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    大噸位小水線面雙體船分段建造技術(shù)

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    大噸位小水線面雙體船分段建造技術(shù)

    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(lái)越廣泛。該船型特點(diǎn)之一就是連接橋處以及支柱體首尾處線型復(fù)雜,同時(shí)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(guó)科學(xué)院成功建

    造的2從分段劃分設(shè)計(jì)、胎架設(shè)計(jì)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(jì) 分段建造流程

    中圖分類號(hào)。眨叮罚薄  ∥墨I(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

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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(jì)6個(gè)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(tái)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(jiǎn)介:張 芳(女,研究員級(jí)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(diǎn)及保證分段合攏后線形光順的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)。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(jì)上將內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外板錯(cuò)


    ·32·造船技術(shù) 。部偟冢常埃保的甑冢称冢ǎ玻灯冢

    開(kāi),將內(nèi)部構(gòu)件斜向切開(kāi)。分段合攏時(shí)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(jì)15段,0個(gè)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(jì)6個(gè)分段。

    上層建筑分段劃分時(shí)以各層甲板為基礎(chǔ)分別劃

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

    或適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償量。盡量避免在裝配過(guò)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(huì)對(duì)分段變形的控制和后續(xù)工序的施工帶來(lái)不利影響。減少分段合攏時(shí)重復(fù)加熱,可有效控制裝配過(guò)保證分段合攏后的設(shè)程中的板材不均勻受熱變形,計(jì)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(jì)技術(shù)

    分段胎架設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是控制分段建造過(guò)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(jì)中主要采用模板胎架設(shè)計(jì),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(jì)

    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(zhǎng))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(zhǎng)度加放了反變形


    等: 張 芳, 大噸位小水線面雙體船分段建造技術(shù)·33·

    量。由于設(shè)計(jì)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(guò)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(jiàn)技術(shù)問(wèn)題的發(fā)生。潛體分段胎架設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)過(guò)程中,進(jìn)行了充分試驗(yàn),將大的特點(diǎn),

    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(diǎn)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(shí)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(duì)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(yàn)合格后打洋沖。最后進(jìn)行劃線完工交驗(yàn)。)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(tái)隔壁、兩側(cè)立板及所屬⑦安裝下平臺(tái)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(yàn)。7

    2.2 連接橋分段胎架設(shè)計(jì)

    對(duì)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(jì)間距為600mm×

    針對(duì)首部分段濕甲板線型變化復(fù)雜,專1000mm!

    門(mén)設(shè)計(jì)制作濕甲板胎架,在胎架設(shè)計(jì)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(tái)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(jì)

    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(shí)支撐,支撐設(shè)置在強(qiáng)構(gòu)件附近;

    ()安裝上平臺(tái)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(yàn)7

    后有序開(kāi)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(tái)部位為結(jié)構(gòu)高應(yīng)力區(qū),對(duì)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(guò)渡,并要求人工打磨光順。焊接時(shí)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(jí)為Ⅰ  高應(yīng)力區(qū)焊縫要求進(jìn)行X探傷,

    級(jí)。為保證高應(yīng)力區(qū)焊縫焊接質(zhì)量專門(mén)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,

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