1、 DB21/T 3090 2018 ICS 47.080 U 80 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 3090 2018 高密度聚乙烯渔业船舶建造标准 Specifications for Construction of High Density Polyethylene Fishing Vessels 2018 - 12 - 25 发布 2019 - 01 - 25 实施 辽宁省 市场监督管理 局 发布 DB21/T 3090 2018 目 次 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4.1 材料 . 3 4.2 焊接 . 4 4.3 铆接 . 9 5 船
2、体结构 . 9 5.1 一般规定 . 9 5.2 船体 强度 . 10 5.3 局部加强 . 10 5.4 设计载荷 . 10 5.5 板厚要求 . 13 5.6 甲板、 横舱壁与 上层建筑围壁 . 14 5.7 船底 组合型材 （包括 机座 ） . 15 5.8 骨材 . 16 5.9 主机基座 . 18 6 检验 . 18 6.1 船体密性试验 . 18 DB21/T 3090 2018 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由辽宁省海洋与渔业厅提出。 本标准由辽宁省海洋与渔业厅归口。 本标准起草单位：大连海洋大学、大连蓝旗船舶科技有限公司负责起草。 本标准
3、主要起草人：隋江华、沈烈、刘润强、王普。 DB21/T 3090 2018 高密度聚乙烯渔业船舶建造标准 1 范围 本标准规定了高密度聚乙烯渔业船舶材料、焊接及船体结构的技术要点。 本标准适用于以高密度聚乙烯板材为主要建造材料，通过焊接方式制造的船长小于 12 m，航行于沿海航区或内河航区的渔业船舶。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本 适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1033-2010 塑料 非泡沫塑料密度的测定 GB T 1039-1992 塑料 力学性能试验方法总则
4、 GB/T 1040-2006 塑料 拉伸性能的测定 GB/T 1843-2008 塑料 悬臂梁冲击强度的测定 GB/T 3682-2000 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定 GB/T 11546.1-2008 塑料 蠕变性能的测定 第 1 部分：拉伸蠕变 GB/T 11548-1989 硬质塑料板材耐冲击性能试验方法（落锤法） GB/T 16422-2014 塑料 实验室光源暴露试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1 高密度聚乙烯板材 high density polyethylene plates 以高密度聚乙烯（密度 0.946 g/cm3） 为
5、原材料，挤塑成型，厚度大于 8 mm 的平面 型材。 DB21/T 3090 2018 3.2 高密度聚乙烯渔业船舶 high density polyethylene fishing vessels 船体材料采用高密度聚乙烯板材，通过焊接方式制造的渔业船舶。 3.3 高密度聚乙烯再生料 recycled high density polyethylene materials 工业上通过二次加工回收的高密度聚乙烯原料，以下简称为再生料。 3.4 总长 length overall 系指船舶最前端至最后端之间包括外板和两端 永久性固定突出物在内的水平距离。 3.5 船长 ship length
6、系指沿船舶满载水线由艏柱前缘量至舵杆中心线的长度；对挂桨（机）船、无舵船或舵 在舷外船按该水线长的 100%计取；对无图纸资料的船舶，此数值可取上甲板长的 90%；要包 括船壳板的厚度。 3.6 上甲板长 upper deck length 在船舶中纵剖面上量至艏、艉甲板两端外缘（不包括假船首、假船尾）的水平长度。对 敞口船，视其舷侧板顶线为甲板线进行计量。 3.7 船宽 ship breadth 系指船舶的型宽，即在船中处船壳板内表面的最大水平距离（不包括舷伸部分，但要包 括船壳板厚度）。 3.8 型深 moulded depth 系指沿舷侧由龙骨线量至干舷甲板下表面的垂向距离： （ 1）对
7、敞口船，量至舷顶； （ 2）对具有圆弧形舷缘的船舶，量至连续甲板下表面的延伸线； （ 3）当甲板呈阶梯形时，升高甲板部位的型深计量至较低甲板平行于升高甲板的延伸 线； （ 4）除另有明文规定外，一般是指船长中点处的型深。 DB21/T 3090 2018 3 3.9 吃水 draft 泛指船舶龙骨线浸没的深度。如无特殊说明，一般指船长中点处的吃水。 3.10 龙骨线 keel-line 指龙骨板的外表面与中线面的交线。 3.11 风雨密 weathertight 系指在任何海况条件下，水都不会渗入结构之内。 3.12 水密 watertight 系指在设计水压力下，任何方向水均不能渗入该结构之
8、内。 3.13 焊靴 welding boots 一种安装在非金属焊接设备头部，用于焊缝定型及压实的小型装置。 4 材料与焊接 4.1 材料 4.1.1 建造高密度聚乙烯渔业船舶所使用的材料应满足本章的规定，且不得添加再生料。 4.1.2 高密度聚乙烯原料的基本性能应满足 表 1 的要求。 4.1.3 高密度聚乙烯板材的各项力学性能应满足 表 2 的要求。 表 1 船用高密度聚乙烯的基本性能要求 性能 数值 单位 附注 测试 方法 密度 0.9460.972 g/cm3 GB/T 1033-2010 熔融指数 规定 值 1.0 最大 3.5 g/10min 规定值 系指出厂证书上标 明的值。
9、GB/T 3682-2000 表 2 船用高密度聚乙烯板材的力学性能要求 DB21/T 3090 2018 项目 数值 单位 试件要求 硬度 60 70 Shore D / 吸水率 0.010 0.017（ 24 小时 后） % 76.2 mm 25.4 mm 板 厚 拉伸屈服应力 17 MPa I 型 拉伸 试件 拉伸断裂应力 14 MPa 拉伸 屈服伸长率 15 % 拉伸 断裂伸长率 500 % 拉伸 蠕变模量 292（ 1000 小时 后 ） MPa II 型 拉伸 试件 剪切 强度 （ s） 18 MPa 剪切 试件 弯曲 强度 （ s） 40 MPa 弯曲 试件 弯曲 模量 750
10、MPa 冲击 强度 （无缺口 的落锤冲击试验） 不发生 脆性断裂 目测 140 mm 140 mm 方形 试 件 或 140 mm 圆形 试件 缺口 冲击强度（ 有缺口 的摆锤冲击试 验） 15 J/mm 厚 度 缺口冲击 试件 4.2 焊接 4.2.1 高密度聚乙烯船舶结构的焊接必须采用热气与螺杆挤出相结合的焊接的方式，以确 保焊条完全塑化。焊接设备结构 简图如 图 1 所示 。焊接 参数 见 表 3。 DB21/T 3090 2018 5 图 1 焊接设备结构简图 表 3 焊接参数 名称 数值 单位 出料 温度 210 230 热风 温度 250 300 热风出风量 300 L/min 热
11、风风压 10 kPa 焊接速度 0.5 m/min 4.2.2 焊靴 材料 需 采用不与焊接材料粘连的 、表面 光滑 且 不导热的材料 ，通常为 聚四氟乙 烯 。 焊接部位对应不同的 焊靴，所有 焊靴 必须具备 一定长度的压 焊 面。 具体 外形及尺寸 要求 如 图 2、 图 3 及 表 4、 表 5 所示 。 DB21/T 3090 2018 图 2 焊靴外形 图 3 焊靴几何尺寸 表 4 焊靴几何尺寸 被焊件板厚 t， mm 焊趾宽度 b ， mm 焊缝补强 高度 s， mm 板 鼻间隙 g ， mm 15 3 0.10.2 t 1 15 t 20 0.2 t 2 DB21/T 3090
12、2018 7 20 t 30 0.2 t 3 表 5 焊靴压焊区长度 坡口深度 d， mm 压焊区 长度 LA， mm 15 35 15 t 20 45 20 t 30 55 4.2.3 焊接使用的焊条采用高密度聚乙烯材料制成， 焊条 的 熔融指数 （ 190 /5kg）应 在 0.2 1.7 g/10 min 范围内 。 4.2.4 焊条 必须保证干燥，在 焊接前 ，焊条 应 在 60 80条件下 至少烘干 12 小时 。 4.2.5 焊接操作应在通风 良好的 厂房内进行，厂房环境温度应高于 5。 4.2.6 在施工 条件允许情况下， 船体焊缝均应采用双面焊接 。 焊缝 的型式如 表 6 所
13、示。 表 6 焊缝的型式（单位： mm） 序号 焊缝名称 型式 备注 1 单面对接焊 焊缝角度，参 照 图 4 选取 两板 间隙 不得大于 3 mm， 通常取为 2 mm DB21/T 3090 2018 2 双面对接焊 （深熔） 焊缝角度，参 照 图 4 选取 双面 对接焊必须采用 深熔焊接方式 （如 左图 所示 ），钝边高度 不得 大于 3 mm 3 单面 角焊 焊缝角度，参 照 图 4 选取 两板 间隙 不得大于 3 mm， 通常取为 2 mm 4 双面 角焊 a 焊喉 高度 ， 通 常取 焊缝连接构件 中 较薄板 的 厚 度 图 4 高密度聚乙烯焊接焊口预处理角度选取 4.2.7 不同
14、厚度高密度聚乙烯 板 对接时，其厚度差大于等于 4 mm 时应将厚板的边缘削斜， 使其均匀过渡。削斜的宽度应不小于厚度差的 4 倍。若其厚度差小于 4 mm 时，可在焊缝宽 度内，使焊缝的外形均匀过渡。 4.2.8 若必须采用搭接焊缝时，两板的搭接宽度应为较薄板厚度的 3 到 4 倍，但不必大于 50 mm。搭接表面应紧密贴合，搭接的两端应施以连续角焊。 DB21/T 3090 2018 9 4.2.9 高密度聚乙烯 板 焊接 时， 应 尽可能避免 焊缝 交叠。 高密度聚乙烯 板 拼接 时，不允许 焊缝交叉 跨越，应采取错位拼接的方式。如 图 5 所示 。 图 5 焊缝处理 4.3 铆接 4.
15、3.1 高密度聚乙烯板材的铆接方法可采用金属制品的铆接方法，根据不同的铆接部位可 选用金属铆钉或热塑性塑料铆钉。 4.3.2 铆接时宜采用压入铆接法，铆钉两端应附上垫圈。 4.3.3 根据结构强度的特殊要求亦可采用其他形式的铆接方式。 5 船体结构 5.1 一般规定 5.1.1 船体结构的设计应能承受船舶在整个服役期间所遭遇的最大载荷。 5.1.2 纵骨架式结构的纵向构件应保持连续或等效连续。 5.1.3 船体骨材的短边间距应不大于 500 mm。 5.1.4 每个 肋位 均 应设置 实肋板、 强肋骨 。 DB21/T 3090 2018 5.1.5 船体实肋板、强肋骨和甲板强横梁应布置在同一
16、横剖面内，并有效地连接，构成完 整的刚性框架。 5.1.6 在机舱推力轴承处须另行加强。 5.2 船体 强度 5.2.1 计算总强度时的许用应力如下： 许用弯曲应力 ： = 0.67 s 许用剪切应力： = 0.38s 其中： s 材料屈服强度， MPa； 5.3 局部加强 5.3.1 尾封板的厚度应不小于舷侧板厚度的 1.2 倍。 5.3.2 对尾挂机架、舵柱及其附体等贯穿船体处的外板或锚泊、系泊、拖带的强力点部位 的板应予适当加强。 5.3.3 应尽量避免在外板上开口；如需开口，则开口角隅应为圆角。对大开口还应根据具 体情况予以补偿。 5.3.4 上层建筑或甲板室侧壁上如开门、窗、孔，其角
17、隅应尽可能为圆角，若需用直角开 口，则应进行足够的加强。 5.4 设计载荷 5.4.1 船重心处的垂向加速度 5.4.1.1 船重心处的设计垂向加速度 应由设计部门提供，一般可取为重心处 1/100 最大 加速度的平均值。 5.4.1.2 船重心处的设计垂向加速度 与该船营运限制规定的有义波高 1 3 和船在该波 高下对应的航速 三者的关系如下： = 1426()1.4 (1 3 +0.07)(50)( 2)3 m/s2 (1) DB21/T 3090 2018 11 式中： 重力加速度，取 9.81 m/s2； 船在有义波高 1 3 的波浪中航行的航速， kn； 1 3 有义波高， m，对沿
18、海航区营运限制，取 1 3 = 4；对遮蔽航区营运限 制，取 1 3 = 2；对平静水域营运限制，取 1 3 = 1； 船长， m； 水线宽， m，系指船静浮于水面时，沿满载水线量得的最大型宽；对于多体 船，系指满载水线处各片体最大型宽之和； 船体重心处横剖面的船底斜升角（），见图 6，取 = 30， = 10； 满载排水量， t； 图 6 船底斜升角的选取 5.4.1.3 将最终的 取值代入式（ 1），推算出船在设计航区营运限制下的若干组 1 3 的对应值。 5.4.2 局部计算压力 5.4.2.1 船底波浪冲击压力 按下式计算，且应不小于按本节 5.4.2.2 确定的对应位置处 的舷侧压力
19、： = 1.161()0.3 kN/m2 （ 2） 式中： 1 纵向压力分布系数。船中前取 1 = 1，尾端取 1 = 0.5，尾端与船中之间用线性插值法 求得； 受力点计算面积， m2；对板的计算面积取板格的承载面积，且 2.52；其中 为骨材间 距， m；对加强筋或桁材取 = 承载宽度 跨距 ； DB21/T 3090 2018 吃水， m； 满载排水量， t； 设计垂向加速度， m/s2，按本节 5.4.1.2 取值。 5.4.2.2 舷侧波浪冲击压力 按下式计算： = 9.81+0.15 kN/m2 （ 3） 式中 ： 从舷侧板最低点到舷侧处干舷甲板上缘（甲板船）或舷侧顶板上缘（敞口船
20、）的垂直距离， m； 该处船底的冲击压力， kN/m2。 5.4.2.3 甲板计算压力 按下式计算： 露天甲板 = 0.25+4.6 kN/m2 （ 4） 非露天甲板 = 0.1+4.6 kN/m2 （ 5） 式中： 船长， m。 对航行于遮蔽航区营运限制及平静水域营运限制的船舶，其露天甲板的计算压力可分别 取上述值的 0.9 倍和 0.85 倍。 5.4.2.4 舱壁计算压力 按下式计算： 水密舱壁、防撞舱壁及其扶强材 = 10 kN/m2 （ 6） 液体舱壁及其扶强材 = 10 +10 kN/m2 （ 7） 式中： 板的下缘或扶强材跨距的中点至上甲板的垂直距离， m； 板的下缘或扶强材跨距
21、的中点至液舱顶的垂直距离， m。 5.4.2.5 上层建筑和甲板室的计算压力 按下式计算： 前端壁及扶强材 = 5+0.3 kN/m2 （ 8） 侧壁、尾端壁及扶强材 = 2.5+0.2 kN/m2 （ 9） 顶板及扶强材 = 3 kN/m2 （ 10） DB21/T 3090 2018 13 式中： 船长， m。 对航行于遮蔽航区营运限制及平静水域营运限制的船舶，其上层建筑前端壁及扶强材计 算压力可分别取上述值的 0.9 倍和 0.85 倍。 5.5 板厚要求 5.5.1 一般 要求 5.5.1.1 高密度 聚乙烯 渔船 的 船体 外板应尽可能采用 等厚度 板。 5.5.1.2 全船最小板厚
22、 按表 7 取值。 表 7 最小板厚 构件名称 船长（ m） 8 8 L 10 10 L 12 最小板厚 （ mm） 舷侧外板及其扶强材 11 13 17 船底板及其扶强材 12 14 18 甲板及其扶强材 10 12 15 横舱壁及其扶强材 10 12 14 船底组合型材（强龙骨等） 16 20 25 机座 15 18 21 上层建筑及其扶强材 14 14 14 5.5.2 船底板与 舷侧 外 板 5.5.2.1 船底板与舷侧外板的厚度应不小于按表 7 取值和下式所得计算值： = 0.72 6.7(14+3.6) mm .( 11) 式中： 外板 板厚， 船底板、 舷侧 板 分别用 、 表示
23、； DB21/T 3090 2018 骨材短边 间距 ， m； 船长， m； 水压力 系数， 船底、 舷侧分别用 、 计算， 根据 图 7-1、图 7-2 取值 ； 其中设计 航速小于 10 节时 ，按 10 节 选取 ； 船长按图中数值向上取整。 图 7-1 船底水压力系数取值 图 7-2 舷侧 水压力系数取值 5.6 甲板、 横舱壁与 上层建筑围壁 5.6.1 甲板、横舱壁与上层建筑围壁的板厚度 应不小于按表 7 取值和下式所得计算值： DB21/T 3090 2018 15 = 112 mm .( 12) 式中 ： 1 系数，查表 8； 1 有曲率板的折减系数， 1 = 10.5 ；其中
24、 ， 为板的曲率半径， m； 2 板格短边与长边比的修正系数， 2 = (1.10.25 )2； 其中， 为骨材跨距， m， 当骨材端部不设置肘板时，跨距点取在骨材端部；当骨材端部设置肘板时，跨 距点可取在肘板长度之半处。 骨材间距， m，通常指纵骨间距，对桁材或肋板为其承受面积的宽度； 设计压力，按本章 5.4 要求计算所得值； 材料屈服强度， MPa。 表 8 系数 K1 构件 名称 1 首垂线 0.1处 船中 0.4处 尾垂线 0.1处 甲板（包括上层建筑 / 甲板室顶板） 纵骨架式： 20.5 横骨架式： 21.5 25.0 纵骨架式： 20.5 横骨架式： 21.5 上层建筑 / 甲
25、板室围壁 21.5 横舱壁 防撞 舱壁 21.5 水密 舱壁 19.0 液舱 舱壁 21.5 5.7 船底 组合型材 （包括 机座 ） 5.7.1 船底组合型材（包括机座）应满足下列要求： 腹板： 1817，其中 为腹板厚度， mm； 为腹板高度， mm； 为材料屈服强度， MPa。 面板： 417，其中 为面板厚度， mm； 为面板宽度， mm； 为材料屈服强度， MPa。 DB21/T 3090 2018 5.8 骨材 5.8.1 骨材剖面模数 5.8.1.1 骨材剖面模数 （包括带板）应不小于按下式计算所得之值： = 152 2 cm3.( 13) 式中 ： 2 系数，查表 9； 、 、
26、 、 同本节 5.6.1。 表 9 系数 K2 骨材位置 次骨材 强 骨材 纵骨 横梁、肋骨、肋 板 扶强材 桁材、强肋骨、实肋板、强横 梁 船底 136 150 150 舷侧 128 150 150 甲板 （包括上层建筑 / 甲板室顶 板） 甲板： 200 顶板： 128 150 150 上层建筑 / 甲板室前、侧壁 150 150 上层建筑 / 甲板室后壁 150 150 横舱壁 防撞、液舱 舱壁 150 150 水密 舱壁 110 110 5.8.2 骨材剪切强度 5.8.2.1 纵骨端部的有效剪切面积 应不小于按下式计算所得之 值： DB21/T 3090 2018 17 = 22.6
27、7() cm2 .( 14) 按 下式计算： = 0.01 2.( 15) 式中 ： 纵骨腹板高度， mm； 纵骨腹板厚度， mm； 、 、 、 同本节 5.6.1。 5.8.2.2 桁材端部的有效剪切面积 应不小于按下式计算所得之 值： = 13.5() cm2 .( 16) 按 下式计算： = 0.01 2 端部 无肘板 .( 17) = 0.01 + 2 端部 有肘板 .( 18) 式中 ： 桁材计算剖面处减去开孔后的腹板实效高度， mm； 桁材腹板厚度， mm； 、 、 、 同本节 5.6.1 端部有肘板时的附加剪切面积，按肘板面板的水平倾角 取值，见图 8。 = 45时， = 0.9
28、1； = 0时， = 0； 为中间值时，可用插入 法求取 。 1为计算剖面处肘板面板的截面积， cm2。 DB21/T 3090 2018 图 8 附加剪切面积示意图 5.9 主机基座 5.9.1 主机基座 由高密度聚乙烯板材 和 钢质型材螺栓连接 ， 连接处 以 适当数量的垂直肘板 支持。 肘板的 高度 应不小于 宽度的 2 倍 。 5.9.2 与主机 基座 连接 的高密度聚乙烯板材 应与船底旁桁材 设在同 一平面 内。 5.9.3 主机 基座 钢质纵桁的 水平面板厚度 、纵桁的 腹板 厚度 1 及 横隔板 、横肘板的厚 度 2 应不小于按下列各式计算所得之值： = 1.443 +10 mm
29、. ( 19) 1 = 0.7 mm. ( 20) 2 = 0.81 mm.( 21) 式中： 主机功率 ， kW； 肋骨 间距， m； 6 检验 6.1 船体密性试验 船体完工后，应进行密性试验。密性试验分为灌水试验和冲水试验。 DB21/T 3090 2018 19 6.1.1 对要求水密的结构（如艏、艉尖舱、机舱等）应进行灌水试验。对内部没有妨碍检 查的结构的小船，可利用舷外水压力代替灌水试验。 6.1.2 灌水试验或浸水试验的时间应不小于 4 h，且应无渗漏现象。 6.1.3 对要求风雨密的结构应进行冲水试验，试验中该结构应无明显的渗漏现象。冲水试验 时，冲水软管的水压应不小于 0.2 MPa，喷嘴内径应不小于 12.5 mm，喷嘴离被试对象的距 离应不大于 1.5 m，水柱移动的速度应不大于 0.1 m/s。 DB21/T 3090 2018 参考文献 1 中华人民共和国渔业船舶检验局颁布实施的渔业船舶法定检验规则（ 2009） 2 中华人民共和国渔业船舶检验局颁布实施的黄渤海渔业船舶检验办法（ 2009） 3 中国船级社颁布实施的材料与焊接规范（ 2012） 4 中国船级社颁布实施的沿海小船入级与建造规范（ 2005）
