船體構(gòu)件開孔及補(bǔ)強(qiáng)探討

摘 要：構(gòu)件開孔是船舶設(shè)計(jì)和建造過程中重要環(huán)節(jié)之一，其目的是保證船舶安全性能和使用性能，改善施工環(huán)境和縮短建造周期，對(duì)船舶建造過程中結(jié)構(gòu)開孔問題進(jìn)行分析，歸納出合理的開孔大小、位置和結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)方式。

關(guān)鍵詞：安全； 經(jīng)濟(jì)； 改善工作環(huán)境； 補(bǔ)強(qiáng)

中圖分類號(hào)：U663.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 前言

在船舶的設(shè)計(jì)和建造過程中，因各種施工和實(shí)際需要，我們會(huì)在船體上開設(shè)多種孔。船體開孔分為結(jié)構(gòu)孔和工藝孔，而大多數(shù)船體開孔是開設(shè)在船體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，特別是在液艙分艙結(jié)構(gòu)中。由于結(jié)構(gòu)開孔相對(duì)尺寸較小，往往不被重視，但又極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，從而給船舶的運(yùn)行帶來的一定的危險(xiǎn)性。 而工藝孔的開設(shè)是船舶建造過程中一項(xiàng)重要的工藝措施，它可以保證船船建造質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，縮短建造周期，方便工人施工，同時(shí)改善作業(yè)環(huán)境，保證安全生產(chǎn).本文結(jié)合目前船廠進(jìn)行船舶建造檢驗(yàn)和施工的實(shí)例，就船體結(jié)構(gòu)開孔的種類、作用、要求和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及工藝孔開設(shè)等問題進(jìn)行分析和探討。

2 結(jié)構(gòu)開孔種類及作用

船體結(jié)構(gòu)內(nèi)部開孔大致分為以下幾類：減輕孔、人孔、流水孔和透氣孔、骨材貫穿孔、管系（電纜）穿孔、通焊孔、止漏孔、塞焊孔等。這幾類孔所起的作用不可小覷，如減輕船舶結(jié)構(gòu)重量進(jìn)而降低造船成本；方便檢查和施工人員進(jìn)入船底位置進(jìn)行檢查和維修；船舶在壓載和裝油時(shí)艙內(nèi)的空氣能通過透氣孔自由流出艙柜中，確保油水順利壓滿，減少自由液面對(duì)船舶穩(wěn)性影響和氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)對(duì)船體結(jié)構(gòu)的破壞；保證強(qiáng)構(gòu)件的連續(xù)性和整體強(qiáng)度；對(duì)構(gòu)件對(duì)接縫和角接縫的焊透和包角焊；防止相鄰液艙的液體相互滲漏；結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接的連續(xù)性等。針對(duì)以上結(jié)構(gòu)開孔中之一塞焊孔的特點(diǎn)，對(duì)開孔要求作出簡(jiǎn)單概述。

此孔是疊合板之間的一種連接方法，為保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和方便焊接而開設(shè)的一種孔。常用在導(dǎo)流罩、艉鰭、舵葉、軸包板外板裝焊上， 塞焊和槽焊焊縫的尺寸、間距、填焊高度應(yīng)符合下列規(guī)定：①塞焊孔的最小直徑不得小于開孔板厚度加8mm，最大直徑應(yīng)為最小直徑值加3mm，或?yàn)殚_孔件厚度的2.25倍，并取兩值中較大者。槽孔長度不應(yīng)超過開孔件厚度的10倍，最小及最大槽寬規(guī)定與塞焊孔的最小及最大孔徑規(guī)定相同；②塞焊焊縫的最小中心間隔應(yīng)為孔徑的4倍，槽焊焊縫的縱向最小間距應(yīng)為槽孔長度的2倍，垂直于槽孔長度方向的兩排槽孔的最小間距應(yīng)為槽孔寬度的4倍。

3 工藝孔種類及要求

工藝孔包括手孔、臨時(shí)人孔、通風(fēng)孔、臨時(shí)通道等。工藝孔的形狀，根據(jù)用途、作用及所處位置、結(jié)構(gòu)實(shí)際情況而定，但應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)域，結(jié)合將來復(fù)位的工藝性等因素全面衡量決定，主要目的為方便船體、舾裝、機(jī)裝、電裝等施工人員進(jìn)入船體狹窄部位和有些構(gòu)件無法施焊和局部涂裝部位，以及空氣流通不暢，不利于有毒有害和易燃易爆氣體排出等情況。必要時(shí)開設(shè)臨時(shí)工藝孔，待施工完成后封回。通常為長方形、橢圓形工藝孔，其大小按需要而定，長方形工藝孔四角應(yīng)避免應(yīng)力集中，如附近已有焊縫則應(yīng)利用原焊縫，沒有焊縫的應(yīng)最小倒R100mm圓角且應(yīng)大于等于5倍的板厚；當(dāng)開孔與板縫相交時(shí)，孔邊緣離板縫不小于75mm。所有工藝孔必須在進(jìn)行艙室密性以前封補(bǔ)，并采用CO2陶瓷襯墊焊，焊前必須由船東及船檢認(rèn)可，密性焊縫100%無損探傷。工藝孔的封補(bǔ)待其它工種施工完成后，再進(jìn)行封補(bǔ)。

在肘板趾端處開設(shè)此類孔（流水孔），在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)就可以避免出現(xiàn)問題，進(jìn)而減少補(bǔ)強(qiáng)這道工序；當(dāng)此孔作為止漏孔時(shí)，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段往往會(huì)忽略此孔的重要性，為防止兩液艙的相互滲漏，有時(shí)需要在此位置開設(shè)止漏孔，但這又與規(guī)范相矛盾，故在完工此孔端部包角焊后，應(yīng)對(duì)此孔按照如圖4進(jìn)行加強(qiáng)。

5 結(jié)論

船體構(gòu)件開口是否合理，不僅影響到船舶的建造質(zhì)量，關(guān)系到船舶運(yùn)營、船舶載重量、使用性能和安全性能，而工藝孔的開設(shè)，雖然增加了船體的工作量，但對(duì)提高船舶生產(chǎn)效率、滿足生產(chǎn)需要是必不可少的，所以合理的船體結(jié)構(gòu)開孔是至關(guān)重要。

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