淺談船體結(jié)構(gòu)修理中常見問題及解決辦法

孫志軍

摘 要：船體結(jié)構(gòu)修理是各類船舶的修理過程中較為重要的一個環(huán)節(jié)，不同船舶引起結(jié)構(gòu)缺陷的原因和危害是各不相同的，本文在總結(jié)船舶缺陷維修方法的基礎(chǔ)上對船體結(jié)構(gòu)修理進行原則性敘述，分析了船體結(jié)構(gòu)修理中容易出現(xiàn)缺陷的結(jié)構(gòu)、常見問題以及具體的維修方法。

關(guān)鍵詞：船體結(jié)構(gòu);修理;策略

船體結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分復(fù)雜的，一般在發(fā)生結(jié)構(gòu)缺陷時進行維修也有相當(dāng)難度，只有掌握船舶結(jié)構(gòu)，了解引起各類缺陷的原因，才能提出更好的解決結(jié)構(gòu)缺陷的維修策略。

一、引起船體結(jié)構(gòu)缺陷的原因

由于船體結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性，導(dǎo)致引發(fā)船體結(jié)構(gòu)缺陷的因素也是多種多樣。一般來說船體結(jié)構(gòu)缺陷的主要表現(xiàn)有，結(jié)構(gòu)腐蝕、船體結(jié)構(gòu)彎曲褶皺、船體板材裂紋等。

二、船體易損結(jié)構(gòu)和修理工藝

腐蝕是船體結(jié)構(gòu)損壞中的最常見因素。一般來說，船體的面板、頂邊艙縱骨、艙壁板、扶墻材、強框架腹板等部分最容易發(fā)生腐蝕。另外，艏、艉尖艙內(nèi)部件、平臺板和上部肋骨等容易發(fā)生設(shè)計缺陷，造成肋板、框架縱骨對孔或者貫穿事故。再者，在船體的強框架腹板、肋骨腹板、貨艙艙壁、主甲板、平臺板和甲板縱骨等部分都容易出現(xiàn)超出正常負荷力的薄弱位置，因此要注意這些地方的結(jié)構(gòu)變形。

1.船體結(jié)構(gòu)的主要修理工藝：

換板：船體結(jié)構(gòu)修理施工前應(yīng)根據(jù)受損情況制定修理工藝，和驗船師商定后施工，未經(jīng)驗船師同時不能移動或拆除船體強力構(gòu)件或者在船殼板、甲板、水密艙壁進行換板。大中型船舶在換板之前要進行測厚，選取該版的平均厚度部分，取兩到三點進行超聲波測厚，換板最小尺寸為300X300mm，應(yīng)特別注意的是在船舯0.4L 范圍內(nèi)的外板、甲板等高應(yīng)力區(qū)，如果出現(xiàn)了較為密集的割換處理，則應(yīng)當(dāng)采用大面積的連片換板，而不應(yīng)采用多塊小間距的條狀并列換板方式。

焊接：船體結(jié)構(gòu)修理中必然會出現(xiàn)大量焊接，而無論哪一種結(jié)構(gòu)的焊接都有可能出現(xiàn)焊接變形，控制焊接變形的方法：首先從設(shè)計上要合理安排焊縫，避免將焊縫布置在應(yīng)力集中處;船體結(jié)構(gòu)中的平行對接焊縫的間距最小為100mm，且避免尖角相交;對接焊縫與角接焊縫之間的平行距離不能低于50mm。

其次，從焊接工藝上考慮，留變形余量，通過公示計算出變形量，在焊接前的設(shè)計中留出相應(yīng)的變形量。在焊件周圍加固定，限制焊件的熱力擴張。

再者，選擇合理的焊接順序，讓各個方向的張力相互抵消，如，焊縫盡量靠近構(gòu)件的中間軸，如果是非對稱的構(gòu)件，那么先焊接焊縫少的一面，對稱焊縫的構(gòu)件則要同時安排焊工進行對稱焊接。段焊縫焊接可以使用分中對稱焊接;長焊縫焊接，如焊縫長度超過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，控制焊接工藝參數(shù)，即焊接時的電流、電壓和速度等。一般電流、電壓和焊接變形呈正相關(guān)，與焊接速度呈負相關(guān)，所以，為了減少焊接變形，適當(dāng)減少焊接時電流、電壓，而提升焊接速度。

三、船體結(jié)構(gòu)修理中常見問題的解決方法

對于船體的結(jié)構(gòu)損傷一般是通過對船體進行覆板、焊接和改進等方法，或進行部件換新、紅火校正等。在具體的修理過程中要根據(jù)結(jié)構(gòu)部件的區(qū)別進行針對性修理。

1.船體外板。船體外板容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，如果腐蝕的面積、程度和范圍超出了正常腐蝕值，可以采取割換修理的方式。如果腐蝕面積不大、程度不強，如，在橫行艙壁、甲班、內(nèi)底板、和斜載板等部位出現(xiàn)裂紋，則可用低氫焊條進行全焊拼接，或者在部分位置上進行強材加扶。如果船體撞擊、觸碰等因素造成橫艙壁彎曲，則要在局部更換板材，再進行低氫焊接。

2.頂邊艙。頂邊艙往往容易出現(xiàn)構(gòu)件腐蝕現(xiàn)象，當(dāng)甲板、斜底板等構(gòu)件發(fā)生過分腐蝕現(xiàn)象要及時進行切割更換。在邊艙的內(nèi)縱骨、肘板和強框架等部位容易出現(xiàn)變形和裂紋，在進行割換后要進行局部增強。如果變形情況較為嚴(yán)重，也要增加肘板和縱骨數(shù)量。

3.甲板。甲板部位容易出現(xiàn)變形、裂紋和溝槽腐蝕現(xiàn)象。對于艙口角隅、橫向甲板條、艙口蓋等部位，通常情況下進行局部換新，也可以適當(dāng)增加換新構(gòu)建的鋼板厚度，焊接時進行強度加扶。如果甲板上出現(xiàn)多出裂紋，那么要把引起裂紋的原因找出進行徹底性修復(fù)。

4.艏艉部。艏艉部的內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)面積較大、程度較深的腐蝕和裂紋，一般采用割換方法處理。但是碰撞引起的變形缺陷，要在考慮總體的基礎(chǔ)上換置構(gòu)件，構(gòu)建較厚的地方進行整合處理。如果螺旋槳激振引起船艉構(gòu)件損壞，則要查明具體原因并進行針對性修復(fù)。

5.底邊艙。如果在雙層底邊艙、橫艙以及艙底之間的過渡區(qū)域出現(xiàn)裂紋，那么可以把裂紋批掉，用焊條進行補接，而且確保要全焊透。如果裂紋蔓延到板材上面，那么可以割換局部板材，必要的情況下，還可以增加過渡肘板。如果在雙層底邊艙或底邊艙的內(nèi)部出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕和變形現(xiàn)象，一定要及時進行部件割換，否則容易發(fā)生安全事故。

6.貨艙。貨艙中出現(xiàn)了腐蝕、裂紋和變形現(xiàn)象，要及時將腐蝕的部分進行割換，必要情況下，將艙內(nèi)的肋骨、上下肘板進行平整整合。其次，在外板角和肋骨的焊縫部分，容易出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，要及時進行補焊。對于頂邊、底邊肋骨和下斜板的裂紋情況，可以采用割換方式進行補修。

四、結(jié)語

船體結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到船舶的行駛安全，涉及船上貨物、人員安全。因此加強對船體的結(jié)構(gòu)修理，對有結(jié)構(gòu)缺陷的船舶或故障進行及時維修和修復(fù)，保證船舶運行安全。另外，在船體結(jié)構(gòu)修理中可以根據(jù)引發(fā)結(jié)構(gòu)缺陷的原因進行具體分析，再采用合理的修理方法，除了船體結(jié)構(gòu)維修，維修人員在平常也要多積累一些船舶的維修保養(yǎng)知識，加強對船體的結(jié)構(gòu)保養(yǎng)。

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