船舶工程（船體方向）專業(yè)畢業(yè)論文—集裝箱船大合攏過程中的工藝方法及改進40038

?？飘厴I(yè)設計（論文）設計題目：集裝箱船大合攏過程中的工藝方法及改進 系 部： 專 業(yè)： 船舶工程（船體方向） 班 級： 2011年6月4日3目 錄摘 要IIAbstractIII1 緒論12 分段上船臺合攏前技術要求13 船臺準備14 大合攏工藝24.1 雙層底分段合攏24.2 舷側分段合攏34.3 甲板橫艙壁分段合攏34.4 機艙上、下平臺分段合攏34.5 艏、艉部分的總段合攏34.6 艙口圍分段合攏44.7 上層建筑45 大合攏焊接45.1 焊接方法的選擇45.2 焊接順序55.3 焊接注意事項及焊后檢查66 大合攏工藝要求67 船舶大合攏改進措施77.1 采用先進的大合攏建造法77.2 采用分段無余量合攏精度控制工藝8結 論9致 謝10參 考 文 獻11摘 要隨著世界經(jīng)濟的逐步恢復穩(wěn)定,各行各業(yè)也都漸漸走上了復興的道路.船舶行業(yè)也逐漸擺脫經(jīng)濟危機的困擾,開始蓬勃地發(fā)展.造船是一個龐大的工程,也是一項需要高新技術的產(chǎn)業(yè),在這么浩大且復雜的工程當中,我們需要用先進的工藝方法來提高生產(chǎn)效率和準確性。集裝箱船大合攏過程中常常會出現(xiàn)垂直度不夠好，船臺中心線與分段中心線不一致和裝配的精度不夠準確等問題。而本文主要講述了傳統(tǒng)的總段建造法的工藝方法和不同的建造法的探討以及采用分段無余量來控制精度的改進措施。關鍵詞 :分段大合攏；工藝方法；工藝要求；焊接；改進措施Abstract With the world economy is gradually restore stability and professions also gradually on the road of Renaissance. Ship industry also gradually from the economic crisis, began to vigorously develop. Shipbuilding is a huge project, but also a need hi-tech industry, in such a vast and complex engineering,we need using promoted technology methods to raise the efficiency and accuracy of produce. The process of container ship gathers up will rsise the problems of verticle is not good enough ,shipways center line is not match with the center line of blocks and accuracy is bad .However,this article mainly described the technology methods of traditional general block building ,researching for different building ways and the inprovement way that controls accuracy .Keywords: gather up, workmanshop method, requirement, welding, inprovement steps 1 緒論當今國內外先進的造船業(yè)都以高效率和高質量造船為理念，作為一個研究項目，投入大量人力，物力對造船各工序進行探索，研究，尋求一套適用于本企業(yè)造船工藝流程的造船手段。而船體大合攏過程中的工藝方法和改進措施無疑不是各船舶企業(yè)研究的重點。因為只有良好的和先進的合攏工藝方法才能實現(xiàn)高效率和高質量的造船。船體總段大合攏方法，包括合攏前的工藝準備、合攏的工藝過程、防變形手段和質量控制以及環(huán)形焊縫的焊接等。通過合理的合攏工藝造船，船臺可以快速搭載，最大地縮短船臺建造周期，提高船舶建造質量。然而，相對于別的船舶合攏，集裝箱船的船體合攏有著自己的特點。我們只有運用好分段合攏工藝方法同時不斷改進和創(chuàng)新才能成更高效率更高質量的造船。本文將介紹集裝箱船大合攏的工藝方法，包括合攏前后的技術要求等。同時介紹幾種大合攏先進的建造方法。2 分段上船臺合攏前技術要求(1)分段裝焊基本完工。(2)分段預舾裝裝焊完畢。(3)分段中密閉艙室的密性試驗完成。(4)分段內 焊接經(jīng)檢驗符合要求，分段合攏口應預留500mm緩焊區(qū)，待分段合攏完畢后再燒此處電焊，以利于構件對位時微調。(5)分段局部變形或缺陷經(jīng)校正或修補完畢。(6)分段按涂裝工藝要求涂裝完畢。(7)經(jīng)船東和船級社驗船師認可。3 船臺準備 (1)船臺合攏區(qū)需勘劃船臺中心線、肋位線、肋骨檢驗線,見圖1-1。圖1-1 船臺定位線(2)用激光經(jīng)緯儀在船臺中心線槽鋼（或扁鐵）上堪畫船臺中心線，并打上沖印，用色漆標示，黑漆作底，白漆劃線，中心線偏差1mm之內。(3)在船臺中心線槽鋼上逐檔或間隔五檔畫出肋骨位置線，并用色漆標上肋位號。(4)在船臺的高度標桿上畫出基線、水線、甲板邊線等全部理高度線，作為分段吊裝定位和檢驗的依據(jù)。4 大合攏工藝4.1 雙層底分段合攏在大接頭縫鄰近肋位中心線處設臨時剛性支撐，剛性支撐用20#槽鋼；使分段定位肋位檢驗線對準船臺上相應的肋位檢驗線；使分段中心線對準船臺中心線；使分段船底基線高度與標桿上相應的船底高度（龍骨檢驗線）相符，并使分段縱向保持水平；校驗分段橫向狀態(tài)，使之左右保持水平；劃割余量，二次定位，合攏雙層底分段應與上一雙層底分段相對應的板材、構件平齊、光順連接。如果有不能對齊的結構，則要采取措施進行修正，并保證合攏分段與上一分段所有結構之間都能有效的、光順連接。分段核對定位后，將其在船臺上固定拉牢。在大接頭處設置平馬板。平馬板間距為400500mm，再進行結構裝焊。（其它分段大接頭縫處也按此要求設置平馬板）4.2 舷側分段合攏使舷側分段前后位置與雙層底分段的肋位一致；使分段定位水線與標桿上的線檢驗線一致；校驗分段橫向狀態(tài)，使之左右保持水平；劃割余量、二次定位，合攏舷側分段應與上一舷側分段及上一雙層底分段相對應的結構平齊、光順連接。如果有不能對齊的結構，則要采取措施進行修正，并保證合攏分段與相連的兩個分段所有結構之間都能有效的、光順連接。分段核對定位后，用定位焊接與雙層分段固定，保證舷側分段上口的半寬值和高度值，并進行加強。4.3 甲板橫艙壁分段合攏使甲板分段前后位置與內底板或舷側分段上的相應肋位線一致；使甲板中心線與內底板上的中心線一致；使分段定位水線與舷側分段上的相應水線及標桿上的相應水線一致；校驗分段橫向狀態(tài)，使之左右保持水平。劃割余量、二次定位，合攏甲板分段應與上一舷側分段（左、右）及上一雙層底分段相對應的結構平齊、光順連接。如果有不能對齊的結構，則要采取措施進行修正，并保證甲板分段與相連的分段之間所有結構都能對齊、無錯位、光順連接；分段核對定位后，用定位焊接與雙層分段及舷側分段固定，在艙壁向尾向加斜支撐固定。4.4 機艙上、下平臺分段合攏使分段前、后位置與機艙雙層底的相對應的肋位線一致；使平臺中心線與內底板上的中心線一致；校驗分段橫向狀態(tài)，使之左右保持水平；使分段的型寬與船臺上的型寬位置保持一致；保證分段的平臺高度；劃割余量、二次定位，合攏分段應與上一舷側/機艙平臺分段（左、右）及上一雙層底/機艙平臺分段相對應的結構平齊、光順連接。如果有不能對齊的結構，則要采取措施進行修正，并保證合攏分段與相連分段之間所有結構都能對齊、無錯位、光順連接。分段核對定位后，用定位焊接與雙層分段或上一平臺分段及舷側分段固定。4.5 艏、艉部分的總段合攏使分段前后位置線與船臺上的定位肋線一致；使分段上的甲板或平臺中心線與船臺中心線一致；保證左、右水平并控制型值高；劃割余量、二次定位；考慮軸、舵系的定位要求，分段合攏時應參照于拉尾軸中心線和舵中心線為基準定位分段及對合攏縫兩邊相連結構的修正。拉線架應牢固固定，鋼絲應與船體中心線重合或平行，允許偏差1mm。軸中心線與舵中心線相交度不大于3mm，兩線垂直度不大于1mm/m。4.6 艙口圍分段合攏使艙口圍板前后位置線與主甲板上的相對立的肋位線一致；使艙口圍板中心線與主甲板上的中心線一致；左、右水平，保持高度和寬度尺寸；劃割余量、二次定位。為了保證艙口圍的安裝精度，除了按常規(guī)劃好結構線之外，還需在艙口圍兩端各設4根角鐵支柱，沿縱橫方向拉鋼絲線，保證四角水平，根據(jù)鋼絲線定艙口圍高度，劃線切割余量。4.7 上層建筑上層建筑整體吊裝。在吊裝過程中要保證上層建筑中心線與艉樓甲板中心線相一致，上層建筑的兩翼不能超出船的兩舷。5 大合攏焊接5.1 焊接方法的選擇（1）大合攏時甲板和雙層底內底板對接，采用CO2陶瓷襯墊焊打底，埋弧自動焊蓋面的焊接方法；（2）在船體中部、船體底部、舷側外板采用CO2陶瓷襯墊焊；（3）在船艏部和艉部線型變化較大部位，采用CO2氣體保護焊進行焊接，在密閉和狹小空間不能采用CO2保護焊的部位采用手工電弧焊（低氫堿性焊條施焊）；（4）大合攏處甲板縱桁、船底縱桁、中內龍骨和舷側縱桁對接采用CO2陶瓷襯墊焊；（5）大合攏處甲板縱骨、船底縱骨對接可采用CO2陶瓷襯墊焊，也可采用先焊縱骨內面進行氣刨后再焊外面，保證焊透。5.2 焊接順序先焊分段之間的殼板對接焊縫，再焊其結構間的對接焊縫，再焊結構與殼板的角焊縫。先焊立角焊，后焊平角焊。手工焊時，對較長的焊縫應采用分中對稱分段退焊法。大合攏焊逢裝板根檢合格后，應在24小時內進行焊接。雙層底分段合攏時，焊接順序為先焊外底板對接縫，后焊內底板對接縫，再焊構架對接縫，最后焊構件的角焊縫。舷部甲板分段合攏后，舷部與底部分段縱向大焊縫的焊接應在肘板安裝結束后才能進行，其焊接順序為先焊舷部與底部的縱向焊縫，然后焊肘板的角焊縫，最后焊內底邊板與外板的角焊縫，舷部分段與相鄰分段的合攏縫，應待相應的甲板分段安裝后才能焊接。肋骨、艙壁等結構靠近大接縫的角焊縫，一般應在大接縫焊完后進行焊接。 總段環(huán)形接縫焊接時，應由雙數(shù)焊工在船的左右同時對稱施焊?？偠苇h(huán)形接縫的典型焊接程序見圖1-2。 A 圖a） b）圖1-2總段環(huán)形接縫的焊接程序 a） 單底總段 b)雙層雙舷總段注：圓圈表示焊工及其焊位，數(shù)字1，2表示焊接順序55.3 焊接注意事項及焊后檢查（1）焊工必須持有相應等級合格證書方可進行大合攏焊接；（2）所選用的材料應與船體結構鋼材等級；（3）雨、霧天進行焊接工作時，必需有一定的防雨設施和烘干措施。（4）所有焊接材料必須經(jīng)過烘干處理，低氫焊條焊接一律使用保溫桶保溫。CO2氣體保護焊時必須設置防風措施，焊前坡口及打磨清潔工作需經(jīng)報驗認可，焊接部位的表面應保持清潔、干燥、無銹、無氧化皮和無油脂。（5）船臺合攏縫焊接應在分段大接縫的分段定位及加強結束后，才能對已合攏分段合攏縫焊接，同時應采取有效的控制上翹變形的措施。外殼板馬板批磨補時不得低于母材，所有定位焊與板一律施焊在內部，保證外表美觀。焊后應認真清除焊縫及兩側的焊渣及濺物，并對焊縫進行報檢。根據(jù)X光片位圖和LR規(guī)范進行無損檢測。6 大合攏工藝要求合攏甲板分段必須測量甲板中心線是否與底部中心線對齊。后續(xù)分段合攏時必須檢查前后合攏分段，基線調平后才能繼續(xù)合攏。為了確保結構連續(xù)，大合攏應確保結構對位精度偏差要求小于(t/3)+4，t為對接為板材的厚度。艉部分段上船臺定位時應檢查軸線和舵線。主體分段合攏時，甲板、內底板、縱壁的對接縫，采用CO2單面焊雙面成形。定位焊焊材必須同主焊縫焊接材料相同，否則應在正式施焊前清除干凈。合攏用的定位碼應與焊縫成600-750夾角，清除時應徹底打磨光順但不得損傷母材。主體合攏時環(huán)形焊縫盡可能對稱施焊。所有大合攏焊縫均須做密性試驗后才能油漆。船臺合龍過程中，各分段的定位肋位線與船臺上相應的定位肋位線間距誤差3mm。機艙雙層底合攏時應注意測量左右舷水平度，主機座座板的水平度公差小于5mm。艏、艉部分段合攏時應以首、尾端點位置作定位基準，并應計及反變形及焊接收縮的影響。7 船舶大合攏改進措施7.1 采用先進的大合攏建造法（1）采用水平建造法：在船臺上先將船底分段裝焊完畢，再向上逐層造船方法如圖 1-3。圖1-3 水平建造法（2）采用塔式建造法：建造時以中間偏后的底部分段為基準分段先吊上船臺定位固定，然后向首尾和兩舷，自下而上依次吊裝備分段，其安裝方法較簡便，有利于擴大施工面和縮短船臺周期（見圖14）。圖1-4 塔式建造法（3）采用島式建造法：就是將船體劃分為23個建造區(qū)（簡稱“島”），每個島選擇一個基準分段，按塔式建造法的施工方法同時進行建造，島與島之間用嵌補分段連接起來（見圖1-5）。圖1-5 島式建造法（4）采用串聯(lián)建造法：當?shù)?艘船在船臺末端建造時，第2艘船的尾部在船臺前端同時施工，待第1艘船下水后，便將第2艘船的尾部移至末端，繼續(xù)安裝其他分段，形成整個船體。與此同時，可在船臺前端開始第3艘船尾部的施工（見圖1-6）。圖1-6 串聯(lián)建造法7.2 采用分段無余量合攏精度控制工藝開始建造時，船體各分段為反造狀態(tài)，內底鋪板在下，船底板在上；在內底鋪板劃結構線同時劃出兩端余量切割線，在合攏口兩端向內取作十字檢驗線；建造船體分段，造好后將船體分段進行翻身；翻身后，以內底鋪板為水平面調整四角水平，內底鋪板平面度應控制在一定范圍以內；在兩端合攏口肋位方向，勘劃出長度方向檢驗線，打上洋沖做好標識；同時劃出分段環(huán)行合攏口余量切割線和切割檢驗線；再進行切割，并在合攏口相鄰的板材上做好二氧坡口；所有分段切割后，上船臺，進行合攏。本發(fā)明通過無余量精度控制，省去了預合攏切割二次合攏的過程，使整個船體建造周期大大的縮短，提高勞動效率，增加企業(yè)效益。結 論綜上所述，集裝箱船舶分段大合攏是一個復雜的工藝過程，工藝方法應該熟練掌握，而在掌握合理的工藝方法的同時也要不斷尋求創(chuàng)新，努力研究出一套更適合集裝箱船體大合攏的工藝方法，使建造的效率更高，建造的質量更好！致 謝衷心感謝船廠領導及船廠工程師對我的大力支持，同時特別感謝劉老師對我的辛勤指導。參 考 文 獻1 葉家瑋.現(xiàn)代造船技術概論.廣州:華南理工大學出版社,2001.2 陳冰泉.船舶及海洋工程結構焊接.北京:人民交通出版社,2001.3 華乃導：船體修造與工藝.大連海事大學出版社，2000. 4 王鴻斌：船體修造工藝.人民交通出版社，2006. 5 王承權.船體結構的焊接變形.北京:國防工業(yè)出版社,1978.6 陸偉東.船舶建造工藝.上海:上海交通大學出版社.