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論中小型船廠船體建造質量問題與解決措施工學論文
【摘要】:沿海中小型船廠在船體建造過程中,會出現(xiàn)很多質量方面的問題。文章將在船廠所取得的成功經(jīng)驗作一簡要介紹,以求對其他船廠有所幫助。
【關鍵詞】:鋼質海船;建造工藝;質量管理
1.概述
中小型船舶船體的建造一般分為以下幾個階段:放樣、劃線、切割、加工、部件制作、焊接、分段制作及船臺合攏等。任一階段施工質量的優(yōu)劣,都將影響整個船舶的建造質量,進而影響船廠信譽及市場占有率。
船體結構的質量問題大多出現(xiàn)在外場作業(yè)中,主要問題有以下兩個:(1)船舶主尺度及變形問題。(2)船體分段、構件裝配及焊接問題。
2.主要質量問題及解決措施
沿海大部分中小型船廠經(jīng)過幾年的快速發(fā)展,船體建造質量已有很大提高。但是,也有部分船廠設備比較簡陋,鉚焊工人技能較低,出現(xiàn)較多質量問題。
2.1總長誤差
中小型船舶相對于大型船舶來說,雖然體積小但曲率變化大。通常建造方法是反造法,即船體建造時以甲板為胎架進行反造。各道肋骨先在對裝平臺上裝焊成框架,再吊裝到甲板上,待所有底部和甲板構件定位后再吊裝外板。在施工中,大的肋骨框架在吊裝中容易變形扭曲,直接造成肋距誤差超標及型線不光順。因此,在對裝階段,就要對大的框架進行加固,如可利用下角料對框架進行點焊支承,防止變形。
總長是船體質量檢驗的重要內容。行業(yè)標準規(guī)定,標準誤差范圍±0.1%L。如果某船以兩段或兩段以上合攏建造,那么在分段建造時就要控制分段長度,使分段長度不能超差。同時,當決定最后一條合攏環(huán)縫的余量時就要注意,必須測量好全船總長的前提下再決定切除多少余量,這樣,就可以保證總長不超差。
2.2構件裝配變形及焊接變形
構件裝配屬于前道工序,其裝配質量的好壞將直接影響后續(xù)的分段建造。在行業(yè)標準中,
對十字焊縫的錯位、對接焊縫的偏差及各種構件的裝配間隙等都有規(guī)定,此處不再贅述。焊接質量也與構件成形息息相關,不論是厚板還是薄板,焊接后都會產(chǎn)生變形,好的技術水平及嚴格按照焊接工藝要求施工,可有效控制變形并滿足標準要求。每個焊工的技術水平是不同的,這需要船廠加強對焊工的技術培訓,同時要求每個焊工重視焊接質量。
2.3碼板使用
中小型船舶在胎架建造當中,會使用很多碼板,其中大部分碼板用于控制板縫的變形。
碼板的作用很大,對船殼外觀的影響也大。當船殼板縫焊接完工后,清除遺留碼板就成了主要內容。碼板或連續(xù)焊或點焊在船體表面,將其割除后船體表面會有大大小小的突起,磨平這些突起是個非常費時的工作。而且,某些碼板在與船殼焊接時,會使船殼表面出現(xiàn)咬邊等缺陷,這就需要對船殼進行焊補后再行磨光。從目前情況看,短期內取消碼板的使用還不太可能。主要是盡可能少用碼板;另外,盡量將碼板焊接在內部構件上使用而不直接焊在船殼上。對于某些地方必須要使用碼板,也要考慮將一碼多用,嚴禁隨意在船殼上點焊碼板。
2.4大合攏環(huán)縫區(qū)域不平整、不光順
中小型船舶在分段大合攏處易出現(xiàn)表面不平整等現(xiàn)象。我廠采取的方法是在大合攏處加裝假肋骨防止變形,效果較好。以我廠HD8121型遠洋漁船為例,肋骨間距為500mm,大環(huán)縫在+350mm處。如果在分段建造時,大環(huán)縫處不設假肋骨,那么在上外板時,大接縫處至少要有約400mm長的自由端無法準確定位,這就給以后的大合攏埋下了隱患,從而要使大合攏區(qū)域平整光順將很困難。因此,在船體型線放樣過程中,就要將大合攏縫作為一條肋骨線放出實樣,同時在平臺上按實樣制作成肋骨框架。對此肋骨框架,要求參照強肋骨的形式制作,保證不易變形。在其它肋骨框架吊上胎架時,此框架也同時吊裝到大合攏縫處。在分段建造結束,翻段后進行大合攏之前,就要將大合攏縫處的假肋骨拆除。至此,假肋骨的使命告一段落,如還有系列船的話,此肋骨可一直使用下去。
2.5船體縱向變形
船體大合攏后容易出現(xiàn)縱向變形。分段建造完工后,會分別翻段進入塢臺區(qū),經(jīng)過一系列地墊平、找線、定位后即可開始合攏。中小型船舶外板及甲板都較薄,一般在6~9mm左右,在經(jīng)過焊接后會有較大變形,兩個肋骨檔之間的鋼板會凹陷。標準中規(guī)定,甲板、側板、底板等變形量的允許極限≤5mm,大合攏縫處≤6mm。甲板、船殼板過大的變形既不符合標準要求也影響美觀。因此,就需要對整個甲板、側板進行大面積水火矯正,我廠俗稱"平船"。這也直接導致了船體產(chǎn)生較大縱向變形的現(xiàn)象。標準中規(guī)定船底龍骨線撓度的標準范圍±20mm,如不采取有效措施,將很難保證不超差。常用作法是將艏艉分段加壓載,如有中部隔艙的話,可加壓載水;沒有則可加固體壓載等,可較好地控制縱向變形超差的問題。
3.結語
文章列舉了有些沿海中小型船廠在船體建造當中容易出現(xiàn)的主要質量問題及解決辦法。當然,整個船舶的建造涉及多工種、多工序、多設備,是多方共同努力、協(xié)調配合的結果。對于文章未談及的其它質量問題,相對來說比較容易控制。如采用數(shù)控下料、樣板或樣箱加工、平臺對裝、胎架總裝等控制措施可比較容易地保證質量。
要保證質量,還要重視質量保證體制。要針對各個單位的具體情況,制訂合理可行的檢驗制度。要重視自檢和提高檢驗人員的業(yè)務素質,建立完善的質量保證體制。同時加大對操作工人的技術培訓和思想教育,并制訂適宜的激勵機制,使人人都重視質量問題。工廠相關部門也要在滿足規(guī)范要求的前提下制訂合理可行的工藝和標準文件,使之服務于整個船舶建造過程。這樣,中小型船廠就能適應當前發(fā)展形勢,制造出滿足市場需要的高質量的船舶產(chǎn)品。
參考文獻
[1]中小型船舶船體建造精度CB/T3195-1995,中國船舶工業(yè)總公司發(fā)布,1996-04-01實施.
[2]船舶設計實用手冊,北京:國防工業(yè)出版社,1998,12.
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