初探船体结构详细设计的生产工艺性问题

发表时间:2021/1/13   来源:《科学与技术》2020年第27期   作者:于海燕
[导读] 在近些年之中,我国一些设计院在进行船体设计的时候,
        于海燕
        烟台中集来福士海洋工程有限公司  山东烟台  264000
        摘要:在近些年之中,我国一些设计院在进行船体设计的时候,总是将强度当作最为重要的部分,而对结构方面有所忽视,造成部分船只的工艺水平不高,建造成本较大,影响了正常使用。为此,相关人员就要提高重视程度,从多个层面入手,不断优化,进而提升设计效果。本篇文章主要描述了船体结构详细设计时,有关生产工艺方面的问题,并对于细节部分发表一些个人的观点和看法。
        关键词:船体结构;详细设计;生产工艺;问题探究
        一、分段划分图应用的意义
        分段划分图主要指的是工作人员基于船体本身的特色和相关工艺,对原有结构重新划分,将其变为特定的单元区。一般来说,所有细节部分都要设计到图纸之中。
        (一)分段合拢口
        对分段合拢口来说,在进行分段合拢的过程中,工作人员需要全面思考,把握是否有因素会对其正常合拢造成影响。如果有,就需要采取措施进行处理,将所有不利因素去除。在合拢的时候,将会影响分段的合拢和焊接。因此在设计的过程中,相关因素的思考就变得十分重要。一般来说,可以尝试对肋板上方的过焊孔展开优化,调整成下图右方的形式,并上交至船级社,让其自主确认。如此一来,在分段合拢的过程中,就不会出现无法正常合拢的情况[1]。
        (二)分段划分线
        在现有的结构图中加入划分线之后,工作人员就要做好分析工作,把握其是否会对板缝的布置工作造成影响,采取措施尽可能提升板材的利用率,缩减板缝数量。
        如下图所示,左边的污水井板缝和划分线的实际距离为350毫米,若从理论上来看,已经能够满足要求。但如果从钢材的利用率或者焊接工作来考虑,则需要进一步优化,调整为右图的形式。尽管其中有一条板子的厚度有所增加,由原本的15毫米增加至18毫米,但整体重量没有显著提升。

污水井板缝线的划分
        二、分段建造方法应用的意义
        对于分段建造,主要是参照船厂原有设备、工艺方式和结构特色,思考具体分段的模式。在设计的过程中,将这一部分考虑进来,能够有效提升建造效率和精度。
        (一)结构的连续和断开
        如下图所示,其是某个机舱的隔离平台以及纵壁结构,早期在进行设计的时候,主要从平台顶到纵壁的位置,并采用连续设计的方式。对于这一设计模式,在日常建造的过程中,平台、纵壁以及相关加强材料都至少有一面需要进行仰焊。显然,这就会给后期的装配工作造成了影响。为此,工作人员就需要对纵壁的连续设计进行调整,将其变为平台伸出的纵壁。这样一来,纵壁就从原本的连续状态变为断开状态。如此在实际建造的时候,焊接模式就能调整为平焊[2]。

隔离平台和纵壁结构
        (二)结构的强化
        在设计的过程中,工作人员应当尽量防止在开孔内部设置一条T型结构。毕竟板面本身除了要额外加工之外,现场装配的难度非常高,往往很难正常控制其中的精度。
        所以,在进行详细设计的时候,工作人员就要将原有的T型机构转变为L3结构,以便更好地进行装配,减少不必要的加工。
        三、焊接因素应用的意义
        在船体结构之中,通常各个构件都是一体的状态。所以,焊接一直都是非常重要的部分。为了保证效果,除了要思考焊接方式之外,还要尽可能降低焊接量。
        (一)焊接空间和方法
        所谓焊接空间,主要指的是工作人员在实际焊接的过程中,自己拥有的操作空间。如果在结构设计的过程中,未能提前对操作空间予以考虑,在实际建造的时候,工作人员就无法正常展开焊接活动,从而会提升施工难度,提高建造成本。
        (二)降低焊接量
        在实际建造的还是,若能在一定程度降低焊接量,将会大幅度提升整体速度、安全水平以及综合质量。
        如下图所示,其是某船只顶边舱斜板和侧板的连接,通过优化,将其变为圆形,仅仅只要再进行加工即可。如此一来,焊接工作的整体工作量就会大幅度降低,同时还能有效提升结构本身的综合强度,进而不再需要开展解密性实验工作。

顶边舱斜板和侧板的连接
        四、设计细节
        (一)减少装配时的加工
        在对船体结构进行设计的时候,有些结构就需要采取额外加工的方式。但是,这些结构的加工难度非常大,无法在前期设计的时候,提前将相关数据给出来,必须在装配的过程中,通过火工或者压制的方式,完成所有校正工作。如此一来,施工的整体难度就有了一定提升。因此,在设计的时候,工作人员就要根据实际情况进行调整,以此降低施工难度。
        (二)理论线的设置
        在进行设计的时候,工作人员理应全面思考,有效把握理论线的具体方向,并调整结构扶强材的朝向。一般来说,理论线的设计最好能给施工工作提供帮助,通过对早期工作经验进行总结。
        五、结束语
        综上所述,在船体结构设计的时候,实际需要考虑的内容有很多。因此,工作人员就需要做好分析工作,结合基本要求,不断调整,在保证质量达标的同时,还能缩减成本投入。
参考文献:
[1]刘文埙.船体结构详细设计的生产工艺性问题解析[J].建筑工程技术与设计,2017,000(023):5915-5915.
[2]黄习文.船体结构详细设计的生产工艺性问题探究[J].工程技术(全文版),2016(6):00189-00190.
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