试析船舶尾部区域空间设计与施工

艾龙

（黑龙江省航道局）

摘 要：船舶尾部区域空间较窄，且结构形式复杂，此种情况下导致船舶尾部区域空间施工难度较大。为促进上述问题的妥善解决，提高船舶尾部区域空间设计合理性以及施工的规范性，本文列举相关案例，对船舶尾部区域空间设计与施工进行简要探讨，仅供相关人员参考。

关键词：船舶；尾部区域结构；空间设计；施工

船舶尾部区域空间有限，其结构具有一定特殊性，其中包含加强结构、尾轴以及保护套管等，施工空间极度受限，此种情况下，势必会给船舶尾部区域空间设计与施工质量产生一定影响。为加强船舶尾部区域空间施工质量控制，应当在设计阶段全面衡量船舶尾部区域空间的结构特征，并选取最佳的施工工艺，以保证船舶尾部区域空間设计的合理性。

1 某金枪鱼延绳钓船艉柱结构

就船舶尾部区域空间设计情况来看，该船舶尾轴穿过机舱后壁并穿过空舱，直至穿过艉柱轴毂，将空舱设置为密闭空间，并保证其独立性，如图1所示，并以混凝土作为主要材料对船舶尾部区域进行固定压载处理。就该金枪鱼延绳钓船艉柱结构来看，机舱后壁前轴毂以及艉柱轴毂是轴系的主要支撑，在这一结构形式下，为保证前轴毂与艉柱部位的轴毂之间保持良好的稳定性，应当合理设置保护套管，将其安装牢固，从而保证船舶尾部区域空间设计的合理性和有效性。

通过对图1进行观察和分析可知，金枪鱼延绳钓船艉柱结构中空间范围较广阔，尤其是前轴毂到艉柱之间的轴遂区域保持良好的空间性，艉柱铸钢件与船体结构以及前轴毂的焊接施工质量均满足船舶尾部区域空间设计与施工的相关标准，满足船舶尾部区域空间的使用需求。与此同时，金枪鱼延绳钓船艉柱结构在设计过程中，结合船舶的实际应用需求，设置了标准规格的工艺孔，为进入前轴毂到艉柱之间的轴遂区域的合理进入提供了加大的便利，此种情况下，结构本身并没有任何问题，但金枪鱼延绳钓船艉柱结构现场施工表明，尾轴保护套管与艉柱及前轴毂的铸钢件端部之间的空间距离有限，焊接施工的难度较大，此种情况下，严重影响艉柱焊接施工的顺利进行。

为促进此类问题的妥善解决，相关技术人员积极开展深入研究和分析，决定采用塞焊工艺对船舶尾部区域内部结构和外板进行规范焊接，塞焊节点如图2所示。以加强船舶尾部区域空间施工质量控制，具体来讲，就是待保护套管与艉柱、前轴毂焊接操作完成后，将其与外板进行塞焊焊接，从而促进上述问题的妥善解决。

2 某耙吸挖泥船艉柱结构

耙吸挖泥船艉柱结构的轴系布置图如图3所示，通过观察分析可知，该船舶的尾部结构呈双尾鳍结构形态，具体特点是基层后壁、尾压载舱和尾轴冷却水舱军备尾轴穿过，且艉柱呈出轴状态。耙吸挖泥船艉柱结构中，船舶尾轴冷却水舱部位线型呈“消瘦”型发展趋势，也就是说其前轴毂与艉柱之间空间相对狭窄，并不像外观看起来的那样“宽胖”。通过对该船舶尾部区域空间结构进行观察可知，将尾轴套管安装于FR8朝首区域后，其仍具备一定活动空间，可以开展尾部区域空间相关施工操作。但FR8与艉柱之间则空间有限，导致实际施工难度较大。除此之外，艉柱铸钢件与外板对接位置特殊，势必加大了尾部区域空间施工难度。为促进此类问题的有效解决，推进耙吸挖泥船艉柱结构船舶尾部区域空间施工的顺利开展，应当结合船舶建造整体需求，优化艉柱铸钢件与内部加强结构的焊接施工、铸钢件与外板对接施工以及加强结构与FR8肋板焊接施工等工艺，确保船舶尾部区域空间设计与施工效果满足船舶建造的相关标准。

为保证耙吸挖泥船艉柱结构设计的合理性，相关设计人员应当结合船舶建造的实际情况，准确把握轴毂、艉柱以及结构自身施工空间等多项因素开展综合分析，在选定尾轴及套管安装方式后，就轴系安装工艺等方面积极与轮机专业技术人员开展交流与沟通，以保证船舶尾部区域空间设计的合理性，为结构焊接施工以及轴系安装施工的顺利进行创造有利条件。

本船尾轴管及保护套管的安装采用整体安装方式，即在尾轴保护套管与前后尾轴管组装焊接之后，再通过艉柱轴孔装入定位、浇注环氧树脂。根据本船尾轴的安装工艺并结合结构情况，FR8往尾部区域要求在尾轴保护套管安装前就必须完成相关施焊工作.通过分析研究，最终采用了FR8肋板底部最后进行焊接的方案，即首先完成FR8往尾区域的铸钢件与内部结构、铸钢件与外板对接以及内部结构与FR8肋板上端的焊接工作，FR8肋板下端留做施工通道，在其它部分焊接完成之后。再最后封上FR8底部肋板，底部肋板采用塞焊和衬垫焊完成施工。

3 结论

由于现代化造船模式的构建与发展，船舶制造企业的生产管理机制也实现了革新，现在正慢慢构建起船台总装的模式，此模式贯彻统筹优化理论这一指导方式，实现了设计、生产与管理的一体化，生产是以中间产品成品化来实现的。总结上述案例可见，由于船舶尾部区域线型的特殊性、结构的复杂性以及空间的限制性，出现施工困难或无法施工的问题，往往是由于设计时没有通盘考虑结构空间以及施工工艺造成的。为避免此类情况的出现，在船舶尾部区域结构空间设计时，要注意以下几点：

（1）充分解读目标船舶的轴系布置图，深入分析、研究轴系安装方式及安装工艺；

（2）根据船舶的线型及空间情况设计艇柱及其加强结构；

（3）分析该区域结构的结构节点形式是否满足焊接工艺规程及轴系安装工艺等方面的要求；

（4）综合考虑上述情况，最终确定该区域的结构空间设计与施工工艺方案。

参考文献：

[1] 唐森，刘相树 例析船舶尾部区域空间设计与施工[J]. 《山东工业技术》， 2015（2）：304-304

[2] 徐慧泽 船舶机舱区域性舾装工艺规划[D]. 《江苏科技大学》， 2015

[3] 邱伟强，李文华，谢小龙 浅谈尾部结构轻型设计的思路[J]. 《船舶》， 2014（1）：13-20