船舶大型舾装件建造技术分析

ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０２.００５

第４８卷　第２期船海工程Ｖｏｌ.４８　Ｎｏ.２

２０１９年４月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡｐｒ.２０１９

船舶大型舾装件建造技术分析

王学志ꎬ苏东伟

(上海外高桥造船有限公司ꎬ上海２００１３７)

摘　要:总结大型舾装件的设计和建造经验ꎬ从大型舾装件的建造方式、精度和工艺分解、原材料统计、结构主体和舾装设计以及控制变形等方面总结出船舶大型舾装件的建造步骤和流程ꎬ满足高质高效的建造要求ꎮ

关键词:大型舾装件ꎻ建造技术ꎻ建造流程

中图分类号:Ｕ６７１.９１　　　　文献标志码:Ａ　　　形尺寸变大　随着货船体型越来越庞大[１￣２]ꎬ精度要求提高ꎬ相应的建造ꎬ大型舾装件外、设计方法和工艺方面需要有更高的要求[３￣４]根据绑扎桥、舱口盖、导轨架和立柱等大型舾装件ꎮ本文主要的建造经验来总结大型舾装件的建造技术ꎮ

１　消化设备资料及技术要求

建造的准备阶段ꎬ首先要做的是对大型舾装

件的设备资料进行消化ꎬ主要关注以下几点:设备资料本身问题点检查及纠错ꎻ大型舾装件中是否存在机加工零件ꎻ设备资料是否已经取得船东或是船检认ꎻ震动或是强度试验或是报告是否完成ꎻ常规工艺上难以制作的部件需提前考虑ꎻ是否存在难以采购的部件或材料(需要采购部门确认)ꎻ从建造方面是否还可以对设备资料优化ꎮ

２　２.１　确定设计及建造方式

设计方式

根据大型舾装件的类型和特点选择大型舾装件的设计方式ꎮ

对于结构类型简单、零部件形式较统一的大型舾装ꎬ通常采用件ꎬ例如“集非建模出图模式装箱船的导轨”ꎬ和主要是通过

甲板立柱等

[５]

消化ＣＡＤ图ꎬ转换ＤＸＦ图ꎬ采用节点统计ꎬ节点零件ꎬ结合ＥＸＣＥＬ的矩阵计算模式ꎬ即可统计出零件数量ꎬ再通过对板材零件坡口形式备注ꎬ进行

收稿日期:２０１９－０１－０８修回日期:２０１９－０３－１８

第一作者:王学志(１９８３—)ꎬ男ꎬ学士ꎬ工程师研究方向:船舶舾装设计

　文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０２￣００１９￣０３

板材套料ꎮ

对于结构复杂ꎬ外形尺寸较大的舾装件ꎬ例如舱口盖、舵叶和绑扎桥等ꎬ通常需要采用精细化建模的设计模式ꎬ例如对绑扎桥的设计[６]中需要由结构、铁舾、电舾、管系、工法、涂装等分专业进行细化模型ꎮ主体结构部分需要对板架增加坡口信息ꎬ标注焊接收缩量ꎬ设置余量信息ꎻ各舾装专业提供舾装建模部件制作图和安装图ꎮ

从设计效率上看ꎬ“非建模的出图模式”出图效率比较高ꎬ所以对于形式简单的大型舾装件尽量采用此类设计方式ꎻ“精细建模出图模式”的优点在于可以细化图纸信息ꎬ虽然设计过程繁琐ꎬ能够保证图纸质量ꎬ使得现场建造获取信息充足ꎬ不易出错ꎬ一般用于较复杂的大型舾装件ꎮ２.２　建造方式

在建造方式方面ꎬ对于整片难以吊装和运输的大型舾装件ꎬ通常采用“多段式的设计和建造方式”ꎬ并对分段间对接处注意保留余量信息ꎮ这方面主要考虑建造场地尺寸、运输能力、起吊能力和涂装厂房尺寸等因素ꎮ例如ꎬ对２００００ＴＥＵ超大型集装箱船的绑扎桥[３]建造准备时对建造环境总结见表１ꎮ

表１　２００００ＴＥＵ超大型集装箱船绑扎桥建造环境建造环境因素现场实际情况

建造场地设有３２ｔ小行车

建造基面以剪力墙面作为基面建造分段运输４３０ｔ平板车直接运输分段搁置使用１５０ｔ搁墩分段进涂

满足分左右片单独进涂

　组装运输的方式　单片绑扎桥的质量约ꎬ并在左舷侧分段增加对接缝处

９８ｔꎬ所以采用分两榀１９

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调整余量３０ｍｍꎮ

３　精度及工艺分解要点

成型尺寸ꎮ

１)务必考虑钢板收缩量和末端余量ꎬ以保证２)需要和现场确定尺寸定位基准ꎮ从现场

精度方面的要求确定精度的基准线ꎬ尺寸标注上也优先考虑从基准线上标注尺寸ꎬ以减少累计误差并且方便现场控制精度和检验ꎮ

例如绑扎桥通常以导向方钢管侧壁为基准线ꎬ舱口盖以中心线为基准ꎬ等ꎮ的余量设置３)考虑大型舾装件成品在进行搭载安装时ꎮ

工艺方面ꎬ根据大型舾装件的型式确定合适的胎架或搁墩ꎬ注意:方便生产且安全ꎬ防止变形ꎬ便于检测ꎬ便于对大型舾装件的运输ꎮ

４　材料统计及订货

对于原材料统计这个环节ꎬ最佳的状态是对

需建造的大型舾装件进行完整的板材零件进行套料ꎬ通过对模型抽取信息得到准确的材料清单ꎬ然后订货ꎮ但有时候计划需要在生产设计全面开展以前提前对原材料的采购下发订单ꎬ这就要对大型舾装件的原材料进行预估ꎬ后面生产设计套料结束后再及时修正ꎮ对于定长的型材订货ꎬ需要考虑技术要求余量及需要对齐等制作工艺上的余量需求并根据技术要求提供材料的相应船级社证书ꎮ

例如２００００箱绑扎桥的搭载要求与主甲板接触端留有２０ｍｍ修割余量ꎬ与舱口围接触和甲板立柱接触端留有１０ｍｍ的修割余量ꎬ加上方钢管需要有约２０ｍｍ的工艺余量ꎬ所以订货上每根方钢管需要留５０ｍｍ余量ꎮ

５　装配设计流程及确认

首先确定大型舾装件的建造基面ꎬ然后确定

装配顺序ꎬ增加板材零件的坡口信息ꎬ并实现零件分道组装ꎬ提高现场装配效率ꎮ例如ꎬ２１０００ＴＥＵ绑扎桥是以剪力墙面作为基面建造ꎬ先采用小组立ꎬ再利用小组立片体进而拼装绑扎桥分段ꎬ其小片体及装配示意图见图１ꎮ

又如ꎬ１８０ＫＢＣ的舱口盖是面板作为基面建造ꎬ先采用小组立ꎬ再利用小组立片体进而拼装舱２０

图１　绑扎桥小片体及装配示意

口盖ꎬ见图２ꎮ

６　　度　吊装运输及变形控制的工装设计

、尺寸等检查验收大型舾装件建造完成后需要在胎架上进行精ꎬ但是胎位上的验收并非就代表大型舾装件建造结束ꎬ还有一项不能忽略的而且非常重要的一个环节就是对大型舾装件的吊装运输及变形的控制———工装设计ꎮ

对于超大型舾装件的吊装和运输的工装设计ꎬ不只是对吊装强度进行计算ꎬ还需根据舾装件的形式考虑防止吊装和运输过程中引起的塑形变形ꎮ

对于细长型大型舾装件的运输ꎬ如超出平板车总长ꎬ需要设计专用搁架ꎬ如导轨ꎮ

对于水平搁置扁平型大型舾装件ꎬ如需要叠放ꎬ需要考虑计算叠放运输ꎬ需要考虑叠放的大型舾装件上层对下层的压力点需在结构强力点ꎬ并在两层中间增加垫木或其他支撑条ꎬ避免局部受力够大导致变形ꎬ此类大型舾装件如散货船和集装箱船的舱口盖运输ꎮ

对于立式搁置扁平型大型舾装件的运输ꎬ吊装和运输时需要考虑长度方向对其进行连贯加强且充分加强ꎬ布置足够多的吊眼ꎬ使用吊架进行吊装ꎬ避免吊装引起的塑形变形ꎬ如绑扎桥ꎮ

７　生产设计建模出图及交底

大型舾装件的生产设计需涵盖前述步骤中所

有的技术要点ꎬ并且要与生产部门充分沟通ꎬ多次交底ꎮ首先大型舾装件的典型分段首次生产设计完成后ꎬ要先与生产部门进行交底及讨论ꎬ设计不

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图２　舱口盖的装配示意

能闭门造车ꎬ要确保设计下发到现场的图纸与现场施工习惯保持一致ꎬ对后期需要调整的部件ꎬ需要做贴附件提醒ꎬ所以图中需注意备注点焊件和余量信息ꎮ其次在正式图纸下发前ꎬ再对生产部门进行正式交底ꎬ保证现场对关键注意点做好提前预警和准备ꎮ

设计专用工装件ꎮ对频繁定位的部件可以设计一些专用定位工装ꎬ便于现场施工ꎮ例如绑扎眼板的安装有角度要求ꎬ这对现场的安装精度要求较高ꎬ可以设计一些专用夹具工作件来用于此类眼板的重复性的安装定位工作ꎬ以实现生产部门的快速安装ꎮ

通道舾装件或少量电舾装件[６]ꎬ设计布置此类舾装附件时候需要注意:

１)与主甲板舾装件布置接口匹配ꎮ

２)根据大型舾装件本体板架拼装顺序安排３)不锈钢件的附件前期需打包供货ꎬ减少零对于部分大型舾装件本体上需要安装的一些

８　结论

多种大型舾装件的建造实践证明ꎬ将每一步

的细节及要求最终落实到图纸和工艺ꎬ可保证图纸信息的全面性、完整性和准确性ꎻ由生产部门落实到建造生产ꎬ可降低因为考虑不周全导致的返工率ꎬ保证建造高效、顺利ꎮ

参考文献

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ｓａｆｅｐｒａｃｔｉｃｅｆｏｒｃａｒｇｏＳｔｏｒａｇｅａｎｄＳｅｃｕｒｉｎｇ(ＣＳＳＣｏｄｅ)[Ｓ].ＩＭＯꎬ２０１０.

通道附件或电舾装件的安装阶段ꎮ件现场遗失率ꎮ

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