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大轮船底部用什么做的

轮船底部通常由船体结构钢打造,部分区域会采用特殊的防腐蚀、耐磨损

船底结构

船底位于船体的最下部,是保证船体总纵强度和局部强度的重要板架结构,它由底部板与骨架组成,是整个船体的基础,承受着水压力、舱内货物和机器设备的重力以及进坞时龙骨墩反力等多种载荷,船底结构可分为单层底和双层底,按骨架形式又可分为横骨架式和纵骨架式。

船底板材料

(一)钢材

  1. 普通碳素钢:这是最常见的船底板材料,具有良好的强度和韧性,能够满足一般船舶的结构和强度要求,在许多普通的货船、客船等船底结构中广泛应用,其优点是成本相对较低,加工工艺成熟,容易获取。
  2. 高强度低合金钢:对于一些大型船舶或对强度要求较高的船舶,会采用高强度低合金钢,这种钢材在普通碳素钢的基础上添加了少量的合金元素,如锰、钒、钛等,使其强度和韧性得到显著提高,同时还能保持较好的焊接性能和耐腐蚀性,在一些超大型油轮(VLCC)、集装箱船等的船底结构中经常使用。
材料类型 特点 应用场景
普通碳素钢 强度和韧性较好,成本较低,加工工艺成熟 普通货船、客船等
高强度低合金钢 强度高、韧性好、焊接性能好、耐腐蚀性较强 大型船舶、超大型油轮、集装箱船等

(二)其他材料(特殊应用)

  1. 铝合金:在一些小型高速船舶或对重量要求较为苛刻的船舶中,船底可能会部分或全部采用铝合金材料,铝合金具有密度小、强度高的特点,能够有效减轻船舶自重,提高船舶的航速和燃油经济性,铝合金的耐腐蚀性相对较差,需要采取特殊的防护措施,如阳极氧化、涂漆等。
  2. 复合材料:随着材料科学的发展,一些新型复合材料也开始应用于船舶领域,碳纤维复合材料具有极高的强度和刚度,同时重量非常轻,可用于制造高性能船舶的船底结构,以提高船舶的性能,复合材料的成本较高,加工难度较大,目前还主要应用于一些特殊用途的船舶或船舶的某些关键部位。

船底骨架材料

(一)钢材骨架

  1. 型钢:船底骨架通常采用各种型钢,如工字钢、T型钢、角钢等,这些型钢具有较高的强度和刚度,能够有效地支撑船底板,承受各种载荷,工字钢常用于纵骨和横梁等构件,T型钢则适用于一些需要较大抗弯强度的部位,角钢可用于连接节点等。
  2. 钢板焊接结构:除了型钢外,船底骨架还可以通过钢板焊接而成,这种结构可以根据船舶的设计要求进行灵活调整,能够实现复杂的形状和尺寸,提高船底结构的整体强度和稳定性。

(二)非金属材料骨架(特殊应用)

在一些特殊要求的船舶中,如某些高性能游艇或对电磁屏蔽有要求的船舶,可能会采用非金属材料制作船底骨架,碳纤维复合材料骨架不仅重量轻、强度高,还具有良好的电磁屏蔽性能,能够减少船舶的电磁辐射,提高船舶的隐蔽性和安全性。

大轮船底部用什么做的-图1
(图片来源网络,侵删)

防腐措施

由于船底长期浸泡在水中,受到海水的腐蚀作用,因此需要采取有效的防腐措施。

(一)涂层防护

  1. 防锈漆:在船底板和骨架表面涂抹防锈漆是最常见的防腐方法之一,防锈漆能够形成一层致密的保护膜,阻止海水与钢材直接接触,从而减缓腐蚀速度,常见的防锈漆有环氧富锌底漆、无机硅酸锌底漆等。
  2. 防污漆:为了防止海洋生物附着在船底,影响船舶的航行性能和增加燃料消耗,还需要在防锈漆外面涂抹防污漆,防污漆中含有一些特殊的毒料,能够释放出有害物质,杀死或驱赶海洋生物。

(二)阴极保护

  1. 牺牲阳极保护:在船底安装一些比钢材更活泼的金属,如锌、铝等,作为牺牲阳极,当海水与船底接触时,牺牲阳极会优先被腐蚀,从而保护船底钢材不被腐蚀,这种方法简单可靠,成本较低,广泛应用于各类船舶。
  2. 外加电流保护:对于一些大型船舶或对防腐要求较高的船舶,可以采用外加电流保护法,通过在船上安装一套外加电流装置,向船底施加一定的电流,使船底钢材处于阴极状态,从而防止腐蚀。

相关问题与解答

问题1:为什么大型船舶更倾向于采用双层底结构?

解答:大型船舶采用双层底结构主要有以下原因,一是安全性更高,当底部在触礁或搁浅等意外情况下遭到破坏时,双层底能保证船舶的安全,防止海水直接进入舱内,二是双层底的空间可装载燃油、润滑油和淡水或用作压载水舱,提高了船舶的空间利用率和运营效率。

问题2:船底防腐措施中,涂层防护和阴极保护哪种更重要?

解答:涂层防护和阴极保护在船底防腐中都起着重要作用,缺一不可,涂层防护是基础,能够直接阻止海水与船底钢材接触,减缓腐蚀速度,而阴极保护则是一种补充措施,通过牺牲阳极或外加电流的方式,进一步保护船底钢材不被腐蚀。

大轮船底部用什么做的-图2
(图片来源网络,侵删)
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