塢內更換掛舵臂工藝介紹

摘 要：船舶尾部在塢內合攏完成后若需要更換有嚴重缺陷的掛舵臂是一項非常艱難的工作，其將耗費大量的時間，延遲下水，嚴重影響生產節點。文章以實船為例介紹了塢內更換掛舵臂工藝，該工藝大大縮短了更換時間，解決了因塢內更換掛舵臂而影響船舶制造節點難題，具有一定的參考價值和借鑒作用。

關鍵詞：掛舵臂；塢內更換；工藝

引言

船舶建造過程中當帶有掛舵臂的總段合攏后就可以開始水下系統安裝了。但是此時如需要更換掛舵臂，這不僅是一項非常艱難的工作，而且處理不當會影響船舶按期下水甚至船廠全年生產計劃。某船廠在干船塢內為希臘某船東建造的11萬噸油輪時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劃，經反復研究和論證，決定采取實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）涂裝后重新嵌補安裝的新工藝。該工藝包括缺陷分段切割及移運、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階段。

1 缺陷分段切割及移運

如圖1所示缺陷分段位于船尾部舵機平臺以下，塢內門吊的吊索需穿過舵機甲板才能與缺陷分段連接。若將缺陷分段翻身側態放置于運輸車移出尾部最安全，但是舵機平臺需開設非常大的孔，會增加塢內更多工作量。所以決定將缺陷分段正態擱置在運輸車上移出尾部。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平臺上的工藝孔位置等外，確保缺陷分段安全系固在運輸車上也是需要解決的關鍵問題。圖1為缺陷分段更換區域示意圖。

1.1 施工程序

工藝孔位置選取→切割和基準線條勘劃→支撐安裝及分段移運工具準備→切割→缺陷分段系固及移運。

1.2 有關方法及要求

1.2.1 確定舵機甲板上的工藝孔位置時，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，以避免吊裝時吊索碰刮孔邊。

1.2.2 解決缺陷分段正態運出船體尾部的方法如下：在缺陷分段左右側外板上對稱安裝四只眼板（重心前后）；同時在運輸車敷設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。分段吊裝時當掛舵臂下端完全進入擋塊內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輸車自身的眼板連接好，收緊手拉葫蘆，當分段系固牢靠后移去分段上的吊索。運輸車駛出船尾。如圖2所示為缺陷分段在運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構局部強度不夠而產生變形，應安裝強度足夠的支撐。

1.2.5 考慮到分段重心偏差，吊索在貫穿工藝孔時可能會貼近孔邊而使甲板變形。如出現此類情況，吊鉤應停止運動并適當擴大工藝孔。

1.2.6 應保護好船塢塢底舵孔中心線的地樣標識及塢內船體基線，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作業，安全措施應及時到位，確保施工安全。

2 替換分段制作

以多孔甲板為基面反態預制好甲板小段，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：

（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度和剛性。

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

（3）替換分段完工后應測量并做好合攏基準線。另外應將該分段翻轉成側態擱置，以方便運輸和涂裝。

3 替換分段與主船體合攏

替換分段在運輸車上系固方法及移運和與缺陷分段相同。替換分段合攏時除應保證精度外，重點是防止與主船體碰刮和預防焊接變形。

3.1 操作步驟

余量修割→移運及吊裝定位→測量→臨時支撐安裝→待焊接。

3.2 注意事項

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

3.2.2 替換分段吊裝時上端應平正，以防與尾部結構碰刮。為方便調整可在掛舵臂下部安裝好穩索。

3.2.3 替換分段初步定位后，應根據塢內基準線測量有關尺度，重點測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，因此合攏時應采取措施。常用方法是施放適量的反變形，反變形量根據工廠實際情況確定，本船反變形量設為10mm。

3.2.5 替換分段定位后應在掛舵臂下方用支墩支撐結實。

3.2.6 替換分段吊裝時也要防止吊索碰刮工藝孔邊，同時施工者應按程序施工以確保質量和安全。

4 替換分段的焊接

替換分段焊接時除正確選用焊材和焊接規范，按合理的次序焊接外，還需安排人員監控鑄件孔中心線的垂直度，以防變形超標影響后續水下系統安裝。（1）焊接次序：首先焊接外板對接縫，第二焊接平臺對接縫，第三焊接縱桁對接縫，最后焊接肋板對接縫。（2）焊接時應由兩名焊工對稱施焊。焊接過程中應安排有經驗的員工隨時檢測掛舵臂舵孔中心線與塢底地樣標志的重合情況并做好記錄。焊接中如發現舵孔中心線與地樣標識出現偏差，應及時通知焊工改變焊接次序糾偏。

5 結束語

塢內更換掛舵臂工作雖然困難，但只要采用比較先進的工藝，合理安排計劃，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按照該更換工藝及周密的計劃進行施工，節約了大量的時間，最終該船下水仍在節點范圍之內，生產周期未受到影響。另外，該工藝對嵌補分段合攏也具有一定的指導意義。

作者簡介：劉濤（1968-），男，工程師，主要從事船舶建造工藝設計工作。

劉劍波（1987-），男，助理工程師，主要從事船體工藝設計工作。

陳浩（1986-），男，助理工程師，主要從事船體工藝設計工作。

蘇小敏（1982-），女，助理工程師，主要從事船舶涂裝設計工作。