淺談單元組裝的制作和安裝工藝研究

鄭偉 段志華 靳輝輝

摘 要：?jiǎn)卧M裝制作最早在70年代中期到80年代末期，先是日本、后是韓國(guó)，不斷探討和研究在船舶建造過(guò)程中，將大量的舾裝安裝作業(yè)工事前移到地上或者廠房里進(jìn)行預(yù)裝，逐步發(fā)展成為“單元、模塊化設(shè)計(jì)與建造技術(shù)”。隨著中國(guó)船舶工業(yè)的快速發(fā)展，造船總量的不斷增加，提高生產(chǎn)效率，縮短造船周期，降低生產(chǎn)成本，是每個(gè)造船公司考慮和急待解決的問(wèn)題。采取單元組裝設(shè)計(jì)和制造，走中間產(chǎn)品成品化道路，是有效的途徑和必要的手段。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧M裝；制作；安裝工藝

1 制作工藝要求

1.1 制作的環(huán)境條件

（1）單元制作最重要的條件是要求有具備一定精度和強(qiáng)度要求的制作平臺(tái)。即單元制作時(shí)的具體定位基準(zhǔn)及其安裝條件，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝時(shí)的相關(guān)條件是一致的，或者說(shuō)制作的環(huán)境與以后安裝在船體結(jié)構(gòu)上的環(huán)境是一致的，才能保證單元制作和安裝工作的順利和準(zhǔn)確進(jìn)行，這是十分重要的。（2）不同結(jié)構(gòu)形式的單元，其定位基準(zhǔn)和安裝情況是不完全一樣的。由于常用的管束單元、功能單元和區(qū)域綜合單元的結(jié)構(gòu)形式不同，其制作和安裝工藝要求也有所區(qū)別，因此它們的制作平臺(tái)也就有不同程度的差異。（3）專用制作平臺(tái)可以采用平整的鋼板搭建而成。因?yàn)樘峁C(jī)艙底層區(qū)域綜合單元制作的平臺(tái)，其制作所需要的面積，完全按照機(jī)艙底層內(nèi)底結(jié)構(gòu)的實(shí)際形狀和大小來(lái)決定，所以專用平臺(tái)搭建要視船舶產(chǎn)品的具體情況而定，但也應(yīng)考慮通用的使用需要。（4）所有的制作平臺(tái)，其上平面的平整度應(yīng)該有一定的要求，否則將會(huì)影響單元的制作和安裝精度。通常的要求是，其平整度誤差一般不宜大于5mm，平臺(tái)在搭建時(shí)應(yīng)采取必要的措施予以保證。（5）供機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元制作的平臺(tái)，應(yīng)在它的上平面上劃出船舶中心線和相關(guān)肋骨線，或其他相關(guān)的結(jié)構(gòu)線等，并準(zhǔn)確地作好標(biāo)記，借助它們作為整個(gè)單元制作時(shí)定位的基準(zhǔn)和組裝的坐標(biāo)。

1.2 制作工藝

1.2.1 基準(zhǔn)的確定

（1）根據(jù)單元組裝圖、單元布置圖和安裝圖所描述單元的組合狀況和結(jié)構(gòu)要求來(lái)確定其制作的基準(zhǔn)。一般情況下，功能單元可選擇主要設(shè)備為基準(zhǔn)，管束單元可選擇主要的大管件為基準(zhǔn)，在制作平臺(tái)上劃出供其定位用的坐標(biāo)，并作好標(biāo)記，以設(shè)備基座或管件支架或其他構(gòu)件來(lái)進(jìn)行單元的基本定位。（2）根據(jù)機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元布置圖、安裝圖和各個(gè)單元組裝圖所描述的實(shí)際布置情況，經(jīng)過(guò)分析和研究，首先在所有的綜合單元中選擇一個(gè)基準(zhǔn)單元，從這個(gè)基準(zhǔn)單元開(kāi)始進(jìn)行有序地組合安裝。在該單元組裝完成后，經(jīng)過(guò)檢查合格后，它又作為其他在左右、艉端相鄰單元的定位組裝基準(zhǔn)。一般情況下，這個(gè)基準(zhǔn)單元大多為底層區(qū)域艏段之處擁有多臺(tái)泵組設(shè)備的綜合單元。（3）基準(zhǔn)區(qū)域綜合單元制作的開(kāi)始，必須首先在組裝平臺(tái)上定位該單元的框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)定位劃線和作好標(biāo)記，使框架結(jié)構(gòu)底部的所有支撐點(diǎn)都符合綜合單元布置圖上其相關(guān)的坐標(biāo)（即F、B、H三點(diǎn)）位置的要求。然后用水平儀多點(diǎn)檢測(cè)框架結(jié)構(gòu)上平面的整體水平度情況，一般應(yīng)該控制在3～5mm之內(nèi)，如有超差，要予以消除，確實(shí)保證框架結(jié)構(gòu)的水平狀態(tài)。這是實(shí)現(xiàn)區(qū)域綜合單元組裝合格的基本保證。（4）機(jī)艙底層區(qū)域內(nèi)其他為鄰的綜合單元制作時(shí)，均以第一個(gè)基準(zhǔn)單元為起點(diǎn)開(kāi)始，并逐一有序地進(jìn)行。相鄰單元在制作過(guò)程中，基準(zhǔn)單元不準(zhǔn)隨便移動(dòng)和吊離，保證其他單元制作的基準(zhǔn)不得變動(dòng)，才能使所有的區(qū)域綜合單元制作合格，這是機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元在制作平臺(tái)上組合作業(yè)的基本保證。

1.2.2 制作的過(guò)程

（1）在確定單元組裝基準(zhǔn)之后，從基準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始逐一安裝管件、閥件、附件以及其他的構(gòu)件。每個(gè)管件法蘭（包刮其他連接附件）端面的三維坐標(biāo)（即F、B、H三點(diǎn)）位置，都必須符合管系安裝圖（或管件制作圖）所標(biāo)稱的規(guī)定要求，如有誤差，應(yīng)予以調(diào)整。（2）在發(fā)現(xiàn)管件等安裝有誤差時(shí)，首先應(yīng)檢查管件制造有無(wú)問(wèn)題。如：相關(guān)的成型角度數(shù)、直管段長(zhǎng)度、法蘭螺孔轉(zhuǎn)角以及總長(zhǎng)度等有無(wú)誤差，如有誤差則應(yīng)予以修正（在可能的情況下實(shí)現(xiàn)）。然后再檢查被安裝管件的兩端方向是否搞錯(cuò)。次后還檢查上個(gè)管件安裝定位有何問(wèn)題。（3）在安裝管件、閥件、附件等的過(guò)程中，要同時(shí)放入螺拴和密封墊片，然后加以緊固。螺拴和密封均應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)要求。法蘭緊固要符合有關(guān)的工藝規(guī)定。（4）安裝管件的同時(shí)，要進(jìn)行管件支架的安裝。支架安裝的過(guò)程中應(yīng)密切注意相關(guān)管件法蘭端面的坐標(biāo)位置是否符合要求。如法蘭坐標(biāo)有誤差，則應(yīng)通過(guò)管件支架的必要調(diào)整再予以更正。

2 安裝工藝要求

2.1 安裝前的準(zhǔn)備

（1）在試吊的基礎(chǔ)上，應(yīng)該根據(jù)單元起吊需要的高度（含吊具、吊架的高度，室內(nèi)起重機(jī)起吊高度等），確定運(yùn)輸?shù)能囕v以及相關(guān)的工具等。（2）仔細(xì)操作單元的吊運(yùn)。特別要關(guān)注吊點(diǎn)的位置不得隨意變動(dòng)，即在試吊時(shí)所確定的吊點(diǎn)位置，在吊運(yùn)的全過(guò)程中保證不再變動(dòng)，這一要求很重要。（3）吊運(yùn)過(guò)程中特別要關(guān)注單元有無(wú)變形，如整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變動(dòng)，則應(yīng)立即停止吊運(yùn)作業(yè)，在經(jīng)過(guò)加固后再做安排。（4）在單元吊至分段/總段/船內(nèi)安裝區(qū)域時(shí)，應(yīng)按照預(yù)先劃好的定位線標(biāo)記慢慢地進(jìn)行定位。在必要時(shí)應(yīng)采用相關(guān)工具作微量調(diào)整，直到準(zhǔn)確定位為止。（5）初步定位后，要按照預(yù)先確定的典型法蘭端面三維坐標(biāo)位置以及框架支撐坐標(biāo)位置等兩個(gè)方面進(jìn)行一一檢查，確保無(wú)誤。如有問(wèn)題，要設(shè)法予以處理和解決，最后才能使單元完全到位（6）單元定位后，應(yīng)進(jìn)行一次整體的檢查，確保無(wú)誤。

2.2 單元定位后的工作

（1）單元初步定位好后，應(yīng)仔細(xì)對(duì)每個(gè)對(duì)外接口的坐標(biāo)位置進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，觀察對(duì)外連接的具體情況，準(zhǔn)備做好單元外連接管件的制作和安裝。（2）仔細(xì)檢查與相鄰單元的連接情況，做好連接工作，確保無(wú)誤。（3）實(shí)施單元與船體結(jié)構(gòu)的焊接工作，包刮框架、支架、基座、箱柜等。

參考文獻(xiàn)

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