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論中小型船廠船體建造質(zhì)量問題與解決措施工學論文
【摘要】：沿海中小型船廠在船體建造過程中，會出現(xiàn)很多質(zhì)量方面的問題。文章將在船廠所取得的成功經(jīng)驗作一簡要介紹，以求對其他船廠有所幫助。
【關鍵詞】：鋼質(zhì)海船；建造工藝；質(zhì)量管理
1.概述
中小型船舶船體的建造一般分為以下幾個階段：放樣、劃線、切割、加工、部件制作、焊接、分段制作及船臺合攏等。任一階段施工質(zhì)量的優(yōu)劣，都將影響整個船舶的建造質(zhì)量，進而影響船廠信譽及市場占有率。
船體結(jié)構的質(zhì)量問題大多出現(xiàn)在外場作業(yè)中，主要問題有以下兩個：（1）船舶主尺度及變形問題。（2）船體分段、構件裝配及焊接問題。
2.主要質(zhì)量問題及解決措施
沿海大部分中小型船廠經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，船體建造質(zhì)量已有很大提高。但是，也有部分船廠設備比較簡陋，鉚焊工人技能較低，出現(xiàn)較多質(zhì)量問題。
2.1總長誤差
中小型船舶相對于大型船舶來說，雖然體積小但曲率變化大。通常建造方法是反造法，即船體建造時以甲板為胎架進行反造。各道肋骨先在對裝平臺上裝焊成框架，再吊裝到甲板上，待所有底部和甲板構件定位后再吊裝外板。在施工中，大的肋骨框架在吊裝中容易變形扭曲，直接造成肋距誤差超標及型線不光順。因此，在對裝階段，就要對大的框架進行加固，如可利用下角料對框架進行點焊支承，防止變形。
總長是船體質(zhì)量檢驗的重要內(nèi)容。行業(yè)標準規(guī)定，標準誤差范圍±0.1%L。如果某船以兩段或兩段以上合攏建造，那么在分段建造時就要控制分段長度，使分段長度不能超差。同時，當決定最后一條合攏環(huán)縫的余量時就要注意，必須測量好全船總長的前提下再決定切除多少余量，這樣，就可以保證總長不超差。
2.2構件裝配變形及焊接變形
構件裝配屬于前道工序，其裝配質(zhì)量的好壞將直接影響后續(xù)的分段建造。在行業(yè)標準中，
對十字焊縫的錯位、對接焊縫的偏差及各種構件的裝配間隙等都有規(guī)定，此處不再贅述。焊接質(zhì)量也與構件成形息息相關，不論是厚板還是薄板，焊接后都會產(chǎn)生變形，好的技術水平及嚴格按照焊接工藝要求施工，可有效控制變形并滿足標準要求。每個焊工的技術水平是不同的，這需要船廠加強對焊工的技術培訓，同時要求每個焊工重視焊接質(zhì)量。
2.3碼板使用
中小型船舶在胎架建造當中，會使用很多碼板，其中大部分碼板用于控制板縫的變形。
碼板的作用很大，對船殼外觀的影響也大。當船殼板縫焊接完工后，清除遺留碼板就成了主要內(nèi)容。碼板或連續(xù)焊或點焊在船體表面，將其割除后船體表面會有大大小小的突起，磨平這些突起是個非常費時的工作。而且，某些碼板在與船殼焊接時，會使船殼表面出現(xiàn)咬邊等缺陷，這就需要對船殼進行焊補后再行磨光。從目前情況看，短期內(nèi)取消碼板的使用還不太可能。主要是盡可能少用碼板；另外，盡量將碼板焊接在內(nèi)部構件上使用而不直接焊在船殼上。對于某些地方必須要使用碼板，也要考慮將一碼多用，嚴禁隨意在船殼上點焊碼板。
2.4大合攏環(huán)縫區(qū)域不平整、不光順
中小型船舶在分段大合攏處易出現(xiàn)表面不平整等現(xiàn)象。我廠采取的方法是在大合攏處加裝假肋骨防止變形，效果較好。以我廠HD8121型遠洋漁船為例，肋骨間距為500mm，大環(huán)縫在+350mm處。如果在分段建造時，大環(huán)縫處不設假肋骨，那么在上外板時，大接縫處至少要有約400mm長的自由端無法準確定位，這就給以后的大合攏埋下了隱患，從而要使大合攏區(qū)域平整光順將很困難。因此，在船體型線放樣過程中，就要將大合攏縫作為一條肋骨線放出實樣，同時在平臺上按實樣制作成肋骨框架。對此肋骨框架，要求參照強肋骨的形式制作，保證不易變形。在其它肋骨框架吊上胎架時，此框架也同時吊裝到大合攏縫處。在分段建造結(jié)束，翻段后進行大合攏之前，就要將大合攏縫處的假肋骨拆除。至此，假肋骨的使命告一段落，如還有系列船的話，此肋骨可一直使用下去。
2.5船體縱向變形
船體大合攏后容易出現(xiàn)縱向變形。分段建造完工后，會分別翻段進入塢臺區(qū)，經(jīng)過一系列地墊平、找線、定位后即可開始合攏。中小型船舶外板及甲板都較薄，一般在6～9mm左右，在經(jīng)過焊接后會有較大變形，兩個肋骨檔之間的鋼板會凹陷。標準中規(guī)定，甲板、側(cè)板、底板等變形量的允許極限≤5mm，大合攏縫處≤6mm。甲板、船殼板過大的變形既不符合標準要求也影響美觀。因此，就需要對整個甲板、側(cè)板進行大面積水火矯正，我廠俗稱"平船"。這也直接導致了船體產(chǎn)生較大縱向變形的現(xiàn)象。標準中規(guī)定船底龍骨線撓度的標準范圍±20mm，如不采取有效措施，將很難保證不超差。常用作法是將艏艉分段加壓載，如有中部隔艙的話，可加壓載水；沒有則可加固體壓載等，可較好地控制縱向變形超差的問題。
3.結(jié)語
文章列舉了有些沿海中小型船廠在船體建造當中容易出現(xiàn)的主要質(zhì)量問題及解決辦法。當然，整個船舶的建造涉及多工種、多工序、多設備，是多方共同努力、協(xié)調(diào)配合的結(jié)果。對于文章未談及的其它質(zhì)量問題，相對來說比較容易控制。如采用數(shù)控下料、樣板或樣箱加工、平臺對裝、胎架總裝等控制措施可比較容易地保證質(zhì)量。
要保證質(zhì)量，還要重視質(zhì)量保證體制。要針對各個單位的具體情況，制訂合理可行的檢驗制度。要重視自檢和提高檢驗人員的業(yè)務素質(zhì)，建立完善的質(zhì)量保證體制。同時加大對操作工人的技術培訓和思想教育，并制訂適宜的激勵機制，使人人都重視質(zhì)量問題。工廠相關部門也要在滿足規(guī)范要求的前提下制訂合理可行的工藝和標準文件，使之服務于整個船舶建造過程。這樣，中小型船廠就能適應當前發(fā)展形勢，制造出滿足市場需要的高質(zhì)量的船舶產(chǎn)品。
參考文獻
[1]中小型船舶船體建造精度CB/T3195-1995，中國船舶工業(yè)總公司發(fā)布，1996-04-01實施.
[2]船舶設計實用手冊,北京:國防工業(yè)出版社,1998,12.
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