等：　張　芳，　大噸位小水線面雙體船分段建造技術(shù)·３１·

大噸位小水線面雙體船分段建造技術(shù)

張　芳，雷　麗，陳　鳳，王春永

（）渤海船舶重工有限責(zé)任公司，遼寧葫蘆島１２５００４

　　提　要　小水線面雙體船優(yōu)良的耐波性和寬敞的甲板面積使其應(yīng)用范圍越來越廣泛。該船型特點之一就是連接橋處以及支柱體首尾處線型復(fù)雜，同時濕甲板面積較大、板厚較薄，具有三條中心線（船體中心線、左片

，體中心線及右片體中心線）建造變形控制比較困難。該文以渤海船舶重工有限責(zé)任公司為中國科學(xué)院成功建

造的２從分段劃分設(shè)計、胎架設(shè)計以及分段建造流程方面，介紹了大噸位小水線５００ｔ綜合科學(xué)考察船為依托，　

面雙體船的分段建造技術(shù)。

關(guān)鍵詞　小水線面雙體船　分段劃分　胎架設(shè)計　分段建造流程

中圖分類號�。眨叮罚薄　　∥墨I(xiàn)標(biāo)識碼�。�

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接收縮變形，保證分段合攏后線形光順，將分段劃分

在距水密艙壁（ＦＲ３８、ＦＲ７０）１５０ｍｍ處。即將左右

舷潛體分段分別劃分為３段，共計６個分段。

１．２　連接橋分段劃分

科考船是在高七垮內(nèi)建造，七垮最大寬度為

而科考船船體最大寬度為２且此處結(jié)構(gòu)２８ｍ，６ｍ，

是箱型結(jié)構(gòu)，如采用普通的分段劃分方法，分段合攏

困難。為保證分段在垮內(nèi)翻身及順利上船臺合攏，

必須將連接橋分段在縱向靠近船中位置分割為兩

，作者簡介：張　芳（女，研究員級高工。１９６８－）１　分段劃分技術(shù)分段劃分應(yīng)充分考慮工廠起重能力、船體結(jié)構(gòu)特點及保證分段合攏后線形光順的前提下進(jìn)行設(shè)計。為保證分段合攏后符合精度控制及建造公差要１］，求［應(yīng)盡量減少分段大合攏縫。１．１　潛體分段劃分為保證分段一端有足夠的強(qiáng)度，減少合攏縫焊段。為此在分段劃分設(shè)計上將內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外板錯

·３２·造船技術(shù)　�。部偟冢常埃保的甑冢称冢ǎ玻灯冢�　

開，將內(nèi)部構(gòu)件斜向切開。分段合攏時先上左舷，右舷分段可直接與左舷分段結(jié)構(gòu)搭接合攏。解決了分段合攏施工的難題。即將左右舷分段分別劃分為共計１５段，０個分段。

１．３　上甲板分段及上層建筑分段劃分

上甲板分段原則上同連接橋分段一樣。由于該部位分段重量較連接橋分段輕，為減少分段合攏焊接變形，將該部位左右舷分段分別劃分為３段，共計６個分段。

上層建筑分段劃分時以各層甲板為基礎(chǔ)分別劃

分為船長甲板分段、駕駛甲板分段和羅經(jīng)甲板分段。１．４　分段精度控制

對分段余量分布進(jìn)行研究，盡量提高分段無余僅將分段一端預(yù)留余量，另一端為無余量量裝配率，

或適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償量。盡量避免在裝配過程中進(jìn)行二次切割，由于二次切割增加了受熱的變形和內(nèi)應(yīng)力，會對分段變形的控制和后續(xù)工序的施工帶來不利影響。減少分段合攏時重復(fù)加熱，可有效控制裝配過保證分段合攏后的設(shè)程中的板材不均勻受熱變形，計指標(biāo)。圖１為科考船分段劃分圖

。

圖１　科考船分段劃分圖

２　分段胎架設(shè)計技術(shù)

分段胎架設(shè)計的重點就是控制分段建造過程中的焊接變形，考慮到潛體及連接橋分段是線型較復(fù)雜的曲面分段，根據(jù)建造方法在胎架設(shè)計中主要采用模板胎架設(shè)計，甲板胎架采用槽鋼或工字鋼胎架。２．１　潛體分段胎架設(shè)計

潛體分段胎架模板鋪設(shè)間距以肋距為準(zhǔn)，曲形較大的部位采取加密間距的方法。胎架預(yù)留適當(dāng)?shù)?/p>

２］

，反變形量能有效減少分段結(jié)構(gòu)裝配和焊接變形［

最后研究確定反變形量為Ｌ／１０００（Ｌ為分段總　，長）橫向構(gòu)件多的分段，其變形量加放在分段構(gòu)件中的縱向位置，反之加放在分段構(gòu)件的橫向位置。因此潛體分段在縱向根據(jù)分段的長度加放了反變形

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量。由于設(shè)計中采取了預(yù)留反變形量的技術(shù)，在分段結(jié)構(gòu)焊接過程中，有效地控制了分段兩端上翹、分段塌腰、外板波浪變形等焊接常見技術(shù)問題的發(fā)生。潛體分段胎架設(shè)計如圖２所示

。

大了與板材變形約束面積，有效減少了結(jié)構(gòu)裝配焊接時的變形。

根據(jù)科考船船體外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分段制作難度在生產(chǎn)設(shè)計過程中，進(jìn)行了充分試驗，將大的特點，

曲面分段采用模板胎架，平面分段采用倒裝法的工字鋼胎架，使結(jié)構(gòu)裝配焊接變形得到了有效控制。

３　分段建造流程

分段建造原則是以船體為基礎(chǔ)，以舾裝為中心，以涂裝為重點的殼舾涂一體化。胎架數(shù)量根據(jù)一胎盡量降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。各分段多用的原則，

所屬基座、舾裝件和予埋管等均應(yīng)在分段制作時預(yù)裝或安裝完畢。

３．１　潛體分段建造流程

（）外板上胎拼接。將所屬分段底部中心外板１作為基準(zhǔn)吊上胎架，外板胎上定位后進(jìn)行外板內(nèi)側(cè)焊縫施焊，施焊順序從中間向兩端依次對稱焊接。（）劃結(jié)構(gòu)線。在焊后交檢合格后的外板上按２

分段施工圖尺寸劃出肋骨、艙壁及縱橫結(jié)構(gòu)安裝線。

圖２　潛體分段胎架模板示意圖

肋位線每檔加放１ｍｍ收縮量。劃線自檢驗合格后打洋沖。最后進(jìn)行劃線完工交驗。）結(jié)構(gòu)裝配。３　�。�

①潛體分段環(huán)肋骨裝配；

；安裝方法同上）②潛體分段加強(qiáng)環(huán)肋骨裝配（

③肋骨與外板裝配；④安裝縱向加強(qiáng)梁；⑤兩側(cè)水平桁預(yù)裝；

⑥艙壁安裝；

平臺隔壁、兩側(cè)立板及所屬⑦安裝下平臺板、加強(qiáng)肘板；

⑧潛體分段兩側(cè)上部外板封焊；

連接肘板等最后裝焊。⑨分段內(nèi)部嵌補(bǔ)板、（）分段焊接。４

（）裝舾裝件、加強(qiáng)和吊耳。５

（）劃出分段基準(zhǔn)線、檢查線。６（）分段下胎完工交驗。７

２．２　連接橋分段胎架設(shè)計

對于連接橋、主甲板分段鋪設(shè)通用槽鋼胎架，胎架上增設(shè)反變形。胎架設(shè)計間距為６００ｍｍ×

針對首部分段濕甲板線型變化復(fù)雜，專１０００ｍｍ�！�

門設(shè)計制作濕甲板胎架，在胎架設(shè)計中同樣預(yù)留反變形量。以尾部２具體形式如圖３１５分段為例，所示

。

圖３　連接橋２１５分段胎架圖

（）分段涂裝并待船臺裝配。８

３．２　連接橋分段建造流程

連接橋分段（尾部線型較大的２裝１５分段除外）。配工藝（倒裝法）

在專用裝配胎架上以主甲板為底采用倒裝法建造。胎架制作采用槽鋼框架，間距同科考船肋骨間距，為６００ｍｍ×１０００ｍｍ。安裝順序如下：　

２．３　上層建筑胎架設(shè)計

上層建筑分段采用立式胎架，將面板寬高２１００ｍｍ，５０ｍｍ的工字鋼按１０００ｍｍ×　

分段四周釘焊。這樣增１０００ｍｍ的間距制作胎架，　

·３４·造船技術(shù)　�。部偟冢常埃保的甑冢称冢ǎ玻灯冢�　

）主甲板上胎拼板；１　�。�

（）主甲板結(jié)構(gòu)劃線；２

（）縱橫結(jié)構(gòu)依次定位安裝；３（）隔壁安裝；４

（）安裝濕甲板外板，為控制兩側(cè)濕甲板外板線５型，分段上安裝臨時支撐，支撐設(shè)置在強(qiáng)構(gòu)件附近；

（）安裝上平臺及所屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；６

（）待全部結(jié)構(gòu)定位焊結(jié)束后，完成焊前交驗７

后有序開展后續(xù)工作。

３．３　高應(yīng)力區(qū)焊縫焊接控制

小水線面雙體船支柱體在舷臺部位為結(jié)構(gòu)高應(yīng)力區(qū)，對焊接質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求。該部位結(jié)構(gòu)應(yīng)保證較小的焊接殘余應(yīng)力。支柱體外板水平焊縫母材與焊接材料應(yīng)平滑光順過渡，并要求人工打磨光順。焊接時應(yīng)連續(xù)施焊，減少停頓。高應(yīng)力Ⅰ區(qū)及高應(yīng)力Ⅱ區(qū)位置如圖４所示。

合格等級為Ⅰ　　高應(yīng)力區(qū)焊縫要求進(jìn)行Ｘ探傷，

級。為保證高應(yīng)力區(qū)焊縫焊接質(zhì)量專門制訂如下施工方案。

高應(yīng)力Ⅰ區(qū)的外板水平和垂向焊　　分段制作中，