船体结构修理中常见问题及解决办法探析

船体结构修理中常见问题及解决办法探析

摘要船体结构修理是各类船舶的修理过程中较为重要的一个环节，不同船舶引起结构缺陷的原因和危害是各不相同的，本文在总结船舶缺陷维修方法的基础上对船体结构修理进行原则性叙述，分析了船体结构修理中容易出现缺陷的结构、常见问题以及具体的维修方法。

关键词船体结构;修理;策略

船体结构设计是十分复杂的，一般在发生结构缺陷时进行维修也有相当难度，只有掌握船舶结构，了解引起各类缺陷的原因，才能提出更好的解决结构缺陷的维修策略[1]。

1 引起船体结构缺陷的原因

由于船体结构设计的复杂性，导致引发船体结构缺陷的因素也是多种多样。一般来说船体结构缺陷的主要表现有，结构腐蚀、船体结构弯曲褶皱、船体板材裂纹等。

2 船体易损结构和修理工艺

腐蚀是船体结构损坏中的最常见因素。一般来说，船体的面板、顶边舱纵骨、舱壁板、扶墙材、强框架腹板等部分最容易发生腐蚀。另外，艏、艉尖舱内部件、平台板和上部肋骨等容易发生设计缺陷，造成肋板、框架纵骨对孔或者贯穿事故。再者，在船体的强框架腹板、肋骨腹板、货舱舱壁、主甲板、平台板和甲板纵骨等部分都容易出现超出正常负荷力的薄弱位置，因此要注意这些地方的结构变形[2]。

船体结构的主要修理工艺：

换板：船体结构修理施工前应根据受损情况制定修理工艺，和验船师商定后施工，未经验船师同时不能移动或拆除船体强力构件或者在船壳板、甲板、水密舱壁进行换板。大中型船舶在换板之前要进行测厚，选取该版的平均厚度部分，取两到三点进行超声波测厚，换板最小尺寸为300X300mm，应特别注意的是在船舯0.4L 范围内的外板、甲板等高应力区，如果出现了较为密集的割换处理，则应当采用大面积的连片换板，而不应采用多块小间距的条状并列换板方式。

焊接：船体结构修理中必然会出现大量焊接，而无论哪一种结构的焊接都有可能出现焊接变形，控制焊接变形的方法：首先从设计上要合理安排焊缝，避免将焊缝布置在应力集中处;船体结构中的平行对接焊缝的间距最小为100mm，且避免尖角相交;对接焊缝与角接焊缝之间的平行距离不能低于50mm。

其次，从焊接工艺上考虑，留变形余量，通过公示计算出变形量，在焊接前

的设计中留出相应的变形量。在焊件周围加固定，限制焊件的热力扩张。

再者，选择合理的焊接顺序，让各个方向的张力相互抵消，如，焊缝尽量靠近构件的中间轴，如果是非对称的构件，那么先焊接焊缝少的一面，对称焊缝的构件则要同时安排焊工进行对称焊接。段焊缝焊接可以使用分中对称焊接;长焊缝焊接，如焊缝长度超过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，控制焊接工艺参数，即焊接时的电流、电压和速度等。一般电流、电压和焊接变形呈正相关，与焊接速度呈负相关，所以，为了减少焊接变形，适当减少焊接时电流、电压，而提升焊接速度。

3 船体结构修理中常见问题的解决方法

对于船体的结构损伤一般是通过对船体进行覆板、焊接和改进等方法，或进行部件换新、红火校正等。在具体的修理过程中要根据结构部件的区别进行针对性修理。

（1）船体外板。船体外板容易发生电化学腐蚀现象，如果腐蚀的面积、程度和范围超出了正常腐蚀值，可以采取割换修理的方式。如果腐蚀面积不大、程度不强，如，在横行舱壁、甲班、内底板、和斜载板等部位出现裂纹，则可用低氢焊条进行全焊拼接，或者在部分位置上进行强材加扶[3]。如果船体撞击、触碰等因素造成横舱壁弯曲，则要在局部更换板材，再进行低氢焊接。

（2）顶边舱。顶边舱往往容易出现构件腐蚀现象，当甲板、斜底板等构件发生过分腐蚀现象要及时进行切割更换。在边舱的内纵骨、肘板和强框架等部位容易出现变形和裂纹，在进行割换后要进行局部增强。如果变形情况较为严重，也要增加肘板和纵骨数量。

（3）甲板。甲板部位容易出现变形、裂纹和沟槽腐蚀现象。对于舱口角隅、横向甲板条、舱口盖等部位，通常情况下进行局部换新，也可以適当增加换新构建的钢板厚度，焊接时进行强度加扶。如果甲板上出现多出裂纹，那么要把引起裂纹的原因找出进行彻底性修复。

（4）艏艉部。艏艉部的内部构件出现面积较大、程度较深的腐蚀和裂纹，一般采用割换方法处理。但是碰撞引起的变形缺陷，要在考虑总体的基础上换置构件，构建较厚的地方进行整合处理。如果螺旋桨激振引起船艉构件损坏，则要查明具体原因并进行针对性修复。

（5）底边舱。如果在双层底边舱、横舱以及舱底之间的过渡区域出现裂纹，那么可以把裂纹批掉，用焊条进行补接，而且确保要全焊透。如果裂纹蔓延到板材上面，那么可以割换局部板材，必要的情况下，还可以增加过渡肘板。如果在双层底边舱或底边舱的内部出现了严重的腐蚀和变形现象，一定要及时进行部件割换，否则容易发生安全事故。

（6）货舱。货舱中出现了腐蚀、裂纹和变形现象，要及时将腐蚀的部分进行割换，必要情况下，将舱内的肋骨、上下肘板进行平整整合。其次，在外板角和肋骨的焊缝部分，容易出现严重的腐蚀现象，要及时进行补焊。对于顶边、底边肋骨和下斜板的裂纹情况，可以采用割换方式进行补修。

4 结束语

船体结构直接关系到船舶的行驶安全，涉及船上货物、人员安全。因此加强对船体的结构修理，对有结构缺陷的船舶或故障进行及时维修和修复，保证船舶运行安全。另外，在船体结构修理中可以根据引发结构缺陷的原因进行具体分析，再采用合理的修理方法，除了船体结构维修，维修人员在平常也要多积累一些船舶的维修保养知识，加强对船体的结构保养。

参考文献

[1] 钱文.浅析船体结构修理中常见问题及解决方法[J].内江科技，2016，37（7）：56.

[2] 张现普.浅析船体结构修理中常见问题及对策[J].内燃机与配件，2018，（14）：143-144.

[3] 李庆宁.典型船体结构的修理及水火矫正工艺[J].中国修船，2010，23（06）：8-11.