15000 m3挖泥船舷邊滑塊分段一體化建造技術(shù)研究

劉向文，莊瑞民

（廣東中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，東莞 523146）

1 前言

本船舷側(cè)滑塊布置區(qū)域及形狀，如圖1和圖2所示。

圖1 舷側(cè)滑塊布置圖

圖2 舷側(cè)滑塊示意圖

舷側(cè)滑塊的功能與作用：準(zhǔn)備挖泥時(shí)，吊架將放置在主甲板的耙管吊起移出舷外，耙管沿著滑塊上的導(dǎo)軌往下移，最終耙管的吸口與滑塊吸口嚙合，挖泥準(zhǔn)備工作完成。

舷邊滑塊所在部位特殊，下部區(qū)域存在雙曲面線型結(jié)構(gòu)；內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間狹小，施工難度大，易造成焊接變形；精密結(jié)構(gòu)多（包括：耙管導(dǎo)軌、耙管吸口、噴水管吸口等），對(duì)滑塊制作及安裝精度要求嚴(yán)格。

2 舷側(cè)滑塊建造技術(shù)

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

舷側(cè)滑塊共兩塊：HD耙管舷側(cè)滑塊，處于船舶左舷FR56～FR62區(qū)域；XL耙管舷側(cè)滑塊，處于船舶右舷FR116～FR123區(qū)域；右舷舷側(cè)滑塊受線型影響，下部區(qū)域存在雙曲面線型，結(jié)構(gòu)型式相對(duì)復(fù)雜；舷側(cè)滑塊包括耙管導(dǎo)軌、耙管吸口、噴水管吸口。為滿足耙管使用要求，將舷側(cè)滑塊設(shè)計(jì)為分段，獨(dú)立建造。

本研究的關(guān)鍵技術(shù)如下：外板線型加工精度控制；耙管滑軌平面度及平行度的控制；耙管吸口、噴水管吸口、耙管滑軌三者之間距離及平整度控制；舷側(cè)滑塊船臺(tái)安裝要求；舷側(cè)滑塊船臺(tái)效用試驗(yàn)。

2.2 主要步驟

2.2.1 詳細(xì)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)設(shè)計(jì)

（1）分段劃分

根據(jù)舷側(cè)滑塊特征，將舷側(cè)滑塊劃分為獨(dú)立分段，獨(dú)立建造；為保證舷側(cè)滑塊分段的完整性，提高分段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將分段合攏口劃分在垂直扶強(qiáng)材兩側(cè)各200 mm位置；

（2）搭載時(shí)機(jī)

分段獨(dú)立建造、涂漆；舷側(cè)分段搭載完畢，根據(jù)搭載情況修正分段定位數(shù)據(jù)，在甲板面畫(huà)出分段安裝線；泥泵艙分段搭載完畢，劃出泥管安裝線及分段安裝線；依據(jù)甲板面及泥泵艙安裝線，對(duì)分段進(jìn)行搭載；

（3）組立、建造流程

分段包含：耙管滑軌、耙管吸口及噴水管吸口，建造過(guò)程需重點(diǎn)保證上述結(jié)構(gòu)的精度要求，根據(jù)結(jié)構(gòu)特征制定合理的建造流程；依據(jù)分段的結(jié)構(gòu)型式，耙管滑軌預(yù)先預(yù)制為小組立，確保耙管滑軌的平行度及平整度；中組時(shí)以外板為胎架面，吊裝耙管吸口、噴水管吸口及其它結(jié)構(gòu)；滑塊下端部雙曲面線型部分外板，空間狹小、線型變化大、施工難度大，選用單面焊將焊縫劃分在肋板位置，分段船臺(tái)搭載后散裝；

（4）線型光順

分段下端外板與舷側(cè)外板對(duì)接存在雙曲面線型，依據(jù)肋骨型線圖細(xì)化線型，提取數(shù)值供外板加工使用；

（5）余量設(shè)置

根據(jù)分段結(jié)構(gòu)形式結(jié)合搭載順序，制定焊接收縮量及余量，為滿足分段制作及搭載精度要求提供保證；

（6）結(jié)構(gòu)細(xì)化

線型光順完畢，對(duì)平直區(qū)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)細(xì)化，繪制施工圖紙，選擇適當(dāng)結(jié)構(gòu)型式減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度，確保施工安全；舷側(cè)滑塊外板下端部雙曲面線型部分作為散裝板，增設(shè)焊縫，提供排板圖、外板加工圖等施工圖紙，減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度。

2.2.2分段制作

（1）精度控制標(biāo)準(zhǔn)

制定精度控制標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 精度控制標(biāo)準(zhǔn)

（2）小組立制作（見(jiàn)圖3）

圖3 耙管滑軌預(yù)裝示意圖

耙管滑軌對(duì)平面度及平行度安裝精度要求高，耙管滑軌劃分為小組立進(jìn)行預(yù)制；以底板為基面，在底板上畫(huà)出滑軌安裝線及檢驗(yàn)線，立平面度檢驗(yàn)標(biāo)桿；吊裝滑軌，嚴(yán)格按要求進(jìn)行裝配檢驗(yàn)，焊定位焊；滑軌進(jìn)行焊接前，在距上下端面300 mm位置增設(shè)臨時(shí)加強(qiáng)（見(jiàn)圖4）。

圖4 耙管滑軌臨時(shí)加強(qiáng)安裝型式

小組立采用雙人對(duì)稱退焊法進(jìn)行焊接，多次測(cè)量走軌平行度及平面度。若發(fā)現(xiàn)焊接變形大，需及時(shí)上報(bào)工藝主管調(diào)整焊接工藝，確保滿足精度要求才能進(jìn)入下一道工序。

（3）中組立建造（見(jiàn)圖5）

圖5 地樣線布置示意圖

以外板為建造基面，畫(huà)地樣線、立胎架；畫(huà)出耙管滑軌、耙管吸口中心點(diǎn)、噴水管吸口中心點(diǎn)地樣線；立耙管滑軌、耙管吸口法蘭面、噴水和吸口法蘭面高度標(biāo)桿。

依次吊裝耙管滑軌小組立、耙管吸口法蘭及噴水口法蘭，以地樣線為基準(zhǔn)，配合高度標(biāo)桿進(jìn)行精確定位；重點(diǎn)控制滑軌、耙管吸口法蘭及噴水口法蘭三者之間相應(yīng)距離及平整度；吊裝其它結(jié)構(gòu)，由里到外采用多人對(duì)稱方式進(jìn)行焊接；焊接過(guò)程多次復(fù)核滑軌、耙管吸口法蘭及噴水口法蘭三者之間相應(yīng)距離及平整度，若發(fā)現(xiàn)超出精度控制要求范圍，需及時(shí)上報(bào)工藝主管調(diào)整焊接工藝，確保分段滿足精度控制要求。

舷側(cè)滑塊下端部雙曲面線型部分，雖然作為散裝件，分段建造階段仍需吊裝上胎預(yù)安裝；散裝件預(yù)安裝時(shí)，僅進(jìn)行封焊固定，每塊封焊不少于三處，每處封焊長(zhǎng)度不小于200 mm。

分段建造流程圖，如圖6所示。

圖6 分段建造流程示意圖

（4）完工檢驗(yàn)

分段建造完畢，在胎進(jìn)行自檢、修整；自驗(yàn)安畢，對(duì)分段進(jìn)行翻身，利用全站儀進(jìn)行報(bào)驗(yàn)工作。

檢驗(yàn)內(nèi)容包括：分段主尺度；兩滑軌內(nèi)側(cè)距離及平行度、表面平整度；滑軌與耙管吸口法蘭及噴水口法蘭三者相應(yīng)距離；滑軌與耙管吸口法蘭及噴水口法蘭平整度；分段下端部雙曲面線型部分線型的精度。

分段檢驗(yàn)完畢，按要求劃出肋檢線及高度安裝線，打洋沖，做檢驗(yàn)線保護(hù)。精度檢驗(yàn)結(jié)果如下：長(zhǎng)、寬、高度誤差均小于5 mm，曲面外板加工誤差小于4 mm,耙管滑軌平行度0 mm，耙管滑軌平面度0 mm，其他各項(xiàng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)也均滿足精度要求。

2.2.3船臺(tái)安裝

舷側(cè)分段搭載完畢，在甲板面畫(huà)出舷側(cè)滑塊肋檢線，在外板上畫(huà)出舷側(cè)滑塊水平安裝線；首泥泵艙搭載完畢，在泥泵艙內(nèi)劃出泥管安裝線及舷側(cè)滑塊安裝線；舷側(cè)滑軌分段吊裝前，需將下部分雙曲面外板散裝件拆除，后續(xù)獨(dú)自吊裝。

分段吊裝前，對(duì)分段進(jìn)行模似搭載，余量預(yù)修整，無(wú)余量搭載；甲板面預(yù)先安裝拉碼卡板，方便后定位工裝使用；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吊裝情況進(jìn)行干涉排查、整改；以安裝線為基準(zhǔn)對(duì)分段進(jìn)行搭載，搭載過(guò)程需重點(diǎn)控制滑軌垂直度，控制標(biāo)準(zhǔn)：1.2 mm/1 m；實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：高度誤差3 mm<標(biāo)準(zhǔn)誤差±5 mm，四角水平小于5 mm<標(biāo)準(zhǔn)誤差±8 mm，合攏口肋距誤差5 mm<標(biāo)準(zhǔn)誤差±10 mm，滑軌垂直度誤差0.5 mm，均滿足精度要求。

為提高焊接效率，推廣高效焊焊接使用范圍，舷側(cè)滑塊搭載時(shí)選用全方位焊接小車自動(dòng)焊接方式；舷側(cè)滑塊下端部雙曲面線型部分外板，空間狹小，線型變化大，施工難度大，采用單面焊方式，待舷側(cè)滑塊分段船臺(tái)搭載后散裝。

2.2.4船臺(tái)效用試驗(yàn)

舷側(cè)滑塊分段搭載完畢，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃及各方面需求，將舷側(cè)滑塊效用試驗(yàn)安排在船臺(tái)階段。

船臺(tái)效用試驗(yàn)時(shí)，甲板面耙管吊臂液壓系統(tǒng)尚未完成，通過(guò)研究，以安全、實(shí)用為原則，制定合理的效用試驗(yàn)方法，將已制作成型的耙管滑塊模塊吊運(yùn)到舷側(cè)滑軌位置，利用現(xiàn)有船臺(tái)450 t吊車作為升降動(dòng)力設(shè)備，對(duì)舷側(cè)滑塊進(jìn)行效用試驗(yàn)。

效用試驗(yàn)內(nèi)容，包括：耙管滑塊在滑軌上滑動(dòng)過(guò)程是否流暢；耙管滑塊能否滑動(dòng)至指定位置；耙管吸口法蘭面壓緊情況；噴水口法蘭面壓緊情況。

實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，耙管滑塊在滑軌上滑動(dòng)流暢，耙管吸口法蘭面貼緊情況良好，噴水口法蘭面貼緊情況良好，效用試驗(yàn)獲得船東、船檢認(rèn)可。

3 結(jié)語(yǔ)

采用舷邊滑塊分段一體化高精度滑軌模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了舷邊滑塊分段一體化建造、安裝，曲面舷側(cè)結(jié)構(gòu)上滑軌、耙管吸口法蘭、噴水管吸口法蘭集成模塊化總裝及搭載，高效完成滑塊的效用試驗(yàn)，掌握了挖泥船舷邊精密滑塊在曲面舷側(cè)安裝精度技術(shù)。