居住区防变形材设置研究
2016-11-11张迎春
沈 凡 张迎春
南通中远川崎船舶工程有限公司江苏南通226005
居住区防变形材设置研究
沈 凡 张迎春
南通中远川崎船舶工程有限公司江苏南通226005
在居住区建造过程中，由于居住区的甲板、内外壁板板厚较薄，建造过程中容易变形，且变形大，影响分段质量和美观。为防止板材的变形，减少现场的火工校正工作量，需在板材上布置防变形材。
居住区；防变形材；设置
一、引言
居住区主要是给船员居住的，包括厨房、卫生间、活动室、驾驶室等，一般位于船艉，基本无受强力区划，所以居住区的强度要求低，一般均采用薄板设计，薄板在焊接组装过程中容易产生较大的变形，严重影响居住区外观，同时对船装、电装管路布置产生影响，影响内部装潢，搭载精度难以控制等诸多问题，撘载后，需要对变形部分进行水火校正，将变形控制在造船标准容许的范围内，水火校正是纯手工操作，对工人的技术水平要求高，且水火校正耗时耗力，延长了制造工期。
二、研究背景
减少薄板变形可通过增加薄板板厚、增加防变形材、薄板做成波形壁三种途径来达成目标；
波形壁虽然耗材多、加工成本高，但是为了减少变形，波形壁是最优的选择，实际设计中，波形壁的运用受一定条件的限制，不是所有的墙壁均可以采用波形壁，原则上，尽量采用波形壁。一般为了方便制作波形壁，一个船厂一般只有一个统一规格的波形设计，受刚度、美观要求、规格书要求等客观条件限制，有些地方不能采用波形壁，比如居住区暴露外墙、居住区内层高较高处所的墙壁。
增加薄板板厚能有效控制薄板变形，通过制造部门的实践来看，薄板板厚达到10mm以上，变形基本上能控制在容许的范围内，无需特别进行变形校正；但单纯增加板厚，居住区重量增加20%～30%，钢材成本大幅度增加，空船重量增加，减少了有效载荷量。
增加防变形材，能有效控制薄板变形，虽然增加了一些加工安装成本，但钢材重量增加不多，从综合成本来考虑，优于单纯增加板厚，且增加的防变形材划小了板格，增加了板格的刚度，也能在一定程度上减少板格的振动。
综合考虑各种方案，减少波形，应首先优先采用波形壁，不能采用波形设计时，优先采用增加防变形材来减少变形，增加板厚仅作为一种特殊的补充手段。采用波形壁、增加板厚的措施比较简单直观，无需特别研究，但增加防变形的设计就比较复杂了，加什么规格的比较有效？哪里需要加？如何加有效？如何焊接？引申出许多课题需要进行研究，防变形材设置成为一个重要的课题。历史上，大家根据自己的经验、凭感觉增加防变形材，设计五花八门，效果良莠不齐，所以有必要研究制定一个有效的防变形设置要领，统一指导防变形材的设置。
三、如何设置防变形材
壁板厚度我司一般为6～12mm，一般板厚越厚，变形越小，但钢材成本提高，根据前船经验和制造试验，在钢材成本和防变形CARLING布置量之间得出最佳的配置方案，形成要领，经几条船的实践，不断优化和丰富。
居住区防变形材的布置分甲板和壁板来分别研讨：
（一）居住区甲板防变形材布置要领
甲板上的防变形材主要在DECK BEAM间纵向布置，甲板厚度不同，防变形材的档距不同，具体见下表：
（二）居住区壁板防变形材布置要领
居住区走道两侧壁板，若板厚小于10mm时，因走道侧薄板平整度要求高，除按1，2情况布置防变形材，还须在甲板上沿向下300mm布置100X9F.B.的通长防变形材，防变形材取付在走道侧。若与他件干涉，可在天花板取付高度范围内调整。
居住区走道两侧、内壁有装潢板时，可降低要求，只需均匀布置两档防变形材。
以上是防变形材的布置原则，经我司多船型实践，不断优化，应是比较经济合理的。但防变形材的布置可能会适当增加居住区的重量，在没有装潢板的情况下，暴露出来，影响美观，同时容易积灰。
波形壁不需布置防变形材，当防变形材与管、风管、电路、舾装品等干涉时，尽量移动或取消防变形材。
居住区分段P和S侧合拢时，由于焊接分段缝时，变形较大，须跨分段缝布置三档防变形材，防变形材大组时贴付处理，待P、S合拢好，预付和分段缝一起焊接，防变形效果较好！
四、防变形材的规格
对防变形效果进行比较确认研究，我司选择的防变形材规格为为75X9、100X9的扁钢，材质为A级钢，装配面原则上为部材装配面，除特殊指示。
五、防变形材的焊接型式研讨
因居住区防变形材不参与强度，只需焊接达到防变形要求即可，还有一般防变形材都是永久固定在居住区内，有些船东可能在显眼处要求拆掉防变形材，考虑拆卸方便，所以一般采用间断焊接，焊脚为3mm；
暴露区划和居住区内部潮湿区划，如厨房、卫生间、洗衣房、冰柜，从防锈角度考虑，采用双面焊接。
六、结束语
按本研究确定的规则设置的居住区防变形材，规格统一，便于加工，数量少，焊接工作量少，防变形效果较优。经多船实践来看，设置防变形材，虽增加了部分钢材量、焊丝和人工，但制造校正工时大幅减少，取得了明显的效果。另外，校正工期缩短，确保了居住区按期搭载。
