对某型公务船舭龙骨及舭部外板开裂渗漏事故的分析和思考

王燕

摘 要：船舶在海上航行时经常受到外力矩的作用，如阵风的吹袭、海浪的冲击等，船舶在水动力作用下，极易造成舭龙骨变形、撕裂等，严重情况下会造成船体结构破坏。下面对某型公务船舭龙骨及舭部外板开裂渗漏事故进行简要分析，并对舭龙骨的改装及设计进行探讨。

关键词：舭龙骨；破坏；改装；设计

中图分类号：U66 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）25-0173-02

1 某型公务船舭龙骨及舭部外板开裂渗漏事故分析

1.1 概述

该型船总长102m，宽度10.6m，型深6.2m，航速26kn，全船主船体为纵骨架式的钢质全焊接结构。其舭龙骨为平板结构，为减小船体阻力采用间断形式，舭龙骨宽度0.42m，外缘设置圆管，以增大钢性。舭龙骨端部逐渐削斜并终止于内部构件处，在舭龙骨与外板之间增设垫板。具体如图1所示：

1.2 舭龙骨产生破坏情况

该型公务船在执行任务远海航行中，曾多艘多次发生舭龙骨开裂、脱落，甚至造成垫板处外板开裂，导致海水从裂缝处向舱内轻微渗漏。如图2所示：

1.3 舭龙骨破坏原因分析

主要从两方面进行分析：

（1）从该型船的船型特点进行分析，由于该型船航速高，方形系数小，因此舭龙骨设计宽而短，在单位长度内所受的外力矩大而集中；同时为控制船体重量，主船体设计为纵骨架式，外板较薄，横向结构间距较大，舭龙骨内部对位处没有结构加强，导致舭龙骨与船体舭部连接处结构薄弱。

（2）从航区及作业环境进行分析，由于该型船长期航行于近海及远海航区执行任务，其作业条件比较恶劣，经常在大浪大风中航行（有时浪高超过3m），船舶产生频繁的横摇、纵摇及升沉运动，舭龙骨根部及垫板与船体连接处长期受水动力作用的交变应力影响，导致疲劳破坏，舭龙骨根部撕裂，甚至脱落，其垫板与舭部外板连接处产生开裂，导致舱内渗漏。

1.4 改装方案

根据舭龙骨产生破坏的原因分析得出，由于该船航区及作业环境决定了舭龙骨受外力复杂，其平板式结构无法满足它的受力要求，因此将舭龙骨由单板式结构改為V型结构，内部增设筋板，两端倾斜过渡，减少阻力的影响，并对舭龙骨安装区域的船体内部结构进行加强。改装后经航行验证，舭龙骨及船体舭部区域结构强度均满足使用要求，且快速性基本不受影响。具体如图3所示：

2 对舭龙骨设计的几点思考

舭龙骨是根据流体动力的作用而产生稳定力矩的一种减摇装置，安装在船体舭部两侧，是减少船舶摇摆的简便而有效的装置，其结构简单、造价低、效果好，且容易维护，因此，几乎被所有海船所采用。但在设计时，必需根据船舶种类、船型特点、设计航区等要求选择合适的结构型式。

2.1 舭龙骨设计原则要求

舭龙骨在一舷的总面积S，一般为L×B的1%～4%之间（L为船长，B为船宽）。舭龙骨的宽度根据船型及结构型式的不同，一般取0.2m～1.2m之间，平均约为船宽的2%～5%，通常方形系数较大的船舭龙骨宽度宜取小些，方形系数较小的船舭龙骨宽度宜取大些；连续舭龙骨，可取小些，间断舭龙骨可取大些。舭龙骨越宽，减摇效果越好，但舭龙骨的宽度不得超出一定范围。面积和宽度确定后，即可得出舭龙骨的长度，一般约为船长的1/4～3/4之间，一般航速较低，方形系数较大的船可取长些，航速快，方形系数小的船可取短些。舭龙骨不能过分伸向首尾端，因为船体线型首尾变化大，舭龙骨到横摇中心的距离减小，所能提供的稳定力矩很小，而且该处流线变化复杂，会增加航行时的阻力，同时船体的升沉运动会对舭龙骨产生较大冲击力矩，影响其强度。

2.2 舭龙骨分类及其特点

舭龙骨按结构型式分为刚性结构和柔性结构，刚性结构较复杂，其结构为组合型式，如前面提到的V型结构，结构强度较好，但安装时如密性不良，易于腐蚀；而柔性结构采用平板形式，外缘通常设置圆钢、半圆钢或扁钢，以增大刚性，其结构简单，但强度较弱，对常期航行于环境恶劣的船舶不适用。两种结构型式的舭龙骨都有间断或连续两种形式。所有舭龙骨板与船体外板连接处需增设垫板过渡；在端部与外板相连处，航行中易受损伤，因此端部应逐渐削斜，且首端的削斜部分长度需更长，与外板夹角需更小，且终止在船体内部构件的位置。

2.3 舭龙骨选型建议

平板式舭龙骨，其优点是结构简单，制作方便，生产成本低，缺点是结构强度较弱，因此更适用于航速低，内河及沿海航区船舶，作业海区风浪较小，如货船、交通艇、港内拖船等，其舭龙骨受外力矩小，且相对比较稳定，不容易造成损坏。

组合型式舭龙骨，通常采用V型结构型式，其优点是结构强度好，缺点是制作复杂，生产成本相对较高。主要适用于航速高，近海及远海航区船舶，长期作业于风浪大、海况差海域的船，如远洋捕捞船、海军舰艇、海警公务船等。

3 结束语

舭龙骨作为船体的一种被动式减摇装置，受力复杂，在一般船舶上广泛采用。设计选型时没有固定的模式，必需根据船舶的特点及作业环境进行综合考虑，同时可参照相关母型船或相似船型的设计经验，进行合理选型，尽量做到在提高适航性的同时，又能保证快速性。

参考文献：

[1]船舶设计实用手册（结构分册）[M].

[2]武汉水运工程学院.船舶原理[M].endprint