广东中远海运重工有限公司
摘要：目前，由于我国经济的高速发展以及科学技术的发展和进步，在我国的船舶修理方面中的改装设计工作量呈逐年增长的趋势。需要进行船舶修理和改装设计的船舶主要有长时间使用导致设备、船舶设计落后的老式船舶，因使用用途改变导致需要改装的船舶以及初期设计建造不合理的新型船舶。因此，本文通过以船舶修理厂改装设计的船舶为具体事例，简单介绍了在船舶修理方面改装设计工作中遇到的常见问题以及相应对策。
关键词：船舶修理；改装设计；常见问题；对策
引言
船舶修理改装设计是依据船东提供的改装设计任务书、详细改装设计图样、技术文件、标准化综合要求、船舶原始设计状态和现状以及维修船厂的生产条件进行的系统性、综合性的设计工作。其中，船体改装设计是其中的一个主要部分，是其他改装设计的基础，它贯穿着整个船舶修理改装设计过程，并且与机、电等专业紧密结合。
1.改装设计的主要内容
船舶改装设计内容覆盖面很大。有提高船员舒适度的，如增加暖气或空调系统、重新布置通风系统、增加浴厕室等；有设备增减的，如加装污水处理装置、取消锅炉、增加冷库造成的结构修改；有舱室功能变化的，如压载舱改为淡水舱、储物舱与会议室合并等。包括了船体的各个方面，且与其他专业密切相关。
2.改装设计的主要特点
修理改装设计与船舶建造设计相比，需考虑的问题复杂的多，如：舱室结构更改是否影响相邻区域功能；与船体改装相关联的通风、管路、电缆布置如何避免与原布置干涉；舱内空间有限，改装时各专业间交叉、贯穿因素多；改装的暖气、通风系统贯穿舱室时的水密问题；设备增加改动造成的船体结构加强和稳性变化等等，这些都需要在改装设计中通盘考虑。
3.船舶修理改装设计中常见问题
3.1船体结构应力集中问题
船体结构应力集中问题是指船体某一部分受到外力的压迫，出现局部应力快速增长的现象，造成局部破裂、损坏并形成裂缝的问题。而此裂缝也会进行扩散蔓延，严重时会造成整艘船舶断裂的灾难性问题，其主要形成原因就是船体结构不连续。船侧门开孔、舱口角隅、梁腹板开孔等部位最容易发生应力集中问题。
3.2船体结构与新增设备冲突问题
某一船舶在结合设计要求新增设备过程中，有一位置出现风管和电缆设备交错的问题，其低处距离地面只有1.95m，这样的高度低于该位置标准要求2.05m，不能满足净高度的需求。这一问题的形成原因如下：该船设计之初就是以舒适为主，上层的总体高度只有2.6m，而甲板强横梁下方还设有电缆托架，改装设计中新增设备在此位置交叉，造成高度不合标准的问题。
3.3合璧风管结构缺陷问题
有一2940KW全回转拖轮，船长对机舱的改装需求是把其改装成合壁风管，设计样式为长方形，宽40厘米高30厘米。此规模下的风管会出现难以内部打磨涂装，缺乏恰当的工具等问题，虽然也能够在焊接前进行预涂，但可能或造成内部腐蚀的情况。此类问题的形成原因如下：初始设计中的通风系统所占空间较大，对机舱内各项作业的开展有一定的阻碍，而合璧风管虽然有高效通风与节省空间的优势，但目前其工艺和技术还不够完善，涂装施工的问题不可避免。
3.4通风帽头布设问题
某全回转拖轮在改装设计时，要求在主甲板通道两侧添加通风帽头装置。但实际传播高通道的宽仅为1.2米，而加入通风冒头之后就会占用总宽50厘米左右，这样的改装设计对相应作业的有效进行造成了影响，同时排放油气对船员日常生活也会产生一定的影响。其形成原因如下：初始设计时没有将距离宽度问题与通道作业以及船员生活联系到一起，忽略了其会造成的负面影响。
4.应对船舶修理改装设计对策
4.1采用应力释放孔结构
针对舱口角隅的应力问题可使用应力释放孔结构，使得应力集中的位置移至孔周围，减轻该位置的应力集中，这种方式只能解决此类的轻微问题。为了进一步优化此方式全面解决问题，可以适当增添加厚板，降低应力集中系数，加厚板可选用梯形加厚版结构。经过实践研究，这种方式能够将应力集中系数降低百分之五十左右。
4.2调整设备位置
将风管和电缆通过处强横梁高度降低100mm，腹板和面板根据截面模数计算分别加厚2mm，按照CB／T4000--2000《中国造船质量标准》中嵌补处理的要求，补板长度设计为500mm，并与旁边结构圆滑过渡。通过对船体结构的处理，解决了此处净高不足的问题。类似情况也可以将风管保持截面积不变由圆形改为椭圆形处理，甚至将电缆、风管走向更改，避免二者交叉，以得到舱内要求的净高度。
4.3更改合璧风管结构
在改装设计中，将合璧风管下面板处结构改为加衬板焊接式结构，调整施工工艺顺序如下：两个侧板下端安装衬板，衬板为板条型式，采用宽40mm，厚度6mm板制作，侧板与衬板焊接后为T型结构；侧板与机舱顶板焊接，并对内部进行打磨预处理；对下面板预涂，焊接衬板与下面板。对合璧风管结构改进后，焊接影响区仅在外侧衬板上，焊后对其涂层表面处理即可，避免了对内部的破坏，有效保证了合璧风管内部的涂层完整性。
4.4修理通风帽头
立足于船体结构不变、透气口高度离地面大于760mm的原则，采用三维软件重新对本次通风帽头修理改装涉及的电装、管装、铁舾装等进行合理布局，将燃油、滑油系统5个透气帽头更改走向，穿插至上建前后靠壁板放置，其余4个设置在艏艉部舷墙下方。通过“软件模拟”，在改装设计中完美地解决了透气帽头布置的问题，实船也收到较好的效果。
5.船舶修理方面的改装设计工作的意见和建议
（1）聘用的改装设计人员必须掌握着丰富的理论知识以及实践经验，在对船舶进行改装设计工作时既要了解船舶改装设计的有关规定、规范，又要对船舶修理改装设计方面的工作流程十分的了解，以便改装设计工作可以顺利进行。
（2）各专业之间改装设计人员需要保持良好的协调沟通，建立更加严格的图纸审核机制。不同于新造船的全船建模放样，船舶改装工程都是局部性改装，而部分改装区域内船东提供的改装项目单往往只涉及个别专业，但是对于设计来说有时可谓是牵一发而动全身，所以设计人员要综合考虑各专业的改装设计工作，避免施工过程中由于考虑不周而导致专业之间的碰撞，引起不必要的损失。
（3）在进行船舶修理方面的改装设计工作时，必须参考相关船舶的设计图纸以及客户的要求标准，并在符合国家相关标准的情况下，结合船舶的实际情况，经过充分的设计讨论后才能开展船舶的设计改装工作。
（4）在船舶修理方面的改装设计工作过程中，要将重点放到工程的可行性程度方面上来，要结合相关的额工艺以及技术方面的因素，综合考虑相关船舶的改装设计工作是否可行，以避免相关的经济损失。
（5）对于部分大型改装项目，改装部位相对集中，可以采用3D激光扫描技术来对原船相关改装区域进行扫描，扫描后获得的点云数据，经过点云处理，导入三维工程设计软件中，进行类似于新造船的设计流程，这样不仅会降低船舶改装的风险而且提高了船舶改装过程中的精度与速度。
（6）在改装设计过程中，设计人员还需要注意随时协调船东、船级社及船厂施工单位的关系，在保质保量地完成修理改装工程的前提下，尽可能实现多方营利的目的。
结语
通过改装设计，提高了老旧船舶的性能和适应性，使这些船舶重新焕发了生机，延长了服役寿命，具有很好的经济效益。但是由于船舶建造时间过长，新旧标准、设计理念不一致，改装衔接存在很大的困难，只有做好充分的准备，熟悉改装设计流程，统筹做好船体结构与各专业之间的协调，才能真正将设计、工艺、甚至管理上的问题消除。
参考文献
[1]廖明霞.船舶改装类型分析及技术要点[J].中国设备工程,2017,(7): 184-185.
[2]李剑博.船舶修理设计管理概述[J].中国修船,2009,22(04):12-15