1、大型船舶的结构特点与机务管理与河北远洋研讨座谈资料中国船级社广州分社张宇目录 航运形势对船舶大型化的要求 大型船舶的特点 大型船舶对机务管理的要求 大型船舶在监造和修理中应该注意的问题 航运形势对船舶大型化的要求 随着全球经济一体化的进程，各国和各地区根据自己的优势和特长发展相关产业，这是一个大的趋势。那种各国平均发展各个行业的封闭式经济模式已经过时。这意味着，各种产业向特定的地区集中。比如我国，已经被喻为世界工厂。这使得某些原材料和产品都需要进行较长距离的运输。我国是一个资源相对贫乏的国家，要支持经济的高速发展，需要大量进口各种原材料，同时我们的产品也需要输送到全球的消费者手里。这种大宗货物
2、的运输，最为经济的方法就是水路运输。我国目前的发展阶段还是处于经济腾飞的初期，一些科技含量不太高的产业占了国民生产总值的主要份额。也就是说，在世界范围的经济分工中，我国还只能够生产一些有形的、量大的产品。无论是原材料的进口和产品的出口，都需要船舶来运输。所以，航运业对我国的国民经济起到一个至关重要的作用。从2004年的统计数据来看，我国共进口了原油1.2亿吨，铁矿砂2.3亿吨。这是我国进口量最大的两种原材料。这对于保障我国经济的发展起到关键的作用。大家都知道，对于大宗货物，最经济运输的方式就是船运，而船舶越大，分摊到单位货物的上的运输成本就越低。所以，大宗货物的运输，一个是专业船舶，二是大型船
3、舶。但是大型船舶的发展又受到航道和码头的限制。所以我国现在正在发展大型的散货和矿砂码头。从我国的发展趋势来看，最近一个时期内，原油和铁矿砂的进口量还要进一步增长，直到我国的经济发展模式有了根本性的改变为止。到那时，铁矿砂的进口量可能会大大回落，但原油的进口量大大下降的可能性相对较小一些。所以大型船舶在我国还是很有发展前景的。就算我国的经济发展模式发生了变化，但还会有其他国家或地区接过这个接力棒的，因为这些科技含量相对较低的产品的市场还是存在的。大宗货物的运输市场仍然存在。从我们河北远洋的情况来看，最近在不遗余力地发展大型船舶，这是具有战略眼光的做法。但是，大型船舶有它自身的特点，无论是从规范、
4、设计、审图、建造、船公司的管理、船舶的维修都应该作出相应的转变。才能够降低营运成本、保证船舶的安全航行。根据河北远洋的情况，下面着重就大型船舶的机务管理和维修谈谈看法。供大家参考。大型船舶的特点 粗看起来，大型船舶与中小型船舶除了尺度上不一样，其他没什么区别。但我们仔细分析一下，就会发现有很多特点的。这些特点主要反映在结构上。我们首先从以下受力和材料使用方面来看一看大型船舶结构的特点：大型船舶在很多人眼里只不过是尺度大一点而已。但我们说，尺度的变化会使得他们的受力情况发生很大的变化。这种变化可能是很多人都没有料想到的。首先，我们从因次分析的角度来看一看：我们知道，对于船体结构而言，最主要是船体
5、的总纵强度。我们是把船体看成一根梁（习惯称为船体梁）来看待的。对于梁结构，它的强度是与他的尺度呈3次方的关系。也就是说，如果形状相似的前提下，梁结构的尺度放大1倍的话，他能够承受的弯矩就会扩大到原来的8倍。我们再来看看船体所承受的弯矩，如果所装载货物的比重不变的话，船体梁上的分布载荷就与它的截面积成正比。即分布载荷与尺度的2次方成正比。根据结构力学，沿船长两次积分后，可以得到船体梁所承受的弯矩。所以船体所承受的弯矩的主要部分与船体尺度的4次方呈正比。根据上面的情况，我们可以得出结论，如果按照比例放大的话，船舶尺度越大，应力水平就会越高。大致上，船长大一倍，应力水平也应该高一倍。但我们通过合理的
6、设计，可以使得应力的分布更为合理。事实上，我们可以发现，船舶的尺度越大，满载排水量中，空船重量所占的比重反而有所下降。这一方面说明，现代的设计技术和设计手段已经非常先进，能够对船体结构进行大规模的优化。另一方面，这样优化的前提是保证船舶结构的完整和良好的状况。由于经过优化后，船舶的强度裕度已经所剩无几了。所以对于这样的船舶，加强管理，保持船舶结构的良好状态是十分必要的。由于结构优化的结果，大型船舶的高应力区域比较多。这是大型船舶的特点之一。高应力区结构的要求比较要高，因为很小的结构缺陷，比如由于腐蚀引起的边沿光洁度的降低、由于货物撞击引起的结构变形等都容易使得结构强度的下降。而在进行结构分析时
7、，都是以理想的状况作为分析依据的。所以，对于高应力区部位应该加强结构检查。这给船舶的日常保养增加了不少难度。大型船舶的结构经过优化后，应力水平大大提高，大型船舶上的应力较高的部位，就必须采用高强度钢。同时为了减轻船舶的自重，降低建造成本，提高经济性，船厂也愿意大量采用高强度钢。所以大量采用高强度钢是大型船舶的又一大特点。但是，高强度钢的大量使用对船舶结构业带来了一些不利的影响。普通强度钢高强度钢 当结构局部的应力水平超过屈服强度时，这个部位的材料就会屈服，使得应力会在结构系统中重新分布。高强度钢有一个特点，就是从屈服点到强度极限之间的应变区间比例偏低。也就是说，高强度钢组成的结构系统，这种应力
8、重新分布的能力比较低。由于高强度区域的大量存在，船舶结构的损坏方式也有所不同。疲劳损坏的情况经常出现。这种损坏的可怕在于它更难以发觉和检查，从而威胁到船舶的安全。高强度钢的使用使得结构尺寸减小，从而使得结构发生屈曲的可能性大大增加。由于高强度钢的大量使用，钢材经常工作在接近屈服点的区域，根据钢材的特性，在这些高应力部位，钢材的应变量偏大。目前船用的大部分涂料的弹性都跟不上，这就导致涂层得开裂。另一方面，应力水平的提高，使得应力腐蚀更加严重。这给防腐工作带来了更高的难度。这也是大型船舶的一个特点。根据上述特点，我们应该针对大型船舶的特性进行管理和保养，才能够既降低营运的成本，又能够保证安全。值得
9、注意的是，由于计算工具的发展，相对稍小一点的船舶也开始拥有大型船舶的这些特点。一些船级社为了满足一些客户（主要是船厂、设计方和一些船东）的要求，同时也为了显示其技术，从规范的角度鼓励将船舶设计建造得越来越轻。国际船级社协会（IACS）已经注意到这种动向，最近决定出台共同规范（Common Rules），以避免船级社在船舶强度标准方面的竞争。我们注意到，这个共同规范只包括两个方面：一个是散货船的规范（JBP），另一个是油轮的规范（JTP）。大型船舶对机务管理的要求 由于大型船舶结构具有上述特点，所以我们就要针对这些特点进行管理。通常应该注意到以下几个方面：1.使用上要宁可保守一点，要保证船体结构
10、不要超过允许的使用负荷。比如在压载和配载时，考虑要周到一些，要考虑在航行途中油水部分消耗的情况。2.加强结构的检查，发现问题应该及时解决。特别要注意高应力区域的检查，重点要检查是否存在疲劳损坏开裂的情况。3.一般来说，高应力区可以从图纸、计算书和自查手册中查到，也可以向验船师了解。常见缺陷：a.肘板趾端或构件突然中断处。b.要特别注意肘板趾端焊缝成形不好的部位。b.开孔边沿c.尤其注意开孔边沿不光滑的部位c.强力构件相交部位，如甲板纵骨、舷侧纵骨及船底纵骨与强框架相交处，斜凳板与内底板相交处等等。d.搭接部位e.舱口角隅一旦发现了疲劳损坏，应该尽快进行结构改进，防止再次出现疲劳损坏。3.对于大
11、型船舶，还要注意检查是否有构件或半才发生了屈曲（失稳）。屈曲一般发生在受压应力比较高，而结构相对较薄的部位。如甲板，尤其是舱口间横向甲板条。对于那些槽形舱壁的散货船，如果没有上壁凳等强力横向支撑，舱口间横向甲板条的屈曲更为常见。另外一些强力肘板、较为单薄的横向强框架也是屈曲较为常见的问题。大型散货船的双层底较高，肋板的屈曲也是值得关注的问题。4.因为高应力区域的腐蚀问题比较突出，所以保持防腐系统的完整有效十分必要。在涂层的选用方面应该特别讲究。当钢材受到拉应力的作用时，如果没有涂层的保护，腐蚀的速度会大大加快。这就是所谓的应力腐蚀现象。应力腐蚀与钢材受到的拉应力有关，而高强度钢在防腐蚀方面比普
12、通强度钢并没有优势。也就是说，受到同样大小拉应力的作用，高强度钢何普通钢材的腐蚀基本是一样的。而高强度钢受到的负荷一般比普通强度钢要大，所以在涂层失效的情况下，高强度钢比普通强度钢的应力腐蚀更为严重。我们知道，钢材的弹性模量都是一样的。这就意味着更高的应力会导致更大的应变。由于往往高强度钢所受的应力较大，它们的变形量也就较大。但问题在涂层通常不具备这样的弹性，这就会使得涂层容易开裂。根据常识，涂层一旦开始损坏，如果不能在短时间内进行修复的话，整个涂层系统将会很快失效。所以我们在进行结构检查的时候，还应该注意到涂层的状况。一旦发现涂层开始损坏，就应该尽快修复涂层。为了保证涂层的修复质量，使得经过
13、修理的涂层能够起到相应的作用，涂层的修复应该严格按照规定的工艺进行。我们强烈建议大家在进行油漆工程前，咨询相关的油漆商和专家，尤其是原来涂层的油漆商。因为补漆还是有很多讲究的。如果无法联系原来涂层的油漆商，我们建议按照以下的原则进行：o 选用油漆品种时要注意与原来油漆的相容性。因为上 下层油漆之间的结合力很大程度上与油漆品种相关。如果涂料配套不好，则在使用过程中容易出现漆膜成片脱落的现象，严重影响了涂层的防腐效果。下面是常用的油漆品种的配套适应性，可以供搭架参考：下层涂料上层涂料油性系沥青系氯化橡胶系环氧树脂系焦油环氧系乙烯系醇酸树脂酚醛树脂油性系沥青系氯化橡胶系环氧树脂系焦油环氧系乙烯系醇酸
14、树脂酚醛树脂表中：表示配合最佳；表示配合尚可；表示配合不好；表示不能配合。o 要注重油漆前的表面处理。这是一个非常关键的步骤。一般应该进行淡水清洗和彻底的除锈，与原来涂层相接的部位还应该进行拉毛处理。清洗一般要用高压淡水或用淡水浸泡的方法，目的是去除原来表面的盐分。除锈应该彻底，一般的手工拷铲是达不到要求的，应该采用砂轮或拷铲加电动/风动钢丝刷的方法来达到。新旧涂层相接部位的拉毛一般用砂轮和钢丝刷来进行。宽度应该在2040mm，以避免涂层在该部位开裂。o 涂敷时尽可能进行多道涂敷，以达到一定的漆膜厚度。漆膜厚度十分重要，这是涂层抗渗透性的一个关键指标。因为除了外力作用，涂层的损坏主要是因为电解
15、质渗透到了钢材表面而引起的，涂层的抗渗透性能决定了它的寿命。多道涂敷还可以减少涂层的缺陷，因为后一道涂层可以覆盖前一道的针孔。而且手工涂敷厚度一般比较薄，多道涂敷也是增加涂层厚度的一个办法。o 补漆时还应注意环境。对于常用涂料而言，标准的施工环境是温度1030、湿度在80%以下。湿度和温度的控制对于营运船舶来说比较困难。但是我们可以选择比较合适的时机，尽量靠近这个标准。5.由于大量高应力区的存在，和大量采用高强度钢，大型船舶的修理一般时间较长，难度也相对较大。对于公司来说，这意味着营运成本的大幅度增加。所以，我们认为应该加强日常的结构保养，尽量减少或避免对船舶进行结构性的修理。6.结构保养的关
16、键是避免腐蚀对结构的损害，所以保持防腐系统的完整有效非常重要。而防腐系统保养的重点是在压载水舱。这种工作在船舶涂层状况较好的时候就开始，可以获得比较理想的结果。对于涂层不好的现有船舶，主要是采用牺牲阳极等补救措施，以降低腐蚀的速度。当然对涂层不好的现有船舶的压载舱采取全面更新涂层是一个更为理想的方法，但这需要较大的一次性投入，不是每个船东都能做到的。6.还有一个值得关注的问题是航修。我们一直反对请航修队对船舶进行结构性的修理。因为大部分航修队的装备达不到结构修理的最低要求，人员的配备和水平跟正规船厂还有差距，修理的质量令人怀疑。船舶因为请航修队进行结构修理后出问题的例子屡见不鲜。对于大型船舶而
17、言，由于结构应力水平较高，材料较为特殊，所以应该尽量避免对主体结构采用航修的方法。大型船舶在监造和修理中应该注意的问题大型船舶的特点决定了它们的建造和修理难度较大。而我国目前的船厂还有不少不尽人意的地方。具体表现在：修船厂目前以外包工为主，工人的素质参查不齐。船厂目前仍普遍采用工时分配制度，客观上造成部分工人忽视修理质量。而由于大部分机务是轮机长出身，对结构 修理不够熟悉，对于修船时的质量控制客观上存在难度。船舶结构修理是机务经常碰到的情况。尤其是大型船舶的修理，由于船舶较大，要求较高，光靠验船师是很难作到有效控制的，需要机务人员的合作才能对修造船质量进行有效控制。所以机务也应该有这方面的知识
18、。1.结构用材组成船体结构所使用的钢板、型材及焊接材料均应持有本社颁发的产品证书，以证明它们符合本社材料与焊接规范的有关要求。钢材衡量钢材主要有两个指标，一是材料的屈服极限，它体现的是强度，一般分为普通钢和高强度钢两类；另一个是材料的韧性，它是用冲击试验的温度来衡量的，分为A、B、D、E、F五个等级。其中F级的钢材只有高强度钢才有，而B级钢只有一般强度钢。这两个指标都不得低于图纸的要求。一般来说强度超出图纸的要求太多也是要谨慎的，因为这也会带来一些其他方面的问题。钢材的等级可以从它的牌号中看出来。一般强度钢是船舶结构最常用的钢材，它们的牌号有4种：CSA、CSB、CSD、CSE牌号中CS是表示
19、CCS认可的一般强度钢，最后面的字母是表示它们的韧性等级。一般强度钢的屈服强度要求不低于235N/mm2。高强度钢有32级、36级、40级，它们的屈服强度分别是：315N/mm2、355N/mm2、390N/mm2。高强度钢的牌号比较好记，一般是韧性等级符号在前，后面跟着是强度等级。如：D32表示屈服强度为315N/mm2，韧性等级为D级的高强度钢；而E36表示屈服强度为355N/mm2，韧性等级为E级的高强度钢。至于钢材的韧性，是用冲击试验的温度来衡量的。每一个强度级别的船用钢材，它要求的平均冲击功都是一样的，但每相差一个韧性等级，要求的冲击试验温度相差20。下表是常用高强度钢的性能：试验温
20、度强度等级20 0 204060 普通强度钢（235N/mm2）CSA CSBCSDCSE-高强度钢 315N/mm2-A32D32E32F32355N/mm2-A36D36E36F36390N/mm2-A40D40E40F40 焊接材料 焊接材料同样应有CCS的证书，以证明它们符合本社材料与焊接规范的有关要求。焊材同样有等级，焊接不同的钢材时要使用相应等级的焊材。焊材同样有强度和韧性的区别。常用的焊接材料有：1、2、3、1Y、2Y、3Y、4Y等几个等级。其中前面的数字表示韧性等级，后面的Y或Y40等表示强度级别。它们的力学能见下表：焊材级别焊材级别1、2、3、1Y、2Y、3Y、4Y2Y40、
21、3Y40、4Y40、5Y40屈服强度屈服强度N/mm2305 375 400抗拉强度抗拉强度N/mm2400560490660510690根据钢材和焊接材料的性能对比，可以得出焊接材料的选用配套表：要知道所采用的是何种等级的焊材，可以查看焊材的产品证书。目前船厂大量采用的焊材分为焊丝和焊条两种。虽然焊条是一种最为古老的焊接材料，但是由于它有着特别的性能和灵活的焊接方式，所以在船厂里还在大量地使用。焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类，他们有着不同的性能：酸性焊条碱性焊条施工方便脱渣容易焊缝金属韧性低施工不方便脱渣较难焊缝金属韧性好(1)船体大合拢时的环形对接缝和纵桁材对接缝；(2)具有冰区加强级的
22、船舶，船体外板端接缝和边接缝；(3)桅杆、吊货杆、吊艇架、系缆桩等承受强大载荷的舣装件及其所有承受高应力的零部件；(4)要求具有较大刚度的构件，如首框架、尾框架、尾轴架等,及其与外板和船体骨架的接缝。(5)主机基座及其相连接的构件。我们知道材料的韧性对于结构安全十分重要，所以在CCS规范中，对于以下部位，要求采用碱性焊条：其实，焊材选用的原则非常明确。一般来说，可以按照以下原则来选用焊材：一般情况下，选用的焊接材料的强度和韧性均应不低于母材。在高强度钢和高等级钢材的焊接时要特别注意。母材被焊接连接时,除在结构不连续处或应力集中区域内应选用较高强度等级的焊接材料外,一般可选用与较低强度级别的母材
23、相适应的焊接材料。母材的连接强度相同,韧性级别不同时,结构受力情况复杂或施工条件恶劣者外,一般可选用与较低韧性级别相适应的焊接材料。上面是一般的选用原则，但还有一些特别的情况，尤其对于一些高应力区和重要的部位，验船师可能会要求采用较高等级的焊材。以保证焊接部位的性能。下面是一些常用焊条的性能：牌牌号号 新新牌牌号号 (G GB B 标标准准)焊焊缝缝强强度度 (k kg gf f/mm2 2)(抗抗拉拉/屈屈服服)药药皮皮类类型型 电电流流形形式式 适适用用范范围围 J J4 42 21 1 E E4 43 31 13 3 4 42 2/3 30 0 氧氧化化钛钛型型 （酸酸性性）交交直直流流
24、 一一般般低低碳碳钢钢结结构构。J J4 42 22 2 E E4 43 30 03 3 4 42 2/3 30 0 钛钛钙钙型型 （酸酸性性）交交直直流流 一一般般低低碳碳钢钢结结构构，船船舶舶结结构构中中最最常常用用。J J4 42 23 3 E E4 43 30 01 1 4 42 2/3 30 0 钛钛铁铁矿矿型型 （酸酸性性）交交直直流流 一一般般低低碳碳钢钢结结构构。J J4 42 24 4 E E4 43 32 20 0 4 42 2/3 30 0 氧氧化化铁铁型型 （酸酸性性）交交直直流流 同同上上 J J4 42 27 7 E E4 43 31 15 5 4 42 2/3 3
25、0 0 低低氢氢型型 直直流流 重重要要低低碳碳钢钢结结构构，是是船船舶舶结结构构最最常常用用的的低低氢氢焊焊条条。J J5 50 06 6 E E5 50 01 16 6 5 50 0/3 35 5 低低氢氢型型 交交直直流流 重重要要低低、中中碳碳钢钢结结构构。J J5 50 07 7 E E5 50 01 15 5 5 50 0/3 35 5 低低氢氢型型 直直流流 重重要要低低、中中碳碳钢钢结结构构。J J6 60 07 7 E E6 60 01 15 5-D D1 1 6 60 0/4 45 5 低低氢氢型型 直直流流 相相应应强强度度的的低低合合金金高高强强度度钢钢结结构构。J J
26、7 70 07 7 E E7 70 01 15 5-D D2 2 7 70 0/5 50 0 低低氢氢型型 直直流流 相相应应强强度度的的低低合合金金高高强强度度钢钢结结构构。目前船厂最常用的手工焊条有J422、J427、J502、J506、J507几种。其中J422的用量最大，它是属于1级焊材。普遍用于船体的一般结构的焊接。其次是J427，这是一种碱性（低氢）焊条，属于3级焊材。一般用于韧性要求较高的一般强度钢材的焊接。J502是一种比较常见的高强度焊条，属于1Y级。但这种焊条的韧性不好，限制了它的使用。J506 和J507都是高强度碱性焊条，属于3Y级焊材。主要用于高强度钢的焊接。由于手工
27、电弧焊具有焊接效率低、线热量大、自动化程度低等一些缺点。所以近年来船厂大量采用埋弧自动焊和CO2气体保护焊等高效焊接方式。这些高效焊接方式大多数采用焊丝。埋弧自动焊的原理与手工焊类似，只不过焊条的药皮换成了颗粒状的焊药而已。埋弧自动焊采用的焊丝较粗。熔敷金属的强度主要是由焊丝来保证的，而熔敷金属的韧性主要是由焊药来保证的。所以焊药对于熔敷金属的韧性起到关键的作用。CO2气体保护焊具有较大的灵活性，可以用于各种部位的焊接，同时又具有较高的焊接效率。所以应用日益广泛。CO2气体保护焊由于采用直流反接的电流形式，使得氢离子容易获得电子而变成氢气挥发掉，所以CO2气体保护焊的焊缝金属的韧性一般比普通酸
28、性焊条要好一些。普遍认为CO2气体保护焊是一种准低氢的焊接方式，所以可以用于大部分要求用碱性焊条焊接的部位。CO2气体保护焊所用的焊丝分为实心焊丝和药心焊丝两种。实心焊丝由于电弧的稳定性不如药心焊丝，所以尽管药心焊丝的价钱较高，还是得到了广泛的应用。但药心焊丝的焊药被包裹在焊丝的内部，无法进行烘干。由于碱性焊药对水分非常敏感，所以目前还没有包裹碱性焊药的焊丝。2.影响结构质量的几个关键工艺环节船体结构施工的各个环节都对最终的质量产生影响，任何一个环节的失误都会使得结构的质量达不到规定的要求。钢材加工 冷加工：冷加工是通过施加外力的方法使得钢材变形。常见的冷加工有钢板的折边、型钢的冷弯等。冷加工
29、对钢材的不利影响主要有冷作硬化。冷作硬化会使得钢材变硬变脆。钢板的折边加工还有可能使弯折部位出现裂纹，尤其是折边的端部更为常见。钢板越厚，出现这种裂纹的可能性越大。发现裂纹的构件不应安装使用，应改用韧性更好的钢板，或改用T形焊接的形式。热加工：常见的热加工方法有：水火弯板、火工校正等。这些加工方法在船厂十分常见。热加工对材料的影响主要是通过加热使得钢材的晶粒变大，从而降低钢材的强度和韧性。高强度钢和高等级钢（主要指D级钢和E级钢）对受到加热比较敏感。要注意加工温度，避免达到重结晶的转变温度。一般应该控制在650C以下。结构装配在这个工艺环节主要应注意钢板和构件应该对准，焊接位置的间隙应符合要求
30、。同时要注意避免强制装配，以免影响构件承受负荷的能力。定位焊（点焊）不应过大，以免影响焊接质量。要特别注意在焊接前清除已经开裂的定位焊，这是许多船舶在修理后焊缝开裂的主要原因之一。对于高应力区，要特别注意构件的对准。尤其是隔着钢板两边的构件的对准。焊接对于船体结构，常见的影响焊接质量的因素有焊接人员的技术水平和责任心、焊接工艺、焊接材料、焊接的位置和环境条件等。另外，母材的可焊性也是一个很重要的因素。根据CCS的要求，焊工应持有相应等级的证书。持证焊工都经过焊工考试，技术水平符合统一标准。船厂通常使用的焊接工艺要经过CCS的批准。当船厂因为特殊需要使用未经批准的焊接工艺，应要求船厂提供详细的工
31、艺供验船师进行认可。焊缝位置：有平焊、立焊、横焊和仰焊，其中平焊操作最为容易，质量也容易得到保证。立焊和横焊次之，仰焊较难。较难焊接的部位的焊接质量出现问题的可能性较大，检查时应对这些部位进行重点检查。常见的影响焊接质量的环境因素有：焊缝不清洁如切割的氧化皮或前一道焊的药皮没有清干净，容易导致焊缝夹渣；焊缝有油水，容易引起焊缝的气泡，并引起焊缝金属的脆化。恶劣天气下雨天气或湿度过大会导致焊缝有水份,焊缝中的水份在电弧的高温和电离作用下会分解出氢离子，导致焊缝金属发生氢脆。风力过大会吹散焊条药皮产生的保护气体，使溶池内的熔敷金属暴露在氧、氮等有害气体之下，导致焊缝金属内存在气泡和脆化。构件的另一
32、面有水（俗称背水）背水使焊缝金属的冷却速度大大加快，焊缝内生成大量的粒状贝氏体，导致焊缝韧性下降，应力不易释放，焊缝及热影响区容易开裂。所以各船级社都不允许在背水的情况下进行焊接。水线下的焊接工程必须在坞内进行就是这个道理。焊工的责任心是影响焊接质量的关键因素。常见问题：偏离规定的焊接工艺，采用大直径焊条和大电流焊接；对接焊不开坡口，反面不清根；焊前对焊缝不清洁，焊后不清渣；天气不好时照常施焊；焊条不烘干；所用的焊条等级不对等。结构焊接要注意的一些问题因为焊缝附近的热影响区钢材的强度和韧性都有不同程度的降低，所以各种结构的修理应避免将焊缝尤其是对接焊缝布置在应力集中处。船体结构中的平行对接焊缝
33、的间距不小于100mm，且避免尖角相交对接焊缝与角接焊缝间的平行距离应不小于50mm。这也是考虑到热影响区对结构的影响。另外对接焊中要注意反面必须清根。手工焊的熔深较浅，不能将留根熔透，会出现未焊透现象。第一道焊（俗称打底焊）由于焊缝背面没有封死，空气可从背面进入焊缝中，所以打底焊的质量是没有保证的。要注意角焊缝的端部包角 端部是受力较大的部位；端部不包角焊缝容易开裂，构件容易分离。包角焊可以防止外面的空气和水分可以进入角焊缝当中的通道，并在其中发生腐蚀。船舶结构修理应注意的其他问题A.注意结构的连续性构件不应该突然中断，构件的截面也不应突变。不同厚度钢板进行对接，其厚度差大于或等于4mm时，
34、应将厚板的边缘削斜,使其均匀过渡。B.注意结构开口的形状 避免将开口的转角部位开成直角；避免将焊缝布置在开口的转角处。C.避免覆板修理 覆板修理不应作为船体结构的永久性修理措施。因为局部的覆板的补强作用很有限。覆板修理还会带来腐蚀问题。CCS规定：影响船舶总体强度的部位，如：.船壳板；.主甲板；.二甲板开口线以外距舷侧大于 1 米的部分，双 层底内底板；.油轮上的货油舱和压载舱之间的纵、横舱壁；.纵舱壁上下1/3 高度部分；覆板修理通常情况下不予接受。仅在紧急情况下采用以使船舶抵达适当港口进行永久性修理，但对主甲板开口角隅处的板任何情况下均不允许覆板，必须进行割换。3.对于大型船舶，由于高应力
35、区较多，还要特别注意：高应力部位的要求主要体现在安装精度、焊接处理、边沿处理和过焊孔的处理的要求上。装配精度（如右图），如果按照IACS的标准和1998年CSQS（中国造船质量标准）（其装配偏差允许1/3t）。对于高应力区不适用。一般应控制在15%t以内。高应力区域角焊缝采用全焊透的焊接形式也是较为常见的。高应力区构件的边沿处理也应受到重视，必须保证自由边的光洁度，尽量采用冷加工的方法，不得在自由边焊接其他非结构部件，避免电弧等损害自由边。高应力区的过焊孔应该进行封堵。另外还要视情况采用合理的焊接顺序、采取必要的释放应力的措施、较低热量的焊接方法。以降低焊接变形和焊接应力。这对于高应力区特别重要。在船舶修理时，还要注意不能擅自改变结构形式，如T形构件不要改为非对称截面构件，构件端部的形状未经验船师同意不能自行改变。由于高应力区的角焊缝可能是全焊透角焊缝，所以在修理时要注意图纸的要求，不要自行改变焊接要求。结束语大型船舶的管理对于大家都是一个新的课题，我们CCS愿意和河北远洋一起不断总结、共同提高。以更好地管好用好大型船舶，为公司创造更好的效益。上面讲的内容是本人的一点体会，在这里和大家交流。如有不当之处，希望指正。谢谢！
