上海中远船务工程有限公司 上海市 201913
摘要：近些年，在国家经济迅速发展的背景下，造船行业的重要作用日益凸显，一方面，能够带动我国沿海城市经济的发展，加快城市化建设的脚步；另一方面，造船行业的发展，可以满足国内市场需求，获得良好的经济效益。然而，在造船行业发展过程中发现，其中的船体结构修理中存在着不同程度的问题，如果没有进行有效解决，不仅会影响船体质量，还会影响船舶的运营使用。因此，在船体结构修理中，检修人员要重视修理工作，积极探索产生问题的原因，并提出可行性的对策，进而提升船体质量与船舶的使用效能。于此，文章就船体结构修理中常见问题及解决方法展开论述。
关键词：船体结构；结构修理；常见问题；解决方法
引言
受内部结构及其他因素的影响，船舶在使用过程中容易出现损坏的情况，为不影响后续使用，检修人员要立即维修，但在修理过程中存在着不同的问题，常见的有结构蚀耗、超出正常负荷力、意外事故、设计失误等，要想有效解决这些常见的问题，提高修理效果，除了要立足实际情况，使用针对性的修理手段外，还要提高检修人员的综合素养，引入先进的修理技术，只有这样，才能够提高船体质量，延长船舶的使用年限。
1船体结构存在缺陷的原因
1.1结构蚀耗
结构腐蚀产生的威胁性比较严重。有两方面原因造成，一般是环境状况引发，一些涂层接触面，接触到酸性货物或海水时产生，这是外部因素。环境因素则包括潮湿度及温度等，也属于外部因素，而内部因素则和船体的钢材属性和内部应力大小有关。主要腐蚀行为由电化学、应力、空泡、海洋生物及疲劳腐蚀等等。
1.2超出正常负荷力
船体经常承载一些过重货物，有时可能还伴随着超出原本船体负荷力的情况发生，长期以往，便会造成因外力过大而带来的船体结构损坏。
1.3意外事故
碰撞、搁浅、浪损和装卸货物及触焦等行为撞击，都会造成船体结构出现超荷现象，造成结构缺陷，这种船体结构缺陷的特点是大多由意外事故造成。
1.4设计失误
船舶设计失误最典型特点就是，某个部分或类似部件，经常会在同一处位置发生多次正常试用下的损坏现象，在排除其不是因为正常受力及腐蚀原因造成的缺陷后，便可以确认为是因为结构设计失误因素而造成的损坏。
2船体易损结构分析
首先，腐蚀作为船舶在结构上经常发生的主要缺陷。顶边舱内纵骨、强框架腹板和面板、舱壁板及扶强材、肘板等部分都是比较容易发生缺陷的。其次，艏、艉尖舱内构件，上部肋骨，平台板等的设计，一旦设计不慎时，便会很大几率发生框架、肋板纵骨对孔或边缘的贯穿事故，应保持正确且周密的设计。再者，船体结构的变形现象，通常都是比较容易出现在一些超出正常负荷外力的薄弱位置，这些部分有：强框架腹板；货舱舱壁或肋骨腹板；主甲板板和甲板纵骨及平台板等等。最后列举一些结构性缺陷特征，货舱缺陷的明显现象是发生腐蚀、变形、裂纹，而横舱壁的缺陷表现则是裂纹和变形。还有很多容易发生结构裂纹和变形的船体结构，这里不再逐个举例，总之对于容易引发结构缺陷的常用部分，应当做好时常留意工作。
3船体修理工艺
3.1换板修理工艺
船体结构修理施工前应根据受损情况制定修理工艺，和验船师商定后施工，未经验船师同时不能移动或拆除船体强力构件或者在船壳板、甲板、水密舱壁进行换板。大中型船舶在换板之前要进行测厚，选取该版的平均厚度部分，取两到三点进行超声波测厚，换板最小尺寸为300X300mm，应特别注意的是在船舯0.4L范围内的外板、甲板等高应力区，如果出现了较为密集的割换处理，则应当采用大面积的连片换板，而不应采用多块小间距的条状并列换板方式。
3.2焊接修理工艺
船体结构修理中必然会出现大量焊接，而无论哪一种结构的焊接都有可能出现焊接变形，控制焊接变形的方法：首先从设计上要合理安排焊缝，避免将焊缝布置在应力集中处；船体结构中的平行对接焊缝的间距最小为100mm，且避免尖角相交；对接焊缝与角接焊缝之间的平行距离不能低于50mm。
其次，从焊接工艺上考虑，留变形余量，通过公示计算出变形量，在焊接前的设计中留出相应的变形量。在焊件周围加固定，限制焊件的热力扩张。
再者，选择合理的焊接顺序，让各个方向的张力相互抵消，如，焊缝尽量靠近构件的中间轴，如果是非对称的构件，那么先焊接焊缝少的一面，对称焊缝的构件则要同时安排焊工进行对称焊接。段焊缝焊接可以使用分中对称焊接；长焊缝焊接，如焊缝长度超过一米可以采用分段焊接的循序，如，交替跳焊或分段退焊。
最后，控制焊接工艺参数，即焊接时的电流、电压和速度等。一般电流、电压和焊接变形呈正相关，与焊接速度呈负相关，所以，为了减少焊接变形，适当减少焊接时电流、电压，而提升焊接速度。
4船体结构修理中常见问题的解决方法
对于船体的结构损伤一般是通过对船体进行覆板、焊接和改进等方法，或进行部件换新、红火校正等。在具体的修理过程中要根据结构部件的区别进行针对性修理。
4.1船体外板
船体外板容易发生电化学腐蚀现象，如果腐蚀的面积、程度和范围超出了正常腐蚀值，可以采取割换修理的方式。如果腐蚀面积不大、程度不强，如，在横行舱壁、甲班、内底板、和斜载板等部位出现裂纹，则可用低氢焊条进行全焊拼接，或者在部分位置上进行强材加扶。如果船体撞击、触碰等因素造成横舱壁弯曲，则要在局部更换板材，再进行低氢焊接。
4.2顶边舱
顶边舱往往容易出现构件腐蚀现象，当甲板、斜底板等构件发生过分腐蚀现象要及时进行切割更换。在边舱的内纵骨、肘板和强框架等部位容易出现变形和裂纹，在进行割换后要进行局部增强。如果变形情况较为严重，也要增加肘板和纵骨数量。
4.3甲板
甲板部位容易出现变形、裂纹和沟槽腐蚀现象。对于舱口角隅、橫向甲板条、舱口盖等部位，通常情况下进行局部换新，也可以適当增加换新构建的钢板厚度，焊接时进行强度加扶。如果甲板上出现多出裂纹，那么要把引起裂纹的原因找出进行彻底性修复。
4.4艏艉部
艏艉部的内部构件出现面积较大、程度较深的腐蚀和裂纹，一般采用割换方法处理。但是碰撞引起的变形缺陷，要在考虑总体的基础上换置构件，构建较厚的地方进行整合处理。如果螺旋桨激振引起船艉构件损坏，则要查明具体原因并进行针对性修复。
4.5底边舱
如果在双层底边舱、横舱以及舱底之间的过渡区域出现裂纹，那么可以把裂纹批掉，用焊条进行补接，而且确保要全焊透。如果裂纹蔓延到板材上面，那么可以割换局部板材，必要的情况下，还可以增加过渡肘板。如果在双层底边舱或底边舱的内部出现了严重的腐蚀和变形现象，一定要及时进行部件割换，否则容易发生安全事故。
4.6货舱
对于船体结构修理来说，货仓的结构修理具有一定的難度和复杂性，检修人员在修理时要根据不同问题，使用不同的修理手段，同时还要进行反复检查与确认。如果货舱的结构因腐蚀出现缺陷，则要彻底割除腐蚀部分，并整治舱内上下肘板和肋骨等部位。如果肋骨和外板角的焊缝部分，出现严重的腐蚀现象，先要清除腐蚀残渣，然后进行补焊。对于底边与顶边的肋骨，以及构建下斜板位置的裂纹问题，要考虑裂缝的位置、程度等因素，然后使用恰当的方式修理，如肋骨肘板割换。对于那些有着严重变形现象发生的双层底板凹陷部分，排除没有受到影响的双层底骨架，倘若没有十分大的变形量，且板体厚度并未发生变化，这时可以进行特殊处理。
结语
总而言之，在进行船体结构修理中，要综合考虑船体结构缺陷的产生原因以及出现问题的具体位置，合理应用修理方法，确保船体结构缺陷不会影响船舶航行。同时，还要综合应用多种管理措施，使船舶能够安全、稳定航行。
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