船体修理改装中的变形控制工艺研究

王建强

摘 要：近年来，随着社会的发展，我国的船舶工程的发展也越来越迅速。海运量逐渐扩大，使得船舶需求量扩大，增加了二手船舶的需求，从而带动了修船业的大力发展。基于当前实际情况，我国船龄大于15年的商船占据总船只数量的30%，由于船龄高，造成设备陈旧而故障多，故对船舶实施修理改造是必然趋势，也是保证船运安全之需要。我国修船业近些年取得了较大发展，船舶修理及改装愈加频繁且工作越来越广泛。为保证船舶航行安全及发挥更大的经济价值，做好船舶改装工艺控制至关重要，而变形控制属于船舶改装的重点，实际作业中应引起足够重视，以保证作业质量及减少改装隐患。

关键词：船体修理改装;变形控制;工艺研究

0 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，它贯穿于整个船舶修理改装设计过程，并且与机、电等专业紧密结合。目前，船舶修理改装设计的任务量逐年增加。进行改装设计的船舶，主要有使用年限较长的运输船、全回转拖船等，也有因为使用需求变更需要进行修理改装的其它船型。由于建造时设计理念与当今存在差异，追求功能性大于舒适性，造成船舶结构狭小，住舱形状不规则，工作舱室设备、系统布置紧凑。在改装设计过程中，存在新旧规范衔接困难、虽符合规范要求但不满足实际使用等问题。

1 船舶修理改装设计的具体内涵

为了适应社会发展的相关需求，船舶必须提升自己的相关性能，以保持良好的工作状态，为社会做出更多的贡献。因此，就相应的对船舶修理以及改装设计提出了新的要求，利用现今的高科技技术，对传统模式下的船舶、船体进行一定程度的修整改良。需要进行改良的船舶种类主要有使用时间比较长久的运货船以及全回转拖船等。以往的船舶进行修整的时候比较注重的是船舶整体的功能，而当下人们正致力于对船舶的综合性改造，使其不仅具备必要的功能，还要适宜人们居住，具备高能的舒适性。

2 船舶修理技术工艺的实际应用

（1）现阶段常用的船舶修理工艺。在我国现阶段，日常进行船舶修理的过程当中，一般进行的是对船舶的外观进行喷漆、涂装等来保护船舶，在海上运营过程当中可以减少或者避免受到海水的侵蚀。还包含对船舶的设备进行清洗，来保证设备在使用过程当中不会受到其他干扰。另外，在船舶投入使用前，要对船舶的各种仪器仪表以及各项设备等进行测试，来保证各项设备在安全运行的状态下。从多方面排除船舶本身的不安全性因素，才能保证船舶在行驶过程当中能够更加安全。在船舶的维修过程当中，为了避免安全隐患的发生，也要对船舶的船体和船板进行构造的检查，保证船舶的船板能够具备足够的承重力以及坚实性，对于船舶的配电箱要进行检查，出现情况后要及时处理，其中检查方法也适用于船舶上的其他电子设备。另外，要定期进行检查，避免零件的损坏对船体产生的影响。

（2）热水高压清洗机的应用。随着科学技术的不断进步，相关企业和部门也研究出了热水高压清洗机，热水高压清洗机在使用过程当中，不仅方便易操作，而且还减少了人力和财力的使用。与此同时，许多船舶修理厂看到了发展前景，也努力地将科技转向为提升船舶修理技术方面，从而也增加了船舶修理厂的竞争力。

3 常见船体改装结构变形控制方案及其讨论

3.1甲板结构

甲板结构的覆盖范围广，结构组织较多，主要应注意以下几个部分，防止其发生裂纹、变形及沟槽腐蚀的缺陷，横向甲板条、舱口角隅、舱口盖、舱口围板，通常情况下的局部换新，可以适当考虑加厚换新构件的钢板厚度，焊接时也可以进行强材适当加扶。如果有多处普遍裂纹，就需要进行原因找出，设法进行彻底性修理，避免以后有类似情况的多次发生。

3.2 改装设计人员要具备丰厚的专业知识储备

要改装设计出综合功能完善的船舶，这对改装设计人员的技术具有着高标准的要求。进行设计的相关人员必须具备丰厚的专业知识储备，这是开展工作的必要性基础。在我国传统的船舶改良过程中，施工人员只是根据自己以往的经验做出判断，这种判断往往是片面性的。因此，使得我国的船舶改良工作进程一直进行缓慢。专业技术知识是确保船舶改良质量的基本要求，不容有疏忽，需要大力培养发现技术创新型人才，以推动我国经济的快速发展。

3.3 保证改装设计施工质量

在进行船舶设计改良的过程，必须严格按照相关部门的质量标准，对改良的各个过程都严格把关，保证质量的可靠性。不管是施工前的准备工作，还是正式开展工作的整个过程，主管部门要严控质量，对施工人员进行必要的教育，并适时对他们的工作给予肯定，提升工作人员的工作积极性，保证工作效率。同时，监管好每一个环节的质量问题。在改装设计工作完成之后，一定要进行工作后评估，对整个工作过程以及工作的效果进行真实的反思与评价，为下一步工作的开展提供了良好的基础。

3.4 整体变形控制方案分析与说明

（1）船舶改装前应做好测量工作，以对船体外形尺寸有清晰了解，以便为后期船体变形情况的评估与核定提供依据。故，测量过程中应设置专门、高精度的仪器，尽量采用自动化设备，减少传统手工工具的测绘，测量位置应高于主甲板，以保证测量精度。舱体切割前，应测量船体纵向、横向及垂直方向状态，并做好记录;施工过程中用指定频率定期测试，以及时发现问题及及时处理，以避免变形累计过大而引起大量返工及危害。

（2）浮态与做坞状态下的变形控制。基于船体构造，当船舶静水状态下，主甲板存在一定拉力，大多船舶改装常处于该种情况，容易引起中拱变形而使得部分材料塑性减少而尺度发生改变。如横舱壁与内地板的交接属于改装控制的关节点，属于力集中与分散的枢纽，可保证力的有效传递。该处结构一旦失效，必然导致传力中断，致使上部构架产生塌陷风险，最终结构将致使舱室尺度变化、舱口围变形及舱盖无法匹配等。

（3）做好连续工艺孔的开设管理。船舱改装中，连续工艺孔开设对舱体力学平衡的影响极大，变形控制较为不易。故，该类工艺孔开设应遵循以下原则：其一，交替开孔原则，即开孔应间断进行，完成一批别封闭焊接后再实施下一批工艺孔开设，且同一舱室区同时开孔面积不得大于舱室总面积的1/2;其二，强度保证原则，即开孔过程应保证原有结构强度，如存在隐患，应采取先扶强后开孔的方式。

4 结语

综上所述，船体修理改装是保证船体安全使用的前提。目前，航运业务的发展使得船舶的使用越发频繁及吨位需求越高。对于此，船体修理与改装行业得以快速发展，而船体改装过程的变形控制对保证船体验收及航行安全具有重要意义，实际改装过程应做好控制。

参考文献：

[1]徐东，杨润党，王文荣，等.船体结构焊接变形预测与控制技术研究进展[J].舰船科学技术，2010（01）.

[2]周洋.国内修船单船管理模式发展概述[J].中国修船，2008（06）.

[3]陈建平.船舶修理（改装）的典型工况[J].中国修船，2008（06）.

[4]周洋.OBO改装方案与劳动力投入浅议[J].中国修船，2008（02）.

[5]潘康.大型船舶修理工艺的主要特点[J].科技创新与应用，2016（04）：72.

[6]李丽舒.铝合金船体焊接变形及其控制措施探讨[J].科技创新与应用，2017（32）：88-89.

[7]刘林，张弛.论船舶焊接工艺的发展现状及焊接變形的研究[J].科技创新与应用，2014（25）：68.