船舶上層建筑吊裝變形控制研究

姜江

（上海華潤大東船務工程有限公司，上海 202155）

船舶上層建筑吊裝變形控制研究

姜江

（上海華潤大東船務工程有限公司，上海 202155）

在船舶上層整體吊裝過程中，吊裝變形控制作為重要的一環，直接影響著船舶上層建筑吊裝質量及安全性。所以在船舶上層建筑吊裝過程中，必須要采取有效措施，來降低或避免吊裝過程中出現變形現象。本文以上層建筑吊裝變形控制措施作為出發點，提出上層建筑吊裝變形矯正（火調）的有效方法。

船舶；上層建筑；吊裝變形；變形控制；變形矯正

在建造船舶的過程中，由于上層建筑的板材較薄、薄板面積大，致使在吊裝過程中，容易使上層建筑出現變形現象，并且變形矯正非常困難。所以，船廠要進一步細化吊裝方案，特別是對吊排的布置形式，以及各個起吊過程中變形控制，從而保障船舶能夠順利展開工作。

1 上層建筑吊裝變形控制有效措施

（1）材料管理。由于上層建筑中的薄板材料在施工過程中非常容易出現變形現象，在吊運、下料、拼板、堆放過程中，要嚴格按照有關要求及有關工藝流程進行變形控制。例如在吊運過程中，要采取吊梁吊運或者磁鐵吊運，從而降低自由邊吊運板夾造成的邊緣變形。在片體施工完成后，要嚴格加強壁板轉運、堆放等管理工作，避免施工材料在轉運時出現轉運、吊運變形現象。

（2）自動焊縫變形控制。由于上層建筑薄板在自動焊縫過程中容易產生波浪變形，所以在拼板過程中要選擇相對比較平整的工作場地。在正式進行焊接工作前，要用壓鐵塊固定在上層薄板四周，控制自動焊縫所造成的焊接變形，在變形控制結束后再安裝壁板構件，將其固定住后再焊接結構，從而能夠保障在上層建筑小組階段時，能夠有效進行變形控制。

（3）加強排管理。為了保障上層建筑壁板更加平整，通常都會在上層建筑壁板上再次安裝加強排，并且要加強安裝排管理，嚴格要求加強排材料使用要求以及安裝時機與拆除時機，并進一步明確加強排的焊接技術要求與焊接高度，使加強排管理朝標準化、規范化發展，充分發揮加強排在上層建筑吊裝變形控制中的作用。

（4）加強測量工作。想要做好上層建筑吊裝變形控制工作，必須要做好在施工過程中的測量工作。保障上層建筑與吊裝間的承重比，即上層建筑對吊裝裝置及吊裝的最大承受量。首先在胎架制作階段，要做好劃線精準性及裝配質量，要求上層建筑與吊裝裝置對口的準確性與對合性。在做好精度測量控制工作后再進行焊接施工，要求從焊接中心位逐次向外進行焊接。在焊接結束后，要再次對焊接、火調后進行測量分析，在上層建筑脫胎后要水平擱置，避免在火調施工過程中產生中垂、扭曲變形現象。

（5）上層建筑分段起運管理。上層建筑中的小組分段氣暈以及合力片體運轉需要起運課大力配合，在吊裝層面要盡量通過吊梁或磁鐵吊。由于上層建筑薄板強度較弱，應盡量減少材料運轉次數及上層建筑分段的運轉次數，避免由運轉次數過多導致氣運變形。在上層建筑分段脫胎過程中，要嚴格檢查加強排焊接的牢固性以及連貫性、完整性。在脫胎工作完成之后，應將擱凳、龍門架放在結構較強的部位，保障分段時的平整性，避免因墊放問題造成上層建筑整體變形。

（6）吊環設計。在上層建筑吊裝過程中，其變形控制與舾裝組裝的完整性有著重要的聯系。由于船舶體積大，在吊裝過程中受重量影響，使得吊裝時的重心難以控制，如果所采用吊環中的鋼絲繩因受力不均衡造成吊裝傾斜，那么吊裝安全性能將無法保障。因此，有關技術人員必須要加強吊環設計，例如上層建筑的重量重心、鋼絲繩夾角、鋼絲繩長度、吊環強度是否符合標準、吊點布置等設計環節。以鋼絲繩的長度來分析，在上層建筑吊裝過程中，可以通過吊環調節孔來根據實際吊裝舾裝件重量重心來配置鋼絲繩，進而保障鋼絲繩的長度能夠符合吊裝標準，保障每個鋼絲繩能夠平均受力，避免出現因鋼絲繩受力不均而出現的傾斜現象。

2 上層建筑總組火調（變形矯正）

（1）加強工具改進。根據船舶上層建筑結構以及角鋼空間等特點，可以采取多種型號的輔助工具給予矯正，并掌握矯正工作的靈活性，能夠有效加強上層建筑吊裝變形矯正效果?；鹫{矯正所使用的能源為天然氣，火槍嘴型號最好為 1# 或 2#，通過加熱火焰細長能夠有效提高矯正質量。

（2）加強火工培訓。由于船舶上層建筑結構非常復雜，導致上層建筑波浪變形的因素有很多，吊裝導致的變形只是其中一部分。所以為了能夠有效提高矯正效果，必須要加強火工培訓工作，提高火工的理論知識，實現實踐與理論相結合。工裝木槌作為上層建筑矯正的重要工具，必須要在培訓中進行實操演練，讓每個火工都能夠掌火船舶上層建筑變形矯正方法，從而保障矯正工作能夠順利實施。

（3）火調工藝交底。①拆除加強排：為了能夠提高加強排的利用率，保障加強排的變形控制效果，要求拆除加強排時，必須要在上層建筑每個結構、每個環節完成水火矯正之后，再進行加強排拆除工作，避免因加強排拆除過早所導致的上層建筑波浪變形。②矯正順序：現如今的船廠大多都在陸地進行船舶總組工作，待總組工作完畢后再整體吊裝上船，從而有效減少造船周期。為了避免上層建筑吊裝變形影響，在上層建筑總組火調矯正過程中，應分為兩大階段分別進行：一是粗調。即拆除加強排之前，要根據要求將長條形對硬檔區域的矯正工作；二是精調。在粗調工作完成后（硬檔工作矯正后），再根據相關要求采用短條形或者圓點形對軟檔的平整度進行矯正，保障上層建筑板格平整度能夠達到要求標準。通過科學的矯正順序，即粗調、精調，降低上層建筑吊裝變形的影響。

在上層建筑的總組裝配焊接工作完畢之后，為了避免上層建筑吊裝變形的影響，應采用以下向上的火調施工順序。在矯正過程中，要以工程力學原理為基礎，應以上層建筑中的第三層作為火調出發點，再向上、向下分別進行矯正工作，能夠有效降低不同層級結構之間的相互作用影響，從而提高矯正效果。在火調矯正過程中，應保障火調施工的對稱性，即上下面、左右面的對稱性，如果在一面進行火調，也要保障四角分別進行火調作業，再配以木槌、工裝技術的輔助，從而達到良好的矯正效果。

（4）矯正方法。①硬檔矯正法：在對上層建筑硬檔矯正之前，要做好硬檔熱線劃分工作，通過長條形進行加熱矯正。其加熱工藝為：加熱直徑為20mm、加熱深度為 2/3t、加熱速度為 25m/h，加熱溫度為 580～660℃（因材料而異）、水火距離為15～55mm（因材料而異）。在硬檔矯正過程中，應保障正確的矯正順序，通常情況下采取“跳格法”進行矯正，并且能夠矯正兩次，其矯正收縮率大約占率矯正比例的 60% 以上（數值越高越好）。在硬檔矯正之后，要立即對結構角鋼的直線度是否精準進行檢查，如果存在誤差要立刻矯正。②軟檔矯正法：待到粗調工作結束之后，要保障上層結構建筑保持良好的平整度；在精調之前要在拉線與直尺處進行逐一排查，如有不平整的區域，要進行及時矯正，避免影響到后續工作，并在容易出現變形的位置做出記號，以便于后續操作。

3 整體吊裝技術研究

（1）舾裝托盤的運用。在船舶上產設計過程中，要重點注意托盤管理與托盤設計兩大環節。其中，托盤不僅是施工單元，同時也是硬件器材安裝集配單元，在設計、實物造船中不可或缺的一大環節。當代造船要以中間產品為向導，通過時間有序與空間分道的舾涂一體化的打造模式。托盤工藝就是根據此類要求，將中間產品進行劃分，根據不同施工階段采用不同工藝要求，將不同安裝裝置與不同施工區域作為一個單元，進而施行設計工作。

（2）上層建筑舾裝完整性研究。船舶上層建筑整體吊裝的根本目的是：在保障舾裝相對完整的基礎上，力求一次性吊裝成功，進而縮短碼頭周期與船塢周期。一般情況下，在上層吊裝過程中要求舾裝的完整性要達到 90% 以上。其吊裝技術主要體現在以下幾點：①提交船舶整體結構以及結構的密性，明火作業技術（內外明火）。②除了船舶底層與船艙對接工作，其他舾裝件均要安裝完畢。③絕緣體、電纜鋪設完畢的同時（底層除外），并保障船體部位油漆涂刷完畢（底層漆除外）。

（3）區域建造模式。通過并行造船工藝，將船舶制造分為多個制造環節，在平面的陸地上實施分段制造。該方法能極大提高建船效率，同時又降低施工難度與強度。待到各個船舶環節制造完畢之后，在指定地點將這些船舶部位進行統一組裝，進而形成上層建筑整體總段，之后按照上層建筑舾裝完整性的要求進行舾裝工作，保障上層建筑的整體性。

4 結語

綜上所述，在船舶上層建筑吊裝中，必須要做好吊裝變形控制工作，從而保障上層建筑在吊裝過程中的安全性，保障上層建筑吊裝工作能夠順利完成。本文重點提出了上層建筑吊裝變形控制有效措施以及上層建筑變形的矯正方法，希望對我國有關部門起到一定作用。

[1]溫濤 . 成品油船上層建筑總段吊裝變形控制研究及應用 [D].上海交通大學，2010:11～12.

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1671-0711（2017）03（下）-0121-02