船体结构电气施工常见问题及应对措施分析

王正祥

摘 要：电气施工是当前船体结构建造的主要方式，受制于施工环境，船体结构涉及到的电气施工与其他领域有很大区别，本文以70m船体建造为实例，针对船体结构电气施工常见问题及应对措施进行了分析，以期为类似问题提供一些可参考经验。

关键词：船体结构 电气施工 问题 应对措施

1.引言

船体游走于大洋之间，需有较强的抵抗风浪和抗腐蚀能力，而船体结构作为整体框架，对整个轮船质量有着决定性作用。但在船体结构电气施工中也存在很多问题。

2.船体结构电气施工特点介绍

总体来看，目前船体结构电气施工的特点有以下几个：

（1）由于船舶所处环境恶劣，需时刻承受大风浪侵袭，且还有腐蚀性很强，必须保证结构有足够的强度和稳定性，因此要求船舶电气施工工艺水平相对于陆地的钢结构施工有着更高要求；

（2）由于某些船体结构狭小，在其中进行电气施工时会受环境限制，大型设备难以展开，只能应用小型设备，会在一定程度影响质量；

（3）目前船体结构规模越来越大、结构日益复杂，涉及到的施工单位很多，因此对各单位的协调提出了很高要求。

3.船体结构电气施工常见问题及原因分析

经过统计调查：目前70m以下的船舶占造船市场总量的50%以上，因此本文以該类型船体为主要分析对象。70m船体主要在内陆河及近海范围内活动，是当前水运贸易的生力军。其结构相对狭小，舱室空间尺寸有限，后续施工会有一定难度。

（1）船体结构电气施工常见问题

在现实船体施工中中常常发生该类现象：已经通过施工质量验收的船体结构，在后续经过电气施工后却出现了质量问题。比如很多加强板筋被切割；肘板只留下一部分；很多板筋处被开孔或开孔尺寸超过规范限制等。这些细节不仅直接影响着船体内各类线路的分布情况，还对船体结构强度造成较大影响。

（2）常见问题的原因分析

①针对板筋被截割或开孔问题，其主要原因是由于在前期进行各类管线设计时，并没有充分结合船体结构施工图纸进行“量身定制”，往往是凭借主流经验设计敷设，对一些细节没有给予明确指示。导致很多情况下任由具体施工人员随意铺设；

②由于我国造船业发展迅速，而国内的技术人才培养速度远达不到实际要求，因而很多技术薄弱、综合素质差的人员进入施工队伍。他们在施工中未能严格按照相关规范开设行线孔，导致孔位偏差、孔口过大等问题，为后续的焊接工作带来不便；

③监督人员监管不到位，对细节问题不看重或自身就把握不准，技术监督队伍综合素质差也是导致细节问题频发的重要原因。

4.船体结构电气施工常见问题及应对措施分析

随意开孔是当前船体结构电气施工最常见的问题，因此必须要向施工人员及监督人员明确船体结构开孔的相关规定。此外，由于敷设管线的需要，船体结构开孔是必要的，因此需要在后期对其进行局部加强，下面针对这些问题进行具体分析。

（1）船体结构禁止开孔位置标准

根据我国《船舶电缆敷设工艺》的相关规定，在以下几个位置是禁止开孔的：①船体的横向结构，包括横梁纵桁、端衬板的原有开孔位置下方；②船体的纵向结构禁止开孔，包括纵骨、舱壁、纵向桁材等（见图1阴影部分）；③平板龙骨结构上的加强肋板（见图2阴影部分）；④在支柱结构的根部禁止开孔。

在实际船体结构电气施工中，除了在原则上按照相关标准来之外，应密切结合现场实际情况灵活应变，在保证不破坏船体结构强度的总原则下力求主干管线的整齐划一，这也方便客户在使用中的维护工作顺利开展。若需对设计进行较大的修改，施工人员应及时上报设计人员，待找到妥善解决方案后再进行开孔、切割作业。

（2）船体结构横梁开孔位置的确定

在船体结构中，横梁往往是需要开孔的重要位置，尤其是对于这些空间狭小的70m以下船体。由于高度限制，必须使主管线从横梁中开孔穿过。但这就出现了一个矛盾：如果开孔太小且太少，会造成穿过的管线负荷满足不了实际使用要求；如果满足所有管线通过，则开孔又会对船体结构强度造成不良影响，这是决不允许的。因此在此处开孔时需要对开孔位置、形状、大小进行严格限制。

结合实际施工经验，一般在横梁处开孔时要求形状一般为圆形孔、矩形孔（四个直角应打磨为圆弧过渡）或腰圆形孔。此外对开孔截面的要求是电缆框、电缆筒的截面积≤1.33×电缆横截面。具体要求如下：①开孔的高度h≤25%×纵桁腹板高度；②开孔宽度b≤60%×骨材间距；③开孔边缘到纵桁板的距离L≥40%×纵桁腹板高度。如果在实际施工中其尺寸超过了上述规定，则在后期必须采取额外的强度补偿措施。

（3）船体结构后期补强措施

后期补强措施重点针对的是横梁开孔尺寸超限，具体补强措施应根据实际情况确定。以下是几种典型补强措施。

①补强电缆框，其本质是加大其高度及厚（见图3所示）。具体电缆框补强尺寸见式（3-1）所示。

δ1——开孔处构件或甲板厚度。

②开孔位置设置补强板

若在船体结构关键部位必须开孔走线的情况下，应设置补强板。对补强板的具体要求如下：1）补强板和补强电缆框的材料强度应不低于附近周边船体结构的材料强度；2）补强板和补强电缆框的焊接形式为单面连续焊接。补强板的具体尺寸要求详见（3-2）。

式中：b1，b2——补强板在开孔处主要受力方向两侧的宽度；

δ——补强板的厚度；

δ1——开孔处构件或甲板厚度；

B——开孔宽度。

5.结语

船体结构施工决定了整个轮船的质量，但由于后期电气施工影响，会在一定程度使船体结构强度、整体性降低。为避免这种状况，首先施工人员应明确船体结构中的禁止开孔位置，并了解具体开孔规范，不同位置应区别对待。此外，在一些关键位置开孔后应设置加强版补足结构强度损失。施工、监督人员的综合素质和责任心也对整个施工质量起着显著影响，因此也要加强这方面的培训。

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