槽型橫艙壁建造精度控制問題研究

汪戰(zhàn)沖　劉振宇

摘? ? 要：本文通過對槽型橫艙壁拼接口的焊接形式，以及分段建造過程精度控制研究，減少施工過程的修割量、開刀量，進(jìn)而提高建造精度和工作效率。通過不斷的研究及改進(jìn)，達(dá)到滿足造船精度的要求，提高造船質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：槽型橫艙壁;精度;造船質(zhì)量

中圖分類號：U671 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on Construction Accuracy Control of Trough Transverse Bulkhead

WANG Zhanchong ， LIU Zhenyu

（ Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.， Ltd.， Jiangmen 529145 ）

Abstract： By studying the welding form of the joint of the trough-shaped transverse bulkhead and the accuracy control of the segmented construction process， so as to reduce the amount of repair and cutting in the construction process， and then improve the construction precision， work efficiency and shipbuilding quality.

Key words： Corrugated bulkhead;? Precision;? Shipbuilding quality

1? ? ?前言

目前我司采用模塊集成化建造方式，對JNS158 ～ JNS162系列船舶，每船劃分為94個模塊（俗稱分段）進(jìn)行建造。橫艙壁分段位于船舶貨艙區(qū)域，其主要承受船舶橫向載荷，保證船體橫向強(qiáng)度，還用于分隔貨艙，便于不同貨物裝載。

橫艙壁分段是由多個經(jīng)過加工的折角板件拼接而成，即采用槽型橫艙壁。因橫艙壁結(jié)構(gòu)板件加工特殊，補(bǔ)償量體系還未建立完善，分段在建造過程中拼接口出現(xiàn)大量的修割。為此，對橫艙壁分段拼接口加放補(bǔ)償量，通過對補(bǔ)償量加放的研究來確定橫艙壁的焊接形式，控制裝配質(zhì)量，使得橫艙壁分段建造精度滿足要求。

2? ? ?槽型橫艙壁建造存在的問題

目前槽型橫艙壁分段建造存在的問題：槽型橫艙壁板拼接口單邊加放補(bǔ)償量，滿足不了現(xiàn)場拼接焊縫間隙要求;槽型壁板裝配轉(zhuǎn)圓角位置，半寬數(shù)據(jù)超差。

為此，組織人員深入現(xiàn)場，從37 000 t散貨船JNS158船開始，對板件下料、加工、中合攏定位進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

（1） 現(xiàn)場槽型橫艙壁拼接口間隙達(dá)不到焊接要求，二氧化碳坡口間隙6～8 mm，需現(xiàn)場二次修割，修割長度占比達(dá)90%;

（2）板件下料測量抽查，槽型橫艙壁板尺寸，偏差主要集中在0～+2 mm;下料偏差為正公差在[0、2]區(qū)域占96.88%，導(dǎo)致后續(xù)現(xiàn)場拼接間隙偏小。下料板件偏差呈正態(tài)分布，如圖1所示。

（3）槽型橫艙壁板件加工后伸長2～4 mm，層高偏差絕對值在2 mm以上，板件垂線間距大部分比理論值偏大3～16 mm;部分板件加工角度偏差，加工板與木樣貼合度偏差2～8 mm。導(dǎo)致現(xiàn)場板件裝配縱向板縫無間隙，加工板件伸展量及加工角度偏差導(dǎo)致槽型壁板修割;

（4）中合攏階段裝配定位，是先從中間板吊地樣線進(jìn)行定位，然后往左右兩邊進(jìn)行板件定位。從現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)看，板件加工后的垂線間距變大，導(dǎo)致總寬偏大。

3? ? 存在問題的原因分析

我們根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題，采用樹圖的方法分析產(chǎn)生問題的原因，如圖2所示。

我們對樹狀圖中的7個末端要素逐一進(jìn)行分析、論證，確認(rèn)影響修割的主要因素有以下5個：

（1）機(jī)械設(shè)備運行偏差

切割機(jī)械設(shè)備運行精度偏差，導(dǎo)致板件下料時切割尺寸偏差;

（2）切割機(jī)割嘴損耗

切割機(jī)割嘴長時間切割損耗量大，影響切割精度;

（3）加工板件伸展量偏大

由于槽型壁板加工過程中壁板伸長，壁板垂線間距尺寸偏大，導(dǎo)致壁板在中合攏階段累計半寬尺寸偏大，板件拼接無間隙;

（4）加工角度偏差

槽型壁板采用大三星輥加工，加工過程用木樣檢查加工角度，加工完畢后木樣檢驗槽型壁板與木樣貼合度存在偏差、轉(zhuǎn)圓角位置與木樣加工匹配存在間隙，導(dǎo)致加工后壁板垂線間距產(chǎn)生偏差;

（5）精度補(bǔ)償量布置不合理

槽型壁板拼接單邊補(bǔ)償值加放量不夠。

4? ? 改進(jìn)目標(biāo)值及措施

4.1? ?改進(jìn)目標(biāo)值

根據(jù)項目數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析得出槽型壁拼接口合理補(bǔ)償值，并確保槽型壁板拼接口二次修割量控制在5%以內(nèi)。

4.2? ?改進(jìn)措施

通過以上分析，我們針對上述5個主要因素采取如下改進(jìn)措施：

（1）切割機(jī)械下料開機(jī)前進(jìn)行噴粉劃線檢查，噴粉劃線偏差控制在[-1，+1]，監(jiān)控機(jī)械的下料精度;

（2）對下料板件精度進(jìn)行抽測，分析下料精度，進(jìn)行實時監(jiān)控;

（3）下料人員操作過程監(jiān)控切割割嘴損耗情況，及時更換新的割嘴;

（4）定期對下料機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)，對切割平臺及運行軌道進(jìn)行精度檢查;

（5）減少加工的擠壓次數(shù)，提高加工成型精度;

（6）完善加工板件檢驗記錄表，實時掌握加工板件的加工精度數(shù)據(jù);

（7）按照調(diào)查分析數(shù)據(jù)，對下料設(shè)計尺寸進(jìn)行改進(jìn)，根據(jù)焊接坡口形式修改下料理論尺寸;

（8）加工過程對加工角度進(jìn)行檢查，對加工磨具達(dá)不到要求的進(jìn)行修復(fù)，減少外在原因?qū)е碌木绕?

（9）通過對前期板件下料偏大、加工偏大、中合攏定位因素的影響問題進(jìn)行研究，并采取相應(yīng)的措施，減少下料及加工等因素影響;

（10）收集分析有關(guān)數(shù)據(jù)得出合理的目標(biāo)值：采用埋弧焊焊接形式，槽型壁板單邊加放-3 mm補(bǔ)償值;采用二氧化碳焊接形式，槽型壁板單邊加放-6 mm補(bǔ)償值。

4.3? ? 實施效果

（1）如上所述，確定了槽型壁拼接口補(bǔ)償量加放值：埋弧焊坡口（AYN）槽型壁板單邊加放-3 mm補(bǔ)償值;二氧化碳坡口（COVN）槽型壁板單邊加放-6 mm補(bǔ)償值。從JNS161船實施的效果來看，達(dá)到了預(yù)期的效果;

（2）槽型壁板修割率前后效果對比：經(jīng)過槽型壁拼接口補(bǔ)償量優(yōu)化后，壁板拼接焊縫修割量大幅降低，達(dá)到了既定目標(biāo)值。其中槽型壁板拼接口二次修割率≤5%;JNS161/162船修割量為2%左右;相對JNS158～JNS160船，修割率降幅達(dá)到82%，見圖3所示。

（3）槽型壁板中合攏定位裝配間隙，滿足埋弧焊坡口（AYN）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)0～2 mm;槽壁板定位半寬數(shù)據(jù)，控制在精度公差范圍內(nèi);

（4）對機(jī)械下料切割、槽型壁板加工、中合攏板件定位數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，建立精度數(shù)據(jù)庫，便于后續(xù)的調(diào)研使用;

（5）通過對槽型壁精度問題的研究，精度造船管理水平和協(xié)同工作得到了進(jìn)一步的提高，制定了《分段建造精度作業(yè)指導(dǎo)書》、《曲板加工檢驗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《槽型壁余量布置圖》，明確了項目檢驗重點，現(xiàn)場施工效率得到提高，降本增效明顯。

5? ? 總結(jié)

此項目研究取得了較好的成效，機(jī)械下料切割精度控制，按照指定的措施開機(jī)前對機(jī)械噴粉劃線精度進(jìn)行檢查，不定期對切割割嘴進(jìn)行更換，實時監(jiān)控下料板件精度等。

按照本次研究成果，設(shè)計圖紙落實槽型壁板坡口加放補(bǔ)償值及坡口焊接形式，現(xiàn)場落實達(dá)到一次成型滿足埋弧焊坡口（AYN）形式的效果，達(dá)到焊接成型效果好、降本增效的目的。

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