分段預(yù)裝導(dǎo)軌工藝在5 000 TEU集裝箱船的應(yīng)用

徐亞林

(江蘇金陵船舶有限責(zé)任公司，江蘇 儀征 211400)

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分段預(yù)裝導(dǎo)軌工藝在5 000 TEU集裝箱船的應(yīng)用

徐亞林

(江蘇金陵船舶有限責(zé)任公司，江蘇 儀征 211400)

詳細(xì)介紹了導(dǎo)軌在分段預(yù)裝的方法和控制要領(lǐng)。集裝箱船導(dǎo)軌安裝精度要求高，針對(duì)采用散裝工藝所出現(xiàn)的施工難度高，工作效率低的問(wèn)題，通過(guò)分段預(yù)裝工藝技術(shù)在5 000 TEU集裝箱船導(dǎo)軌安裝中的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高空作業(yè)低空化、立體作業(yè)平面化，改善了施工環(huán)境，大幅度提高了舾裝件施工生產(chǎn)效率，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

集裝箱船；分段裝配；導(dǎo)軌；造船工藝

0 引言

5 000 TEU遠(yuǎn)洋集裝箱船采用全電焊結(jié)構(gòu)，其主甲板以下的結(jié)構(gòu)由水密橫艙壁和7 個(gè)貨艙、機(jī)艙、首尾尖艙組成。支撐艙壁設(shè)置在1個(gè)貨艙的2個(gè)艙口之間(每12 m(40 ft)箱長(zhǎng)度設(shè)置1個(gè)橫向支撐艙壁)；支撐艙壁上布置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌是集裝箱入艙的軌道。為方便快捷安全將集裝箱準(zhǔn)確地定位并送入或取出貨艙，對(duì)集裝箱的導(dǎo)軌架制作和安裝精度提出了很高的要求[1]。傳統(tǒng)集裝箱船建造導(dǎo)軌架時(shí)在大合攏階段采用散裝工藝，該工藝存在施工難度高、人員作業(yè)環(huán)境差、工作難度大、效率低的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文以5 000 TEU集裝箱船為研究對(duì)象，通過(guò)開展胎架精度控制、劃線方法控制、軌架裝焊控制、擺放控制等方面工作，從而達(dá)到減少變形，保證預(yù)裝導(dǎo)軌精度，降低成本，提高生產(chǎn)效率的目的。

1 導(dǎo)軌架分段預(yù)裝程序

胎架是一切工作的基礎(chǔ)，保證胎架精度和強(qiáng)度對(duì)于保證后期分段及導(dǎo)軌精度起到十分重要的作用。胎架要形成井字形結(jié)構(gòu)，胎架之間用綁材連接，以確保胎架強(qiáng)度和剛度。胎架水平要求±2 mm，制作完成后必須經(jīng)精控人員檢驗(yàn)合格。導(dǎo)軌架分段預(yù)裝程序如下：

(1)胎架精度的保證。橫艙壁 (左舷P和右舷S)以橫艙壁后壁為基面分別鋪板和拼接，鋪板與胎架進(jìn)行間接固定，而不是直接焊接固定以防止胎架產(chǎn)生微量收縮變形。具體方法是，首先劃構(gòu)架安裝線，再安裝構(gòu)架和其他零件，然后進(jìn)行構(gòu)架與后壁板、構(gòu)架與構(gòu)架之間的焊接。焊接要從中間往四周對(duì)稱輻射式施焊，以預(yù)防分段中拱變形。

(2)分段的施工。吊裝前壁到胎架后，在橫艙壁前壁上劃導(dǎo)軌架安裝線，安裝導(dǎo)軌標(biāo)桿。其次進(jìn)行導(dǎo)軌的定位工作，導(dǎo)軌連結(jié)板劃余量并切割。接著導(dǎo)軌定位點(diǎn)焊，定位焊的長(zhǎng)度在30～50 mm之間以防止在焊接階段定位焊被焊接應(yīng)力裂開。之后進(jìn)行導(dǎo)軌焊接,焊角高度要注意控制在圖紙要求范圍內(nèi)。導(dǎo)軌安裝立體示意圖如圖1所示。

圖1 導(dǎo)軌安裝立體示意圖

(3)導(dǎo)軌定位和安裝。首先將導(dǎo)軌位置線反駁到另一壁面，橫壁翻身上擱墩，并調(diào)整四角的水平。接著構(gòu)架與前壁之間進(jìn)行焊接。然后根據(jù)反駁的點(diǎn)在橫艙壁后壁上劃另一面導(dǎo)軌架安裝線，并安裝導(dǎo)軌架標(biāo)桿。最后軌架進(jìn)行定位，軌架連結(jié)板劃余量并切割，軌架燒定位焊并固定。軌架電焊前請(qǐng)精控人員確認(rèn)狀態(tài)，狀態(tài)滿足精度要求后再施焊。

(4)其他預(yù)舾裝件安裝，完工檢測(cè)，提交驗(yàn)收。

2 導(dǎo)軌架劃線操作要領(lǐng)

安裝工具:劃線鋼帶、粉線、鋼卷尺、水平尺、激光儀。

2.1 劃線內(nèi)容

劃線內(nèi)容包括：船體中心線(僅左片)；9 m和1.5 m直剖線；5、10、15 m水平檢驗(yàn)線；導(dǎo)軌架安裝線；導(dǎo)軌連接板位置線；橫剖線(以每只橫隔艙縱向中心線為橫剖線)，簡(jiǎn)稱“5線”。

2.2 劃線操作步驟

(1)前壁劃線工作應(yīng)在構(gòu)架與后壁、構(gòu)架與構(gòu)架之間的焊接結(jié)束之后進(jìn)行；后壁劃線工作應(yīng)在分段翻身、構(gòu)架與前壁之間的焊接結(jié)束后進(jìn)行。

(2)左片段劃出船體中心線。

(3)左片段以船體中心線為基準(zhǔn)點(diǎn)劃出9 m和1.5 m直剖線。右片段以距舯1.464 m第一側(cè)桁為始點(diǎn)向右舷量取0.036 m作為1.5 m 直剖線，向右舷量取7.536 m作為9 m 直剖線。

(4)水平檢驗(yàn)線的劃制以艙圍面板上緣為始點(diǎn)，向下量取16.2 m為5 m水線；向下量取11.2 m為10 m水線；向下量取6.2 m為15 m水線。

(5)按照導(dǎo)軌架布置圖劃出導(dǎo)軌架安裝線和導(dǎo)軌連結(jié)板位置線。

以9 m直剖線為始點(diǎn)，向兩側(cè)劃線設(shè)制左1、左2、左3、左4、左5……或右1、右2、右3、右4、右5……軌架的安裝位置線。

3 導(dǎo)軌架精度控制流程

3.1 導(dǎo)軌架安裝要求

為了使橫艙壁理論面與導(dǎo)軌面在同平面內(nèi)，安裝導(dǎo)軌時(shí)必須設(shè)基準(zhǔn)面。標(biāo)準(zhǔn)的基面作為導(dǎo)軌連結(jié)板劃線的參照物。

標(biāo)桿規(guī)格：L6 mm×63 mm×63 mm×400 mm。

標(biāo)桿數(shù)量：24根。

標(biāo)識(shí)高度：185 mm及335 mm，標(biāo)識(shí)高度應(yīng)扣除板厚，在標(biāo)桿上確定定位點(diǎn)。

3.2 軌架安裝

(1)吊裝軌架：把軌架按編號(hào)左1號(hào)至左6號(hào)吊運(yùn)至艙壁標(biāo)識(shí)的位置上。

(2)軌架定位

①左右定位。根據(jù)軌架中心線，并用保距規(guī)(保證軌架間距的工具)檢測(cè)，以保距規(guī)為準(zhǔn)；

②上下定位。以艙圍面板的上緣為基準(zhǔn)面向下量取900 mm檢驗(yàn)線作為導(dǎo)軌端部中點(diǎn)的定位依據(jù)，但是連接板與船體構(gòu)件的不重合度應(yīng)不大于1/3板厚。

③高低定位。軌架用定位工具調(diào)整軌面的水平后，根據(jù)實(shí)際高度減去標(biāo)桿尺寸，即為余量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，余量加放為20 mm。用木塊劃去余量并切割，切割后清除殘?jiān)?，即可定位?/p>

④軌架定位后。用保距規(guī)對(duì)每框的開檔進(jìn)行復(fù)檢，并用激光經(jīng)緯儀檢測(cè)導(dǎo)軌與15 m水線的角尺度(垂直度)。

(3)軌架焊接。

(4)“5線”駁劃。艙壁一側(cè)軌架安裝后，將船體中心線，2條直剖線、3條水線以及每根軌架線,反駁至另一側(cè)艙面上。

(5)橫艙壁翻身。 翻身采用空中翻身方法，避免導(dǎo)軌碰到地面或胎架產(chǎn)生變形。

(6)按照上述(3)～(5)步安裝另一面導(dǎo)軌。

(7)精度控制標(biāo)準(zhǔn)

①雙拼角鋼組合件精度：?jiǎn)胃鶎?dǎo)軌(艙壁角隅處)直線度±2 mm，雙拼導(dǎo)軌直線度±2 mm，導(dǎo)頭組裝扭曲度±1 mm；

(8)其他應(yīng)注意的問(wèn)題

①分段翻身后，先放置4個(gè)小擱墩上，然后將分段擱置在擱墩上。分段上門架不得疊放，門架與導(dǎo)軌要錯(cuò)開。為減少轉(zhuǎn)運(yùn)變形，門架要使用4只，使得受力均衡；

②分段吊環(huán)布置不變，分段在吊裝時(shí)要求動(dòng)作輕緩，落墩、上門架要求平穩(wěn)，避免導(dǎo)軌碰壞；

④總段進(jìn)船塢時(shí)，要求嚴(yán)格檢測(cè)橫隔艙中心線與船體中心線對(duì)齊，并要求使用9 m和1.5 m直剖線加以佐證；要求嚴(yán)格控制橫艙壁的垂直度以及使用保距梁保證兩橫艙壁之間的距離。

4 結(jié)語(yǔ)

集裝箱船導(dǎo)軌在分段上預(yù)裝是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，具有一定的難度和風(fēng)險(xiǎn)。5 000 TEU集裝箱船通過(guò)前期詳細(xì)的策劃、詳盡的工藝流程和宣貫以及在分段及導(dǎo)軌安裝過(guò)程中嚴(yán)格控制精度等工作，最終導(dǎo)軌安裝分段預(yù)裝的精度達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，滿足了集裝箱使用需求。預(yù)裝的工作量與散裝工藝比較，由原來(lái)的8人×30 d，節(jié)省到現(xiàn)在的6人×15 d，工期縮短了一半，人工成本降低了約62%。該分段預(yù)裝工藝在5 000 TEU集裝箱船上的應(yīng)用是成功的，為后期集裝箱船的建造積累了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 劉平革.集裝箱船導(dǎo)軌架制作方法和安裝精度[J].造船技術(shù)，2016(3)：47-55.

2015-01-11

徐亞林(1980—)，男，工程師，從事技術(shù)質(zhì)量管理工作。

U671.99

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