于安龍
Point
船舶建造工業是國家支柱性產業,在經濟快速發展、海運事業迅速提升的今天,船舶建造過程、工藝出現了較大的變化,船舶建造企業實現管理能力、建造精度的提高已經成為占據船舶建造市場的關鍵。本研究以船舶建造過程的管理和控制工作為基礎,提出了船體建造中實現精度控制的觀點,在分析船體建造實現精度控制價值的基礎上,提供了從胎架施工、平面劃線、裝配焊接、精度檢驗等方面的具體措施確保船體精度控制的要點,以供行業參考。
造船行業不簡簡單單是工藝、技術、組件的堆砌與積累,而是各項技術、工藝、組件的有機統一和綜合,因此造船行業需要高度的精密和密切地協調。在船體建造中應該控制結構、尺寸方面的誤差,做到對船體結構、船體航速、船體重心、船體安全各主要性能的保障,在減少船體建造返修的同時,縮短船體建造的周期,提升船體建造的效率。新時期,精度控制成為船體建造的新理念和新措施,在船體建造中要正確理解精度控制的真正價值,從船體胎架施工、平面劃線、裝配焊接、精度檢驗等建造關鍵環節入手,形成精度控制船體建造過程與重點的體系,在確保船體建造質量的基礎上,提高造船行業整體的發展水平。
船體建造過程具有投入大、周期長、工序復雜、誤差積累等特點,導致船體實際建造產生與設計和規劃的巨大偏差,這會影響到船體的線性結構,容易對船舶航速帶來影響,極易引發船舶在航行過程中的安全事故。特別是船體建造過程具有一定的不可逆性,產生的誤差和缺陷難于通過維修和返工的方法進行有效處理,導致船體建造過程受到了極大地影響與制約。精度控制是在現代化科技和工具基礎上,對船體建造工藝、技術、方法的重構,目的是提升船體建造的精度,防范船體建造缺陷的隱患,平衡船體建造的誤差積累,進而確保船體建造的質量,做到對船舶航行安全性、經濟性的保證。
在船體建造中要合理選擇胎架的位置,要根據船體結構特點和設計定位確定胎架位置,胎架所在位置必須有底筋通過,做到對船體整形、反變形功能的強化。在船體建造中應該確保胎架的高度,當前商業船舶胎架高度一般在1200mm以上,要保障這一標準,以便為船體支撐座安裝提供基礎,為船體實現精細控制提供方便。在船體建造中要確保胎架的強度,要遵循船體設計圖紙對胎架的強度要求,做到對胎架結構穩定和船體安全和船舶質量的保障。在船體分段焊接前應該對胎架進行封固工作,通過有限限制方式,控制胎架變形量,做到對船體建造誤差的消除和船體結構的穩定作用。在船體建造中應該加強對胎架反變形的檢測,以規范的測量提升對反變形量的檢測精度,通過數字化儀器及時測定相關數據,形成連續性、高精度的檢測數據,做到對胎架施工的精度控制,以確保胎架施工的質量。
平面劃線是船體建造中的關鍵步驟,是影響船體建造中的關鍵環節,提升船體建造的精確控制水平必須做好平面劃線工作,做到對船體建造質量的基礎性、結構性保障。在船體建造的平面劃線工作中要注意方法的實際運用,要運用精度控制的手段進行無余量劃線法的推廣和應用,確保劃線的整體精度與質量。在船體建造平面劃線的首口部位應該設定必要的補償值,以確保合攏過程中對精度和結構的控制,一般補償值以2mm為范圍,在下口部位要加大補償值的范圍,一般以10mm為標準,通過補償值的設計有效確保船體建造的精確性和船體結構的穩定性。在船體結構的首尾和上下方向要放出一定的收縮值,在縱向以每4跟肋骨為基礎,放出1mm的收縮范圍;在上下方向以每3個結構為基礎,放出1mm的收縮范圍,以確保平面劃線工序與船體焊接工序更好地結合,提升船體建造整體的質量。要建立平面劃線的控制體系,可以在水線、結構線、檢查線平面劃線過程中建立雙面劃線的體系,在做好標記工作的基礎上,提高平面劃線的精確性,進而實現對船體建造更為精確、清晰地控制。在平面劃線實施過程中應該由技術人員和管理人員為基礎建立平面劃線信息的記錄、統計工作體系,準確而全面的跟蹤平面劃線信息和重要數據,為船體建造的精度控制和精確管理提供基礎性的數據。

裝配焊接是船體建造的核心工藝與技術基礎,是形成船體結構與質量的前提,精度控制船體建造工作要將重點放在裝配和焊接的工序應用環節之上。在船體裝配焊接開始之前,應該組織工人對船體板材、骨材、型材和桁材進行技術檢驗,通過對邊長、曲度的準確測量提高裝配焊接材料的精確性,做到對船體變形的有效預防和控制。在進行船體主要結構的裝配焊接中,要對上板口邊線直線度進行調整,確保其誤差在±1mm范圍內,然后按照胎架反變形數據對結構點水平進行調整;在進行分段結構焊接時,要從中心向四周進行對稱焊接,焊接人員要嚴格的按照相關規定進行操作,對電流電壓的大小進行嚴格的控制,同時管理人員還要對結構焊接過程進行嚴格的監控,避免出現焊接變形的現象;在焊接時,要將焊接人員控制在6人以下,一般情況下,焊接人數為雙數。
焊接精度檢驗是船體建造質量的有效保障,也是船體建造精度控制的重要基礎。在船體建造進行甲板部位施工中應該加強對甲板同面度數據的測量工作,要根據同面度數據確定基線水線,然后根據檢驗基準線做出分段前后基準檢驗線,然后在甲板首尾任取兩點,當作分段水平檢驗基準點,對這兩點進行測量,其水平公差在±1mm范圍內則符合相關要求。在進行平整度檢驗時,首先要進行整形作業,確保分段變形符合相關要求,保證縱艙壁不平度誤差在±3mm范圍內;焊接精度檢驗應該以分段檢驗基準線為標準,對分段的主尺度、同面度等進行檢測,并對板口100mm檢查線進行修正,然后對對角線尺寸進行檢驗,避免產生板邊不直角性的現象;焊接精度檢驗以水平測量基準點為標準,對分段水平數據進行測量,保證每一個焊接精度水平數據都達到最佳狀態。
船體質量事關船舶航行速度、船舶航行經濟性、船舶航行安全性等重要方面,提高船體建造質量,提升船體建造,控制船體建造精度成為船舶制造中的核心問題。在實際的船體建造過程中要發揮精度控制的優勢,提高對船舶建造精度的有效管理和控制水平,對胎架施工、平面劃線、裝配焊接、精度檢驗等環節展開精度管理和控制,做到對船體建造質量與精度的保障,構建控制船體建造質量的保障體系,在提升船舶航行經濟性、安全性、快捷性的同時,做到對船舶生產和制造的不斷加強,實現對船舶市場有力地開拓和保障。