解析舱体结构变形的预防与补救

摘要：使船舶舱体变形的原因有很多，应采取措施预防船体变形，一旦发生变形应采取措施及时补救，避免造成不良后果。

关键词：舱体变形；预防；补救

中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：

0前言

在船舶检验和过程中，经常发现一些船舶舱体结构发生变形，有甲板起波浪变形，有甲板与骨材之间脱焊，有舱口角隅处发生开裂变形，有舱体围板发生扭曲变形，并且导致船舶艏艉上翘或下跌变形等等，给船舶的安全运行埋下了隐患。

1船舶舱体结构变形的原因

1.1船舶超载引起变形。船舶结构大小，即板材的厚度与内部构件尺寸的大小，与船舶的吃水直接有关，吃水增加，则船体外板需加厚，内部构件的尺寸需加大，而每一艘船舶在设计时都有核定的吃水，从而船舶的结构大小也随之确定。船舶只有在核定的吃水下航行，才能使所用的材料承受许可应力作用，反之，如果擅自增加船舶吃水，结构所受到的实际应力将超过许可应力。

1.2增大舱口宽度引起变形。为了装卸货物方便起见，擅自增大舱口宽度，而增大舱口宽度，势必减少货舱区域两舷的甲板宽度。从理论上讲，其所在位置的甲板半剖面积（船体甲板中线一侧的横剖面积）则不能满足规范或通过力学计算要求所得之值，由于甲板半剖面积减少，直接导致船舶横剖面的惯性矩I减小，同时由于甲板半剖面积的减少，导致中和轴位置发生变动（向船底方向移动），致使中和轴至货舱口的距离增大，由于甲板半剖面积的减少，势必削弱船体中部的强度，导致船舶舱体发生变形。

1.3货舱围板本身存在缺陷引起变形。货舱围板本身存在的缺陷引起的变形，表现为两个方面：围板失稳引起的变形，这主要是围板上缘沿船长方向缺少加强筋，围板下缘沿船长方向折边板厚度和宽度达不到要求，围板超出甲板一定高度后，其上缘与甲板间无水平加强桁，防倾肘板高度和强度达不到要求，其下缘内侧与甲板横梁无肘板连接。货舱围板两端与前后舱壁、舷侧未形成有效连接引起的变形，这主要表现在部分船舶在围板结构上没有达到规范或船舶结构要求上所规定的要求，使围板、舱口端横梁两端得不到有效支撑，因而发挥不了应有的承载作用，仅靠甲板结构受力，导致甲板变形，产生波浪，甲板与骨材之间脱焊，导致舱体变形开裂。

1.4全船结构性缺陷引起变形。全船结构性缺陷通常是整个船舶的用料偏小，如整个船体外板厚度、全船结构用材尺寸等都达不到规范或计算所要求的值，这往往是为了省钱省材料，这些船舶出厂后往往到某些不规范的被利益所驱动的船检机构“检验”领证。这些船舶一旦投入营运后，势必产生严重变形。

1.5船舶焊接质量差引起变形。根据船舶焊接理论和焊接要求，船舶的所有重要部位、重要构件均为双面连续焊，其余部位和构件可为双面间断焊。若船厂在这一方面偷工减料，该双面连续焊的双面间断焊，甚至是一面间断焊，一面为点焊；该双面间断焊的采用点焊。这样板材之间表面上是“拼装”在一起，但由于焊接不到位，发挥不了应有的“板型结构的整体作用”，大大降低了“板型结构”应当能承受的应力。

2预防舱体结构变形的措施

加大对造船施工的管理力度，各级船检机构应加大对船厂的管理力度，通过加大对船厂的管理力度，预防建造过程中全船结构性缺陷的产生，如避免无图纸造船、不按图施工、擅自更改货舱口长度、宽度、偷工减料等现象的发生，严把船舶制造关，避免不合格的船舶出厂而流入运输市场。加大培训考核力度，上级主管部门应当加强对各类造船师的技术培训和考核力度，在业务上多培训，做到应知应会；在工作上多考核，防止失职渎职行为的发生。加大检查监督力度，上级主管部门应当加强对各级船舶检验机构的监督检查力度，凡属机构整体不按规范规定检验船舶的，应当视情节暂时或永久性地取消该检验机构的检验发证资格。合理装载，要防止局部应力集中，尽可能使载荷均布。

3舱体结构变形的控制与补救措施

3.1舱体结构变形的控制与补救。控制船舶的干舷实际上即是控制了船舶的吃水。正如上述分析的那样，货舱口区域不断地受货物重力和波浪浮力引起的交变应力作用，控制吃水，实际上就是使之所受到的应力，在许可范围内不至于超负荷工作，防止变形现象的产生。当然，控制干舷也有利于船舶的航行安全。补偿由于增加货舱口宽度而减小的甲板半剖面积，使船体中部结构的削弱得到加强。通常的做法是将货舱区域较薄的甲板更换为较厚甲板，将货舱区域甲板纵桁、甲板横梁T型材的面板割下，增加其腹板高度，然后再将面板焊上，或者整体更换T型材，有时为了方便节约起见，在原T型材的面板上与原腹板对齐位置，直接将需要增加的腹板施焊在原面板上，然后在新增加的腹板上再安装新的面板，这样既保证了腹板高度，同时也增加了腹板的稳定性和刚度。增加货舱口长度后的补救措施，在舱口围板中点处加“支撑”，以减少舱口围板的跨距。为了确保支撑的有效性，通常采用加支撑箱（墩）而不采用加型材支撑的支撑方法，因为型材支撑往往由于“稳性”得不到保证，且由于装卸工具的碰撞容易变形，不能发挥应有的支撑作用。

3.2舱体围板本身存在缺陷的补救措施。舱体围板失稳的补救措施，增加舱口围板上缘沿船长方向的加强筋，通常在舱口围板上缘加焊实心半扁圆形型材或钢管，增加舱口围板下缘折边板（面板）厚度和宽度，或更换折边板，同时，舱口围板下缘内侧用肘板与每档甲板横梁连接，上缘与甲板间加水平加强桁，并增加甲板上防倾肘板高度和强度。货舱围板两端与前后舱壁、舷侧未形成有效连接产生变形的补救措施，舱口围板在舱口前后端横梁处等材料向舱壁延伸，并在舱壁处一档肋距范围内用增高腹板的方法或采用加肘板的方法予以加强过渡，同时在舱壁上相应位置的反面，加设舱壁扶强材，防止舱壁产生应力集中而变形，同时又能将货舱围板上所受到的力传递并分布到整个船体结构上；舱口前后端横梁用等材料向两舷延伸，并用肘板与舷侧强肋骨予以加强过渡，使舱口围板与舱口端横梁分别在纵向和横向均形成完整框架，从而使舱口围板上所受的力能部分转移到船体上的其他构件。防止舱口角隅处变形开裂的补救措施，在舱口围板四角隅处的甲板上加腹板，腹板厚度应大于等于原甲板厚度且面积不宜过小，具体面积视船舶本身的大小而定，同时，腹板的四角应为圆角，腹板的四边方向不应沿船长或船宽方向布置，应成一定的交角，腹板除四周施焊外，还要多开孔塞焊，使之与甲板形成有效连接，防止应力集中而使舱口角隅处变形开裂。除在舱口围板四角隅处的甲板上加腹板外，另一个措施是货舱口四角应做成圆弧型，防止尖角处产生应力集中，而使货舱口四角隅处产生裂纹。船舶焊接质量差的补救措施，根据船舶焊接理论和焊接要求，船舶的重要部位或重要构件，如外板与甲板、强肋骨、中内龙骨、舱壁之间均为双面连续焊；甲板与甲板纵桁、舱壁之间均为双面连续焊；舱口围板与甲板之间为双面连续焊等；其余部位和构件，如水平桁、旁内龙骨、甲板纵骨、普通肋骨、舱壁扶强材等可为双面间断焊等等，凡不能满足上述要求的焊缝均要求补焊。

4结束语

在造船过程中加强质量控制，使用中也采取预防措施，发现船体结构出现变形，要及时采取补救措施，确保船舶的安全运行。