船体分段无余量建造与分段合拢的实践分析

龚梦雅 1 姚克明 2

1 身份证号码： 32112119861023**** 2 身份证号码： 32102719890214****

摘要：伴随目前船舶建造市场建造模式的快速发展,对于船舶中间产品的建造精度要求也随之有了明显提高，造船企业在客观建造条件下，最大化地扩大分段无余量建造程度，改善与提高中合拢的工艺技术以及各部门之间的管理协调，能有效遏制分段建造过程中出现的质量问题，提高船舶建造精度，扩大预舾装程度，缩短造船周期，降低造船成本。本文主要对分段无余量建造和合拢工艺及各部分的协调管理的实践进行探究。

关键词：船体 无余量 建造 中合拢 工艺

引言

建造工艺主要研究船舶建造过程及其工艺技术，它通过分析船舶建造工艺技术及其生产过程，而获得最优的造船工艺技术，以保证产品质量、降低生产成本与改善生产生产条件。其中，中合拢是“以中间产品为导向”为指导思想的现代船舶建造工艺流程中的主要中间环节和重要环节，中合拢工艺的好坏在很大程度上影响着整个造船工艺的优劣。近阶段，以中间产品为导向的指导思想已经成为了船体建造工艺流程当中的最为关键与重要的部分，即合拢工艺技术。合拢工艺的优良关系到整个船体建造工业流程当中的好坏，掌握好这个技术便能够很好的提高船体建造的质量。

一、船体分段无余量建造的实践分析

1、我国与发达国家在造船精度管理上的差距

对于船体建造过程当中的精度管理与控制技术，重要的便是船体分段无一辆建造。自从 1995 年起，我国开始大规模的学习日本、韩国等造船技术比较先进的国家的船体建造技术与建造模式。在这些先进的企业当中，大多数都已经实现了从下料开始，加工、分段建造、合拢，分段全方位建造模式。对于传统建造模式当中的余量也已经用补偿量和焊接收缩量来代替，所以在合拢阶段基本不用切割余量。由于这些先进的技术控制了船体建造的精度，所以舾装、管系的提前施工和机遇多控制能够很容易实现，大大的减短了船台的合拢周期。我国虽然已经对船体建造过程当中的精度控制技术进行了多年的研究，但是由于进行的时间比较短，在这方面与国外先进的造船企业还有一定程度上的差距，但是我国各大造船厂的总体方向就是从分段无余量上船台向分段无余量建造转变。现如今，已经有一些技术比较发达的造船厂已经开始从设计图纸时所需要的精度信息反映到工作图纸上，使得各个阶段的精度有最基本的要求，并且船体上的每个零件的精度补偿值、精度控制值等各种信息都更加清晰，已经基本实现了所有零件、部件以及分段的精度控制，基本达到内部构建无余量下料，绝大部分分段切割余量后无余量上船台合拢，部分分段无余量建造。

2、无余量分段建造的数量

从某船厂建造的一艘 1100TEU 集装箱船为例来具体分析在最大化的扩大分段无余量建造程度的情况下，船体建造过程当中的精度控制情况。该船厂采用无余量建造技术，利用有限的设备和生产条件将无余量分段建造数量从 12 个段扩展到了 22 个段，具体的分段为：双层底 HB01 ～ HB10、支撑舱壁 HT11 ～ HT16、边舱 HS12P/S ～ HS14P/S。

3、无余量分段建造中焊接收缩量和补偿值的加放标准

船体建造过程当中精度控制的基础是补偿值和收缩量的确定，由于建造工艺、焊接工艺、气温变化、合拢方式等因素的影响，每个船厂在确定具体的补偿值拥有各种不同的方法。就该船厂而言，对于补偿值和焊接收缩量的确定做了很多的工作，但是最基本的原理便是满足船体的尺寸精度公差要求。在长时间的船体建造过程当中，该船厂对每艘船的加工公差和焊接热变形数据。加工公差和焊接热变形数据及统计，并且使用船体尺寸链理论的方式，确定了标准的补偿值与焊接收缩量，具体的补偿值与收缩量加放标准如下所示：

（1）双层底框架及结构预制，横向每档纵骨间距（630mm）加1mm 焊接收缩量，纵向每三档肋距（2.1m）加 1mm 焊接收缩量；

（2）双层底内底板放线，横向每档纵骨间距加 0.5mm 焊接收缩量，并在 L14 分段半宽方向两边各加 2mm 补偿量，纵向每三档加1mm 的焊接收缩量；

（3）支撑舱壁，航向每档纵骨间距加 1mm 的焊接收缩量，并在两侧与边舱纵边的合拢口各加 10mm 的补偿量，高度方向在与内底板合拢口加 15mm，纵向不加；

（4）边舱分段的平台及水平桁在合拢口加放 5mm 的补偿量，分段下口加放 15mm 的补偿量。

4、补充工艺

（1）考虑到 HB08 内底有升高，不采取框架式建造方式，内底板上胎架后再安装构件，注意内底板半宽放线按每档纵骨间距加 1mm； （2）HB10 分段太长，且半宽收缩大，也不能采用框架式建造的方式，需采取分体建造，分段在＃ 172 ＋ 150 自然板缝处断开后中合拢；（3）双层底内底板胎架横向按 1/1000 标准加放反变形；（4）内底板上箱脚在分段焊接、校正结束后安装。

二、船体分段合拢的实践分析

在现代造船模式中，已经形成了零、部件→小型分段装焊→大型分段组装→船台大合拢的制造模式。在设备的生产能力许可下（比如吊车的起吊能力），先将若干个相邻分段在外场中合拢，然后进行船台吊装大合拢能有效平衡船台吊车压力和船台周期、扩大工作面、提高预舾装程度、减轻工人的劳动强度。在越来越强调造船质量和造船周期的今天，中合拢工艺的好坏在很大程度上已经起到了关键性的作用。

1、机舱、艏艉区域合拢

综合考虑机舱以及艏艉区域分段的结构特点和合拢要求，介于船台吊车的最大起吊能力在 300T，作出了以下分段中合拢划分：

（1）ED11P/S、E03 三个分段以 2300 平台为基面正合，分段重量

分别为 59T、57T、31.3T，总重量不超出吊车起吊能力；

（2）ED21P/C/S 三个段以 8300 平台为基面进行正合（分段重量

见图 2 中合拢划分示意图）；

（3）AG01a、AG01f 两个分段在胎架上正合；

（4）AG11、ED22、PD11 三个分段以 8300 平台为基面正合；

（5）FG11、RD11 两个段以 8300 平台为基面正合（锚穴、锚链管

以及艏楼甲板预装完善后才进行中合拢）；

（6）FG01、FG02 两个分段正合。

2、舱口围的中合拢

本船主要在舱内以及舱口盖上同时装载集装箱，所以对货舱内底和舱口围板的水平度提出了较高的要求，介于此，舱口围板不能预制在边舱和支撑舱壁上，只能中合拢后吊运到船台大合拢。全船货舱围板按五个货舱区域中合拢，在水平度等检验合格后安装舱口盖并船台吊装大合拢。从工场的充分利用和工程进度的平衡出发，NO3、NO4 号舱口围在 150T 吊车区域中合拢，由于舱口围和舱口盖的总重量超重，需分开吊装；NO1、NO2、NO5 号舱口围在 300T 吊车区域中合拢，舱口盖安装完毕后整体吊装大合拢。

三、各部门的工作协调实践分析

1．设计公司对施行无余量建造的分段的数切零件，需准确完整地加放焊接收缩量和补偿量；

2．工艺部修改完善工艺文件，特别是无余量建造分段。对在原有基础上新增的无余量建造分段的内场工位图进行修改，并编制《构件预制精度登记表》等表格；

3．内场严格按照精度表格上的尺寸进行构件预制，对尺寸超标大于 ±3mm（主要是数却机跑线）的构件，必须修复后送外场；框架预制后需按校直线校正；

结束语

对于我国船体分段无余量建造与分段合拢技术的研究虽然已经有了一定程度上的发展，但是还需要工作人员投入更多的时间与精力才能跟上时代发展的脚步，在未来的船舶建造行业当中占有一席之地。

参考文献

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