散貨船槽型分段下座墩三角肘板裝焊前移工藝

王 顥，韓 俊

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

散貨船槽型分段下座墩三角肘板裝焊前移工藝

王 顥，韓 俊

（上海外高橋造船有限公司，上海 200137）

為采用科學(xué)有效的精度控制方法保證前移工藝的實(shí)現(xiàn)，將散貨船槽型分段下座墩三角肘板前移到分段制造階段進(jìn)行裝焊，搭載階段盡量不修割，對(duì)其實(shí)施過程中的精度控制重點(diǎn)進(jìn)行分析，明確其中的精度控制關(guān)鍵點(diǎn)，總結(jié)出一套切實(shí)可行的精度控制法，包括三角肘板的貼附方案、橫隔艙本體精度控制方法、雙層底內(nèi)底水平精度控制法以及搭載階段精度控制法，通過以上精度控制法的實(shí)施應(yīng)用，整船三角肘板搭載修割率由實(shí)施前＞90%降低至＜10%。更重要的是，前移工藝的順利實(shí)施更具有深層次的意義，它既改善作業(yè)環(huán)境，又保證焊接質(zhì)量和提升搭載效率，并推動(dòng)分段整體精度的建造水平及搭載精度控制水平的提升。

三角肘板；精度控制；前移；工藝

0　引 言

當(dāng)今國外先進(jìn)造船企業(yè)已實(shí)現(xiàn)散貨船槽型分段下座墩三角肘板在分段制作階段裝焊，通過良好的分段精度控制及搭載精度控制［1］，做到了船塢搭載階段三角肘板基本不修割。相比之下，國內(nèi)船廠因精度控制水平不夠［2］，下座墩三角肘板只能先進(jìn)行點(diǎn)焊，到搭載階段再進(jìn)行裝焊；然而，因?yàn)槿侵獍妩c(diǎn)焊定位精度較差，分段精度整體水平不合格，搭載精度控制不良，往往造成搭載階段三角肘板進(jìn)行大量的修割再裝焊。因此，為改善作業(yè)環(huán)境、提高造船效率，推進(jìn)下座墩三角肘板焊接前移具有非常重要的意義。統(tǒng)計(jì)某船三角肘板搭載階段修割情況見圖1，整船三角肘板修割率＞90%。

圖1　某船三角肘板搭載階段修割情況

1　三角肘板焊接前移的意義

目前，國內(nèi)船廠下座墩三角肘板焊接均在搭載階段進(jìn)行（見圖2），其弊端主要有以下3點(diǎn)：

圖2　三角肘板搭載階段焊接

1） 狹小空間內(nèi)需要進(jìn)行切割、裝配和焊接作業(yè)，作業(yè)工序多，作業(yè)環(huán)境差；

2） 三角肘板與T排面板焊接焊縫為立焊縫，相對(duì)平焊縫，焊接質(zhì)量較難保證；

3） 三角肘板數(shù)量較多，影響槽型分段搭載效率。

將三角肘板前移到分段制作階段進(jìn)行裝焊，可以很好地解決上述問題，工序簡單，方便快捷，只需焊接三角肘板與內(nèi)底板一道焊縫即可。同時(shí)，分段階段裝焊為平焊縫焊接，保證了焊接質(zhì)量。而且，通過三角肘板裝焊前移的實(shí)施，可以有效提升分段整體的建造精度及搭載精度控制水平。

2　三角肘板焊接前移的精度控制重點(diǎn)分析

影響三角肘板焊接前移的因素主要有以下3點(diǎn)：

1） 三角肘板貼附精度。三角肘板貼附缺少準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考，現(xiàn)場安裝隨意性大，造成后道工序必須進(jìn)行二次裝配；

2） 橫隔艙本體精度。影響三角肘板后道工序修割的橫隔艙精度因素主要包括層高偏差及垂直度偏差。導(dǎo)致后道工序搭載時(shí)，需要對(duì)隔艙下口進(jìn)行修割保證層高或者垂直度；

3） 雙層底內(nèi)底水平。尤其是與隔艙搭接處的水平偏差，導(dǎo)致隔艙下口需要修割。

3　控制方法

3.1三角肘板貼附

三角肘板貼附，需要明確三角肘板相對(duì)于T排該向上的偏移量，根據(jù)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求［3，4］，角接接頭的允許極限間隙為3mm，則三角肘板相對(duì)主板向上3mm進(jìn)行貼附，也是給予搭載階段稍許的修割裕度（見圖3）。

圖3　三角肘板貼附

三角肘板貼附時(shí)，是相對(duì)于T排向上貼附，所以，T排與主板的端差需重點(diǎn)控制，前道工序在制作主板片體時(shí)對(duì)T排與主板的端差需做好控制。

3.2橫隔艙本體精度［5］

3.2.1槽型下座墩精度控制關(guān)鍵點(diǎn)

槽型下座墩精度偏差會(huì)導(dǎo)致槽型分段層高偏差及下座墩開口尺寸偏差，其中，下座墩前斜板和后斜板的重合度偏差還會(huì)最終導(dǎo)致槽型分段的垂直度偏差。

槽型下座墩在拼接作業(yè)時(shí)，以中心為基準(zhǔn)進(jìn)行施工，保證主板端面直線度及尺寸，以及下座墩主尺度、重合、水平及開口角度。

圖4　模板胎架

3.2.2槽型分段大組階段的精度控制關(guān)鍵點(diǎn)

3.2.2.1模板胎架的應(yīng)用

采用槽型分段專用的模板胎架分段建造可以保證分段的整體精度（見圖4）。

3.2.2.2地線精度控制技術(shù)

開設(shè)地線，并將地線進(jìn)行洋沖點(diǎn)施工，以便槽型分段制作過程的地線參照、控制CM節(jié)點(diǎn)等關(guān)鍵位置的尺寸，可以有效保證分段的整體層高及寬度（見圖5）。

圖5　地線施工

3.2.2.3頂頭板裝配焊接順序［6］

頂板在與槽壁板對(duì)接之前先確定其尺寸是否合格。由于槽型板與頂板連接處為凹槽形，當(dāng)槽型與頂板焊接后，槽型頂板凹槽處為自由狀態(tài)，焊接后會(huì)形成向下口的收縮力，從而導(dǎo)致變形，影響橫隔艙垂直度（見圖6）。

頂頭板位置總體保證先對(duì)折彎邊立角焊，然后平角焊，并由分段中心向兩側(cè)推進(jìn)，從而減少焊接變形；另外，對(duì)于槽型艙壁的焊接，要從中間向兩端焊接，以減少焊接變形（見圖7）。

圖6　變形

圖7　焊接順序

3.2.2.4橫隔艙下座墩與槽壁合攏時(shí)精度控制關(guān)鍵點(diǎn)［7］

1） 下座墩按照固定橫隔艙地線位置定位，保證橫隔艙高度尺寸；

2） 下座墩與槽壁的角度定位，用水平儀按照隔艙下座墩與槽壁的水平差調(diào)整水平，以槽壁與下座墩的CM節(jié)點(diǎn)處為基準(zhǔn)；

3）下座墩與槽板對(duì)接100M.K劃線、重合度、開口高度、縱隔板垂直度精度控制。

3.2.2.5橫隔艙翻身后精度控制

翻身后放置在專用的模板胎架上。如無模板胎架，也可放置在門架上，但在底墩及槽壁位置必須進(jìn)行加強(qiáng)。此階段的分段水平需重點(diǎn)控制，對(duì)于分段完工后的垂直度有重要影響。

3.3雙層底內(nèi)底水平的精度控制［8］

為配合三角肘板焊接前移的成功實(shí)施，需重點(diǎn)控制分段內(nèi)底水平，尤其是與槽型分段搭接位置處內(nèi)底板的水平。

1） 內(nèi)底片體制作階段縱橫構(gòu)架焊接順序控制：焊接順序?qū)?gòu)件焊后變形有較大的影響，所以，在內(nèi)底片體制作時(shí)，縱桁構(gòu)架與內(nèi)底之間采用合理的焊接順序，這對(duì)保證內(nèi)底水平有很大作用（見圖8）。

圖8　縱桁構(gòu)架與內(nèi)底焊接順序

2） 背燒控制：規(guī)范的火工可以有限減少板架的焊后變形，所以，對(duì)內(nèi)底片體每一檔肋位及縱桁都需進(jìn)行背燒，釋放焊接應(yīng)力，減少變形；

3） 裝配調(diào)整：內(nèi)底片體反扣至外底板時(shí)，注意監(jiān)控內(nèi)底水平，對(duì)水平不到位的區(qū)域及時(shí)調(diào)整，保證焊前內(nèi)底水平。

3.4搭載階段精度控制［9］

1） 雙層底搭載的精度控制：雙層底搭載時(shí)，再次確認(rèn)隔艙位置處的水平，雙層底內(nèi)口加適量反變形；

2） 隔艙搭載的精度控制：隔艙的半寬定位以塢壁中心線為基準(zhǔn)，參考隔艙內(nèi)部構(gòu)架的對(duì)位情況，前后定位以雙層底100M.K線到隔艙的理論距離為基準(zhǔn)，高低定位以塢壁距基高度為基準(zhǔn)，并參考隔艙本體高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4　實(shí)施及效果

散貨船槽型分段下座敦三角肘板裝焊前移工藝已在所建各類型散貨船上運(yùn)用。得益于以上各階段精度控制方法的有效實(shí)施，槽型分段船塢搭載時(shí)下口基本無修割，三角肘板可直接與內(nèi)底板進(jìn)行焊接。統(tǒng)計(jì)某船三角肘板搭載階段修割情況如圖9所示，整船搭載階段三角肘板修割率得到明顯改善，控制在＜10%。

圖9　某船三角肘板搭載階段修割情況

5　結(jié) 語

三角肘板裝焊前移符合造船工序前移的總體方向，對(duì)三角肘板焊接前移工藝中的精度控制重點(diǎn)進(jìn)行分析，明確了相關(guān)分段的精度控制關(guān)鍵點(diǎn)及在片體制作、分段大組過程的精度控制方法和注意事項(xiàng)，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了焊接質(zhì)量和搭載效率。此外，還使隔艙分段的最終精度合格率從工藝實(shí)施前的月均35.6%提升到90.4%。對(duì)散貨船類似分段的建造提供了技術(shù)支持和指導(dǎo)。

［1］ 李沁溢. 國外先進(jìn)船體建造技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨向［J］. 造船技術(shù)，2007 （5）： 9.

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Technology of Bringing Forward Triangle Bracket Assembling and Welding Process of Bulk Carrier Corrugated Block Low Stool

WANG Hao， HAN Jun

（Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co.， Ltd.， Shanghai 200137）

To ensure certain processing stages to be moved ahead of the original procedure w ith scientific and effective accuracy control method， the bulk carrier corrugated block low stool triangle bracket is brought to the earlier block construction stage for welding and assembly， where cutting is minimized and the emphasis is laid on the analysis of the accuracy control of this technique to make clear the key points of the accuracy control and to work out a set of practical accuracy control method， including triangle bracket attaching scheme， transverse bulkhead accuracy control method，double bottom inner bottom horizontal accuracy control method and the accuracy control of the erection stage. As the above accuracy control methods are applied， the triangle bracket cutting rate is decreased from ＞90% to ＜10%. It is more important that the successful movement of the processing stage has profound significance because it not only improves the working environment， but also guarantees the welding quality and erection efficiency， and in this way increases the overall block construction accuracy and the control level of erection accuracy.

triangle bracket； accuracy control； bring forward； technology

U671.83

B

2095-4069 （2016） 02-0074-05

10.14056/j.cnki.naoe.2016.02.014

2015-08-05

王顥，男，助理工程師，1987年生。2011年畢業(yè)于江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)，現(xiàn)從事船舶建造過程中的精度管理研究工作。