造船專業(yè)英語翻譯 彭公武 1-14課

1、1第一課船舶功能、特征及類型商船的存在是為了把貨物安全、快速、經(jīng)濟(jì)地通過水路運(yùn)輸出去。因?yàn)榈厍虻谋砻娴拇蟛糠?大約3/5為水覆蓋,這就使我們有理由相信,商船在未來的很多世紀(jì)將繼續(xù)使用下去。船及船上的貨物和成員能夠反映國際生活的很多方面。國際航行的一些特點(diǎn),如天氣、氣候變化,貨物裝卸設(shè)備的布置和國際法規(guī)將在下面介紹。船舶有各種各樣的形式,它根據(jù)三個(gè)主要因素來完成其功能貨物的種類,結(jié)構(gòu)形式和使用的材料,以及營運(yùn)的區(qū)域?，F(xiàn)今,有三種主要類型的運(yùn)輸船型:雜貨船、液貨船和客船。雜貨船總的講是作為運(yùn)輸船,同時(shí)也有幾種特殊的船型用于運(yùn)輸以單元為基礎(chǔ)或單元化了的貨物。例如:集裝箱船、托盤貨船和液裝船。液貨船為

2、了適于運(yùn)輸石油、石油產(chǎn)品和液化氣等貨物有著特殊的結(jié)構(gòu)?？痛ㄍǔＲ饬x上講的固定航線的客船和渡船。結(jié)構(gòu)形式將影響貨物運(yùn)輸,在某種程度上也影響船的內(nèi)部特征。結(jié)構(gòu)的主要形式指為了加強(qiáng)外板而進(jìn)行的骨架布置形式,有三種結(jié)構(gòu)形式:縱骨架式、橫骨架式、混合骨架式。低碳鋼、特種鋼、鋁和其它材料的運(yùn)用也影響著船的特征。雜貨船一般是橫骨架式或混合骨架式,通常用的材料是低碳鋼的型材和板材。大多數(shù)液貨船采用縱骨架式或混合骨架式,大型船舶采用高強(qiáng)度鋼。客輪有很大的上層建筑面積,采用輕金屬材料和合金如鋁來減輕上層建筑的重量。貿(mào)易范圍、航行區(qū)域,可能遇到的最惡劣的氣候,這些在一條船設(shè)計(jì)時(shí)就必須有所考慮。海船要求有幾個(gè)液箱

3、,用來裝載淡水和燃油。穩(wěn)性和縱傾必須滿足航行區(qū)域的天氣要求。海船的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度抵抗波浪沖擊的能力必須比內(nèi)河船大很多。船在設(shè)計(jì)中和營運(yùn)時(shí)最重要的是它的安全性,并把它放在首要位置,因此,船必須具有適航性。這同船的很多方面有聯(lián)系,如:船在任何天氣條件下必須保持一定的漂浮能力,船在破損時(shí)必須也保持有一定的漂浮能力,除非受到最嚴(yán)重的破損。在各種海況下保持穩(wěn)定。有關(guān)適航性的一些結(jié)構(gòu)和規(guī)則將在以后的章節(jié)中闡述。穩(wěn)性和其它設(shè)計(jì)在由W.Muckie 所著的輪機(jī)工程師船體結(jié)構(gòu)中有詳細(xì)講解。只要在不同的貿(mào)易區(qū)有需求,船型就會繼續(xù)發(fā)展下去。近年來,用來運(yùn)輸石油的超大型油輪有了很大發(fā)展,用來運(yùn)送液化天然氣、液化石油氣這些大

4、宗散貨液化氣的船舶也有了進(jìn)展。集裝箱船和各種駁船被發(fā)展用來運(yùn)輸雜貨。散貨船和混裝散貨船(多用途散貨船也得到了相應(yīng)發(fā)展。下面討論幾種主要的船型。五種船舶的外型特征、結(jié)構(gòu)、布局、尺寸等要素將被討論。(1雜貨船(2液貨船(3散貨船(4集裝箱船(5客船 2還有其它船型和經(jīng)過小的變化的船型存在,但是上面所選的這些被認(rèn)為代表了當(dāng)今世界上商船的主要部分。雜貨船是一個(gè)多面手,它可以在世界各地運(yùn)輸各種貨物。它有盡可能大的開口及載貨空間,配有貨物裝卸設(shè)備(圖1.1。貨物是通過甲板上稱之為艙口的開口處進(jìn)入貨艙的。艙口足夠大這樣可以減少貨物在船艙內(nèi)的平移。艙口蓋有木質(zhì)的、有鋼質(zhì)的,在大多數(shù)現(xiàn)代船舶中艙口蓋在海上航行時(shí)

5、蓋住敞開的艙口。水密的艙口蓋是蓋在圍板上的,圍板裝載艙口周圍,并高出上甲板或露天甲板一段距離,以減小船在惡劣情況下進(jìn)水的程度。貨艙內(nèi)設(shè)有一道或幾道甲板,我們叫它為中間甲板。這樣裝卸貨物更方便,并且可把貨物分隔開,有利于提高船的穩(wěn)性。各種各樣的吊桿、絞車和甲板起重機(jī)被用來吊運(yùn)貨物。很多現(xiàn)代化的船都安裝有甲板起重機(jī),以減少貨物吊運(yùn)次數(shù)和對人力的要求。有時(shí)也安裝重型吊桿負(fù)責(zé)一個(gè)或兩個(gè)貨艙。由于船不可能總是滿載,因此船上布置了壓載水艙。這樣船就可以有適當(dāng)?shù)某运疃葋肀ＷC穩(wěn)性,且保證了整個(gè)推進(jìn)器浸深。艏艉尖艙有助于縱傾調(diào)整。雙層底沿著船長方向布置并且被分成幾個(gè)獨(dú)立的液艙,有的用來裝燃油,有的用來裝淡水。

6、剩下的艙室在船空載或部分裝載時(shí)裝壓載。船上還可能有深艙,它可以用來裝液體貨物和壓載水。居住艙室和機(jī)艙通常設(shè)置在貨艙和艉間艙艙壁之間。與機(jī)艙中置相比,當(dāng)船部分裝載時(shí)可改善船舶的縱傾,并且可以減少由于軸隧而損失的空間。雜貨船的尺度在2000T15000T排水量之間,速度在1218節(jié)之間。冷藏雜貨船為冷藏貨設(shè)置冷藏設(shè)備,就能夠運(yùn)輸容易變質(zhì)的食品。冷藏船同普通雜貨船相比變化很小?？砂惭b不止一層中間甲板,所有的貨艙都是隔絕的,以便減少熱交換。貨物是冰凍運(yùn)輸還是冷藏運(yùn)輸取決于貨物本身的特性。通常冷藏船速度比雜貨船快,可達(dá)22節(jié),同時(shí)能乘載12名旅客。1.2 液貨船液貨船用來運(yùn)輸液態(tài)散貨,最常見的船型是油輪

7、。很多其它液體也用液貨船運(yùn)輸,特殊結(jié)構(gòu)的液貨船還可以用來運(yùn)輸化學(xué)品,液化石油氣,液化天然氣等等。油輪的貨艙被縱橫艙壁分成很多獨(dú)立的液艙(圖1.2。油輪用泵卸貨,泵安裝在一個(gè)或多個(gè)泵艙里,泵艙位于液艙末端,或者有時(shí)也位于液艙中間。每個(gè)液艙都有通向泵管的吸口,液體貨通過管道網(wǎng)被卸到甲板上,然后泵到岸上。油輪在貨艙區(qū)沒有雙層底結(jié)構(gòu)。艏艉尖艙用來裝壓載,通常還在船的中前部設(shè)有舷頂邊艙裝壓載水。舷頂邊艙只是壓載艙,當(dāng)船滿載時(shí),它就空著。在貨艙區(qū)的末端設(shè)有很小的廢油艙,在裝載航行時(shí),廢油艙用來裝被運(yùn)輸?shù)挠?。壓載航行時(shí),廢油艙被用來裝清洗液艙產(chǎn)生的污物。甲板上,從泵艙到船中的管簇卸載處,無論左舷還是右舷都可

8、以看到大量的管道。吊管桿安裝在左右舷靠近管簇處?，F(xiàn)在的液貨船,居住艙和機(jī)艙位于船舶尾部。目前油船的尺度范圍極大,載重量從很小到70萬噸的都有。航速在12kn16kn之間。 3液化氣船液化氣船通常在低溫下運(yùn)載液化石油氣(LPG和液化天然氣(LNG。一個(gè)分隔的內(nèi)部液艙用來裝載這種液體,液艙本身由帶有雙層底的外殼支撐。LNG船運(yùn)載甲烷和石蠟等產(chǎn)品,它們是石油鉆探中的副產(chǎn)品。氣體在大氣壓力下運(yùn)載,在特殊材料的液艙中溫度為-164°C,這種液艙能承受低溫。液艙的形狀可以是八角型的,圓柱型的和球型的。結(jié)構(gòu)形式是自支撐的或帶薄膜的。艙室用絕緣材料與船體隔離,同時(shí)在有泄露的情況下作為第二道屏障。LP

9、G船運(yùn)載丙烷、丁烷和丙烯等,它們都是從天然氣中提取的。氣體的運(yùn)載有三種方式,全壓式、部分壓力部分冷凍式和全冷凍式。全壓液艙為環(huán)境溫度18帕壓力,全冷凍式艙為0.25帕-50°C。在船殼內(nèi)使用單獨(dú)的液艙,在低溫處四周裝有隔溫材料。液艙的形狀可以是八角型的,球型的和圓柱型的。船體使用低溫鋼材,以形成第二道屏障。液化氣船的排水量可達(dá)到6萬噸,速度12-16節(jié)。散貨船有單層甲板艙,用來運(yùn)輸像散裝的谷物、顆粒狀貨物、礦砂等。依據(jù)所運(yùn)載貨物的范圍,船的貨艙區(qū)有多種布置,可分為貨艙與液艙。多用途散貨船是設(shè)計(jì)時(shí)考慮了使用的靈活性,可用來裝載幾種散貨(如礦砂、原油、干散貨中的任何一種的散裝船。一般的散

10、貨船只有中間的貨艙區(qū)用于裝貨。圍繞在貨艙周圍的艙室是用來裝壓載以用于壓載航行,當(dāng)船裝載低密度貨物時(shí),可利用這些鞍形液艙來提高船的重心。一些雙層底艙用來裝燃油和淡水。鞍形液艙構(gòu)成貨艙頂部并可用來平衡貨物分配。大艙口是散貨船的一個(gè)特征,采用大開口可減少在裝卸中所需時(shí)間。礦砂型散貨船有兩道縱艙壁把貨艙分隔成左右兩個(gè)舷側(cè)艙,僅中間的艙室用來裝貨。采用高雙層底是它的一個(gè)特點(diǎn)。在壓載航行之中,舷側(cè)艙和雙層底艙用于壓載。在裝載航行時(shí),礦砂裝在中間艙室。高雙層底用于升高這種高密度貨物的重心。這樣使船在航運(yùn)中性能大大地改善。兩道縱艙壁把船分為舷側(cè)艙和中部艙,舷側(cè)艙用于油貨的運(yùn)載。當(dāng)運(yùn)載礦砂時(shí),僅中間艙裝載。在中

11、間艙的底下有一層雙層底,只用于裝壓載水。艙壁和艙口必須是油密的。大開口是所有散貨船的一個(gè)特征,以利于貨物快速簡便的被卸載。很大一部分散貨船沒有卸貨裝置,因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行在特定的碼頭之間,這些碼頭上有特定的裝卸貨裝置。由于貨物裝卸裝置能增加船裝卸的靈活性,故有時(shí)船上也裝有裝卸系統(tǒng)。多用途散貨船裝載有自己的泵裝置和管系等,以利于卸油。根據(jù)所裝載貨物類型等,載重量最大可達(dá)到15萬噸。航速在1216節(jié)范圍左右。1.4 集裝箱船集裝箱船,顧名思義,專門為運(yùn)載集裝箱所設(shè)計(jì)的。集裝箱是一個(gè)可重復(fù)利用的截面為2435x2435mm的箱子,其長度有6055mm、9125mm和12190mm幾種。集裝箱可用于絕大多數(shù)

12、一般貨物的裝載,也有的裝液貨。同時(shí)也有制冷集裝箱。 4集裝箱的貨艙區(qū)分為幾個(gè)艙室,并且艙口的開口是艙的全寬與全長。集裝箱在貨艙擱置在特殊的骨架上并層層堆放起來。因而貨物的卸載操作只是由貨艙里貨物的垂直移動(dòng)組成。輕貨集裝箱有時(shí)也可堆放在艙口蓋上。設(shè)置了特定的系綁裝置,這層甲板上的貨物在一定程度上彌補(bǔ)了下層甲板的艙容損失。為了保證船的橫向強(qiáng)度,貨艙之間被深腹板框架分開。集裝箱的外側(cè)部分有一個(gè)箱形的舷側(cè)艙,它能保證結(jié)構(gòu)上的縱向強(qiáng)度。這些舷側(cè)艙能用于裝壓載水,也可用來防止在卸運(yùn)集裝箱時(shí)所造成的橫傾。設(shè)置雙層底是為了增加縱向強(qiáng)度并提供了額外的壓載空間。居住艙室與機(jī)艙通常設(shè)在尾部,以確保有最大的船長用于裝

13、卸。貨物裝卸裝置幾乎不設(shè),因?yàn)樗鼈兒叫性谘b有特定裝卸裝置的碼頭之間,可快速裝卸。集裝箱船的尺寸變化較大,以裝100箱到裝2000箱不等或更多。作為專用運(yùn)輸工具,它們在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到經(jīng)濟(jì)、快捷、大馬力船速可高達(dá)30節(jié),一些大船還設(shè)有三螺旋槳?jiǎng)恿ρb置?？痛?或現(xiàn)代的名稱-客班船,是為了把旅客在風(fēng)光和麗的日子里送往各名勝港口提供服務(wù)。乘客在旅行中希望船上是一流的服務(wù)設(shè)備和優(yōu)雅的起居環(huán)境?？痛囊粋€(gè)基本特征是有大量的多層建筑。在多層甲板上設(shè)有露天休息室、舞廳、游泳池和供旅客散步的區(qū)域。大傾斜的飛剪形船首和與眾不同的煙囪形狀構(gòu)成了船體美麗的型線。為了減少橫搖,安裝了平衡減搖裝置減搖鰭;為增加操縱的靈活

14、性,安裝了艏側(cè)推裝置。大型的客班輪是不多的,排水量在12000噸的客班輪在目前流行。裝載旅客能力為600人左右,航速在22節(jié)左右。第二課船舶主尺度假如你去翻閱一下被人們視作造船法規(guī)的技術(shù)規(guī)格書,你總是會發(fā)現(xiàn),目錄中第一大部分是總體。一般來說,除去個(gè)別的規(guī)格書中的某些細(xì)微差別之外,總體部分通常包括概述、材料、尺度與噸位、穩(wěn)性、船級、圖紙、監(jiān)造、試驗(yàn)與試航、交貨等等。但是,在本篇短文中,我們僅想集中討論航海性能。船舶的不同的航海性能與主尺度和船型有著很大的關(guān)系。因此,很有必要在一開始就探討船體的主尺度和幾何特征。2.1 幾何特征的幾個(gè)要素三個(gè)相互垂直的船體剖面中縱剖面-這是一個(gè)沿著船長中心線的縱向

15、垂直平面,也是一個(gè)左、右舷相對稱的平面。舯橫剖面這是一個(gè)位于船舯部的橫向垂直平面。設(shè)計(jì)水線面這是一個(gè)通過設(shè)計(jì)水線的水平平面。主尺度總長從船艏至船艉的最大水平距離稱之為總長。垂線間長兩條垂線之間的,即艏柱和艉柱間的水平距離稱之為垂線間長。水線長設(shè)計(jì)水線的長度或滿載水線的長度稱之為水線長。型寬在設(shè)計(jì)水線處的最大寬度稱之為型寬。型深-在舯橫剖面內(nèi),從龍骨的上表面至上甲板下表面的垂直高度稱之為型深。 5吃水-從龍骨上表面至設(shè)計(jì)水線的垂直高度稱之為吃水。干舷-等于自設(shè)計(jì)水線至上甲板邊板上表面的垂直距離。船型系數(shù)在船體幾何形狀的定義中,用一些特定的系數(shù)來作為衡量船體肥瘦的準(zhǔn)則,這一點(diǎn)后來被證明很有價(jià)值。水

16、線面系數(shù)C W是(與基平面平行的任一水線面的面積Aw和其外接矩形(由船長L、型寬B所構(gòu)成的長方形面積之比。它(水線面系數(shù)的數(shù)值從末端尖瘦船型的0.70變化到具有平行中體船型的0.90。C W =Aw/LB中橫剖面系數(shù) CM 是中橫剖面面積與其(外接矩形面積的比值,該矩形的邊分別等于吃水和船中處最大船寬。除去快艇,C M的值通常超過0.85。C M=A M/BT方形系數(shù)CB 是排水體積與其(外接長方體的體積之比,該長方體邊長分別等于最大船寬,平均吃水和設(shè)計(jì)水線長。C B=V/BLT大型油船的方形系數(shù)平均為0.88,航空母艦的方形系數(shù)平均為0.60,快艇形船的方形系數(shù)平均為0.50。縱向菱形系數(shù)(

17、或簡稱為菱形系數(shù)CP是排水體積與一個(gè)棱柱體的體積之比,該棱柱體的長等于垂線間長,橫剖面積等于船中處橫剖面面積。棱形系數(shù)一般超過0.55。Cp=V/A M L垂向菱形系數(shù)CVP是排水體積與一個(gè)棱柱體體積之比,該棱柱體的長等于吃水,橫剖面積等于水線面面積。C VP=V/A W T船型系數(shù)有助于人們對水下的船體形狀和沿著船長方向的船體變化有更加清楚的了解,而且會直接影響到船舶的航海性能。排水量排水量可粗分為空載排水量和滿載排水量?？蛰d排水量指船舶裝載船員,船員個(gè)人用品,備件,備用裝置,食物,而不裝載貨物,燃料和其他消耗品時(shí)的排水量。滿載排水量指船上的貨物,定員,燃料等都達(dá)到最滿狀態(tài)時(shí)的排水量。除此之

18、外,對于軍船來說,也采用另兩種概念:正常排水量和標(biāo)準(zhǔn)排水量來進(jìn)行重量估算。載重量船東和船廠之間常發(fā)生這樣的討價(jià)還價(jià):船東要求盡可能大的載重量。因?yàn)?從某種意義上來說,載重量是一個(gè)涉及金錢的要害問題。大家知道,載重量是船舶在滿載排水的條件下所能裝載的船貨和人員的最大重量?；蛘邠Q句話說,載重量等于滿載排水量減去空載排水量和6諸如油、水等船上的消耗品的重量。至于船舶的容積,它常用總噸位或凈登記噸位來表達(dá)?？倗嵨挥袝r(shí)被稱作登記噸位,是以能夠封閉的全部艙室的總?cè)莘e為基礎(chǔ)來計(jì)算的;而凈登記噸位等于總噸位減去艙室不裝載貨物和乘客時(shí)的容積。第三課船體結(jié)構(gòu)(1巨輪很像漂浮在水上的一座宏偉的大廈,她的甲板分成若干

19、“層”。在這些甲板中,有一條從艏至艉的最上邊的連續(xù)的甲板稱之為上甲板。在上甲板以下的另一條連續(xù)甲板叫做下甲板。在上甲板以上還有幾個(gè)甲板。它們是:布置有導(dǎo)航儀器的羅經(jīng)甲板,駕駛室所在的駕駛甲板,安置救生艇的艇甲板以及乘客和船員生活區(qū)的起居甲板。依照船體結(jié)構(gòu)的特征,上甲板以上的船體結(jié)構(gòu)通常稱為上層建筑,而上甲板以下的船體結(jié)構(gòu)則定義為主船體。為了合理的布置和充分利用船體內(nèi)部的空間,船體不僅由不同的甲板分隔成若干層,而且由隔艙壁分隔成各種各樣的分隔艙和其它艙室。橫艙壁的數(shù)目取決于適航性和使用要求,但是在主船體中至少應(yīng)有三至四個(gè)橫隔艙壁。按照不同的位置,主船體可分為艏段、舯段和艉段三個(gè)總段。按照慣例,每

20、個(gè)總段由船底、舷側(cè)、甲板和隔艙壁等所組成。迄今為止,本文向你作了有關(guān)船體形式的概述。不過,如果你想更多的了解船體結(jié)構(gòu),你就必須詳細(xì)研究船體的主要構(gòu)件。船體結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件之一就是外板結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)確保了船舶的漂浮性。外板結(jié)構(gòu)是水密的,因?yàn)榍∏∈撬?jīng)受了不同的外力,諸如總縱彎曲、水壓力、波浪沖擊、冰塊的擠壓等等。在外板結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)外殼列板均有自己的名稱。例如位于船底的列板稱之為底板。在底板中,位于船體中心線上的一系列列板叫做龍骨板。舭板則指位于從船底至舷側(cè)的彎曲區(qū)域的列板。而分布在兩個(gè)舷側(cè)的列板叫做舷側(cè)板。在舷側(cè)板中,與上甲板相連的則是舷頂列板。外殼列板所經(jīng)受的外力的大小取決于它們所在的位置的不同

21、位置。由此,列板的厚度是隨著所要經(jīng)受的力的大小而變化的。毫無疑問,在某些關(guān)鍵部分作局部加強(qiáng)將是不可避免的。船底有兩種形式,即單底和雙層底。雙層底被用來運(yùn)載油和水,這樣,一方面我們可以充分利用船底的空間;另一方面,可以降低船舶的重心,改善航海性能,并通過壓載水來調(diào)節(jié)縱傾和橫傾。在底板結(jié)構(gòu)中,中底桁是位于從船艏至船艉的船底中心線上的縱向構(gòu)件,它確保著船體的總縱強(qiáng)度。旁底桁則是位于船底中心線兩側(cè)的縱向構(gòu)件,它主要經(jīng)受總縱彎曲。肋板是船底的主要橫向構(gòu)件,它承受水壓力、船貨和設(shè)備的重力以及局部的外力。肋板肩負(fù)著船底橫向和局部強(qiáng)度的責(zé)任。此外,底部結(jié)構(gòu)中還采用內(nèi)底縱骨、內(nèi)底板等構(gòu)件。左右舷的舷側(cè)結(jié)構(gòu)可以說

22、是彼此對稱的船體的兩座側(cè)壁。在舷側(cè)結(jié)構(gòu)中,首要部分是經(jīng)受水壓和確保船體橫向和局部強(qiáng)度的肋骨。舷側(cè)結(jié)構(gòu)有兩種類型,即橫骨架式和縱骨架式。至于甲板結(jié)構(gòu),它是由甲板板、橫梁、甲板桁材、甲板縱骨、艙口圍壁、支柱和其它構(gòu)件所組成的。在學(xué)習(xí)甲板結(jié)構(gòu)時(shí),有一點(diǎn)是十分有趣的:這就是左右舷之間的弧度成為梁拱,而艏艉間的弧度則稱為脊弧。其次是隔艙壁結(jié)構(gòu),它可以有兩種類型:帶扶強(qiáng)材的普通鋼板和壓成波紋狀的鋼板。前者由7鋼板和扶強(qiáng)材所組成,而后者則是壓成波紋狀的鋼板。用來防止油和水的滲漏的艙壁分別叫做油密隔艙壁和水密隔艙壁。沿船長方向布置的隔艙壁稱為縱隔艙壁,而沿船寬的隔艙壁叫做橫隔艙壁。隔艙壁的首要功能是分隔船體內(nèi)

23、部的空間,以便保證船舶的不沉性和防止火災(zāi)和有毒氣體的蔓延,更不用說強(qiáng)度方面的考慮了。就艏艉結(jié)構(gòu)而言,前者通常指的是從艏垂線算起沿船長方向至船艉船長的0.15倍處的區(qū)域,而后者指艉尖艙的隔艙壁之后的區(qū)域。施加于艏結(jié)構(gòu)的外力有水壓力和船舶航行中的波浪沖擊力。艉結(jié)構(gòu)則要經(jīng)受水壓力、因螺旋槳的運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動(dòng)以及螺旋槳所攪起的波浪沖擊力。另外有必要指出,對于上述艏艉結(jié)構(gòu)來說,采用局部加強(qiáng)是一種習(xí)慣做法。最后是上層建筑。一般來說,它指的是上甲板以上的船體結(jié)構(gòu)。但是,典型的上層建筑的左右舷兩側(cè)壁是與舷側(cè)外殼列板相連接的。另一種上層建筑則叫做甲板室,其寬度小于船寬,因此其側(cè)壁并不與舷側(cè)外板相連接。另外,位于

24、船艏的上層建筑叫做艏樓,而位于舯部的上層建筑是橋樓,位于艉部的上層建筑則是艉樓。至于長橋樓這一術(shù)語的定義是:橋樓的長度大于船長的0.15倍而橋樓的高度則不應(yīng)小于二層甲板間高度的6倍。第四課船體結(jié)構(gòu)(2龍骨沿著船底板中心線鋪設(shè),對于大多數(shù)商船而言,龍骨為平板結(jié)構(gòu)。與平板龍骨垂直從首間艙壁延伸到艉間艙壁的是一水密分隔,叫中桁材或垂直龍骨。對于雙層底船舶,內(nèi)底板的中間列板與中桁材使得整體結(jié)構(gòu)呈工字形剖面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)夠?yàn)榇w提供了相當(dāng)大的強(qiáng)度以抵抗船體彎曲的能力。平板龍骨或稱“中心線列板”出于強(qiáng)度的考慮厚度有一定增加,另外也是考慮到腐蝕的影響,因?yàn)樵趬]修或保養(yǎng)時(shí)由于塢墩的影響能進(jìn)行油漆保護(hù)。當(dāng)裝有雙

25、層底或內(nèi)殼板時(shí),結(jié)構(gòu)一直到舭部都是水密的。如果雙層底的外板被破壞,整個(gè)船體還能保持一水密整體。雙層底的最小高度就船舶尺寸而言有規(guī)范要求,但實(shí)際的高度在某些地方有增加,這是為了滿足雙層底艙容的需要。雙層底內(nèi)底板在舭部處通常設(shè)有傾斜的邊板或者內(nèi)底板一直延伸到有圓弧的舷側(cè)外板。傾斜的邊板結(jié)構(gòu)需要內(nèi)底邊板與舷側(cè)結(jié)構(gòu)相連,形成底部污水井(見圖4.2。平板式內(nèi)底板必須在舭部設(shè)置收集污水的污水井裝置。(見圖4.3。平直的內(nèi)底邊板通過折邊肘板與舷側(cè)框架相連。這種結(jié)構(gòu)在新型船舶上使用較多。雙層底結(jié)構(gòu)是由各種各樣的肋板組成的:水密肋板、實(shí)肋板、框架(空心肋板。肋板從中縱桁到舷側(cè)板是連續(xù)的,用來支撐內(nèi)底板。旁底桁沿

26、船長方向設(shè)置,數(shù)目根據(jù)船寬而定。旁底桁穿過肋板時(shí)斷開,因此叫做間斷式縱桁。在主艙壁下設(shè)水密或油密肋板,用以將雙層底艙分隔呈不同的液艙。在其它一些肋位設(shè)置非水密實(shí)肋板,起到加強(qiáng)作用,通常上面開人孔以減輕重量。在實(shí)肋板間設(shè)框架肋板。框架肋板由平板肘板和舷側(cè)板組成,平板肘板與中底桁材相連,二者之間用球扁鋼加強(qiáng)筋相連。加強(qiáng)筋由一定間距的角鐵支柱支撐,結(jié)構(gòu)中的旁桁材也起支撐作用。 8肋板的設(shè)置根據(jù)采用結(jié)構(gòu)的形式來決定,可以是縱骨架式或橫骨架式。小型船舶和油船多采用單底結(jié)構(gòu)(現(xiàn)在的油船多用雙底結(jié)構(gòu)。小型船舶的單底結(jié)構(gòu)除了不設(shè)內(nèi)底以外,其結(jié)構(gòu)形式和雙層底結(jié)構(gòu)很相似。但是為了增加結(jié)構(gòu)的剛性所有肋板的上邊緣均要

27、加強(qiáng)。4.4 外板船底板和舷側(cè)外板一起構(gòu)成了船體水密的殼體。并且這些外板在很大程度上參與了總縱強(qiáng)度。因?yàn)榇巴獍宓拿娣e很大,所以它是有許多塊列鋼板沿著首尾方向排列焊接而成。水平焊縫叫“邊接縫”,垂直焊縫叫“端接縫”。通常由許多塊鋼板焊接在一起作為一個(gè)單元。外板厚度在很大程度上取決于船長和肋骨間距。最終要保證結(jié)構(gòu)能承受各動(dòng)態(tài)和靜態(tài)載荷。因?yàn)槭孜矃^(qū)域船體承受的彎矩逐漸減小,因此沿著首尾方向板厚通常逐漸變薄。距離甲板最近的一列外板叫“舷頂列板”。舷頂列板厚度要增加或者采用高強(qiáng)度鋼。這是因?yàn)檫@塊區(qū)域內(nèi)的板距離中和軸最遠(yuǎn),承受的彎曲應(yīng)力最大。舷頂列板與甲板連接處叫舷弧。通常采用的兩種典型的舷邊結(jié)構(gòu)。(圖

28、4.4如圖采用圓弧舷邊連接時(shí),在舷頂列板上不允許有焊縫的存在,因?yàn)檫@里承受的彎曲應(yīng)力很大,可能造成角焊縫焊趾的開裂,這樣的焊縫抵御開裂的能力弱。在這一區(qū)域內(nèi)的端焊縫必須讓母材相互重疊。在首尾端橫截面變小,鋼板的寬度也要相應(yīng)的減小,在這一區(qū)域?qū)⒃瓉淼膸琢袖摪逵靡粔K合并板來代替。4.5 骨架形式船底板和外板均由骨架支撐,支撐方式是沿船長方向進(jìn)行布置以抵抗海水壓力。在船上有兩種不同形式的骨架形式,有時(shí)也采用這兩種骨架形式的混合骨形式。分別是橫骨架式、縱骨架式和混合骨架式(見圖4.5。選用何種骨架形式根據(jù)裝載貨物的性質(zhì)而定,但是總縱彎曲強(qiáng)度起著決定性作用。4.6 甲板船舶甲板是一個(gè)水平平臺,它使整個(gè)船

29、體閉合。甲板能提供一個(gè)牢固的工作平臺,以支撐位于甲板上的載荷,同時(shí)甲板還是船體結(jié)構(gòu)的水密頂板。甲板和甲板的各種骨材為船體提供了強(qiáng)度。甲板上有艙口時(shí),周圍必須有專用擋板和艙口圍板。這些大的開口需要設(shè)置特殊的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)來抵消甲板開口對船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱。甲板板甲板板是由沿船長的縱向列板構(gòu)成的。最靠近甲板邊緣的列板叫“甲板邊板”。由于甲板邊板是連接甲板和舷側(cè)外板的重要組成部分,所以要比其他的甲板板厚。靠近首尾的甲板板,和外板一樣厚度適當(dāng)?shù)臏p小。甲板上的大開口,像艙口、機(jī)艙棚、泵房入口,需要強(qiáng)度補(bǔ)償保證材料的剖面模數(shù)。因此與這些開口并列的甲板板厚度要增加。貨船艙間的甲板厚度要比其他地方的甲板薄,因?yàn)檫@個(gè)

30、區(qū)域?qū)v向強(qiáng)度貢獻(xiàn)很小。露天甲板被制造成向船舷側(cè)方向成拱形,為了便于排除甲板上的積水。梁拱在船中部通常是船舶型寬的五十分之一。 9甲板橫梁和甲板強(qiáng)橫梁甲板橫梁橫穿整個(gè)船寬,通過“梁肘板”與舷側(cè)肋骨相連。船上連續(xù)的縱桁沿著艙口布置,橫梁與縱桁用肘板相連。這樣無支撐的間距減小了。甲板橫梁通常由球扁鋼制造,就艙口的那一段,甲板橫梁通常被斷開,由縱桁或艙口圍板支撐。機(jī)艙棚區(qū)域的甲板橫梁也同樣被斷開,由縱桁支撐。以這種方式斷開的橫梁叫做“半橫梁”。甲板強(qiáng)橫梁支撐縱骨架式的甲板。這些橫梁都是折邊或者帶面板的型材,它們的腹板很大。橫梁通過梁肘板與舷側(cè)肋骨相連。每隔一縱骨位置便安裝在橫梁上一塊小的防傾肘板。甲

31、板縱桁甲板縱桁有多種形式,這取決于縱桁的布置位置。帶有防傾肘板的折邊縱桁通常用來作艙口圍板的一部分。這種縱桁是不對稱的,必須每隔一肋位使用防傾肘板進(jìn)行加強(qiáng)。對稱的縱桁經(jīng)常被用來做甲板中縱桁。每隔4個(gè)肋位用肘板把縱桁和甲板橫梁連接起來。在艙口角隅處這些縱桁必須有額外的支撐或者由強(qiáng)橫梁支撐(見圖4.6。第五課船舶航海性能5.1 漂浮性重要的航海性能之一就是漂浮性。漂浮性指船舶在一定量的載重量條件下在水上保持正浮的能力。當(dāng)我們研究漂浮性時(shí),我們必須首先弄清楚下列兩個(gè)技術(shù)概念,即儲備浮力和載重線標(biāo)志。那么什么是儲備浮力呢?大家明白,當(dāng)船舶在海上航行時(shí)它必須獲得一定量的干舷。說得具體一點(diǎn),也就是說,任何

32、船舶在水面以上應(yīng)保持一定的容積,以便獲得額外的浮力;這樣,船舶在遇到雖然很少發(fā)生但十分特殊的情況下,諸如波濤光涌的海面或由于船體損壞引起的嚴(yán)重進(jìn)水,船舶可以增加吃水而不至于發(fā)生沉船的悲劇。譬如,風(fēng)行世界各地的電影泰坦尼克號為多愁善感的觀眾提供了一個(gè)動(dòng)人的愛情故事:影片也描述了由于冰山引起的致命的船體損壞。這種額外的浮力就稱之為儲備浮力,或者更精確的說,用干舷來度量的儲備浮力就是載重線以上的船體的水密容積。就載重線標(biāo)志而言,它指的是在不同季節(jié)和各個(gè)航區(qū)的船舶的各種最大吃水。在中國,中國船級社已經(jīng)制訂出“載重線規(guī)范”。5.2 穩(wěn)性還有一個(gè)航海性能就是穩(wěn)性。穩(wěn)性指船舶在受到諸如風(fēng)、浪等外力的影響時(shí)會

33、發(fā)生傾斜,并在外力消失后可以恢復(fù)原來位置的能力。當(dāng)然,對于船舶建造來說,穩(wěn)性具有極大的重要性,因?yàn)榉€(wěn)性的失誤總是導(dǎo)致嚴(yán)重的生命與財(cái)產(chǎn)的損失。在歷史上,由于穩(wěn)性不良而產(chǎn)生的沉船悲劇已多次發(fā)生。船舶的傾斜可以分為縱傾和橫傾。與縱傾橫心相比橫傾穩(wěn)心更重要得多,因而重點(diǎn)總是不變的落在橫穩(wěn)性上,而在討論問題時(shí)我們常局限于15度以下的小傾角上。為了獲得良好的穩(wěn)性,我們通常從兩個(gè)方面來采取預(yù)防措施。一方面,我們可以降低重心;而另一方面,我們可以提高穩(wěn)心。船舶的重心可以通過傾斜試驗(yàn)來計(jì)算。傾斜試驗(yàn)通常應(yīng)該在平靜的水面和良好的氣候條件下進(jìn)行。如能在干船塢中作傾斜試驗(yàn)?zāi)蔷透昧恕?.3 快速性 10另一個(gè)航海性能

34、就是快速性。所謂快速性,就是船舶以較低的功率消耗獲得較快速度的能力。船舶在航行中主要受到水阻力的影響。我們不必為空氣的阻力多傷腦筋;因?yàn)榕c水阻力相比空氣阻力要小得多。在這方面唯一的例外也許就是高速艇。船舶所要遇到的水阻力由摩擦阻力、渦流阻力和興波阻力組成。提高船速可以有兩種途徑,即最大限度地降低水阻力和增加主機(jī)功率。為了提高船速我們在許多類型的船舶上廣泛采用球鼻艏;另外,一般來說,主機(jī)的額定馬力比船舶的有效馬力要大兩倍多。5.4 橫搖和縱搖當(dāng)船舶在水上漂浮或在海上航行時(shí),不僅由于風(fēng)、洋流和螺旋槳的影響,而且由于波浪的運(yùn)動(dòng)船舶會發(fā)生橫搖或縱搖。過度的橫搖和縱搖會產(chǎn)生如下的致命后果:(1首先,橫搖

35、引起的過度傾斜導(dǎo)致船舶的傾覆;第二,引起船體結(jié)構(gòu)的損壞;或者因?yàn)閯×业臋M搖和縱搖以及船貨的猛烈移動(dòng)而造成船體的破裂;(2其次,推進(jìn)裝置受到影響,即由于橫搖和縱搖,水阻力會增加而船速會降低;(3再次,影響各種機(jī)械和儀表的正常運(yùn)轉(zhuǎn);(4最后,造成引起船員嘔吐的惡劣工作條件。因此,從設(shè)計(jì)階段起,我們就必須考慮到橫搖和縱搖,因?yàn)樗鼈兣c航海性能關(guān)系密切。大家懂得,橫搖周期與初穩(wěn)心高關(guān)系極大;但是在某種程度上,穩(wěn)性又與橫搖相矛盾。令人奇怪的是,并不像許多人可能想象的那樣劇烈的橫搖是由于穩(wěn)性不良所引起的。人們已經(jīng)發(fā)明了不同的減搖裝置,并將其廣泛應(yīng)用于降低橫搖和縱搖。目前,普遍使用的減搖裝置有舭龍骨、減搖鰭和

36、減搖水艙。5.5 不沉性不沉性的定義是:在船舶一艙或數(shù)艙進(jìn)水的情況下,船舶保持飄浮并具有足夠的漂浮性、穩(wěn)性和其它航海性能的能力。在萬一發(fā)生海損時(shí),儲備浮力將是保持船舶漂浮的首要條件。借助于將船體內(nèi)部劃分為若干艙室的水密隔艙壁和甲板,船舶可以保持足夠的儲備浮力,因而我們可將進(jìn)水封閉在受損的艙室,洶涌的海水不至于進(jìn)入相鄰的艙室。5.6 操縱性我們所要講到的最后一個(gè)航海性能就是操縱性。操縱性指的是船舶按照駕駛員的意圖保持或改變航向的能力。操縱性可分解為兩種能力,即航行穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性。前者指船舶保持預(yù)定航向的能力,而后者指船舶改變航向的能力。遠(yuǎn)洋船舶要求很高的航向穩(wěn)定性,而短途船舶則需要良好的回轉(zhuǎn)性。

37、此外,船舶的回轉(zhuǎn)半徑越小其回轉(zhuǎn)性就越好。為了保證船舶的操縱性,船舶應(yīng)裝備質(zhì)量優(yōu)秀的操舵裝置,在該裝置中舵是一個(gè)主要的構(gòu)成部分。 11第六課船廠設(shè)施6.1 概述在新的現(xiàn)代船廠里有一種引人注目的嘗試,獲得物流的裝配流水線型至組裝區(qū),并且有序裝配流動(dòng)到最后的建造場。這主要是由于市場的不可預(yù)測性,很難實(shí)現(xiàn)引進(jìn)昂貴的流水線設(shè)備以適應(yīng)一種類型船舶和與此同時(shí),保持船廠建造不同類型的船舶及其他海洋結(jié)構(gòu)能力之間的平衡。幾種不同類型的船舶在船廠同時(shí)建造是很平常的,并且建造周期從幾個(gè)月到幾年不等。在多種船舶建造規(guī)劃中,大筆支出的理由更精確。然而,總體方案是采取一些方法來實(shí)現(xiàn)有序物流。組裝區(qū)變大和建造場減少的趨勢,導(dǎo)

38、致建造場更全面的納入物流的整體方案。建造場可能是一個(gè)傳統(tǒng)的滑道,船臺,或者是平地組裝區(qū),在這里船舶完成下水。在現(xiàn)代船廠里,采用船臺或平地組裝區(qū)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑道是意義重大的。有些現(xiàn)代船廠保留了一些滑道來維持同時(shí)建造不同類型船舶的靈活性。1船臺船臺的干船塢類型是一般首選建造大型船舶。比起滑道,該船臺主要好處是起重機(jī)凈空限制最小化,該船建造沒有修正傾斜度的不便,并且下水操作可以取消。在較大的船臺上,可以同時(shí)建造不止一艘的中等規(guī)模的船舶。往往在第一艘船舶浮出之前,第二艘船舶的尾部可以在船臺上建造。這樣做是為了縮短浮出時(shí)間,并且保持更平均的勞動(dòng)力。為了使船臺更靈活,一些船臺配備了移動(dòng)式閘門,當(dāng)船臺一端進(jìn)

39、水時(shí),可以封閉另一端。2平地建造場這需要一個(gè)特殊的下水設(shè)施。下水采用獨(dú)特的方法,將船舶轉(zhuǎn)移到專用浮船塢設(shè)施,然后用通常的方法讓船出塢。一種方法是橫向移動(dòng)已完工的船舶到干船塢設(shè)施。船舶移動(dòng)的時(shí)候放入壓載水到一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上,使干船塢設(shè)施放置在合適的位置,移動(dòng)之后,干船塢排放壓載水,浮動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)浮出水面,然后再放入壓載水讓船舶自由漂浮。另一種方法是移動(dòng)端對準(zhǔn),船舶的前半部分和浮船塢的一部分對準(zhǔn),船舶的后半部分和浮船塢的另一部分對準(zhǔn)。經(jīng)過兩個(gè)干船塢部分的匯集并對齊,船舶的兩部分焊接在一起。在一個(gè)典型的現(xiàn)代船廠,有一個(gè)緊湊的板材和型材存儲區(qū),鋼材從這里經(jīng)過一個(gè)自動(dòng)滾筒輸送系統(tǒng),通過自動(dòng)噴丸和涂底漆設(shè)施,

40、進(jìn)入到一個(gè)大型的封閉式裝配車間,200噸以上的裝配分段可以在這里建造。板材存儲區(qū)以及板材管理區(qū)在一些裝配車間里,通常用到復(fù)合磁力式龍門吊或橋式起重機(jī),起重能力超過20噸。當(dāng)無磁板,如鋁,被吊起時(shí),用吸盤事實(shí)上,氣吸式,或真空處理技術(shù)的板專門用于駁船的大底部和側(cè)面板這些設(shè)施上。關(guān)于裝配系統(tǒng)裝配流水線類型的第一個(gè)突出的例子就是瑞典的Gotaverkens Arendal船廠,在這里,物流是單一的裝配流水線。完成部分舾裝的船舶總段,在廠房里組裝,然后在加入到預(yù)先已完成的總段。船舶完成的部分系統(tǒng)的運(yùn)出廠房,送到船臺,作為新的總段添加。繼續(xù)這個(gè)運(yùn)作,直到完工的船舶完全在船臺等待浮出。在另一個(gè)場地,完工的

41、總段移出廠房運(yùn)到滑道上,完成后,船舶用傳統(tǒng)的方式下水。 12與Arendal船廠的裝配系統(tǒng)相比較,IngallsPascagoula船廠具有幾道平行的裝配流水線,每一道流水線都在裝配車間開始,經(jīng)過組件區(qū),然后到模塊式組裝區(qū)。這些結(jié)構(gòu)模塊基本完成船舶總段,包括大部分的舾裝。這些模塊然后移動(dòng)到最后的船舶組裝區(qū)。該裝配系統(tǒng)起始于板材和型材,從鋼材的存儲區(qū)移動(dòng)到裝配車間。裝配過程的第一步是切割的板材。數(shù)控(N / C系列燒割機(jī),是鋼材切割機(jī)中功能最多的一種。它可以自動(dòng)切割復(fù)制件,并作為平板裝配的第一步制造鏡像件。一些船廠制造厚度為200至460毫米(8至18英寸角鋼和T型材,而不是購買軋鋼廠型材并去除

42、折邊。在某些情況下,工作移到老式的固定自動(dòng)焊接機(jī)上完成,可一次焊接幾個(gè)型材。在任何情況下,型材厚度超過460毫米的都必須制造。就角鋼而言,一些歐洲軋鋼廠可以軋制厚度達(dá)到500毫米(19.7英寸的型材,制造的型材由軋制角鋼焊接接頭焊接到平板上,厚度達(dá)到1000毫米(39.4英寸。現(xiàn)在,許多造船廠在裝配區(qū)都有一個(gè)板材生產(chǎn)線系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了焊接在一起的平板面板,自動(dòng)焊連接加強(qiáng)筋,并且沿著一條線平移面板使腹板和其他的鋼構(gòu)件可以連接。裝配曲面在專門加工的模版或限位胎架上進(jìn)行。(1涂裝設(shè)施有些船廠安裝另一種獨(dú)特的設(shè)施:大型噴涂設(shè)施,這種設(shè)施能夠容納諸如從板材生產(chǎn)線上下來的大型分段。在一些安裝中,噴丸的時(shí)

43、候,整個(gè)組裝都可以旋轉(zhuǎn)。(2緩沖區(qū)由于來自板材生產(chǎn)線、涂裝設(shè)施和一些其他組裝區(qū)的已完工的裝配分段會積聚,必須找到一些空地來存放它們直到需要用到時(shí)。這個(gè)空地有時(shí)被稱為緩沖區(qū),即吸納任一超出分段的區(qū)域。當(dāng)然,理想?yún)^(qū)域在船臺的旁邊,在大型龍門吊起重機(jī)可以延伸的區(qū)域,船臺旁邊或者船臺上面,從而有可能從船臺的一邊或者一端移動(dòng)最大最重的分段。6.5 物流管理重一些的分段,有些超過200噸,從板材生產(chǎn)線或者涂裝設(shè)施下來的通常使用自動(dòng)推進(jìn)拖車式載運(yùn)車來完成,車上有液壓機(jī)構(gòu)。這些載運(yùn)車有能力獨(dú)自吊起這些分段。對于輕重量的傳輸,使用移動(dòng)式吊車(汽車吊,龍門式吊運(yùn)車,和叉車的使用都可行。在車間里,起重機(jī)的能力往往決

44、定了建造方法。其中最引人注目的物流管理設(shè)施是巨型龍門吊起重機(jī),近來在一些美國船廠安裝使用。在一個(gè)場地安裝一臺起重能力1200噸高60多米(200英尺的起重機(jī),起吊液化天然氣船大型鋁質(zhì)球體。在另一個(gè)場地安裝一臺起重能力900噸,跨度約165米(540英尺的起重機(jī),既能用于船臺,又能用于船臺一邊的大型組裝區(qū)。在某些情況下,起重機(jī)延伸至水面上,允許處理浮于水面上的載荷。其他場地將兩個(gè)或四個(gè)回轉(zhuǎn)起重機(jī)串列起來起吊重的分段。這對于幾臺起重機(jī)在諸如船臺的大區(qū)域作業(yè)具有一定的優(yōu)勢,但是船臺一邊的起重能力是有限的。在一些船廠,回轉(zhuǎn)起重機(jī)可沿兩組不同的軌道行駛,一組通過旋轉(zhuǎn)吊臂車與另一組成直角。在舾裝碼頭,回轉(zhuǎn)

45、起重機(jī),即使是那些只有小規(guī)模起重能力的,必須有很長的吊桿,約60米(200英尺長,到達(dá)大型船舶的所有部分。擁有500噸以上起重能力的浮吊可在大多數(shù)大型港口,和一些造船廠,特別是在同時(shí)從事修理工作,有自己浮吊的船廠。當(dāng)整個(gè)船舶從船臺轉(zhuǎn)移到下水平臺或?qū)Ｓ酶纱瑝],或當(dāng)大分段或船舶的一部分水平移動(dòng)的時(shí)候,也許會發(fā)生最唯一的移動(dòng)。這通常是由液壓設(shè)備同步進(jìn)行。運(yùn)行的原則很簡單,一個(gè)液壓千斤頂,同用液壓螺母裝卸螺旋槳沒有什么不同。提供設(shè)備是為了防止裝載移動(dòng)的時(shí)候裝載脫離設(shè)備,在這方面初始摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的區(qū)別變得非常重要。事實(shí)上,幾個(gè)同步分13段一起使用來移動(dòng)船舶和其他大型結(jié)構(gòu)。6.6 船廠設(shè)施造船廠通常

46、包含幾種專用設(shè)施,它們的布局促進(jìn)物質(zhì)和裝配流程。沒有典型的船廠布局,部分原因是許多船廠最初建于19或20世紀(jì)初。根據(jù)場地和海濱可用性以及生產(chǎn)力的要求,這些船廠增大了。典型的重要特征如下:(1陸地上建造船舶的位置用一個(gè)相關(guān)的方法,同船舶下水的位置連在一起,諸如干船塢、下水滑道或者浮船塢。(2供船舶集合漂浮的碼頭,允許以下下水工作繼續(xù)進(jìn)行。(3車間執(zhí)行的各種工作如下:-鋼板劃線、切割和成型車間-鋼材裝配車間-預(yù)處理和涂裝車間-管裝車間-鈑金車間-機(jī)械車間-電裝車間(4儲存、調(diào)度和室外(藍(lán)天工作區(qū)域(5辦事處和人員的支持建筑物(食堂,醫(yī)務(wù)室等與每個(gè)一般類型設(shè)施相關(guān)的是設(shè)備專用件,它們與在此位置進(jìn)行的

47、工作相關(guān)。第七課船舶制造造船是一個(gè)復(fù)雜的過程,它涉及到許多造船部門,還包括船廠設(shè)施的布置和使用,以及各種各樣具有技能的人員。這些部門都被直接的包含在建造中,船廠布置,材料配送,船廠設(shè)備將依次檢查。7.1 繪圖室船廠設(shè)計(jì)室和繪圖室的主要任務(wù)是繪制圖紙來滿足船東的要求,并符合船級社的規(guī)范,以及造船廠慣用的建造方法。另外,也是最重要的一個(gè)作用是為生產(chǎn)計(jì)劃和控制部門,采購部門等提供信息,使得結(jié)構(gòu)舾裝件和機(jī)械設(shè)備能及時(shí)預(yù)定和進(jìn)貨,以滿足整個(gè)造船過程?；驹O(shè)計(jì)圖紙和基本建造細(xì)節(jié)都必須得到船級社的批準(zhǔn),當(dāng)然首先要得到船東的認(rèn)可。一些特殊方面的設(shè)計(jì)和建造方法的革新要給以特別的關(guān)注,任何與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法不同的地方

48、也要如此處理。船級社不會干涉造船的過程,他們主要關(guān)心的是保證要制造出一個(gè)合理且安全的船舶。7.3 圖紙發(fā)送計(jì)劃批準(zhǔn)后,就要進(jìn)行設(shè)備、機(jī)器、鋼質(zhì)型材和板材等的訂貨,圖紙將發(fā)送到船廠的各個(gè)生產(chǎn)部門。船級社、船東以及他們在船廠的代表也將接受圖紙的副本。 147.4 鋼材預(yù)定鋼材的預(yù)定是為了與項(xiàng)目中的要求保持同步,這一點(diǎn)是非常重要的。它必須在盡可能早的時(shí)候進(jìn)行,偶爾在計(jì)劃批準(zhǔn)前預(yù)定就開始。鋼材的訂購是生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及到繪圖室部門,計(jì)劃部門,生產(chǎn)部門和鋼材供應(yīng)商;庫存的控制和監(jiān)控也是很重要的,因?yàn)橐话銇碚f,船舶鋼材的成分占造船總成本很大一部分。船廠庫存是一筆很可觀的資本投資。7.5 放樣工

49、作放樣工作是在放樣間進(jìn)行的。放樣間是鋪有木制地板的大房間,船舶的細(xì)節(jié)被按實(shí)尺比例或按較小合適的比例畫在上面。許多傳統(tǒng)的放樣工作是由計(jì)算機(jī)來完成的,但是一些特殊的區(qū)域還需制作木制樣板、樣箱。數(shù)控系統(tǒng)是通過輸入數(shù)據(jù)來操作和控制機(jī)器。數(shù)據(jù)是描述要生產(chǎn)的部件信息的一組數(shù)據(jù)。此外,某種數(shù)字代碼的使用使得機(jī)器能自動(dòng)操作。機(jī)器的輸入設(shè)備將數(shù)字轉(zhuǎn)化成電子脈沖,脈沖變成控制信號控制機(jī)器各種部件完成某種部件的生產(chǎn)。7.7 船廠布置船廠的布局原則是為了使材料和設(shè)備按合理的順序流動(dòng),流動(dòng)的主要目標(biāo)是最后分段的建造,合攏和舾裝。各種生產(chǎn)階段被安排在工作區(qū)域或車間,在現(xiàn)代化的船廠內(nèi),生產(chǎn)總是盡可能的在室內(nèi)進(jìn)行。船廠生產(chǎn)順

50、序如圖7.1所示。船廠的布局應(yīng)使材料的運(yùn)送工作量越少越好,這靠選擇合適的工作點(diǎn)或工作區(qū)來實(shí)現(xiàn)。建造大的分段并有能力運(yùn)輸它們可以減少運(yùn)輸?shù)募?shù),但是這要求更多的重視和先進(jìn)的設(shè)備。一條船的建造受到船廠布局和物運(yùn)設(shè)備及能力的約束。7.9 鋼材預(yù)處理從鋼材廠接受來的板材和型材要經(jīng)過噴丸除銹,刷上一層具有暫時(shí)保護(hù)作用的底漆,最后通過滾壓機(jī)把板壓平。7.10 噴丸除銹和涂底漆一個(gè)典型的機(jī)器的工作方法是:先對板材進(jìn)行水洗,在除銹之前烘干。然后,用噴丸的方法對板進(jìn)行雙面除銹。板材水平放置,速度為5m/min。大約300噸/小時(shí)的鐵丸噴射到板材上。鼓風(fēng)機(jī)和抽吸機(jī)除去噴丸,清潔后回收再利用。清潔后的板材立即刷上一

51、層底漆用自動(dòng)吹風(fēng)機(jī)烘干。厚度大約1mm的兼容底漆可以防止角焊焊到板材上。板材的矯平是通過板材滾板機(jī)進(jìn)行的。這個(gè)機(jī)器基本上用五個(gè)大的滾輪組成,底部兩個(gè)輪子起驅(qū)動(dòng)作用,上面幾個(gè)是從動(dòng)滾輪。上面滾輪可以兩端單獨(dú)調(diào)節(jié)高度,下面滾輪可調(diào)節(jié)其中心。許多小的支撐滾輪安裝在五個(gè)主要滾輪的周圍。上滾輪和下滾輪之間距離調(diào)成板厚,板通過輪子的擠壓,將板矯直。這種機(jī)器也可以用于彎板和折邊。各種機(jī)器和設(shè)備用來切割形成組成小組件、大組件與分段的鋼部件。 15第八課船體建造工藝凝視一艘巨輪聳立在船臺上或飛馳于藍(lán)色的海面上的確引人入勝。假如你有機(jī)會參觀一下船舶內(nèi)部的奇妙的迷宮曲徑,你就會更加激動(dòng)。在造船設(shè)計(jì)師看來,一艘船就是

52、一件真正的藝術(shù)品。但是,很少有人了解船體建造工藝。想不到具有如此復(fù)雜的線型和如此眾多的船體結(jié)構(gòu)的“漂浮小城鎮(zhèn)”的建造竟然是以圖紙開始的,當(dāng)人們聽到這一切時(shí)或許會十分驚訝。為了簡單地向你介紹一下船體建造的主要工藝,我們將敘述如下:8.1 放樣放樣是船體建造的第一道工藝,因而會影響到后續(xù)工藝的質(zhì)量。因此放樣時(shí)必須確保很高的精度。通常放樣是在放樣臺上進(jìn)行的。放樣有兩個(gè)步驟。首先,我們必須依照幾何原理,以1:1, 1:5或1:10的比例,根據(jù)圖紙上標(biāo)出的給定尺寸作出投影面。其次,我們準(zhǔn)備各種各樣的樣板、樣棒和樣箱以及草圖作為下料、加工和裝配的基準(zhǔn)。此外,我們還可充分利用放樣來彌補(bǔ)圖紙的缺陷,因?yàn)橐趫D

53、紙上標(biāo)出船體結(jié)構(gòu)的全部形狀是不可能的。再有,無論在畫線型圖時(shí)你多么仔細(xì),就船體光順性而言,當(dāng)線形圖放大以后誤差仍然是不可避免的。在這種情況下,我們可以借助于放樣來對圖紙做出修正。至于線型放樣的辦法,近年來已廣泛采用數(shù)學(xué)放樣。在電子計(jì)算機(jī)的協(xié)助下,數(shù)學(xué)放樣可以校正并提供光潔船體的型值。下料就是在放樣工藝之后,繪出某一船體構(gòu)件的展開圖,并借助于樣板、樣棒或草圖,在鋼板或型鋼上標(biāo)出構(gòu)件的展開圖,供加工和裝配用的符號也應(yīng)標(biāo)在鋼板和型鋼上。下料有各種各樣的方法可供使用,但是通用的方法是樣板下料、草圖下料和光學(xué)下料。船體構(gòu)件的加工可分成兩大類:冷加工和熱加工。如按構(gòu)件的加工方法來分類,船體構(gòu)件的加工也不妨

54、分成邊緣加工和成型加工兩類。鋼板的校正和除銹在加工、運(yùn)輸和倉儲期間,尤其是在切割以后,鋼板和型鋼會發(fā)生形變。在放樣和下料之前形變后的鋼材必須加以校正和整平。鋼材的校正一般是用滾床來實(shí)現(xiàn)的。為了保護(hù)船體并將船體的腐蝕降至最低限度,鋼板必須除銹并涂上底漆。通常這項(xiàng)工藝的流程是:先作噴丸處理,即則涂上底漆。如想提高生產(chǎn)效率,就應(yīng)該設(shè)置用于鋼板預(yù)處理的自動(dòng)生產(chǎn)線。船體結(jié)構(gòu)的邊緣加工船體的邊緣加工包括邊緣切割和開坡口;如按邊緣的特征來區(qū)分,也可分成直線邊緣和曲線邊緣。用于該項(xiàng)工藝的機(jī)械有剪切機(jī)、刨邊機(jī)、氣割機(jī)和數(shù)控切割機(jī)。成形加工為了獲得所需的形狀,對于下列船體構(gòu)件必須分別進(jìn)行冷加工或熱加工:外板列板、

55、肋骨、橫梁、煙囪等。為了完成這項(xiàng)工藝,就需要滾床、液壓機(jī)、折邊機(jī)、冷彎機(jī)和火工等。 168.4 船體的裝配和焊接在建造船體時(shí),我們通常將船體結(jié)構(gòu)分成若干組成部分,這些組成部分被稱為分段和總段;它們被分開制作,然后在水平船臺或傾斜船臺上裝配成一個(gè)完整的船體。這個(gè)工藝流程主要包括:(1部裝:在加工后,將各種船體構(gòu)件裝配成一個(gè)部件。(2分段或總段裝配:將不同的部件裝配成分段或總段。(3船臺裝配:將若干分段和總段裝配成完整的船體。總段的劃分總段劃分是一項(xiàng)非常重要的工作,因?yàn)槲覀儾粌H要考慮到船體本身的強(qiáng)度,而且要考慮到操作的方便與合理以及生產(chǎn)程序、起重能力和工地的安排。使情況更加糟糕的是,上述這些因素常

56、常在這一方面或那一方面是相互矛盾的。因此,我們經(jīng)常為尋找可行的方法和手段而大傷腦筋。部件的裝配和焊接部件的裝配和焊接應(yīng)按照有關(guān)的圖紙?jiān)谄脚_上進(jìn)行,例如:肋骨、橫梁、側(cè)桁和基座。分段和總段的裝配和焊接分段的裝配和焊接應(yīng)在胎架上進(jìn)行,例如:舷側(cè)、船底、甲板和上層建筑等。至于總段的裝配和焊接,有兩種方法可供采用:(1正裝法這種方法的習(xí)慣做法如下:首先,將船底分段吊運(yùn)至船臺,將其作為基準(zhǔn)又作為胎架。然后,裝配舷側(cè)分段和隔艙壁分段。再次,裝配甲板分段。使用正裝法,一切工作是通過焊接而逐步完成的。(2反裝法這種方法適用于艏分段、艉分段、甲板室和上層建筑,其主要的特點(diǎn)是將船臺上的甲板分段既作為基準(zhǔn)又作為胎架

57、。肋骨框架分段、隔艙壁分段和側(cè)桁則以甲板分段為基礎(chǔ)進(jìn)行安裝。8.5 密性試驗(yàn)隨著整個(gè)船體結(jié)構(gòu)的完工應(yīng)進(jìn)行密性試驗(yàn),以便檢驗(yàn)焊縫的滲漏。此外,對于技術(shù)規(guī)范上要求作強(qiáng)度試驗(yàn)的船體結(jié)構(gòu)還須作水壓試驗(yàn)。只有當(dāng)X光照片焊縫檢驗(yàn)以及管子法蘭和電纜夾具等的裝配和焊接都完成之后,方可作密性試驗(yàn),但是,密性試驗(yàn)須在船殼和艙室的油漆以及絕緣體材料的敷設(shè)之前進(jìn)行。密性試驗(yàn)可以細(xì)分為煤油試驗(yàn),水密試驗(yàn)和氣密試驗(yàn)。有趣的是,船舶航行于海上但卻在陸地上制造。在船體結(jié)構(gòu)完工之后,將巨輪從建造區(qū)域移至水中就稱之為船舶下水。下水是造船中的一個(gè)關(guān)鍵。如果疏忽大意就會發(fā)生嚴(yán)重的事故。當(dāng)然,為了確保船舶順利下水,我們必須對有關(guān)的準(zhǔn)備

58、工作進(jìn)行嚴(yán)格而徹底的檢查。船舶下水有幾種方法:首先,縱向傾斜船臺上的重力下水,這種下水方法意味著船舶借助于自身的重力作用,在克服船臺斜面的摩擦力以后,滑行下水;其次,漂浮下水,使用這種方法下水時(shí),水被導(dǎo)入船塢后船舶自行漂浮;第三,是機(jī)械下水,這種方法僅適用于中、小船舶。 17第九課船舶設(shè)備船舶很有必要裝備各種船舶設(shè)備和舾裝設(shè)備以滿足航行、停泊、操縱、安全的需要。船舶設(shè)備隨船只的不同用途而變化,通常包括的相關(guān)設(shè)備如下:船舶設(shè)備用于確保船舶的操縱性,正如我們在船舶適航性的章節(jié)中提到的那樣,船舶借助于舵設(shè)備就可以沿預(yù)定的航向航行、改變航向或完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。舵設(shè)備的主要組成部分有舵輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、舵機(jī)、操舵機(jī)構(gòu)、舵、舵桿、舵承、舵角限制器