国内船用LP板的应用分析

2016-07-20周海波

科技传播 2016年11期

关键词：钢板船舶

周海波

摘要本文对LP板做了简要介绍，着重剖析了LP板在国内造船领域的应用现状，分析其原因提出了改进意见和建议，并探讨了船用LP板在国内的发展前景。

关键词 LP板；钢板；船舶

中图分类号 U66 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0191-02

1 LP板简介

LP（Longitudinal？Profiled）板称为纵向变截面板，也称为楔形板，由于其特有的优点，在各制造工程领域有着广泛的应用。

20世纪70年代，伴随着钢板轧制技术的升级和精度控制水平的提升，LP板应运而生。亚洲LP钢板制造企业以日本JFE公司为代表，欧洲主要制造企业有德国的迪林根公司和捷克的维特科维策公司等。

根据不同的应用要求，LP板型式各不相同，上述企业代表的主要LP板产品类型[1]如表1所示。

相对普通钢板，LP板优点主要如下所述。

1.1 减轻结构重量

根据实际承受载荷的情况进行断面优化，保证断面的最大应力不变，减轻结构重量。例如图1，单跨梁跨中处承受集中载荷，最大应力在跨中，应力向两端线性递减；单跨梁纵截面优化后，最大应力数值及位置不变，剖面优化后两侧结构的应力变大，但未超过整个梁的原有最大应力数值。即单位质量的构件所承受的应力更均匀，材料的力学利用率更高，使结构重量减轻。表1中LP板的各种断面型式，也是根据其相应承受的载荷分布来决定剖面优化形状的。

1.2 减少焊缝

普通钢板为优化力学性能降低结构重量，采用厚度不等的板拼接，拼接焊缝数量较多，LP板在减轻结构重量的同时，也可以减少钢板拼接焊缝的数量，缩短制造时间，提高效率，LP板设计流程图如图2所示。

2 LP板在造船上的应用现状及问题剖析

在船舶制造领域，由于船体本身结构复杂，且船体为可移动载体，所承受的载荷种类多且复杂，因而船用LP板的应用起步较晚。

目前，船用LP板的应用案例基本都在国外，应用最广泛的是日本造船厂。1993年，日本JFE公司生产的LP船板首次应用于船舶建造。该公司在建造一艘17万载重吨的散货船过程中，对船体上甲板、货舱横舱壁以及外底板区域使用LP板（如图3），总计约2？500t，钢材重量减轻了约218t，同时钢板拼接焊缝减少了约700m，实际经济效益十分显著。

近年，我国宝钢5000mm宽厚板生产线从国外引进了LP钢板轧制技术，而在船舶上的应用几乎为0。国内外船用LP板应用差距如此之大，为寻找主要原因，本文对相关造船厂进行了调查分析总结。

首先，相较日本的百年历史的船舶制造业，国内造船行业起步晚，在2000年后才得到有效发展，而船用LP板的发展源于20世纪90年代，错失了与国际接轨的最佳时机；作为造船行业的供应链，国内钢厂技术研发能力较为薄弱，在2000年国内造船行业发展时期，未能研发生产物美价廉的船用LP板，错过船用LP板大规模应用的时机。而日本的钢厂早在1978年就具有LP板的研发和生产能力。客观形势上，20世纪末的国际形势虽好，但国内造船厂与钢厂行业发展起点低，未能形成互相促进的良性循环发展模式。

其次，国内造船厂的管理效率偏低，适用船用LP板对相应设计、采购、制造等环节的管理成本增加明显，短期内造成企业额外的负担和风险。在当前造船业不景气的环境下，很多企业不愿意尝试。国内造船厂的管理观念偏保守，习惯以现有模式运营，缺乏创新思维，船用LP板的发展受到主观意愿的制约。虽然国内造船业近年产能提升显著，但造船厂的管理理念尚未与时俱进，国内造船业处于量变到质变的转型期。造船厂可借适用船用LP板为改革先行案例，从中提升管理效率，转变管理理念，优先转型的造船厂将占得行业发展的先机。

第三，船体结构实际适用范围较小。目前船用LP板型号较少，多为LP1型。此型板多用在板厚变化梯度大的区域，其经济效应才较明显。这类区域主要为垂向舱壁板和舷侧外板，船体其他区域板厚变化梯度不明显，不能充分发挥LP板的优点。

第四，受船东船级要求制约。船体结构必须满足所入船级的规范，相关规范中的一些要求限制了船用LP板的适用。例如，散货船横舱壁中部及下部板厚需在一定范围内保持不变，舷顶列板材质等级的特殊要求等，进一步缩小了船用LP板的适用范围。另外，船东对LP板认知度不够、对其适用到自身船舶存在疑虑，以及出于方便船舶后期维修的考虑，同样限制了船用LP板的适用。

最后，造船厂制造工艺制约。LP板的不等厚特性，相应制造定位、折弯工艺也不相同，其对精度控制的要求更高。造船厂制造精度达不到一定要求，盲目适用LP板将影响结构分段的质量，甚至造成更大的经济损失。船用LP板未能在国内得到发展，同样受上述几点实际因素的制约。可以预见，在造船厂开启船用LP板适用的相关研讨和实践后，这些制约因素将被逐一消除。

3 改进意见和建议

目前，短期内国内造船行业还无法大规模采用船用LP板。需要注意的是，船用LP板不能陷入钢厂不生产造船厂就不用、造船厂不用钢厂就不生产的恶性循环中去。目前，国家大力推进国企改革，且造船行业处于合并转型期，在此良好的大背景下，国内造船厂应具备长远发展的战略，尽早推进船用LP板适用的相关工作，做好相应设计、采购、制造等环节的详细管理流程，提前解决船用LP板适用下的技术障碍、工艺改进和精度控制等问题，对船用LP板参数、需求量等要求需与国内钢厂形成联动，进行定期技术交流等合作，共同推动船用LP板在国内的发展。