1陈怡林

专科毕业设计（论文）

设计题目： 分段无余量上船台装配工艺的讨论

系 部： 船舶与港口工程系 专 业： 船舶工程技术专业（船体方向）

班 级： 船体051301 姓 名： 陈怡林 学 号：031902130116 指导教师： 刘香 职 称 教授

2015年 6月 南京

摘要

船台装配俗称“大合拢”，是船体结构整体装配的工艺阶段。在船体建造中，船台装配是一道技术性强、质量要求高的关键工序。长期以来，世界各国的一些船厂一直采用在分段一端放20～50mm的余量，吊上船台两次定位、画线、切割、合拢的工艺。这是一道被造船工人视为费时最多、劳动强度最大、工作环境最差、严重影响船台周期和船体质量的“老大难”工序。分段无余量上船台装配工艺是大幅度缩短船台建造周期、降低成本、改善工人劳动强度的一个重要手段。

关键词：船台装配 焊接变形 无余量 上船台

Abstract

Choose the assembly is closed, the whole assembly process of hull structure. In the ship hull building and slipway fabricated a technical and quality requirements of the key processes. Long-term since, the world has been used in some of the shipyard piecewise end 20 ~ ~ ~ 50lmm headroom, on line positioning, and twice slipway, cutting, fold the process. This is a large shipbuilders as most time-consuming, labor intensity, the maximum working environment, the worst affected slipway cycle and the quality of hull long-standing \"process\". I WuYuLiang section on art is greatly slipway assembly shorten slipway building, reduce the cost, improve the labor intensity is one of important methods.

Keywords Slipway assembly welding deformation WuYuLiang WuYuLiang on slipway

目 录

1 绪论 ............................................................. 1 2 分段无余量上船台(合拢)未来发展趋势探讨 .......................... 1 3 船体分段无余量合拢精度控制工艺的步骤和优点 ....................... 1 4 分段无余量上船台技术推广的先决条件 .............................. 2

4.1中合拢分段变形控制 ........................................... 2 4.2测量技术提高 ................................................. 2 4.3焊接技术的提高 ............................................... 2 5分段无余量上船台工艺方案 .......................................... 2 5.1 船台无余量装配对分段划分的要求 .............................. 2 5.2船台无余量装配的顺序 ......................................... 3 5.3 船体焊接变形对分段余量确定的影响及解决办法 ................. 3 6 无余量上船台装配事例 ............................................. 5 结论 ............................................................... 6 致谢 ............................................................... 7 参考文献 ........................................................... 8

1 绪论

长期以来，在船台船体装配时。一直采用分段留有余量，吊上船台，两次定位、划线、切割、合拢的传统施工方法。这种施工方法，使得船台船体施工一方面工人的作业环境差，劳动强度大；另一方面需要很长的周期才能完成工作。同样在船台船体装配工艺上，国内、外先进的造船厂已用一种新的工作方法——即无余量上船台工艺代替了传统施工方法。

2 分段无余量上船台(合拢)未来发展趋势探讨

我觉得当前我国基本所有的船台大合拢， 中合拢的时候,我们都保留了余量，为此耗费了大量的工时在上面， 为此我在这提出几点自己的想法。 （1）保证图纸精确度及强化分段建造期间的严格的尺寸控制，需要培养一批专业的测量人员；

（2） 从未来的造船形势来看，无余量上船台合拢是势在必行一种可行的趋势；

（3）余量补偿差是一个很好的选择，最后对误进行补偿；

（4）组建精度管理人员，可以从设计，施工，检验等环节控制，特别是精度测量，需要把测量结果综合考虑，形成一个可行的数据库；

（5）大力开展分段无余量制作，上船台合拢，有效的降低建造成本，在保证生产质量的同时，也大大的缩短了船舶的建造周期，减轻了施工人员的劳动强度，不段刷新船台周期最短记录，希望我们能积极推广精度造船管理理念，实现无余量上船台合拢 。

3 船体分段无余量合拢精度控制工艺的步骤和优点

开始建造时，船体各分段为反造状态，内底铺板在下，船底板在上；在内底铺板划结构线同时划出两端余量切割线，在合拢口两端向内取200mm作十字检验线；建造船体分段，造好后将船体分段进行翻身；翻身后，以内底铺板为水平面调整四角水平，内底铺板平面度应控制在一定范围以内；在两端合拢口肋位方

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向，勘划出长度方向检验线，打上洋冲做好标识；同时划出分段环行合拢口余量切割线和切割检验线；再进行切割，并在合拢口相邻的板材上做好二氧坡口；所有分段切割后，上船台，进行合拢。 通过无余量精度控制，省去了预合拢，切割，二次合拢的过程，使整个船体建造周期大大的缩短，提高劳动效率，增加企业效益。

4 分段无余量上船台技术推广的先决条件

4.1中合拢分段变形控制

中合扰分段质量好坏将直接影响分段能否无余量上船台作技术实施，故必须对中合拢分段的平面度、垂直度、扭曲度进行控制，特别是对底部分段的中垂、中拱的控制。

4.2测量技术提高

激光经纬仪的推广应用，使分段测量精度得以提高，从而使无余量上船台成为可能。

4.3焊接技术的提高

CO2单面衬垫焊、垂直自动焊等高效焊接技术的推广应用，使得对接缝间到10一12mm，这样，为分段无余量上船台创造了更好的条件和允隙可达许空间。

5分段无余量上船台工艺方案

5.1 船台无余量装配对分段划分的要求

在采用船台无余量装配工艺时，分段划分除了考虑船厂吊运能力、船体结构强度、施工工艺的合理性等一般划分原则外，还有两点需要特别引起注意：一是尽量采用“一刀齐”工艺；二是尽量采用“水平企口”工艺，这将给船台无余量装配工作带来很大的方便。

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所谓“一刀齐”工艺，即是在分段划分时。把分段大接头处的板和骨架的接缝安捧在同一横剖面内，而不是象过去那样交错开的。这样划分的优点是： （1）使分段在进行预修整时望光、画线变得非常简便，同时又可防止或减少画线错误，容易保证画线质量；

(2)使分段船台吊装方便、迅速。容易到位，大幅度减少船台吊车使用的时间，减少船台装配工拉拢对接分段的工作量，并有利于管理部门灵活安排生产计划。

“水平企口”工艺是指讲底部分段与弦侧分段的接缝线（即底部分段企口线），尽量安捧成具有一定高度且与船底墓线平行的水平直线。这样，可以简化分段定位、装配等操作，不易出错。

5.2船台无余量装配的顺序

船台无余量装配的顺序总的来说是与传统的船台装配顺序相同，只是在其中增加了底部分段企口线(即底部分段与舷侧分段的连接线)的划制与余量切割和艏、艉部环形断面的划线与余量切割等工序，其主要顺序如下： (1)吊装底部定位分段； (2)吊装毗邻的底部分段；

(3)对底部分段企口线的划制与余量切割； (4)吊装舱壁分段； (5)吊装甲板分段； (6)吊装舷部分段；

(7)在船台上按上述顺序完成艏、舯、艉岛后，对与艏、艉岛相邻的舯岛处环形断面进行划制与余量切割； (8)合拢艏、舯、艉岛形成主船体。

5.3 船体焊接变形对分段余量确定的影响及解决办法

船体经过焊接产生的变形我们无法准确预知，正因为如此，使得余量的确定变得复杂。因此，必须在工艺上、切割时机上采取一定措施．来弥补或消除变形

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因素的影响，使得余量的确定简而宜行，才能保证无余量上船台工艺贯彻执行。 (1)船台施工中焊接变形的影响及解决办法通常在船台施工中为防止船体艏、艉两端上翘，我们在船艏、艉沿船体基线施放0.1％反变形。如采用无余量装配工艺，在船台上仍采用通常的0.1％反变形方式。则必须在分段进行余量划线时采取施放反变形措施。这会使划线工作复杂化，而且不容易正确。为此在实行无余量上船台装配工艺时采取以下措拖来控制船体变形和船体总尺寸缩小： a 在底部分段定位时，在不影响合拢质量的前提下，尽量使分段靠近艉的一端的高度低于理论高度3～5mm,即分段合拢时施放微量的反变形。

b 舯岛在与艏、艉岛毗邻的一端留有余量。等舯，艉岛各自形成。大合拢前，调整数据再切割余量。以防止艏、艉进一步上翘。

c 为了保证船体总长，分段制造时，每肋位加放1mm焊接收缩量。在分段进行预修整划线时。除了保证分段的理论长度外。还加放大接缝处的焊接收缩补余量2mm同样，对船宽、型深也如此。采取上述方式，就可以在分段外扳划线时，完全按照理论的形状仅只加上船台接头焊接收缩补偿余量2mm划线，可保证划线精度。

(2)分段施工中焊接变行的影响及解决办法

由于分段焊接变形，我们在确定分段余量进应考虑两个因家： a 切割时机问题； b 确定分段余量。

在确定分段余时时要考虑：分段上船台一是对船体主尺度的影响；二是对分段之间连接的影响。后者同样也要考虑两点：一是分段之间是线线连接(如平面甲板相互连接等)；这种连接，余量切割后不会对连接施工产生影响。二是分段之间是线与面连接(如横舱壁与双层底连接等)；此时就应考虑具体形状的变化。下面以双层底为例简述其方法。双层底与双层底连接，可把它看成由内底板线、外底板线、桁材线等若干线线连接，因此对于双层底端口余量只需持其纵向变形基率完毕即可确定。对于双层底上企口线的余量。由于其与舷侧共同组成型深，此仅需按照理论尺寸加上接头补偿余量2mm即可确定。到此双层底上所有余量已确定完毕。对于与双层底连接的其它分段余量确定：舷侧外板高度方向与双层底企口线共同组成型深，那么在舷侧制造时其外板可完全按照理论形状(也加上补

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偿余量)定出切割余量。

6 无余量上船台装配事例

（1）南通中远川崎率先在国内实现无余量造船；初步实现零库存；钢材利用率达到92%以上，这些指标是国内大型骨干造船企业努力多年尚未实现的目标。另外的一些数字显得更加耐人寻味。从生产效率上看，如造4.7万吨散货船，南通中远川崎为37.6万工时，国内同行业为120万工时；造第一艘VLCC船，南通中远川崎为100.6万工时，国内同行业为550万工时以上，差距之大有目共睹。而第二艘VLCC工时数又有缩减，仅为97.2万，再次刷新其自己保持的记录。

在吸收先进技术的过程中，充分考虑中国国情，使之融合并且创新，是中远川崎又一成功之处 。中国船舶工业经济研究中心的最新的一份研究报告称，一个国家的造船企业只有当所选择的技术或设备能与本国的资源禀赋条件很好适应时，这种技术或设备才能产生最大的降低成本效果。中远川崎的经验恰恰验证了这一点。

（2）精度造船是扬帆集团为适应现代造船模式在造船工艺上的重大突破，是扬帆集团向国际化迈出的坚实一步。自去年初实施以来，通过科技攻关，从船舶生产设计图纸按精度造船要求设计，到部分分段余量切除，逐步发展到全船余量切除，取得了第一阶段的成功，实现了在900箱集装箱船的大合龙分段无余量上船台，使船体在船台定位合龙时间比原先大大缩短。

900箱集装箱3号船、4号船自上船台到下水用了93天，到900箱6号船缩短至90天，再到900箱7号船缩短至69天，扬帆集团不断刷新该系列船船台周期最短的纪录。

随着分段制作精度的提高，去年下半年起，扬帆集团加强了集装箱船管系预装工作，到900箱集装箱7号下水前，全船管系预装率达到80%，有力地减少了码头总装的压力。

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结 论

实践告诉了我们，分段无余量上船台装配工艺它不仅仅是一个工艺技术问题，也是一项综合性的工作。它与生产管理、质量管理和施工组织形式等多管理因素密切相关，在目前还没成为常规工艺，还需各部门联合继续攻关。分段无余量上船台装配工艺以及CO2陶瓷衬垫焊、平面CO2陶瓷衬垫焊打底自动焊盖面及其它高效焊等焊接工艺应用，是目前大幅度缩短船台船体建造周期的一个重要手段。通过以上工艺的实施，它将促进大幅度缩短船台建造周期的工作。

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致 谢

大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校江苏海事职业技术学院给了我在大学三年深造的机会，让我能继续学习和提高；感谢江苏海事的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了老师和同学的帮助，其中我的论文指导老师刘桂香老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题，我最先做的就是向刘老师寻求帮助，而刘老师每次不管忙或闲，总会抽空来给我解答，然后一起商量解决的办法。刘老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，刘老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向黄老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢。

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参考文献

[1] 王鸿斌，刘桂香..船体修造工艺..北京：人民交通出版社，2006

[2] 郭荣奎，秦耀良，唐建琼.《船体建造精度控制技术研究》，江苏船舶，2008年4月第25卷第2期

[3] 李艳君.船体精度控制技术研究：[学位论文]，大连：大连理工大学，2005年度

[4] 中华人民共和国船舶行业额标准 北京：中国标准出版社，1996

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