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船舶技术的应用论文

2023-12-12 09:24 来源:学术参考网 作者:未知

船舶技术的应用论文

  不断增加的世界商船总吨位、数量,给日益严峻的海洋环境质量带来了越来越多的来自船舶污染的压力。这是我为大家整理的船舶防污染技术论文,仅供参考!

  船舶防污染技术论文篇一
  船舶防污染 措施

  【摘要】交通运输方式中海运呈最强势,承担着80%以上的国际贸易货物运输,但不断增加的世界商船总吨位、数量,给日益严峻的海洋环境质量带来了越来越多的来自船舶污染的压力。鉴于此,处理船舶排污,防止船舶污染环境,采取各种行之有效的措施,严格监控船舶对海洋环境的污染势在必行,以让船舶安全、有效地航行在清洁的海洋上,促进人类社会可持续发展战略的实现。

  【关键词】船舶污染;海洋环保;船舶管理;环保措施

  中图分类号:x55

  文献标识码:A

   文章 编号:1006-0278(2015)05-110-01

  一、船舶污染

  (一)船舶污染防护意义

  随着经济和科技的迅猛发展,人类活动的开发领域逐渐从陆地向海洋延伸,深刻影响着海洋环境。同其他人类活动一样,船舶在通常的营运过程中,也不可避免地直接或间接把一些物质或能量引入海洋环境,以至于产生损害生物资源、危机人类健康、妨碍包括渔业在内的各种海洋活动、破坏海水的使用素质和舒适程度的有害影响,即造成海洋环境污染。

  (二)造成船舶污染的原因

  按照事故发生的原因,船舶海洋污染可分为操作性污染和事故性污染。操作性污染是指船舶营运过程中,航运人员有意或无意地违章排放引起的污染;事故性污染主要是指碰撞、搁浅、火灾或者爆炸等海上交通事故所致的污染。前者发生的概率远远高于后者,但因事故性污染发生的地点集中、溢漏量较大,往往造成更大的损失。操作性污染因其对海洋环境的直接经济损失和社会影响远没有事故性污染大,往往得不到重视,但是其对海洋环境的潜在威胁是不可忽视的。另外,船舶防污染设备故障,如处理油污水的油水分离器,处理残油、油泥、油抹布及其他可燃物的焚烧炉,处理生活污水的生活污水处理装置等设备管理不善,出现故障或配件不足无法 修理 等原因,无法处理船上污染物而船舶污水舱、残油柜、集污舱容量有限,又无法留存在船,只能排放入海,造成了对海洋环境的污染。

  (三)船舶海洋污染分类

  船舶海洋污染可以分为油类污染、有毒液体污染、包装有害物质污染、生活污水污染、垃圾污染、大气污染、噪声污染、其他有害物质污染等,其中油类污染最为严重。油船的溢油及各类引擎油、机械油及油脂等,特别是油船洗舱的残渣及油水混合物,混有油类的压舱水、洗舱水等,都是船舶通常向海中排放的污染物。船舶油污染是海洋环境污染的重要根源之一,对海洋环境构成巨大的威胁。油类系指船舶装载的货油和船舶在运营中使用的油品,包括原油、燃料油、润滑油、油泥、油渣和石油炼制品在内的任何形式的石油和油性混合物。船舶油类污染可以分成船舶油污水(压舱水、洗舱水、舱底水、舱底残油、)和船舶溢油两类污染。

  二、船舶防污染措施

  (一)国际船舶规范新标准

  水体污染、保护海洋环境是全球性的重要课题,备受国际社会关注。目前在我国,愈来愈多的新技术被应用于防治水体污染,标志着我国在应 对联 合国框架下的国际公约时,采取了更加积极的态度。

  (二)船舶防污染管理

  我国应对中国籍船舶的相关防污染证书进行换发,并按照有关通函的要求,对外国籍船舶的相关防污染证书换发情况加强监督管理;尽快出版符合附则I和附则II的2004年修正案要求的新版文书模版,替代旧版证书,收集整理相关通函,尽快对相关内容进行编译、出版;按照修正后的最新规定及时调整监督管理政策、方式。

  (三)开发“绿色”船舶

  所谓“绿色”船舶是指对环境无害、在正常营运期间不污染海域或空气的船舶,万一发生意外事故,尤其是发生搁浅或碰撞时,此船具有内在的防止有害物泄漏的能力。它必须符合所有使用标准,即不仅在船舶的整个营运期限内,而且在船舶建造和最终拆船时都要符合有关标准的要求。开发“绿色”船舶的目的是控制起源于船舶的大气和海域污染。挪威从1993年3月开始着手研究“绿色”船舶开发程序,涉及许多领域,最重要的是控制海上污染、大气污染和人为故障。“绿色”船舶开发程序由挪威皇家科学和技术研究理事会与挪威海运业共同合作开发,有许多公司参加了这个程序的开发,包括船东、设备商、挪威船级社、国家污染控制机构、挪威船东协会等等。

  (四)规范航运企业内部管理,加强船舶安全检查

  ISM规则指出,人为因素中约有80%可以通过有效的管理加以控制,即通过强化公司的内部管理和船舶的安全管理加以控制。目前存在的相当数量的小公司管理极不规范,漏洞很多,是导致船舶海洋污染的主要原因。整合小企业,规范航运企业内部管理,使其从传统管理向现代管理、从 经验 管理向科学管理、从静态管理向动态管理转变,最大限度地避免和减少人为因素的影响,是防治船舶海洋污染的有效途径。加强船舶安全检查,杜绝不适航船舶开航是重中之重,船舶不适航,乃至在航行中因触礁、碰撞、搁浅、沉没、失火等意外事故,使货油舱、燃油舱柜破损,将会对海域造成重大污染事故。

  (五)建设和完善海事溢油鉴定体系,威慑溢油肇事者,建立和完善油污损害赔偿制度

  溢油鉴定作为油污事故调查的重要手段之一,其鉴定结论是海事行政执法的合法证据。目前,油指纹鉴定广泛应用于溢油污染事故调查处理中,是确定船舶溢油事故污染源的重要的科技手段之一,同时也为事故的进一步处理和索赔,提供了合法有力的证据支持。另一方而,海事局要加强港区、铺地等海域的巡逻,严密监视港区和铺地水域污染情况,发动码头工人及有关单位工作人员,积极举报发生污染的船舶,让更多的人来关心海洋环境保护,努力将突发性海域污染事故的损失降到最低限度。对于违章操作带来严重污染或是屡教不改的船舶,应对其采取严厉处罚措施。

  (六)建立和完善的船舶海洋污染防治法规体系

  我国船舶防污染法规体系的建设可以上溯到20世纪70年代,现己基本上包括法律、行政法规、部门规章、规范性文件以及我国加入的国际公约等五个层级,但缺少专项的船舶海洋污染防治基本法律,一般是根据污染种类在各相关法律中有关船舶污染的条款,内容上相互不协调,不统一。

  参考文献:

  [1]王德才,曾令泉.论防治污染海洋环境[J]中国水运(学术版),2006(6).

  [2]王涌,芮震峰,张志强海洋环境保护与船舶海洋污染防治[J]世界海运,2008(31).
  船舶防污染技术论文篇二
  船舶停泊安全与防污染管理

  摘要:经济危机影响下很多船只被迫停业,进行抛锚停泊,本文就从国际和国内的法律法规出发,发现停业船舶停泊安全与防污染管理中存在的问题,并提出相应的解决这些问题的方案和 方法 。尽最大可能的确保船舶的停靠期间,周边水域的安全与环境不受污染,而且船只能够安全停泊,使得船东的利益又不会受到一点损害。让海运事业能够营造出和谐发展的良好氛围。

  关键词: 防污染;国际公约;停业船舶;停泊

  Abstract: the economic crisis under the influence of the many ships forced to either go out of business, the anchor, and this paper from the international and domestic laws and regulations set out, find out the safety and pollution prevention ships anchor the problems existing in the management, and puts forward some solutions to these problems scheme and methods. To ensure the best possible during the ship docked, the surrounding waters of safety and environment from pollution, and ships can be safely to anchor, makes the interests of the owners and will not be a little damage. Let the shipping business can build a harmonious development good atmosphere.

  Keywords: pollution prevention; International convention; Business for shipping; anchor

  中图分类号:X501文献标识码:A文章编号:

  2008年全球经济危机爆发,全球的航运事业受到了巨大的打击。浙江、广东沿海一带海港及,我国广西贵港、广东佛山等内河水域也停泊了大量的停业船舶。很多船舶被迫停业,停泊在码头,这样就带来了一系列的影响。船舶的抛锚、船舶配员、船舶维护保养、对通航环境的影响等这些因素都给码头的正常运行带来了一定的麻烦,所以针对此类长期停泊船舶的停泊安全与防污染管理的问题,怎么样才能确保船舶停业期间能够安全停泊而且不会对周围环境造成污染,就成为了各个地方的海事局的迫在眉睫的问题了。

  1、船舶在停泊过程中所面临的难点

  首先在船舶停泊期间,船不经营,没有收入,那么船舶运输的企业肯定资金就会出现短缺,那么它必然会想进办法降低成本。在设备设施配备、船员配备、保养等方面必定会不按规定去执行。要么没有值班人员,要么就是不能正确抛锚,假如发现危险或者事故不能及时应对,对付火灾和台风能力都有限,这样就大大加大了事故的安全隐患,对通航水域安全、海洋环境保护等方面也会带来不可避免的影响。所以停业船舶停泊后的安全问题和与防污染管理,涉及到环境污染保护、水域环境、船舶安全等很多方面。《联合国海洋法公约》就对对船舶停泊安全与防污染管理问题各方的义务和权力作了规定,本文将结合我国的实际情况去浅谈如何很好地落实安全与防污染,如何建立完善的法律法规。

  而且国内和国际的法律法规都是针对正常的营运船舶,以前没有出现过因为经济危机而导致船舶停业的现象,所以相应的规范标准在国内外都是空白,虽然有一些这方面的探讨,但是还只是停留在理论的浅层次上的。然而国家立法程序复杂且周期较长,立法周期经常是1-3年,而目前停业船舶的锚泊现状越来越严峻,这时候法律监管的脱节已经不可避免。

  2、解决船舶停泊安全与防污染管理的具体方案和思路

  (1)完善法律法规

  国际公约只是公约均仅适用于国际航行船舶,对配员、设备、操作等方面提出了严格的安全与防污染技术要求,但是,对于停业停泊没有具体的要求,只是针对航行与临时停泊、等待泊位期间,但是对船舶停业停泊后的管理,包括水域环境、环境污染保护、船舶安全和保安等相关事项,没有具体的规定,所以有关的监管部门需对此方面的法规尽早地作出相应的补充。暂时没有法律可依据,监管部门可以根据实际情况,先酌情处理。

  (2)采取措施,降低船舶公司成本

  参考国外的经验,目前可采取的措施。停航船舶经过注册之后可以不用定期检查,也不用配备全额船员,降低船舶在本国的注册费用。但是,停业船舶必须遵守最低安全和污染预防的要求,同时还不能侵占正常运行的航道,否则就会存在安全隐患,发生撞船或者交通阻塞。监管部门可以船舶技术状况、水域环境、气象条件等方面给停泊船只指定/划定水域。只要船东想要再次使用船只的时候,船东只要提供一个由认可组织(RO)检查,涉及防治污染保护海洋、安全,并且能够严格遵守所在国以及国际的法律法规,经过认证后船东就可以很快地再次启用自己的船只。对于停业船舶的证书或者资料等方面的要求要根据当时的现实情况,可以做出一定的让步,不需按照正常航行及营运的船舶的标准。在港口国检查、船旗国检查等方面也可以做出一定的豁免,但是对于停业船舶的某些关键性设备,如主机等,仍需按照一定周期进行维护,以保证这些关键的设备能正常运行。

  (3)船舶配员和设备设施方面的改进

  在船舶停泊期间,不但要遵守相应的法律和法规,还要充分考虑停业船舶停泊安全与防污染管理。至少应配备足以让船舶安全移泊的船员,值守船员必须合格,具备相应的业务素质,保持锚泊、系泊、船舶应急值班。一旦发生突发事件、紧急状况,能够及时处理,保证水上交通安全。在停泊期间,可以对设备的基本性能要求可以稍微降低,例如、“操舵装置”“主推进装置及为其服务的辅助设备”、 “信号航行设备”、“电气装置”、“锚泊与系泊设备”、 “应急设备器材(消防、救生等)”和“无线电设备”等设备方面。

  (4)监管当局应采取的措施

  对于船舶停泊安全与防污染管理,不仅仅只是针对本国籍船舶,还有很多的外国籍的船舶也停靠在我国的码头上,如果监管不当也会对我国环境污染保护、水域环境、船舶安全等很多方面造成危害,而且我们也有义务和责任去更好地保护海上安全与环境。监管部门可以利用各种先进设备和技术加强对停业船舶的监控,在日常监管中假如发现问题的时候,能够及时解决。切实保证必要时能为船舶安全与环境保护提供力所能及的帮助。国家有关部门应加大对防污和安全法律法规的宣传力度,广泛地深入地开展宣传 教育 工作,做好保护水域环境的宣传教育工作;在各船舶上设防污和安全停泊警示牌或者固定 标语 等进行重点宣传,以提高广大船员保护水域环境的自觉性。

  (5)停泊期间的防污处理

  国家有关部门可以在各码头设置垃圾回收箱,各船舶应可以把船上的垃圾集中起来,倒入 垃圾箱里面。应向油轮舱内充入惰性气体并采取一系列防火防爆措施,减少船舶失事后 的溢油的可能性,确保航行安全;还可以在油码头应设置专门的污油水处理场,及时就地处理油轮的压舱水和洗舱水。

  结论

  本文研究停业船舶的目的,就是在履行国际公约前提下,能够确保船舶安全与防污染,同时又能考虑到船东的切身利益,给予其帮助。总之,船舶设备不但要不对船舶、人员和周围环境造成伤害或构成威胁,同时还要兼顾船舶最低费用支出的要求。

  参考文献

  [1] 宋家慧.船舶污染海洋环境 “防、救、赔”系统工程的研究 [J].中国航海,2009,(2).

  [2]《停业船舶停泊安全与防污染管理标准》课题研究 报告

  [3] 罗贤锋.对于船舶做好PSC检查工作的探讨[A」.2011船舶安全管理论文集[C],2008

  [4] 刘文科.论国际海事组织与我国海洋环境制度建设厂D工中国海洋大学,2009

  [5] 林建华.SOLAS公约的过去、现在和将来[J].航海技术,2005,(03)

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浅谈船舶舵机的安全检查

摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。

关键词:舵 舵机 安全检查

一、前言

船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。

二、舵机的基本组成

船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。

船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。

液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。  

液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。

按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:

1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。

2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。

3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。

4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。

5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。

6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。

7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。

8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。

9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。

10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。
三、舵机容易出现的故障

对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。

舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:

1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。

2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.

3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。

软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。

四、对舵机安检的重点

针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。

检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。

检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。

检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。

检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。

当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。

检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。

同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。

在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。

参考文献

[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》.1996.5.

[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.

[3] 陈利军.《船舶辅机》.2002.9

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中小型船舶船体结构的缺陷补偿

摘 要:扼要分析和阐述了中小型船舶船体结构在装配过程中的缺陷,对难于采取返修的典型缺陷,提出了可以采取补强的可行性方案。

关键词:船体结构;结构强度;缺陷;补偿

船舶下水之前,造船厂检验部门将对船体结构(包括线型)进行全面的测量以及完整性的验收,以便将可靠的数据及有关资料提供给船级社和验船机构备查审核。鉴于船体是一个复杂的结构体,尽管在各道工序中实施了严格的管理措施以及按照工艺规程操作,由于工作量大,结构复杂,局部处施工条件差,因此仍免不了还会存在一定数量的缺陷。在这种情况下,采取适当的补强乃是保证船体结构局部强度的一种有效手段。下面就以实例来探讨缺陷的补强方法。

1 分段或总段对接处肋距超差

按照船体建造精度要求,对于已完成的分段或总段对接大接缝,心须测量其间的肋骨间距,并规定了极限误差值。因为一旦超差,将在一定程度上影响船体强度。一般可在大接缝区域适当位置增加中间肋骨或在相邻两肋骨间增设数道纵桁予以补强,对于局部偏差的,可在局部增设纵桁,但纵桁两端必须作必要延伸,以防止产生应力集中。

2 船体外表变形超差

船体外板线型平顺与否是衡量一艘船舶船体建造质量的标志之一。根据船体建造精度要求,规定了在一个肋距内或在一米长度范围内外板的不平度误差。船体外板的变形超差,最常见于线型变化曲率较大的艏艉部及相邻分段对接的大接缝区域。当然应首先考虑尽量利用工装夹具及冷热加工等措施矫正外板超差处的不平度。对于不平顺面积较小的外板,可按图1所示补强,图中表示了分段接缝处外板的缺陷及补强办法,如采用扁钢补强,则扁钢尺寸可取比肋骨型号略小的型材进行补强。

对于相邻肋骨间不平顺面积较大的外板,在不平顺处采用纵横向十字交叉结构的型材补强,纵横向型材的两端应分别削斜过渡。

3 外板上肋骨腹板与理论平面超差

对于中小型船舶的艏艉段,一般在胎架上以甲板为基准面采用反造法进行建造。这样在吊装肋骨框架定位时,如若肋骨框架稍有扭曲或定位时未与甲板上的中心线相垂直,这样就会造成肋骨腹板与外板连接后所形成的角度不符要求,焊后就称为肋骨腹板变形,对于由此形成的缺陷,由于结构空间狭窄,特别是在焊后很难矫正。所以选用肘板进行补强就显得既方便又实际。

4 船体结构节点构件连接尺寸超差

船体是一个复杂的结构体,船体内部构架密集,各种型式的构件纵横相交,形成了所谓结构节点。例如纵骨与肋板相交、龙骨与舱壁相交、横梁与纵桁相交等等。这些相交的结构节点,若在施工中因技术不熟练或稍有疏忽大意,就会造成节点处相交构件连接尺寸间隙过大,致使无法施焊,直接影响结构的刚度和强度。

A 横梁与肋骨相交处间隙过大

如图2所示,横梁与肋骨间间隙安装后为30mm。对于中小型船舶,船体建造精度要求中间间隙应在10~20mm之间,最大不得超过20mm。针对上述缺陷,可以考虑用割换一段肋骨来处理。但由于肋骨与舷侧板焊接已结束,动用割炬切割会使该区域舷侧板因受热而产生局部变形,同时由于肋骨多了一条对接缝,将影响肋骨本身的强度。故可考虑图2中适当加大肘板尺寸的办法予以补强,使肘板与肋骨相交的焊缝长度能满足原有焊缝长度的要求。

B 纵骨穿过构件处割空超差

对于中小型船舶,纵骨架式结构的底部和甲板,当纵骨穿过实肋板或横梁时,规范要求该节点处的纵骨腹板与实肋板或横梁应进行焊接。但往往因装配时划线有误,使切割后间隙过大,难于施焊,如图3a所示,为了弥补该缺陷,一般可采用与实肋板或横梁等厚度的补板予以补强,见图3b所示。补板尺寸可据该处纵骨大小而定。

C 龙骨与横舱壁相交处间隙过大

龙骨包括中内龙骨与旁内龙骨。龙骨与横舱壁均属主船体的主要结构,它们对一艘船舶的纵横向强度起着重要的作用,特别是中内龙骨,是纵向连续构件。在中内龙骨与横舱壁相交的节点处,由于偶然操作不慎在装配时将中内龙骨多割了一部分,使该处腹板及面板与横舱壁无法施焊,见图4a所示,此时,如果因此而将一段连续的中内龙骨割换,则不论对重新装焊还是在外观乃至质量上都将留有不足,如果该处多割的间隙不超过12~15mm,则采用加装垫板的方式进行补强就显得既方便又可行。见图4b所示,垫板厚度可比间隙小3~5mm,其尺寸视该处中内龙骨尺度具体选用。如若多割的间隙较大,那么就不能随意增加垫板厚度,否则该节点将形成为“硬点”。此时应考虑采用割换或其它工艺措施来消除其缺陷。

D 上层建筑扶强材根部与甲板间空隙过大

中小型船舶的上层建筑结构,一般在胎架上制成整体分段后,再在主甲板上进行定位吊装。施工中常见围壁上的扶强材根部与甲板间隙过大,见图5a所示,此时,可在扶强材根部与甲板间加装肘板来补强,见图5b所示。

以上列举的几例,是中小型船舶船体装配中比较典型的常见缺陷。当然,缺陷的形成也有工序间联系不够、管理不善、未遵循工艺要求,有时也有违章作业等原因所致。对船体建造中的各种缺陷必须针对具体问题作具体分析,对不同船型、不同结构型式的船舶提出不同的方案,决不能一概而论。同时在实际工作当中,要多积累经验,改进造船工艺,不断提高船舶的建造质量。

参考文献

[1]船舶设计实用手册[M].北京:国防工业出版社.1998,(12).

[2]华乃导主编.船体修造与工艺[M].大连:大连海事大学出版社,2000,(

关于船舶的毕业论文

首先:声明,不是我总结的

中国的航海有着悠久的历史,对历史经济的发展也有着深远的意义。在陆上交通工具不发达的时代,船舶运输担当着主要的交通工具。从"刳木为舟,剡木为楫"到郑和下西洋,再到现代的先进的远洋技术,中国航海有着突飞猛进的发展。中国同时通过海路走向世界, 同世界各国进行经济文化交流, 发展友好关系, 共同促进人类文明的进步。

人类使用船舶作为运输工具的历史,几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。

舟筏时代 人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具,至少起源于石器时代。中国1956年在浙江出土的古代木桨,据鉴定是四千年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前年代。

独木舟 原始人类将巨大树干用火烧或用石斧加工成中空的独木舟,是最古老的水水上运输工具。它的踪迹遍于全世界,至今在南美洲和南太平洋群岛的居民,仍使用独木舟作为生产和交通工具。

筏 远古人类就知道将树干、竹竿、芦苇等捆扎成筏,或用兽皮做成皮筏,在水上漂行。筏较独木舟吃水浅,航行平稳,而且取材方便,制造简易。在中国东南山区溪流中,使用竹筏作为交通工具迄今仍然相当普遍。

木板船 进入青铜器时代以后,人类对木材的加工能力提高了,于是将原木加工成木板来造船。木板船可以造得比独木舟大,性能比筏好。木板平接或搭接成为船壳,内部用隔壁和肋骨以增加强度,形成若干个舱室。早期的木板船,板和板之间、船板和框架构件之间是用纤维绳或皮条绑缚起来的,后来用铜钉或铁钉连接。板和板之间则用麻布、油灰捻缝,使其水密。

桨、篙和橹 舟筏时代的船舶靠人力来推进和操纵,所用的工具为桨、篙和橹。桨不受水域深度和广度的限制,在地中海区域应用极为广泛。古罗马的划桨船,用奴隶划桨,一船桨数多至数十根甚至百余根。篙可以直接触及水底和河岸,使用轻便,主要用于浅水航道。橹是比桨先进的划船工具,效率高而不占水面,兼具推进和操纵航向的功能,在中国内河木船上广泛使用。

帆船时代 据记载,远在公元前四千年,古埃及就有了帆船。中国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期。15世纪初中国航海家郑和远航东非,15世纪末C.哥伦布发现新大陆,他们的船队都是由帆船组成的。在帆船发展史中,地中海沿岸地区、北欧西欧地区和中国都曾作出重大贡献。19世纪中叶美国的飞剪式快速帆船,则是帆船发展史上的最后一个高潮。不同地区的帆船,在结构、形式和帆具等方面各有特色。

地中海的古帆船 埃及出土的一件公元前四千年的陶器上绘制有最古的帆船的图象。船的前端突出向上弯曲,船的前部有一个小方帆,这种船只能顺风行驶,无法利用旁风。公元前2000~前1600年,腓尼基人、克里特岛人和希腊人都先后在地中海上行驶帆船。克里特岛人的帆船两端翘起,单桅悬一方帆,这种船型在地中海应用了几千年之久。古希腊和古罗马的帆船备有桨,只在进出港口和调度时才使用。古希腊帆船干舷高,耐波性好,单桅上挂方帆,船尾两侧有巨大的尾桨,起舵的作用。船首伸出的桅桁上增一小帆便于操纵。单桅横桁上边增设三角顶帆。古罗马的帆船又有改进,增设前后三角帆,船的操纵性能得到改善。

北欧和西欧帆船 公元9~11世纪北欧的维京人,是当时世界上优秀的航海民族,航迹远达格陵兰和北美。他们用当地出产的橡木造出了适航性能良好的帆船。这种帆船长约30米,宽约6米,首尾形状接近对称,有龙骨和首尾柱。外壳板搭接并用铁钉相连。船上树单桅,装有支桅索,挂一面方帆,能在横风下行驶。船形瘦削,耐波性优于地中海帆船。

1492年,C.哥伦布率领西班牙船队到达西印度群岛。他所乘坐的“圣玛丽亚”号,是一艘长28米、排水量约200吨的三桅帆船。1497年,V.da.伽马率领葡萄牙船队绕过好望角发现通往印度的航路。1519~1522年,F.麦哲伦率领的西班牙船队完成了环球航行。这一系列地理上的发现,大大刺激了欧洲航海和造船事业的发展。16世纪以后,欧洲帆船的排水量逐渐增大到500~600吨,帆具日益复杂,三桅船渐趋普遍,帆面不断增大。大桅上增装了顶桅和顶帆,主帆下装了底帆,桅的支索上张了三角帆,船上整个空间都张满了帆,航速得到提高。1800年前后,英国继葡萄牙、西班牙之后成为最大的海上强国。英国及其殖民地拥有海上帆船达5000艘。

飞剪式帆船 这是起源于美国的一种高速帆船。前期的飞剪式帆船,可以1833年建造的“安·玛金”号为代表,排水量为493吨。飞剪式帆船船型瘦长,前端尖锐突出,航速快而吨位不大。19世纪40年代,美国人用这种帆船到中国从事茶叶和鸦片贸易。以后美国西部发现金矿而引起的淘金热,使飞剪式帆船获得迅速发展。1853年建造的“大共和国”号,长93米,宽16.2米,深9.1米,排水量3400吨,主桅高61米,全船帆面积3760平方米,航速每小时12~14海里,横越大西洋只需13天,标志着帆船的发展达到顶峰。19世纪70年代以后,作为当时海上运输主要工具的帆船,被新兴的蒸汽机船迅速取代。

中国帆船 中国帆船也有二千多年的历史。据《史记·秦始皇本纪》记载,秦王朝曾派徐福携带童男童女及工匠人等数千人,乘船出海。三国时代东吴太守万震所著《南洲异物志》中,有关于访问今日的柬埔寨、越南等地所乘大船的记述。唐代与日本文化交往频繁。中国当时的帆船已能驶侧向逆风,有较好的耐波性。唐贞观年间,从今温州至日本,仅需6天;以后能以3天时间从中国镇海驶抵日本。宋代造船和航海事业均有显著进步。当时所造海船能载500~600人,并已使用指南针罗盘,航程远及波斯湾和东非沿海地区。1974年在福建省泉州湾出土一艘宋代海船残骸,船体瘦削,具有良好的速航性能和耐波性,船内有12道水密隔壁,船侧外壳板由三层杉木板组成,结构坚固,估计船全长约35米,载重量200吨以上。明朝初年,郑和曾率领庞大的船队于公元1405~1433年间七次远航,遍历东南亚、印度洋各地,远达非洲东海岸。据记载,郑和所乘“宝船”长44丈,宽18丈,有12帆,是当时世界上首屈一指的优秀帆船。

中国帆船的构造和欧洲帆船不同。欧洲帆船两端尖而上翘,中国帆船则两端用木板横向封闭而形成平底的长方形盒子。舵位于尾部中心线上,尾部造成楼形高台,以防止上浪。船内有多道水密隔壁,结构坚固。中国帆船的帆是横向用竹竿加强的“硬篷”。这种平衡纵帆,操作灵便,能承受各个方向的风力。15世纪时,中国帆船无论在尺度和性能上都处于领先地位。16世纪以后,欧洲帆船才逐渐超过中国帆船。

蒸汽机船时代 18世纪蒸汽机发明后,许多人都试图将蒸汽机用于船上。1807年,美国人R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号船上用蒸汽机驱动装在两舷的明轮,在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。

早期的蒸汽机船 19世纪上半叶是由帆船向蒸汽机船过渡的时期。早期的蒸汽机船装有全套帆具,蒸汽机只是作为辅助动力。1819年美国人M.罗杰斯建造的“萨凡纳”号蒸汽机帆船,用了27天时间横渡大西洋,在整个航程中只有60小时是使用蒸汽机推进,其余时间仍用风力。在早期,蒸汽机安装在甲板上,驱动装在两舷的巨大明轮。1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的“阿基米德”号船建成,船长38米,主机功率80马力。早期蒸汽机是安装在木帆船上的。1850年以后,逐渐用铁作为造船材料。1880年以后,钢很快代替铁作为造船材料。1876年英国建造的新船只有8%用钢材建造,而到1890年,则只有8%是铁船了。

“大东方”号蒸汽机船 1854~1858年英国人I.K.布鲁内尔建造的“大东方”号铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔第一个将关于梁的力学理论应用于造船,在船体建造上首创了纵骨架结构和格栅式双层底结构。双层底向两舷延伸直到载重水线以上,形成了双层船壳。上甲板也用同样结构以增加船体强度。“大东方”号长207米(680英尺),排水量27000吨,比当时的大型船大6倍。船内部用纵横舱壁分隔成22个舱室。船上安装两台蒸汽机,一台驱动直径56英尺的明轮,另一台驱动直径24英尺的螺旋桨,蒸汽机总功率8300马力,最高航速每小时16海里。船上有6根桅,帆总面积8747平方米(85000平方英尺)。它能载客4000人,装货6000吨。直到半个世纪以后才出现比它更大的船。“大东方”号尽管经营失败,但在造船理论和技术方面,却为现代钢船开辟了道路。

蒸汽机船的完善 早期蒸汽机船驱动明轮用的蒸汽机是单缸摇臂式,汽压也很低。19世纪80年代出现了三涨式蒸汽机,汽压提高到10.5千克力/厘米2。此时明轮已为螺旋桨所代替,三涨式蒸汽机配合螺旋桨成为典型的动力装置。19世纪末,蒸汽机已发展到四涨式六汽缸,蒸汽压力提高到 13.6千克力/厘米2,功率达到1万马力。高压水管锅炉也逐渐取代了苏格兰式火管锅炉。20世纪初,货船一般是用三涨式蒸汽机作主机,功率约2000马力,航速约每小时10海里,载重量增大到6000吨。航行于大西洋上的大型远洋客船,以往复式蒸汽机为动力,单机功率达到2万马力。

汽轮机船、柴油机船的问世 1896年,英国人C.帕森斯将他发明的反作用式汽轮机成功地应用于船上;同年,瑞典人C.迪拉瓦尔发明了冲击式汽轮机。进入20世纪以后,船用汽轮机不断改进,因为重量轻,功率大,旋转均匀和无往复运动部件等,普遍应用于大型高速船。至今,某些大功率船仍用汽轮机作为推进动力。1892年,德国人R.狄塞尔发明压燃式内燃机,即柴油机,20世纪初开始应用于船上。柴油机热效率高、油耗低,因而得到广泛应用。40年代末,柴油机船的吨位即已超过蒸汽机船。

油船和散货船的出现 早期的杂货船承揽一切货种的运输,包括散装的煤炭、谷物等和桶装的油类。1886年开始出现具有现代油船特征的船,也就是将货油直接装在分隔的油密舱室内并用泵和管系进行装卸。进入20世纪后,对石油的需求日增,油船逐渐形成一支专用船队。1944年最大的油船载重量为 23000吨。散货船略早于油船出现,但在20世纪上半叶由于港口装卸效率不高,发展缓慢,最大的载重量只有1万吨左右。第二次世界大战后,各工业国经济恢复,原料需求剧增,油船和散货船都向大型化发展。

大型远洋客船的兴起 19世纪70年代以前,运输船舶都是客货混装的。1870年,英国人S.丘纳德和T.伊士梅创办丘纳德汽船公司和白星汽船公司,在英国和北美之间航线上开辟旅行条件舒适的客船航班,豪华客船“海洋”号航行成功。此后各国相继建造大型豪华客船,航行于大西洋航线和东方航线上。80年代,已有载客千人以上,载重万吨以上,航速每小时超过20海里的豪华客船。20世纪30年代,大型远洋客船的建造达到高潮,如著名的“玛丽皇后”号、“伊丽莎白皇后”号和“诺曼第”号都是在这个时期建造的。它们的载重量都在 8万吨以上,主机为汽轮机,功率16万马力,航速每小时超过30海里。第二次世界大战以后,这一势头又恢复了,到60年代,因远程喷气客机的兴起才停止下来。大型远洋客船的建造,对造船科学技术的发展起了重要的推动作用,同时也使某些保障航行安全的法规逐步建立和完善。例如1912年“泰坦尼克”号海难事件导致了后来国际海上人命安全公约的签订。

柴油机船时代 柴油机船问世后,发展很快,逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战结束后,工业化国家经济的迅速恢复和发展,国际贸易的空前兴旺,中东等地石油的大量开发,促使运输船舶迅速发展。1982年同1948年相比,船舶艘数增长了1.6倍,总吨位增长了4.3倍(见世界商船队)。船舶普遍采用柴油机推进。第二次世界大战期间,为了适应战时运输的需要,美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。为了提高船舶运输的经济效益,船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。

船舶大型化 首先是油船吨位的增长和油船的大型化。1930年的世界商船队中,油船吨位只占总吨位1/10,1980年上升为1/2。1983年初,各种油船的载重量达到3.3亿吨。油船吨位的剧增主要在于油船大型化。50年代,3~4万吨的油船已被认为是 “超级油船”。60年代中期,就出现了20万吨以上的超大油船和30万吨以上的特大油船。70年代又出现了50万吨以上的大油船。石油危机发生和苏伊士运河恢复通航后,这种趋势已经停止,许多大型油船正面临拆毁的命运。在油船大型化的同时,也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等的干散货船的大型化。60年代末,大型散货船的载重量超过10万吨,最大的已达17万吨。从50年代后期起,建造了能兼装原油和干散货的兼用船,如油散船和油散矿船等。

船舶专业化 第二次世界大战以后,各种专用船发展很快。杂货船用途广泛,适应性强,在艘数上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力,载重量不超过2万吨,航速每小时15海里左右。中国设计的“风”字号和“阳”字号货船都是典型的杂货船。为了提高杂货船运输多种货物的能力,近年制造出多用途船,除载运普通件杂货外,还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。

水路集装箱运输于50年代中期兴起,1957年出现第一艘集装箱船。这是件杂货运输形式的重大变革。这种运输形式在货物包装、装卸工艺、码头管理和水陆联运等方面都有所突破。采用集装箱运输,可以大大缩短船舶停港时间,节约人力,保证货运质量和实现“门到门”运输。20多年来集装箱船发展很快。1982年全世界已有全集装箱船718艘,1294万总吨,分别占世界商船总数的1%和总吨数的3%。这种船船型瘦削,航速高,货舱内有导轨,甲板上有缚固设备,一般不设装卸设备,而是依靠港口专用设备进行装卸。

第二次世界大战后得到发展的重要专用船还有:装运液化天然气和液化石油气的液化气船;船上设有跳板,能使牵引车、叉车载货自驶上下的滚装船(又称开上开下船);以驳船作为运输单元,不需要停靠码头进行装卸而能实现江海直达运输的载驳船等。

远洋客船自从被喷气客机取代后,客船的性质已发生变化。60年代以来,旅游事业兴起,出现了一批定期、定航线,甚至环球航行的旅游船,为旅游者提供旅游、疗养、文化娱乐、社会活动以至海洋天文教育等综合性的服务。与此同时,在重要的短程航线上,还出现了一种吨位较小、除载客外还能携带旅客自备汽车的汽车客船。

船舶高速化 自50年代起,航运界为了加快船舶周转,一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到每小时18海里,集装箱船航速在每小时20海里以上,美国建造的“SL-7”型高速集装箱船,以两台6万马力汽轮机为主机,最高航速达每小时33海里。但从石油危机以来,燃料费在运输成本中的比重直线上升。迫使营运中的高速船纷纷减速行驶,新造船舶的航速也出现下降趋势。但是非排水型的高速客船,如水翼船和气垫船已应用于短途客运航线上,并日益发展。

船舶自动化 60年代初期以来,各国航运企业为了减少船员人数、改善船员劳动条件和提高船舶营运的经济效益,逐步实现了轮机、导航和舣装三个方面的自动化。如60年代中期造出机舱定期无人值班的船舶,已得到各国船级社的承认。

船舶内燃机化 船舶内燃机化是指船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机比较,具有热效率高、油耗低、占地小等优点。自从1911年造出第一艘柴油机海船以来,采用柴油机为主机的货船和客船日益增多。但到第二次世界大战结束时止,世界商船队中蒸汽机船仍占多数。战后,低速大功率柴油机由于增压技术的进步,单机功率不断提高,最大已达5万马力。过去必须安装汽轮机的大型高速船也能应用柴油机。另一方面柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善,这样在经济上便具有优越性。对于机舱空间受限制的滚装船、集装箱船、汽车渡船等,则可以选用体积小、重量轻的中速柴油机,通过减速箱来驱动螺旋桨。油耗低、能燃用劣质油的不同功率的柴油机现在几乎占领了船用发动机的全部市场。因此,第二次世界大战后的运输船舶发展阶段被称为柴油机船时代。

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