江苏扬子鑫福造船有限公司 江苏泰州 225300
摘 要:经过详细分析,我们发现超大型集装箱船艉部合拢流程中变化的原因,并提出了一些关键的精度控制措施。我们还结合了实际情况,为同种船只的制造提出了借鉴。重点关注集装箱船的艉部,船体变形的分析,精度的评估和质量的控制。
关键词:集装箱船 船艉部 精度控制
一.引言
海外优秀船舶建造公司已经建立了完善的精确度体系,将精确度管理贯彻于舰船制造的每一个环节,使得舰船制造的精确度得到了有效的保障。然而,与此同时,国内舰艇公司在精确度控制意识和管理技术方面仍有待提升,尤其是特大型舰艇的精确度控制系统技术更亟需加强。此文旨在研究10000TEU集装箱系统舰艇的变化特点,并通过分段精确度限制、大合拢分段位置精确度限制、舰体艉总段位置变化量限制以及轴系校中照光的精确度限制等方法,来有效减小舰艇变化,进而提高舰艇制造产品质量。随着集装箱船制造业的不断发展,应用现代化工艺技术和机械设备,可以大大缩短制造时间,提升造船品质,减少生产成本,并增强市场竞争力。本文就超大型集装箱船艉部精度控制进行了分析。
二.超大型集装箱船艉部精度控制技术的作用
精度控制是船舶制造设计中不可或缺的一项技术,它能够有效地减少对航速的影响,同时也能够提高工人的工作效率。具体来说,它可以通过确保船艉部尺寸和设计图纸在允许的误差范围内,以及减少建造现场的修正量来实现。有效的控制船艉部分段精控,可以提高艉部分段的预舾装率。预镗孔,保证机舱分段完整性,推进机舱分段模块化生产。并可以有效地将船舶生产过程中的工作环境改善,不仅可以保证工人的安全和健康,还能为企业提供安全保障。精确控制可以减少船舶生产过程中的修割和返修,从而提高船舶生产的效率和质量。缩短定位时间。通过采用先进的焊接技术,可以有效地提高船舶焊接质量,从而确保船艉部的质量。
三.艉部精度控制难点
江苏新扬造船公司在2012年下半期承担了10000TEU系列船的制造工作,但由于中国国内船厂针对特大型集装箱船精度控制技术经验不足,加之该厂此前制造的较大集装箱船为4800TEU,与10000TEU根本不在一套层次上,因而在制造流程中面临着诸多新的问题,当中最具挑战性的是船体艉部在制造流程中发生的变化及准确度限制,这些问题需要公司采取有效措施来解决,以确保船只的安全性和可靠性。具体表现在多个方面,如:
(1)该船的总长度接近340m,从主机凹槽前擘至FO(舵杆中央),从主机飞轮端到螺旋桨尾部,总长度达32m,设有三个中央轴承,中央轴尺寸达805mm,艉油尺寸990mm,是一种经典的大尺寸长轴系设计。
(2)该船艉部采用了典型的悬臂梁结构,其总段长度达17 m,而且还配备了一只无加工余量、高度接近10m的舵套,因此对其安装精度要求极高。如果在合拢过程中控制不当,就会导致艉部变形,从而使舵杆中心出现偏移。
(3)由于船艉部的重量较大,在安装完全部设备后估计重量可达二万吨。倘若在合拢过程中控制不当,极易导致船舶自重变形,进而使船艉部下降或偏斜,而且很难修正。
四.超大型集装箱船艉部精度控制技术研究的内容
(一)积极运用补偿量系统
在船艉部生产设计中,精度控制技术起着至关重要的作用,它可以有效地替代余量。补偿量管理系统的几大重点包括:1)精确测量并准确记录船舶制造过程中各零部件及其相关设施设备的规格,建立完善的零部件数据库系统;2)基于数据库系统的记录,对船艉部零部件进行精准的量化分析,形成精准的剪切补偿量、焊缝补偿量、曲面成形补偿量及其合拢组装补偿量预测的模型等。
(二)应用高精度曲面展开技术
这项技术涉及到多个复杂的项目,包括单元板拼接精度的提升、有限单元方法在实际应用中的研究等等。要想充分发挥这项技术的优势,必须满足两个前提:一是精确地完成曲面外板的加工成型,二是建立准确的补偿量模型。
(三)确定要运用加工方法
确定合适的加工方法是精确控制技术能够有效运用的关键,因为不同的加工方法所需要的数据可能会有很大的差异,这将对船舶的整体设计和建造产生重大影响。需要有效精控方法。
五.超大型集装箱船艉部精度控制
(一)分段精度控制
完善并严格执行分段的精度控制流程,严格控制分装配精度,保证分段合拢口断差(包括外板、型材上)和线型,大线型、大开口分段必须加模板,结合地线进行2D 自主精控检查。完成分段后,精度专业人员使用全站仪和3D精控技术对分段进行分析,以消除2D 测量累计误差。按照图纸要求,在分段上打印出并贴上洋冲印,用胶带固定,以确保每道工序的统一基准管理。在建造过程中,使用舵套是一个关键和挑战。要提高定位精度,对称装配,按照 WPS工艺烧焊,全过程精度监控,保证完工精度。
(二)艉部分段总组精度控制
艉部分段线性大,形状不规则,且管件多,造成分段强度相对减弱。因此在管件安装过程中,对割除的支撑要补强,同时要严格工艺要求,搁置,减少分段转运、搁置变形。分段总组之前按照分段完工3D检查,对转运来的分段经行复测,发现超差,分析原因,制定精控方案和预控方案;对符合分段经行模拟搭载,优化定位方案。分段总组时,精控人员用全站仪堪划地线和高度基准基准线,并打上洋冲印,偏差在士1mm 之内。首先,根据已经确定的基准线,对总组进行检测,以确保合拢精度符合标准要求,并且检查其与已经合拢的分段肋位检查线之间的距离,确保测量数据符合公差范围,同时记录所有测量数据。经过严格的检查和验证,我们ACK定位焊和加固支撑都已经固定好,并且行车松钩,以确保总组定位数据没有变化。最后,经过精确的检查和验收,我们才能完成装配焊接作业。
(三)船艉部总段定位变形量的控制
1.为了更好地描述大型集装箱船艉部的结构形式和分段特点,我们需要绘制一张船坞布墩图。在绘制过程中,我们需要考虑实际情况,适当增加坞墩垫木的密度和钢性支撑,以防止舵部分段下沉。
2.在搭载定位时,为了避免艉部总段合拢时出现的上翘变形和下沉变形,技术和生产部门经过多次讨论,决定将该分段放+25mm,以确保定位的准确性和可靠性。此外,为了减少反变形量,还需要在拆除外部固定支撑后,对总段进行加固处理,以确保定位的精确性和稳定性。的反变形量。经过测试,船艉部的下沉量达到了28mm,这大大超出了舵部精度的要求。
(四)轴系校中照光的精度控制
1.轴系分段的定位控制
在安装主机设备时,应以主机设备凹槽中心线为基础,精确定位主机设备基座,并保证其面板水平度不超过10mm。此外,尾轴分割的合拢也应以尾轴中央为参照,并保证其与主机设备轴线尺寸保持同轴度。测量完成后,应记录下相关数据。对于保证尾轴分割连接时的变形量在可控区域内,应在后端面加放反变形量,并定期测量以保证变形量在可接受区域内。此外,舵套分割合拢定位时,应以舵套中央为基础,并保证舵套左右端面中央和舵杆中央的同轴度,并且要保证舵套下端面至主机设备轴线尺寸的间距也要符合要求。用于减少舵套分段因自重而形成的下坠变形,在进行定位时应当加入适量的反变形量(按照我厂的经验,加入+25mm)。在焊缝时,应当在早晨或晚上进行,以防止气温变化带来的变形,并采用对称焊接,每隔一小时检查线锤中心的改变,依据误差状况调节焊接位置,以保证舵套中央和船艉部中央的误差在可控区域内。
2.轴系校中照光
在主甲板方向,船舱前壁向后的船艉部装配、电焊及火工作业结束后,经过船东和船检的批准,我们将着手对轴线实施检验,并且将在晚上实施检验。8点以后进行,减小船体温差,减小温度对照光的影响。
结语
综上所述,必须对下料加工精度、构件装配精度、分段制造及总组精度和总段合拢精度进行及时有效的跟踪控制。通过先进加工设备和精确施工工艺,以及数据积累,制定有效的施工工艺,才能控制船艉部的形状、尺寸和位置偏差。
参考文献
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