管底部的冲击板设计
        在对侧深管底部的冲击板进行设计时,容易出现忽略侧深垫板的现象,因此需要在进行船舶结构建造时,科学合理的设置侧深垫板。侧身垫板的深度进行有效的考量,另外要在进行侧深垫板设计时结合整个船舱地板的具体情况,此项施工难度比较大,经常会出现失误,因此应该提前测量侧深管底部的位置,然后根据位置所在选择合理的长孔,保证设计建造的前瞻性,满足船舶建造的相关需要。
        2.6防堆积板位置选择的优化处理
        船舱围板角落部位是防堆积板通常被设置的位置。防止散乱货物堆积是防堆积板的主要功能,但是将防堆积板设计在船舱围板角落部位存在明显的不合理性,该部位为应力区,较为危险,所以一定要把关于这块板的所有注意事项处理好。为了增加防堆积板设计的安全性和可靠性,可以将落货板设计在船舱角落部位,这样可以避免杂货乱堆乱放的问题,能将防堆积板的受力负荷减轻。应力位置低于防堆积板的情况下,需要设计人员关注受力对船舱的影响,此时要提高防堆积板的光滑程度,尽可能将应力减小到最小。甲板和落货板之间的距离要根据船舶实际情况来定,尽可能减小应力对船舶的影响。
        2.7对断梁进行优化处理
        如何在船舶设计的过程中优化断梁问题,目前是船体建造急需解决的问题。首先需要对断量进行认真分析,时刻定位断梁的结构,分段采取处理方案,对每个环节的焊接点均进行巩固。船体建造最重要的是确保其完整性,在处理断梁问题时需要尽量避免拆拆补补的情况,切记不能用新梁去补旧梁,这种工作方式无疑会增加工作人员的工作量,严重影响船体的完整性。工作人员在进行修补时,可以采用最新的理论结构,既保证梁的强度符合标准,又可以不影响其他组成结构,做好记录数据,能让客户清楚地掌握梁的情况,减少操作顾虑。
        2.8肘板强度的处理分析
        肘板是最广泛采用的连接形式,如用于舷侧纵骨与底部肋板或纵骨等的连接、横梁与纵桁的连接、肋骨与横梁的连接等。肘板因大小和位置的不同,需要加面板或者加强筋,设计人员需要注意,要严格按照规范执行,不能随意处理,否则会给建造带来不必要的麻烦。一般,肘板自由边超过60倍肘板厚度,需要加折边或面板,再就是高应力区的肘板需要面板,通常情况下,肘板边长大于所连接的较小构件的腹板高度1.5倍即可,厚度与构件腹板相同。
        结语:
        船舶设计的安全质量关系到很多人的生命安全,一旦出现问题会造成巨大的损失,从船体的细节处理就能感受到船体工程的建造质量。而且越是细节处理得好的船舶其使用寿命越长,整体安全性越高,结构性更为完整。所以,船舶设计需要充分考虑到细节的处理方案,结合船体设计的具体数据进行优化,既要符合科学的处理方式,又要为船舶航运打好基础,提高整体的建造水平。
        参考文献:
        [1]林华.船体结构设计和建造中应注意的细节[J].造船技术,2018(07):11-16+33+47.
        [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,2018,(08):49.
        [3]顾天一,杨明敏.船体结构设计及建造细节处理研究[J].科技展望,2018,(13):79.
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