船舶长度适用问题及尺寸精度控制分析

摘要：船舶长度关及船舶的分类、性能和稳定性，研究船舶长度具有一定的学术价值。文章首先概述了船舶及船舶长度的定义，并阐述了船舶长度的不同理解，接着结合船舶标准要求，分析了船舶长度的计算与稳定性，最后提出了船舶尺寸精度的控制方法。

关键词：船舶长度；适用问题；尺寸精度控制

中图分类号：U671 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）17-0062-01

1船舶概述

各种船只的总称叫船舶，它能航行或停泊于水域，或者作为运输工具，或者作为交通工具，往往因为用途不同表现出不同的装备和结构型式和技术性能。一种主要在地理水中运行的人造交通工具。另外，民用船一般称为船，军用船称为舰，小型船称为艇或舟，其总称为舰船或船艇。船舶内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构，具有利用外在或自带能源的推进系统。外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络，材料随着科技进步不断更新，早期为木、竹、麻等自然材料，近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料。

2船舶长度的定义

船型尺度是表示船舶大小的一个性能指标，通常是指船长、型宽、型深。船型尺度是船舶的一个重要性能指标。沿夏季载重水线，船长是两柱长，表述为自首柱前缘量至尾柱后缘的水平距离。船长不能和全长概念混淆, 全长是最大尺度中的指标，是指船舶最前端与最后端之间（包括外板和两端永久性固定突出物在内）水平距离，即最大长度。船长和登记长度不同, 无尾柱时，则量至舵杆中心；而登记长度是指在上甲板的上表面上，自首柱前缘到尾柱后缘的水平距离。

3关于船舶长度的不同理解

关于船舶尺度问题，不同的口径有不同的理解，主要包括以下几个方面：①最大尺度：全长是包括外板和两端永久性固定突出物在内的最大长度，指船舶最前端与最后端之间水平距离，也被称作全部尺度或周界尺度，它可以决定是否可以从桥下通过，进某一船坞，是否停靠码头泊位的长度。②登记长度：无尾柱时，则量至舵杆中心；在上甲板的上表面上，自首柱前缘到尾柱后缘的水平距离。③两柱间长：一些资料提供的船长即指此登记长，故“两柱间长”与“船长”可能混，登记长度是指水线面处船头舵杆中间点首柱——尾柱之间的长度。

4按照船舶长度的分类

区分船舶所属大小并没有一个明确的界限，一般以下列称谓区分船舶大小。

①灵便型船（Handysize carrier）：多配有起卸货设备，营运方便灵活，因而被称之为“灵便型”，是相对较小的船舶，具有较强的对航道、运河及港口的适应性，载重吨量适中，应该划归为散货船舶的一种，指载重量在2~5万 t左右的船，其中超过4万 t的船舶又被称为大灵便型船。②巴拿马型散货船（Panamax bulk carrier）：载重量一般在6~7.5万 t之间，满足船舶总长不超过274.32 m，型宽不超过32.30 m的运河通航有关规定，在满载情况下可以通过巴拿马运河的最大型散货船。③海岬型船（Capesize）：是指在远洋航行中可以通过好望角或者南美洲海角最恶劣天气，载重在10万 t以上的干散货船，被视为矿砂主要船种，是干散货船的一种，也叫好望角型船。目前世界上最大的海岬型船约载重30万 t。④海岬型船也属于超大型船VLCC的一种。

5船舶标准要求

目前，有关船舶建造的精度标准得到了许多国家的重视与认可，都先后颁布了相应的标准，我国在符合有关规范和标准、满足船体结构强度与船舶性能的前提下，充分考虑生产厂家的实际工艺水平及检测水平，注意了精度标准技术上的先进性与经济性，先后制订了《中国造船质量标准》（CSQS 1998年版）、GB 3195-83《中小型船舶船体建造精度标准》及GB 3163-83《船体建造标准》（L≥90 m）等。 2005年国防科学技术工业委员会根据造船工业的发展与工艺的进步程度，发布了中国造船质量标准CB/T 4000-2005，该标准的第三篇第1章的内容覆盖并替代了CB/T 3195-1995《中国小型船舶船体建造精度标准》和CB/T 3136-1995《船体建造精度标准》，替代了《中国造船质量标准》（1998年版）。企业标准各船厂各不相同，而且项目和内容一般比行业标准有所增加，作为公差等级的“标准范围”和“允许界限”的要求亦有所提高。

6船舶长度的计算与稳定性

要保证船舶的各项技术性能和正常的生产过程，现代造船的每一道工序都很有讲究，都必须控制有效的尺寸精度。大型船舶、特种船舶和工作条件比较恶劣的船舶对于尺寸精度的控制意义更加重视，对此，关于船舶尺寸的要求也相应地更严格。更重要的是，目前内河造船对于精度的控制相对比较困难，基本上很少有比较深刻的意识，很少有船厂在精度的控制上采取积极的态度。

新船型的出现，世界各国就船舶尺度的增大、航速的提高等方面在不断寻找新的关于船舶设计方式方法，逐渐出现了通过船舶的结构来直接计算的方法，这样的方法主要包含以下内容：①波浪弯矩和定静水弯矩，波浪弯矩采用切片理论建立运动方程，通过谱分析得到不规则波中的短期晌应，以便合理地计及它们不同的变异特性。最后再依据海浪的统计资料进行长期分析，算出给定概率水平下的最大波浪弯矩。②直接计算船舶结构的应力依靠利用现代结构分析方法。③对照规定的许用应力及屈曲等标，准校核船舶结构的强度和稳定性。显然，该方法不仅可以弥补了按规范设计的约束，考虑船舶实际的营运条件和特殊要求，并可对超规范的大型及新型船舶结构，从而进一步减轻船体重量，在无章可循的情况下给出正确的强度评定。因而该方法现已成为有效手段并成为当今船舶结构设计的方向。

7船舶尺寸精度的控制

预留收缩余量。在生产中，为了弥补焊接后尺寸的缩短，无论采用何种措施，焊接结构的收缩变形总是要发生的。收缩余量的大小根据船厂的建造工艺以及焊接量的大小而定。往往在备料中预先考虑加放收缩余量。坡口的装配间隙不可过大，否则会增多了熔敷金属量，加大变形。减少和控制结构的焊接变形不仅焊接工序应注意，而且还需要求各工序都应按技术条件保证加工零、部件的尺寸和质量。严格对加工、装配工序的要求。加强船舶程序检验，对结构的预制件要焊接完毕复样后再装船定位安装，以增强结构的压缩稳定性。合理的焊接次序。因此，在施工设计中，应按照建造方法、分段结构特点及装配的主要顺序，预先制订出焊接程序。当结构装配后，焊接程序对焊接变形的大小和焊接应力分布有很大影响。刚性固定法。在薄板四周焊上临时点固焊缝，刚性固定的方法很多，薄板焊接时，在接缝两侧放置压铁，就可以减少焊接后产生的波浪变形。在钢板拼接时，可以采用“马板”的方法控制焊接变形。

参考文献：

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