發(fā)射水缸基座改裝施工技術(shù)及質(zhì)量管控

（青島前進(jìn)船廠，山東青島 266042）

王 滔

0 引言

發(fā)射水缸是魚雷發(fā)射系統(tǒng)中的重要組成部分，發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)備原理以及技術(shù)狀態(tài)是保證技術(shù)先進(jìn)性的重要組成部分，隨著時(shí)代發(fā)展，裝備的更新?lián)Q代越來越快，新技術(shù)的應(yīng)用對后續(xù)裝備發(fā)展具有重要的意義。某艇改裝魚雷發(fā)射系統(tǒng)，需更換發(fā)射水缸，因發(fā)射水缸技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變化且尺寸改變，原發(fā)射水缸基座已不適合，需在艇上改裝發(fā)射水缸基座。此項(xiàng)工程裝備更新完全改變了原有技術(shù)原理及狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)裝備性能跨越式提升，施工工序復(fù)雜，工作量大，安裝精度要求高，也是該項(xiàng)技術(shù)首次應(yīng)用在艇上，對原艇的技術(shù)狀態(tài)裝備邊界借口要求較高，在施工過程中必須采取科學(xué)合理的施工技術(shù)和質(zhì)量管控措施才能確保順利、優(yōu)質(zhì)的完成[1]。

1 基座組成及要求

發(fā)射水缸基座由上基座、下基座、過渡法蘭組成。過渡法蘭焊接面要求緊靠艙壁面，法蘭中心通過原水缸中心線。下基座安裝面要求與艇基準(zhǔn)面平行，安裝面在原水缸中心線下方785 mm位置，基座縱向中心線與原水缸中心線向艇中偏3°。新設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)以及外形參數(shù)均發(fā)生了比較大的變化，數(shù)據(jù)的核對、校對以及對邊界尺寸的要求比較高，因此對原發(fā)射水缸的狀態(tài)確認(rèn)要求相應(yīng)變高[2]。

2 施工要求及控制措施

2.1 原發(fā)射水缸拆卸、出艙

發(fā)射水缸位于艏部壓載水艙內(nèi)，原設(shè)備出艙以及換新設(shè)備進(jìn)艙需要在壓載水艙殼板上開設(shè)工藝孔，工藝孔尺寸應(yīng)能同時(shí)滿足新、舊發(fā)射水缸和基座可進(jìn)出水艙的要求。根據(jù)現(xiàn)場測量原發(fā)射水缸及其基座的外形尺寸，核對周圍結(jié)構(gòu)連接面，按照圖紙資料給出的新發(fā)射水缸及其基座的外形尺寸，兼顧考慮吊運(yùn)設(shè)備所需空間，最終確認(rèn)工藝孔尺寸為4 400 mm×2 000 mm，工藝孔開設(shè)前為預(yù)防水艙殼板變形可應(yīng)在開孔四周100 mm位置安裝加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。所有結(jié)構(gòu)切割位置以及焊裝位置滿足結(jié)構(gòu)規(guī)范相關(guān)要求。

因新基座以原發(fā)射水缸中心線為基礎(chǔ)進(jìn)行定位、安裝，所以發(fā)射水缸拆卸時(shí)不能整體拆卸出艙。需先拆除中間拉桿，待找出水缸中心線并作好標(biāo)識后，再拆卸剩余部件。

對原水缸中心線和艇基準(zhǔn)面幾何關(guān)系進(jìn)行核對，將艇基準(zhǔn)面通過兩臺激光經(jīng)緯儀進(jìn)行平移，從艙內(nèi)通過線的折射反射原理引出至船塢側(cè)壁，再通過三維共線共面的關(guān)系在船塢壁以及船塢底找出三維平面，發(fā)射水缸中心線位置因?yàn)橹苓呉呀?jīng)有大開口，可利用開口通過激光經(jīng)緯儀作出中心線，核對此中心線和艇基準(zhǔn)面的相對關(guān)系，并與原圖紙進(jìn)行核對以及數(shù)據(jù)分析，對裝備長時(shí)間使用后的技術(shù)狀態(tài)應(yīng)做跟蹤。

核對后發(fā)現(xiàn)因?yàn)橥Х酆箝L期使用會(huì)有艇體變形等因素影響，原發(fā)射水缸中心線位置和原圖紙有偏差，通過與艇方核對基準(zhǔn)平臺標(biāo)校情況以及歷史使用情況，認(rèn)為原發(fā)射水缸中心線定位能滿足使用要求，不需要再做調(diào)整，則繼續(xù)沿用原發(fā)射水缸中心線作為換裝設(shè)備的中心線。按照原中心線位置劃好定位線和定位點(diǎn)用于后期安裝[3]。

2.2 原設(shè)備基座的切割

原設(shè)備基座與水艙底板和艙壁連接，切割時(shí)為不傷及底板和艙壁，切割時(shí)基座底部應(yīng)預(yù)留3 m m～5 mm，切割完成后，再對預(yù)留根進(jìn)行打磨處理，打磨結(jié)束后清理干凈。

2.3 原過渡法蘭的切割

新過渡法蘭與原過渡法蘭同心，切割舊法蘭前應(yīng)以原法蘭中心線（即發(fā)射水缸中心線）為基準(zhǔn)在艙壁上劃十字基準(zhǔn)線，然后再沿原法蘭焊縫進(jìn)行切割，切割時(shí)務(wù)必不能傷及母材。

2.4 新過渡法蘭的裝配、焊接

新過渡法蘭焊接面與緊靠壁板，另一面為傾斜面，法蘭上艇裝配應(yīng)在法蘭上作出定位十字定位線，上艇裝配時(shí)法蘭上定位十字線應(yīng)與艙壁上十字線對應(yīng)。

因法蘭焊接量大，為減少焊接變形，焊接工作由兩名焊工采用對稱分段以及內(nèi)外焊接交替的方式進(jìn)行焊接。焊接之前做好分段標(biāo)記，對工藝進(jìn)行學(xué)習(xí)和宣貫，過程中嚴(yán)格按照工藝要求執(zhí)行，特殊過程記錄表以及過程變形監(jiān)測均按照策劃工作進(jìn)行。過程數(shù)據(jù)隨時(shí)記錄，焊接的順序及法蘭分段焊接區(qū)域見圖1。

圖1 焊接的順序及法蘭分段焊接區(qū)域

同時(shí)焊接過程中需隨時(shí)監(jiān)測法蘭的變形量，根據(jù)變形情況隨時(shí)調(diào)整焊接順序。為監(jiān)測變形量，在斜法蘭上均布的4點(diǎn)設(shè)置變形測量標(biāo)識板，如圖2所示，可分別測量焊接時(shí)斜法蘭水平位移和垂直位移。出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏移的時(shí)候反向調(diào)整焊接次序和方向，應(yīng)力拉伸在過程中隨時(shí)通過敲擊消除，必要時(shí)利用超聲波應(yīng)力消除儀進(jìn)行應(yīng)力消除。

圖2 變形測量標(biāo)識板（單位：mm）

2.5 下基座裝配、焊接

下基座安裝面要求與艇基準(zhǔn)面平行，安裝面在原水缸中心線下方785 mm位置，基座縱向中心線與原水缸中心線向艇中偏3°。

利用前期延伸至船塢壁以及地面的基準(zhǔn)面，測量核對下基座安裝位置，核對后劃線，按照要求偏移3°后劃好定位點(diǎn)十字線。

下基座為設(shè)備廠家提供的整體基座，需整體上艇安裝，下基座上艇前，在校準(zhǔn)平臺上劃出縱向和橫向中心標(biāo)識。艇上基座定位線由原水缸中心線反至水艙地板上，通過電腦模擬給出原水缸中心線向艇中偏3°及橫向中心的數(shù)據(jù)，根據(jù)模擬數(shù)據(jù)劃線?；贤Ш笸ㄟ^定位十字線確定基座的位置，隨后焊接固定。

下基座定位完成后，利用千斤頂，調(diào)節(jié)基座安裝面高度，制作T形樣板尺用于監(jiān)測基座在裝配及焊接過程中安裝面的變化情況，樣板尺使用及形式見圖3。

圖3 樣板尺使用及形式

基座位置調(diào)整完畢后，用裝配馬固定基座，然后將基座焊接在底板上，焊接過程利用樣板尺，隨時(shí)監(jiān)測安裝面至中心線的高度，如高度出現(xiàn)變化，調(diào)整焊接順序和焊接技術(shù)參數(shù)。

2.6 上基座裝配、焊接

上基座縱向中心線與原水缸中心線向艇中偏3°，上基座安裝在水艙頂板上，上基座定位方式同下基座。下基座焊接完畢后，新發(fā)射水缸吊運(yùn)至艙內(nèi)與下基座研裝完成后，研裝上基座并點(diǎn)焊固定。發(fā)射水缸吊運(yùn)出艙，焊接上基座。

2.7 焊后檢查

上、下基座及過渡法蘭焊接結(jié)束后，安裝發(fā)射水缸，安裝完畢后再核對一遍技術(shù)狀態(tài)后按照試驗(yàn)大綱進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，裝備試驗(yàn)結(jié)束后，回裝水艙殼板，為確認(rèn)水艙密性，殼板回裝后對水艙進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。

2.8 性能試驗(yàn)

塢內(nèi)工程安裝完畢后，該艇進(jìn)行了性能以及可靠性試驗(yàn)，試驗(yàn)記錄翔實(shí)，技術(shù)狀態(tài)均能滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)論

本文闡述了發(fā)射水艙基座的裝配、焊接工作。新舊裝備對比技術(shù)狀態(tài)發(fā)展差距較大，外形區(qū)別大，施工過程數(shù)據(jù)要求精準(zhǔn)，通過分析各階段工程的注意事項(xiàng)，提出解決方案，最終完成該項(xiàng)工程。