塢內(nèi)更換掛舵臂工藝介紹

摘 要：船舶尾部在塢內(nèi)合攏完成后若需要更換有嚴(yán)重缺陷的掛舵臂是一項(xiàng)非常艱難的工作，其將耗費(fèi)大量的時(shí)間，延遲下水，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。文章以實(shí)船為例介紹了塢內(nèi)更換掛舵臂工藝，該工藝大大縮短了更換時(shí)間，解決了因塢內(nèi)更換掛舵臂而影響船舶制造節(jié)點(diǎn)難題，具有一定的參考價(jià)值和借鑒作用。

關(guān)鍵詞：掛舵臂；塢內(nèi)更換；工藝

引言

船舶建造過程中當(dāng)帶有掛舵臂的總段合攏后就可以開始水下系統(tǒng)安裝了。但是此時(shí)如需要更換掛舵臂，這不僅是一項(xiàng)非常艱難的工作，而且處理不當(dāng)會(huì)影響船舶按期下水甚至船廠全年生產(chǎn)計(jì)劃。某船廠在干船塢內(nèi)為希臘某船東建造的11萬噸油輪時(shí)因鑄件存在重大缺陷需要更換掛舵臂。為不影響船廠整體計(jì)劃，經(jīng)反復(fù)研究和論證，決定采取實(shí)船繞掛舵臂周界一定距離掏取下一小分段（下稱缺陷分段），同時(shí)借用同型船掛舵臂在車間制作與上述尺寸相同的分段（下稱替換分段）涂裝后重新嵌補(bǔ)安裝的新工藝。該工藝包括缺陷分段切割及移運(yùn)、替換分段制作、替換分段與主船體合攏和替換分段的焊接四個(gè)階段。

1 缺陷分段切割及移運(yùn)

如圖1所示缺陷分段位于船尾部舵機(jī)平臺(tái)以下，塢內(nèi)門吊的吊索需穿過舵機(jī)甲板才能與缺陷分段連接。若將缺陷分段翻身側(cè)態(tài)放置于運(yùn)輸車移出尾部最安全，但是舵機(jī)平臺(tái)需開設(shè)非常大的孔，會(huì)增加塢內(nèi)更多工作量。所以決定將缺陷分段正態(tài)擱置在運(yùn)輸車上移出尾部。但是帶有掛舵臂的缺陷分段上大下小，其重心臨近船體外板，因此除了考慮正確選取舵機(jī)平臺(tái)上的工藝孔位置等外，確保缺陷分段安全系固在運(yùn)輸車上也是需要解決的關(guān)鍵問題。圖1為缺陷分段更換區(qū)域示意圖。

1.1 施工程序

工藝孔位置選取→切割和基準(zhǔn)線條勘劃→支撐安裝及分段移運(yùn)工具準(zhǔn)備→切割→缺陷分段系固及移運(yùn)。

1.2 有關(guān)方法及要求

1.2.1 確定舵機(jī)甲板上的工藝孔位置時(shí)，既要考慮缺陷分段上吊耳安裝位置，還需重視吊索張角影響，以避免吊裝時(shí)吊索碰刮孔邊。

1.2.2 解決缺陷分段正態(tài)運(yùn)出船體尾部的方法如下：在缺陷分段左右側(cè)外板上對(duì)稱安裝四只眼板（重心前后）；同時(shí)在運(yùn)輸車敷設(shè)的鋼板上劃出掛舵臂下口輪廓線并在距離輪廓線約100毫米裝焊好擋塊。分段吊裝時(shí)當(dāng)掛舵臂下端完全進(jìn)入擋塊內(nèi)并與鋼板接觸后在擋塊和掛舵臂間用木楔塞緊。用鋼索、手拉葫蘆與缺陷分段和運(yùn)輸車自身的眼板連接好，收緊手拉葫蘆，當(dāng)分段系固牢靠后移去分段上的吊索。運(yùn)輸車駛出船尾。如圖2所示為缺陷分段在運(yùn)輸車上的擱置及固定方法。

1.2.3 為方便替換分段合攏，尾部肋板保留部分需切割成上小下大的楔形。修整切割部位，按圖紙要求開設(shè)好焊接坡口并打磨光滑。

1.2.4 為避免缺陷分段切下后尾部結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生變形，應(yīng)安裝強(qiáng)度足夠的支撐。

1.2.5 考慮到分段重心偏差，吊索在貫穿工藝孔時(shí)可能會(huì)貼近孔邊而使甲板變形。如出現(xiàn)此類情況，吊鉤應(yīng)停止運(yùn)動(dòng)并適當(dāng)擴(kuò)大工藝孔。

1.2.6 應(yīng)保護(hù)好船塢塢底舵孔中心線的地樣標(biāo)識(shí)及塢內(nèi)船體基線，以供替換分段定位之用。另外，因切割缺陷分段是在尖悶艙室內(nèi)作業(yè)，安全措施應(yīng)及時(shí)到位，確保施工安全。

2 替換分段制作

以多孔甲板為基面反態(tài)預(yù)制好甲板小段，然后將同型船的掛舵臂與其組裝為替換分段。分段制作需注意如下事項(xiàng)：

（1） 因掛舵臂與甲板小段組裝后整體重量很大，因此胎架需具有足夠強(qiáng)度和剛性。

（2）為防止焊接后出現(xiàn)傾斜，掛舵臂定位后在其四周應(yīng)用足夠強(qiáng)度的支撐，并使其與地龍有效固定。

（3）替換分段完工后應(yīng)測(cè)量并做好合攏基準(zhǔn)線。另外應(yīng)將該分段翻轉(zhuǎn)成側(cè)態(tài)擱置，以方便運(yùn)輸和涂裝。

3 替換分段與主船體合攏

替換分段在運(yùn)輸車上系固方法及移運(yùn)和與缺陷分段相同。替換分段合攏時(shí)除應(yīng)保證精度外，重點(diǎn)是防止與主船體碰刮和預(yù)防焊接變形。

3.1 操作步驟

余量修割→移運(yùn)及吊裝定位→測(cè)量→臨時(shí)支撐安裝→待焊接。

3.2 注意事項(xiàng)

3.2.1 因替換分段采用嵌補(bǔ)方式與主船體合攏，所以合攏前應(yīng)測(cè)量主船體上開口的實(shí)際尺寸，然后按此尺寸劃出并修割掉替換分段上的余量。

3.2.2 替換分段吊裝時(shí)上端應(yīng)平正，以防與尾部結(jié)構(gòu)碰刮。為方便調(diào)整可在掛舵臂下部安裝好穩(wěn)索。

3.2.3 替換分段初步定位后，應(yīng)根據(jù)塢內(nèi)基準(zhǔn)線測(cè)量有關(guān)尺度，重點(diǎn)測(cè)量掛舵臂鑄件孔中心線與基線的垂直度和掛舵臂下口距基線的高度值。

3.2.4 由于替換分段焊接后容易上翹，因此合攏時(shí)應(yīng)采取措施。常用方法是施放適量的反變形，反變形量根據(jù)工廠實(shí)際情況確定，本船反變形量設(shè)為10mm。

3.2.5 替換分段定位后應(yīng)在掛舵臂下方用支墩支撐結(jié)實(shí)。

3.2.6 替換分段吊裝時(shí)也要防止吊索碰刮工藝孔邊，同時(shí)施工者應(yīng)按程序施工以確保質(zhì)量和安全。

4 替換分段的焊接

替換分段焊接時(shí)除正確選用焊材和焊接規(guī)范，按合理的次序焊接外，還需安排人員監(jiān)控鑄件孔中心線的垂直度，以防變形超標(biāo)影響后續(xù)水下系統(tǒng)安裝。（1）焊接次序：首先焊接外板對(duì)接縫，第二焊接平臺(tái)對(duì)接縫，第三焊接縱桁對(duì)接縫，最后焊接肋板對(duì)接縫。（2）焊接時(shí)應(yīng)由兩名焊工對(duì)稱施焊。焊接過程中應(yīng)安排有經(jīng)驗(yàn)的員工隨時(shí)檢測(cè)掛舵臂舵孔中心線與塢底地樣標(biāo)志的重合情況并做好記錄。焊接中如發(fā)現(xiàn)舵孔中心線與地樣標(biāo)識(shí)出現(xiàn)偏差，應(yīng)及時(shí)通知焊工改變焊接次序糾偏。

5 結(jié)束語

塢內(nèi)更換掛舵臂工作雖然困難，但只要采用比較先進(jìn)的工藝，合理安排計(jì)劃，還是能夠比較順利地完成的。某船廠在建的11噸油輪更換掛舵臂時(shí)按照該更換工藝及周密的計(jì)劃進(jìn)行施工，節(jié)約了大量的時(shí)間，最終該船下水仍在節(jié)點(diǎn)范圍之內(nèi)，生產(chǎn)周期未受到影響。另外，該工藝對(duì)嵌補(bǔ)分段合攏也具有一定的指導(dǎo)意義。

作者簡(jiǎn)介：劉濤（1968-），男，工程師，主要從事船舶建造工藝設(shè)計(jì)工作。

劉劍波（1987-），男，助理工程師，主要從事船體工藝設(shè)計(jì)工作。

陳浩（1986-），男，助理工程師，主要從事船體工藝設(shè)計(jì)工作。

蘇小敏（1982-），女，助理工程師，主要從事船舶涂裝設(shè)計(jì)工作。