今年7月1日,國際船級社協會(IACS)出臺的協調版共同結構規范(HCSR)將正式生效。這是在散貨船共同結構規范(CSR BC)、油船共同結構規范(CSR OT)實施多年后,統一的共同結構規范。新規范提高了船舶建造標準,從而極大地改變了原有船型和設計理念。除了對船舶設計、采購、建造產生較大影響外,也對造船用鋼板提出了許多新的理念和要求。
HCSR內容的主要變化
HCSR是在原有的散貨船共同結構規范、油船共同結構規范的基礎上進行協調修改,其以滿足國際海事組織(IMO)目標型船舶建造標準(GBS)要求為目標,主要以提高船的結構強度,增加船舶的安全性能為基本考量。與此前發布實施的CSR規范相比,HCSR對船體影響較大的規定主要包括:對船板最小厚度、散貨船抓斗、散貨船雙層底高度、船體梁極限強度及殘存強度、屈曲強度、疲勞強度以及有限元分析等方面進行了加強。并根據GBS要求,補充了剩余強度、結構冗余度分析等內容。新規范實施之后,油船和散貨船可以采用統一的標準,直接強度計算將覆蓋船體整個貨艙區。
HCSR的實施將彌補CSR的不足,如船中以外貨艙的有限元計算,統一了各船級社這部分船體結構審核方法,避免了各船級社審核中存在的差別,增強了船體結構的安全性和可靠性。但是由于新規范更加依賴于直接計算,將會使船舶在設計及入級審核階段耗費更多的人力,從而增加船舶設計建造時間和資金成本。
船用鋼材量增加
要增加船體結構強度,目前采用的有以下方法:一是改變結構型式來增加結構強度。如用三角型結構替代四邊型結構,這種結構變化,增加強度而不多用鋼材;二是加大構件的尺寸來增加結構強度。船體結構型式變化在已往的設計中進行多次優化,采用第一種方式的可能性比較小。若采用第二種方式,必須是船板加厚、型材尺寸加大,或者是采用高強度鋼材來替代普通船板或型材,強度加大尺寸不變。用厚鋼材加大結構強度,用鋼量增加,船舶自重加大,建造成本加大。采用高強度鋼材替代,鋼材用量不增,采用高強度鋼材的比例增大,造船成本增加。據有關資料介紹,滬東中華船廠在建造8.7萬噸散貨船中做過HCSR驗證工作。經初步統計,按照當時發布的HCSR草案建造的該型船鋼材的總用量比原先造的船用鋼量增加3%。光這一項的費用就要占到船價的2%左右。正式版的要求還要高一些,地方中小船企來造,可能用鋼還要多一點,費用自然也高一些。
高強度鋼材的應用,可以直接減少造船用鋼量,而船體結構局部區域的高強度鋼的用量會相應增加。例如,在一些使用20毫米的船用鋼材構件,可以用12毫米的AH32鋼板進行替代。這樣一來,既符合結構強度要求,又能降低板厚,減輕空船重量。船界在這方面已經取得了大量成果,其應用受制于建造成本和技術因素。同時在實施HCSR造船中,人們將越發重視船型結構的優化和新材料的研發、應用。在船舶上層建筑中,未來可能更多地采用復合材料。各種新材料的應用研究,將使船用板材和管系材料的類型趨于多樣化。
船舶企業如何應對新規范
首先要理解、熟悉規范要求。不但要正確理解規范的條文,而且要理解背后的原理和目的、要求;同時要結合本企業的實際情況,研究如何實施、實施的難點及影響;如何化被動為主動、變消極為積極迎接規范的挑戰。船企中不但中高層要熟悉規范,有關的技術人員、管理人員也要熟悉規范。企業要有專業人才,做好這項工作。以后新規范實施常態化,沒有專人重視這項工作,企業將處于被動。
其次,船舶企業要千方百計降低造成成本。這次HCSR的實施(以后還有許多新規范要實施),又增加了造船成本2.5個百分點(這個數值可能會因船企的技術水平、管理精度等略有升降)。這是剛性成本,很難下降。船企要努力降低彈性成本。例如生產設計粗糙、精度管理不善,會造成裝配尺寸趨差、工序增加甚至返工,致使工時增加、質量變差、成本浪費;由于生產計劃不周全,造成等工、窩工,致使工時浪費;倉儲計劃混亂,設備、零件存儲時間長,造成大量資金沉淀,浪費寶貴資金等等。這些弊端不解決,企業很難盈利。企業無利潤就無法進行轉型升級,無法進行研發創新,長此以往,企業就有危機了。
再次,船企要以良好的心態迎接市場的挑戰,迎接新規范的挑戰。近幾年新規范一個接一個出臺,壓載水公約、目標型標準(GBS)等全球性規范以及歐盟等區域性規范也層出不窮,船舶也越發難造。而人們對船舶這個集千萬個零件、設備于一體的龐然大物,載千百個生命及上億財產的運載工具。遠涉重洋,在大風大浪中前進,人們對它充滿了諸多的期望和要求。對造船這個行業的要求會越來越高,困難也會越來越重。既然選擇了造船這個行業,只能迎難而上。
舟山市船舶對外貿易預警示范點
傅 智 業