大型船舶现场建造期间的重量重心控制

王凯歌，周　晶，尹东亮

（1.海军驻大连四二六厂军事代表室，辽宁大连116000；2.大连船舶重工集团有限公司，辽宁大连116000；3.海军工程大学管理工程系，湖北武汉430033）

大型船舶现场建造期间的重量重心控制

王凯歌1，周晶2，尹东亮3

（1.海军驻大连四二六厂军事代表室，辽宁大连116000；2.大连船舶重工集团有限公司，辽宁大连116000；3.海军工程大学管理工程系，湖北武汉430033）

大型船舶重量重心对其浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性及其设备的使用都有着较大影响。随着船舶排水量的增加，为了保证船舶正常使用功能不被影响，必须严格控制大型船舶现场建造期间的重量重心。

大型船舶；重量重心；控制

1　船舶重量重心控制的重要性

船舶重量重心控制对船舶浮性、稳性、抗沉性、快速性、操纵性、耐波性及其设备的使用等方面有较大的影响［1］，下面进行具体说明：

（1）重量重心对船舶浮性的影响

船舶建造完成后，在主尺度不变的情况下，重量超出设计状态，将会使船舶排水量增加，增大吃水。若艏艉方向或横向重心与设计状态不符，则会造成船舶的纵倾或横倾，甚至造成纵倾和横倾的耦合，这种情况下，将会被动地启用固体或液体压载舱，也会增加吃水。

（2）重量重心对船舶稳性的影响

大型船舶建造期间，若船体分段、武器装备、设备等重量控制不严格，则会造成船舶重心在垂直方向较设计状态偏高或偏低，使初稳性高增大或减小，进而影响船舶稳性，使船舶偏离原技术状态。

（3）重量重心对船舶抗沉性的影响

对于大型船舶，航空煤油舱等液舱比小型船舶多，重量重心如果与设计状态不符，那么在船体破损的情况下，将会影响船舶一舱或数舱进水后的浮态及稳性，进而影响抗沉性。

（4）重量重心对船舶快速性、操纵性和耐波性的影响

船舶重量重心偏离设计，不仅会导致船舶姿态失衡和水线面的变化，还影响船舶快速性和回转中的航速、回转中的横倾角，造成操纵性指标的改变。另外，垂直方向重心位置的改变将直接影响船舶横摇、纵摇的周期，造成耐波性指标的改变。

（5）重量重心对船舶设备使用的影响

大型船舶建造期间船体分段数量庞大，设备种类繁多、重量大，重量重心难以控制。船舶在锚泊或航行状态下，重量重心偏离设计状态，将会直接影响设备的的正常使用。尤其对于有特殊使用要求的大型船舶，对船舶在海上姿态的要求较高，这就要求船舶的原重量重心必须与原设计状态尽量保持一致，这样才能保证船舶使用效能。

（6）建造期间重量重心对船舶后续加改装的影响

船舶在建造期间重量重心控制不严格，对船舶后续的现代化改装、维修保障设备的上船安装及布置也将产生一定影响。

2　船舶建造期间重量重心的控制方法

在船舶建造阶段要注意以下几点，以更好地对船舶重量重心进行控制。

（1）技术设计审查阶段发现的问题必须在建造期间得到有效落实。

技术设计审查期间，应对各专业，各系统的重量重心计算书进行细致地审查，确保船舶艏艉方向及左右舷方向的载荷分布均匀［2］。此外，总体设计单位应合理地进行大型设备的总体布置。在条件允许并不影响使用的情况下，尽量将该区域内的设备靠下层甲板布置。现场建造期间，应密切关注上述问题，确保技术设计阶段的问题不在建造过程中发生。

（2）优化管路系统设计

现场建造期间，应密切关注管路系统走向，对于相互干涉等设计不合理的部位，应及时联系工厂设计所和总体设计所进行现场勘验、优化修改，确保管路系统走向最优化。

（3）精确开展建造现场的称重工作

严格执行标准，对要求称重的材料、设备及船体结构进行称重。船体结构称重时，应除去临时支撑加强物、余量、尚未开的孔、未拆下来的工装夹具等重量，尚未施焊的焊缝重量按理论重量计入。对于合拢之前的设备、船体结构材料、内装材料、管材及电缆等，必须审查重量报告，重大设备还应提供重心位置。对超差项目应查明原因，并根据实际情况，由总体设计单位提出处理意见，检验方和承造船厂共同协商，妥善处理，处理结果应进行登记，并编入定期重量报告。此外，在大型船舶的称重工作过程中，左右舷对称的船体分段或设备要统一标准，公差除满足标准要求之外，更要执行一致，避免左舷与右舷偏差太大。如果称重过程中出现称重数据偏差较大，要查清原因，深入分析，并采取相应的解决措施后方可流入下道工序。

（4）精密组织开展液舱容积测量工作

大型船舶由于装载人员、设备较多，供人员、设备使用的液舱数量较多，容量较大，这些液舱在注满时对船舶排水量有一定的影响，因此，能否精确地测量液舱容积，对控制大型船舶重量重心起着重要作用。

（5）严格实施倾斜试验

由于船舶设计阶段计算所得的重量和重心位置与船舶建造完成之后的实际重量和重心位置往往存在一定偏差，所以建造完成后必须进行倾斜试验，以便准确获取重量及重心的位置，且试验的结果要求精确可靠。

试验前，应严格检查试验条件是否符合要求，如设备、物体是否进行了固定，是否将船上各类液体舱柜抽空或注满，以消除自由液面的影响，如有自由液面，则应查明原因，以便进行修正。

（6）在重要节点做好对重量重心的掌控

大型船舶下水、倾斜试验等重大阶段，船厂应编制阶段重量报告，送交总体设计单位和检验方审查，发现问题应及时修正，避免问题带入到后续工作中。

（7）精细现场管理，减小累计误差

由于设备加装、结构修改、管路修改等原因［3］，导致船舶建造完成后的重量重心与原设计状态存在不可避免的微小偏差，因此，在建造过程中，需要精细现场管理，严格控制每个阶段的误差，减小累计误差，确保重量重心可控。

3　结束语

船舶重量重心控制贯穿整个研制过程，建造期间的重量重心控制尤为重要。能否在建造期间控制好大型船舶的重量重心，对于船舶各种设备的正常使用以及后续的改装起着关键作用。

［1］周巍，张维俊.水面舰船研制过程中重量重心控制方法［J］.中国舰船研究，2012，7（4）：1-5.

［2］邵国良，王新，等.舰船重量重心控制系统设计［J］.航海工程，2007，36（1）：11-13.

［3］肖松.滑行艇模型主尺度选择及重量重心的设定［J］.技术与市场，2011，18（1）：30-31.

ControlofWeightand Center ofG ravity during Building Large Shipping Vessels

WANG Kai-ge1，ZHOU Jing2，YIN Dong-liang3
（1.Dalian 426 Shipyard Military Representative Office，Dalian 116000，China；2.Dalian Shipbuilding（Group）Company Limited，Dalian 116000，China；3.Dept.of Management Engineering，Naval Univ.of Engineering，Wuhan 430033，China）

Large shipping vessels weight and center of gravity has a great influence to its buoyancy，stability，resistance to sink，rapidity，maneuverability，the use of sea-keeping and its equipment.With the increase of shipping vessel’s displacement，it must be strictly controlled of the weight and center of gravity during construction in order to ensure the normal order of the shipping vessels.

large shipping vessels；the weightand center of gravity；control

U674.3

A

1672-545X（2016）06-0181-02

2016-03-29

王凯歌（1989-），男，河南开封人，助理工程师，硕士，研究方向为船舶制造；周晶（1982-），女，山东莱阳人，工程师，本科，研究方向为船舶设计；尹东亮（1992-），男，河南驻马店人，硕士研究生，研究方向为装备综合保障。