【关于散货船舱口角隅的一些分析】 舱口角隅

　　摘　要： 介绍了某散货船舱口围角隅板的设计、舱口围角隅板的加工以及现场施工应注意的问题，希望能够对船体验船师、船东代表以及设计及现场施工人员有所帮助。　　关键词：散货船　舱口角隅　分析
　　中图分类号：U672　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）007-066-02
　　多年来，散货船船体结构的疲劳断裂引起了大量代价昂贵的维修工作，而舱口角隅处是疲劳问题的高发区之一，目前在世界处于金融危机后，船舶市场严重下滑的情况下，对于在建船舶，船东、船检对此处要求近乎苛刻，某船厂92500吨系列散货船都发生过角隅板挖换的情况，由于舱口围角隅的插厚板板厚都较厚，分别为19AH36、24AH36、22DH36、27DH36，如若挖换，一方面现在钢材市场升温，进货周期长，另一方面板材规格特殊，价格偏高，加上人工劳力费用，损失较大。该厂92500Dwt散货船有7个货舱，其中4号舱为重压载水舱，每个舱口有4块角隅板（嵌接板），共28块，分布在HS21P/S、HS22P/S、HS23P/S、HS25P/S、HS27P/S、HS29P/S、CS22P/S、CS24P/S、CS25P/S、CS26P/S，可以说涵盖了大部分顶边舱分段，根据现场报验情况来看，角隅板在分段报验时会检查一次，在合拢后也会检查一次，此处一旦出现问题，必然会影响生产进度。
　　1 92500Dwt舱口围角隅板的设计
　　92500Dwt舱口角隅处呈抛物线形过渡，线型要平滑光顺，退审版本中，角隅板的典型结构尺寸如图1。
　　从图1可以看出92500退审的角隅板尺寸较大，在长度方向达到了3050mm，宽度方向达到了3750mm，而在船体排板中，像舱口角隅板这样重要的构件，是不允许将长度与宽度互相替换的，否则力学性能达不到标准，所以角隅板宽度超出了船厂所能订购板材的最大宽度3200mm，因此在首制船排板时我在角隅板上增加一道断缝，分为2250mm与1500mm两块，从后来船东及船检的态度来看，虽然规范没有明确说明，但在角隅板这种高应力区域增加板缝实际上是比较忌讳，因此，到该厂后续船送审时，在船厂的提议下，按照规范进行了重新校核。在CSR共同规范第3章第6节9.6.3中阐明：对于货舱区域内的舱口，对于开口呈椭圆形或抛物线和半轴椭圆形的角隅处，抛物线拱的一半长度不小于a、舱口宽度的1/20或600mm，取最小值，横向；b、横向尺寸的两倍，船厂方向。其嵌接板，净厚度按照下列公式得到：
　　TINS=(0.8+0.4L/b)*t
　　取不小于t或大于1.6t
　　式中：L——两连续舱口间横向甲板条在所考虑的角隅处的宽度；
　　B——所考虑的舱口宽度，m，沿横向量取；
　　T——舱口边的甲板的实际净厚度，mm。
　　对端部舱口的末端角隅，嵌接板的厚度应大于相邻甲板的实际厚度的60%，当计算表明舱口角隅处的应力小于许用值时，船级社可接受较小厚度。嵌接板的尺寸如图2。
　　其中d1，d2，d3，d4应大于普通扶强材的间距。
　　根据实际计算TINS=(0.8+0.4*8.53/16.97)*22≈23m，再加入4mm的补偿（23mm为换新厚度），所以嵌接板为27 DH36满足要求，尺寸按照规范要求可缩小为如图3。
　　由于该舱口是抛物线型，故在d3的距离由设计院直接计算所得，d1，d2，d4满足规范要求，最终该系列船舱口围嵌接板的尺寸得到了船级社的认可，使得施工设计不需要在嵌接板上额外增加板缝，规避了潜在的风险。
　　2 舱口围角隅板的加工
　　舱口围角隅板的加工，在CSR散货船共同规范第11章第1节1.1.1中阐述：切口、舱口角隅等自由边（切割面）应适当作预处理，不应有凹口。通常，切割波纹等缺陷不应用焊接来消除，而应打磨平顺。所有边缘均应平整，或在高应力部位应予倒圆。1.1.2描述：舱口角隅应以机械切割加工。对于以上两点，角隅板加工成形后应有良好的圆角和光滑的边缘，并且舱口角隅板加工时严禁火焰切割，需使用等离子切割。某厂该系列首制船角隅板就发生过在圆弧处有切割凹坑的情况，结果修复后效果不理想，此块角隅板进行了挖换。而从其他船厂介绍的经验来看，船检推荐的通常做法是将角隅板边缘加放2～3mm余量，使用等离子切割后，使用预先制作好的模板靠样打磨将角隅板最终加工成形。
　　3 现场施工应注意的问题
　　(1)舱口角隅板现场施焊时应按照工艺要求将坡口打好，定位尺度及装配间隙要符合工艺和图纸要求（强力构件对接焊缝可错位0.15t，最大不超过3mm），避免强制装配，以减少构件的内应力。焊缝坡口区域的铁锈、氧化皮、油漆等杂物必须清除，并保持清洁和干燥。由于板厚较厚，特别要注意控制焊接变形，一旦发现变形现象，严禁私自使用水火校正，需立即上报，通过与船东、船检协商来解决问题，如若被船东、船检发现私自水火校正，其有权怀疑角隅板材料性能发生变化，可要求进行材料化学分析和材料性能实验，如果不达标，可要求挖换。角隅板在焊接完毕后，需进行100%UT检测。
　　(2)角隅板圆弧边缘禁止使用补焊打磨来消除缺陷或者为了方便起见在角隅板上焊接吊码、支撑等构件，此区域属于高应力区，严禁动火。
　　(3)现场开孔时需要注意，2006钢制海船入级规范中规定了在强力甲板舱口边线的开口应尽量减少，并应避开舱口角隅。可以看出角隅板是严禁开孔的，如若有，必须进行挖换。
　　以上论述是笔者通过与船厂、船检沟通以及查阅相关资料对于角隅板这处重要结构的一些心得，希望能够对船体验船师、船东代表、以及设计及现场施工人员有所帮助，由于水平有限，上述论点有谬误之处请不吝斧正。
　　参考文献：
　　[1]　法国BV船级社.船舶入级规范和规则1996(第四分册)[S].上海:上海科学普及出版社,1997.
　　[2]　中国船级社.钢质海船入级与建造规范[S].北京:人民交通出版社,1996.