淺析集裝箱船舵桿筒在分段階段安裝的建造意義

姜國棟，徐 輝

（上海江南長興造船有限責任公司，上海 201913）

0 引言

現(xiàn)代造船模式競爭日趨激烈，產(chǎn)品也趨于大型船只建造，尤其國內(nèi)大型船舶國有企業(yè)。提高自身建造速度，縮短船塢和碼頭的占用時間，一直是受關(guān)注的熱點。很多船廠通過提高吊裝能力，優(yōu)化吊裝順序，擴大船塢等方式來縮短船塢分段或總段的搭載周期，但是卻極容易忽略分段階段舾裝完整性和完整率低下所帶來的后道生產(chǎn)部門在總組平臺或船塢所占用的時間，這種脫期的時間成本也越來越引起大型船企的重視。本文將以某集裝箱 AB01C為例，舵桿筒前移至分段階段進行安裝和施工進行研究和分析[1]。

1 舵桿筒入廠檢驗和注意事項

舵桿筒的制作要求高，造價成本也高，基本從國外進口。因此船廠應該格外重視來貨質(zhì)量和精度[2]，舵桿筒的來貨時間是根據(jù)船廠的納期需求計劃，一般會提前一個月進廠，進廠時由船廠的質(zhì)量保證部牽頭，參與方有船東、船檢、配套部、精度部和相關(guān)生產(chǎn)部門，目的就是確保大家對產(chǎn)品質(zhì)量和精度[3]的認可，避免后續(xù)安裝時再次發(fā)現(xiàn)問題拖延施工周期。

1.1 入廠檢驗項目

1）技術(shù)指標：同心度、橢圓度的檢測，如圖1和圖2所示。

同心度：一般根據(jù)舵桿筒的兩端和中間三處安裝十字型光把支架，支架中間安裝帶有十字中心線作為基準的光標，通過精度全站儀來進行測量得出的數(shù)據(jù)。

橢圓度：準備工作同上，不同的是在舵桿筒鑄鋼部分靠近法蘭一定距離內(nèi)，對其各圓的圓心偏移量進行測量，偏移相對值越小越好，以此來確定該圓心位置。

圖1 安裝好支架的舵桿筒

圖2 十字光標

2）無損檢測：舵桿筒的結(jié)構(gòu)外壁有多個對稱性的筋板加強，同時筒體前后的材質(zhì)也不同，所以在制作結(jié)束后相應焊縫位置需要做結(jié)構(gòu)探傷，入廠時按照圖紙要求，對相關(guān)探傷報告應進行審核。

3）質(zhì)量檢測：筒體結(jié)構(gòu)完整性、焊接缺陷等確認，以及筒體兩端封堵和防銹保護情況是否到位，如發(fā)現(xiàn)問題及時通知維護方進行入廠核查和處理。

1.2 安裝前注意事項

1）廠內(nèi)存放時間過長的話，每周需要旋轉(zhuǎn)筒體180°，避免出現(xiàn)擾度，確保同心度。

2）入廠檢測后需要再次做好相關(guān)保護工作，避免雨水油污等浸入筒體內(nèi)部。

3）根據(jù)舵桿筒裝配至分段時間要求，提前將舵桿筒安排沖砂、油漆作業(yè)，這主要考慮到直接安裝在分段后隨分段整體涂裝施工難度大，周期長，且不安全。

2 舵桿筒的安裝和管控

舵桿筒安裝前確保對應分段AB01C外板以下作業(yè)結(jié)束，且已對船東、船檢報驗通過，待舵桿筒和假舵的作業(yè)結(jié)束后，再對外板以上進行結(jié)構(gòu)報驗，即分2次報驗，這樣可以避免舵桿筒安裝前的船體部分有遺留問題，導致舵桿筒無法安裝和后續(xù)施工引起,拖期問題。另可根據(jù)施工工藝要求提前準備好U型、錐型等預控拉壓工裝件，避免對舵桿筒筒體產(chǎn)生不均勻應力引起的變形量。

某集裝箱船舵桿筒剖面圖和設計直徑見圖 3，現(xiàn)場根據(jù)舵桿筒施工工藝，變形量最大的位置位于舵桿筒的頂端，因此生產(chǎn)現(xiàn)場將重點對 D1和 D3尺寸進行全程跟蹤和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

圖3 舵桿筒設計尺寸和允許誤差

表1 舵桿筒內(nèi)部直徑相關(guān)數(shù)據(jù)

圖4 舵桿筒橫剖面圖圖

圖5 舵桿筒俯視圖

1）吊裝和定位：根據(jù)吊裝工藝進行施工，卡板（U型、錐型）等工裝件為輔助進行定位。

2）焊前筒體軸心線的測量：如圖4所示，在筒體的上下A/B兩處分別設置光把支架，并通過內(nèi)徑百分表（由可旋轉(zhuǎn)桿和百分表組合而成）的測量數(shù)據(jù)和支架位置的調(diào)整可確定A/B位置的圓心，根據(jù)各圓心位置的光把，通過全站儀測量同心度。

3）此種百分表刻度越大，靈敏度越高，具有圓周刻度，測量范圍較大，可進行比較測量和絕對測量。此方法可直接進行后續(xù)的橢圓度測量。

4）焊前預熱：襯套區(qū)域的舵桿筒和船體之間的焊縫，焊前預熱溫度不能超過60℃，避免溫度過高破壞筒體[4]。

5）焊接順序：根據(jù)舵桿筒頂部A位置處的D1和D3的橢圓度精度要求，此區(qū)域2 m范圍內(nèi)的焊接施工作為監(jiān)控重點，從舵桿筒頂部為起點每200 mm為一段向底部劃分，然后再反向每200 mm一段，并且一圈8個筋板，按照圖5所示數(shù)字序號順序要求進行燒焊，每段焊縫一圈結(jié)束后，待溫度降至常溫后，測量D1和D2位置的橢圓度，以及同心度。接下來再向舵桿筒頂部燒200 mm范圍的一圈筋板。

6）數(shù)據(jù)測量：焊接前后要測量預熱溫度或環(huán)境溫度，同心度、橢圓度（數(shù)值相對越小越好），并做好相關(guān)記錄，主要數(shù)據(jù)如表2所示。

7）數(shù)據(jù)分析：該分析分為施工過程分析和最終結(jié)果分析，重點考慮過程數(shù)據(jù)分析，因為此處應考慮到施工季節(jié)和施工環(huán)境，早晚溫差大以及雨季對數(shù)據(jù)影響較為明顯，應和測量數(shù)據(jù)一同考慮。早晚陽光直射影響同心度，同心度的定位圓心將直接影響橢圓度，定期檢查光把支架的松緊，避免支架偏移導致同心度和橢圓度數(shù)據(jù)不準。

8）舵桿筒相關(guān)焊縫結(jié)束后，按照圖 6和圖 7進行探傷測量，確保焊接質(zhì)量[5]。

3 效果分析

1）舵桿筒如果放在后道安裝，勢必會增加施工難度（比如高空作業(yè)、補搭腳手架），增加額外支出（增加人工和液壓車等機械投入，大面積油漆破壞），室外作業(yè)環(huán)境惡劣（下雨、大風影響焊接質(zhì)量和速度），占用總組場地。

2）舵桿筒放在分段（AB01C放在車間里施工）階段安裝，可以有效避免上述問題的發(fā)生，同時也避免二次作業(yè)帶來的不確定性，舵桿筒的安裝可以和分段后續(xù)的施工同步進行，壓縮施工周期。

3）時間分析：假設每道工序投入時間相同，后道安裝將額外增加假舵蓋板、艙室密性、油漆修補、場地占用等時間，所以增加了時間成本。

4）經(jīng)濟效益：節(jié)約的時間成本，以及避免勞動力成本和機械工裝投入成本的增加。

縱觀全廠，根據(jù)一年的造船量對應的舵桿筒在分段安裝方法可以很大程度上為公司節(jié)約經(jīng)濟成本，和提高效率，降本增效。

表2 舵桿筒同心度和橢圓度監(jiān)控數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

舵桿筒在分段階段安裝、施工，并最終符合設計精度的要求，一方面為公司降本增效，另一方面可以為其他大型舾裝件前置安裝和施工提供理論基礎，為進一步提高船舶中間產(chǎn)品完整性具有指導意義。

圖6 舵桿筒角焊縫探傷

圖7 舵桿筒對接焊縫探傷