174000吨双壳散货船生产设计精Word文档格式.docx
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拥有各种生产设备3700余台,其中有国内最大的系列冷加工弯扳机7台,单臂式系列油压机7台,钢材加工量为4~5万吨/年。
大型等离子切割机的引进,大大提高了钢料的加工处理能力。
拥有多处船体分段制作区,其中有新建成的平面分段流水线,可制作长小于16米,宽小于15米的平面分段;
还可制作长小于16米,宽小于15米,高小于6米的立体分段,但要求分段的纵骨高度在150~850mm之间,板材(E级板除外)厚度在10~35mm之间,且要求分段重量不能大于150吨。
另外,北大洼分段制作区、十万吨级倾斜船台分段制作区、高垮分段制作区等都可以制作重量不大于150吨的分段,其中十万吨级倾斜船台分段制作区还可以制作重量大于150吨的分段。
公司的运输能力很强,现已拥有150吨、200吨平板运输车各一台,并且还准备购买一台320吨平板运输车。
还拥有数台移船小车和数台运输零部件的小型运输车。
第二部分174000T双壳散货船总述
2.1本船概貌
本船为单机、柴油机驱动、双壳散货船、无限航区、载重量约为174,000吨的远洋船。
本船具有单连续甲板、带首楼、斜首柱、球鼻首、方尾、敞水型尾柱和一个半平衡悬挂舵。
所有居室包括驾驶甲板和推进设备布置在尾部,双层底从首尖舱舱壁延伸到尾尖舱舱壁。
本船按总布置图所示布置。
船舶由舱壁、甲板、双层底和平台分割成下列空间和舱室:
-尾体
带方尾的尾体上布置有船员居室、桥楼舵机舱、淡水舱、尾尖舱、尾管冷却水舱、应急消防泵间和缆绳间等。
-机舱
机舱适合于主要推进设备的布置,有足够数量的平台以便布置辅机机控室工作间和仓库等。
燃油、柴油和滑油的日用、沉淀、储存舱布置在适当的位置,机舱内的燃油滑油储存舱在舷侧处设置隔舱。
双层底包括压载水舱、主滑油循环舱、滑油泻放舱、燃油泻放舱、舱底水舱、渣油舱和其它必要的舱,机舱内的双层底压载水舱也可用作清洗水舱。
-货舱区域
货舱区域有9个货舱。
如总布置图所示,货舱为双壳,由底边双层底舱、舷侧和顶边舱组成。
在舷侧和顶边舱内有隔舱。
底边舱斜板与水平夹角约450,顶边舱斜底与水平夹角约300。
货舱间设有带顶墩和底墩的垂向槽形水密横舱壁,底墩用作空舱,No.1货舱前舱壁和机舱的后舱壁为平板式舱壁结构,
舷侧有一个1300mm宽的隔舱并用作压载水舱。
隔舱的尺寸应满足2003年三月18日的IMODE46/WP8附录7的规定。
顶边舱可用作压载水舱和重燃油舱(仅8&
9舱)。
货舱区域内的双层底内有压载水舱和管遂。
在机舱和No.1货舱尾舱壁间设有管遂。
-首体:
首体由用作压载水舱的首尖舱、锚链舱、水手长仓库和油漆间组成。
舱室分界肋距
舱室名称
肋位mm
肋距mm
长度mm
艉尖舱
艉封~FR15
800
16200
机舱
FR1~FR47/51
24800
8800
4800
第九货舱
FR47/5~FR75
910
25370
第八货舱
FR75~FR103
25480
第七货舱
FR103~FR131
第六货舱
FR131~FR159
第五货舱
FR159~FR187
第四货舱
FR187~FR215
第三货舱
FR215~FR243
第二货舱
FR243~FR271
第一货舱
FR271~FR299
艏尖舱
FR299~艏尖
16850
2.2货物装载状态
本船适合装载煤、矿石和散装谷物,无限航区。
设计时No.1,3,5,7和9货舱隔舱装载矿石应考虑。
所有货舱均质装载集载因素小于12立方英尺/长吨的重货不必考虑。
设计时先装Nos.2,4,6和8货舱(第一港口),后装1,3,5,7和9货舱(第二港口)的多港装载,仅考虑集载因素S.F.=42立方英尺/长吨的货物。
所有货舱的底部应根据规范的推荐考虑抓斗装卸加强。
在恶劣海况下No.6货舱可以用作压载水舱且货舱的结构可以满足航海状态下当该舱用作压载水舱时舱内或全满或全空工况下的强度。
在港口时No.2,4和8货舱可以部分用作压载水以满足到舱口盖顶13.7m净空的要求。
航行时,这些货舱不允许装载压载水。
设计时,这些货舱的动载荷包括晃荡冲击没有考虑。
货舱进水极限条标志可以使用钢板涂亮油漆制作并要置于合适的位置以便进行平衡计算和净空吃水标尺的确定。
本船在下列装载状态下不加端部调倾可以装运集载因素为45cu.ft/Lt到65cu.ft/Lt的谷物:
1.所有货舱装满
2.No.5货舱空舱其它货舱装满。
顶边舱不装货物。
设计状态也应满足IACSURS-25最新版本的要求(设计装载状态适合新散货船的要求)。
2.3主要参数
2.3.1.主尺度
总长约289,00m
垂线间长278.20m
型宽45.00m
型深约24.65m
设计吃水16.50m
结构吃水18.20m
2.3.2.干舷类型:
B-60(国际载重线公约1966)+赋予的干舷应对于结构吃水。
2.3.3.中心处甲板高度:
上甲板到艇甲板3.50m
艇甲板到A甲板2.90m
A甲板到B甲板2.90m
B甲板到C甲板2.90m
C甲板到驾驶甲板2.90m
驾驶甲板到罗经甲板2.80m
上甲板到首楼甲板在尾处abt.2.70m
2.3.4.梁拱:
上甲板1,100mm,在舷侧有直线型梁拱,船中部分水平
罗经甲板100mm舷侧直线型梁拱,船中部分水平
驾驶甲板(外)200mm逆直线型梁拱(桥翼)
艇甲板(外)约150mm,直线型梁拱
其它甲板无
2.3.5.脊弧在上甲板上:
在首垂线处.由于梁拱
在尾垂线处由于梁拱
底部升高:
无
2.3.6.肋骨间距:
首尖舱尾尖舱和机舱800mm
货舱区域910mm
2.4载重量
本船在结构吃水下、海水比重为1.025吨/米3,保证载重量为约174,000公吨。
本船在设计吃水下、海水比重为1.025吨/米3,保证载重量为约155,000公吨。
载重量定义为排水量与空船重量之差。
空船重量定义如下:
船体、机械和电器的重量包括规范和规格书要求的所有设备和装置的重量。
但下列重量不应记入空船重量之内:
●超过规范和规则推荐的备件
●船员及其私人用品
●船舶管系内及液舱内的油和水
●非永久性固定的装置
●所有船东供应品
●船舶进入待航状态下主机付机和锅炉内所必需的油和水
但下列应记入空船重量之内:
●饮用水舱淡水舱付冷凝器和造水机内的淡水
●管系内的燃油但仅日用舱到主机的管系除外
●副冷凝器内的海水造水机和相关管系内的淡水
●滑油泻放舱滑油循环舱和滑油储存舱及相关管系内的滑油
2.5舱容
货舱(谷物包括舱口围)约186,000m3
重燃油舱约4,990m3
(100%满包括沉淀和日用舱)
柴油舱(100%满)约360m3
淡水舱(100%满)约500m3
压载水舱(100%满不包括6货舱)约57,795m3
(100%满包括No.6货舱)约80,950m3
(所有货舱待设计时确认)
2.6航速、油耗和续航力
2.6.1航速
本船在设计吃水16.5m,主机功率为14994kW,85%CMCR,带15%海上储备,静水(无风无浪)深水条件下,服务航速约为15.0节。
2.6.2油耗
基于ISO标准参考条件,低热值为42707kJ/kg(10200kcal/kg),挥发极限由车间试验测定,主机在CSR(14994KW)功率下的保证油耗为166g/kW.h+5%即59.8吨/天+5%
2.6.3续航力
船舶在服务航速为15.0节,主机功率CSR+15%海上储备,在设计吃水16.5m条件下,续航力约22,000海里。
续航力约22,000海里应基于下列条件:
燃油的比重为0.98,低热值为42.7077kJ/kg,总燃油舱容98%满,带3天储备。
2.7主机
本船为单桨柴油机驱动。
主机的主要参数如下:
主机:
数量:
1
形式:
2冲程、十字头、可反转、船用柴油机
型号:
SULZER6RTA68T-B
最大合同持续运转功率:
17640KwX94RPM
(CMCR)
正常持续运转功率:
14994kWx89RPM
(CSR:
85%CMCR)
应可以从机控室和驾驶室遥控主机。
2.8螺旋桨
1
类型:
定距桨4叶无键连接
材料:
镍铝青铜
螺旋桨为在静水中、清洁船底、结构吃水下带3%轻运转裕度可以吸收14994kW(CSR)。
2.9定员
定员如下:
级别
甲板部门
轮机部门
其它部门
总数
高级官员
船长1
轮机长1
2
中级官员
大副1
大管轮1
船东1
3
初级官员
二副1
三副1
二管轮1
三管轮1
大电1
引水员1
多余官员级1
7
船员
船员7
船员5
17
小记
11
10
8
29
苏伊士船员(1个房间)6人。
救生设备按32人配备并需带证书。
2.10入级和挂旗
本船的船体、舾装设备、机械和其他的附属设备都应按照日本船级社NK的规范和规则(合同签订之日生效的版本和修正)建造并取得下述船级符号。
NK:
NS*BC-A(Holds2,4,6&
8empty)(ESP)/MNS*,PS-DA,PS-FA,M0,PSCM,IWS
挂旗:
塞莆路斯
第三部分174000吨双壳散货船船体分段划分
3.1分段划分原则:
船体分段划分涉及工厂设备能力、工时材料的消耗、建造质量和新工艺的推广等等,是经生产设计、生产管理、生产计划、质量管理等多部门集思广义后从全厂的全局上加以考虑确定的内容。
分段划分的主要原则如下:
1.吊车的最大起重量原则:
为减少船台工作量,缩短船台周期,分段重量在吊车最大起重量以内应尽可能地大,但是分段过大会使分段制造周期增加,影响平台与胎架的周转率,所以还可采用小分段总组成大分段然后上船台的方法。
2.原材料最佳利用率原则:
主要是指分段长度的确定与钢板规格长度相适应,按照我国钢材尺度的实际情况,平行中体部分分段长度是8m、10m、12m的整倍数,首尾部分分段应考虑展开伸长后用足板长,充分提高钢材利用率,降低成本。
3.船体结构强度合理性原则:
分段划分应考虑分段本身结构强度使分段吊运过程中不致于产生变形,从总体强度上要求合理布置分段接缝。
4.施工工艺合理性原则:
分段划分应注意到施工工艺合理性,大接缝布置应能使船台建造精度提高。
分段接缝布置应便利分段在船台定位的准确性,如货舱底部,舷侧的边接缝成一条与中心或基线平行的直线。
5.分段划分应便于扩大通用件的范围,使零部件批量生产的程度提高:
结构通用件的批量生产能提高产量,保证质量,平行中体部分还可搞标准分段。
6.扩大预舾装原则:
分段划分应有利舾装作业区域化及预舾装和总段预舾装作业的开展。
如:
机舱舷侧划成F型,泵舱划成独立区域,加大平台或甲板等等,最大限度地提高分段预舾装和单元预舾装的比率。
3.2根据上述原则,我们对174000载重吨级双壳散货船的船体进行分段了划分:
全船共划分230个分段(不含舷墙),(分段划分图另附)。
区域
名称
分段编号
数量
艏立体区
托底分段
411
1
舷侧分段
421,431,441,451,461
5
球艏分段
412
艏柱分段
442
艏尖分段
452,462
货油舱区
中底分段
303C~321C
19
边底分段
301PS~322PS
44
下舷侧分段
601PS~622PS
上舷侧分段
501PS~522PS
中甲板分段
501C,503C,505C,508C,510C,512C,515C,517C,520C,522C
横舱壁分段
703PS,705PS,708PS,710PS,712PS,715PS,717PS,720PS
16
机
舱
区
机舱底部分段
211,212,213
机舱舷侧分段
221,222PS,223PS231PS,232PS,233PS,241PS,242PS
15
机舱平台分段
231C
机舱甲板分段
242C,233C
机舱前隔壁分段
223F,233F
上层建
筑区域
艉楼分段
811,821,812,822,832,842,852,852PS,862
烟囱分段
831
艉
立
体
艉柱分段
112a
挂舵臂分段
111
112ps,121ps
4
艉部甲板分段
121C,122C
舵机平台分段
112C
3.3典型立体环段的选取及简介
通过对174000吨双壳散货船全船概况的了解,我们仔细研究讨论了分段划分图,发现位于No.6货舱与No.5货舱之间的10环段集聚了货舱区典型环段的特征,如果将该环段的装配过程研究透彻,货舱区的其他各环段的制作应该说是不成问题的,因此我们决定选取该区域内的10环段作为设计对象,完成整个环段的生产设计任务。
10环段位于FR155-150~FR166+240之间,包括边底分段310PS、中底分段310C、下舷侧分段610PS、上舷侧分段510PS、中甲板分段510C和横舱壁分段710PS。
第四部分174000载重吨级双壳散货船船体建造方案
4.1船体建造场地
零件:
钢料分厂
部件:
钢结构分厂装焊
平台拼版:
船体高六跨(部分)90mX24m
船舶修造厂平台施工区:
Ⅰ区:
50mX22m;
Ⅱ区:
50mX26m
坞南平台施工区:
25mX19m
10万吨船台平台施工区:
55mX12m
分段制造:
总计胎位约75个
露天0号胎架区(7个):
148mXl4m
坞南胎架区(6个上层建筑):
150mXl9m
船舶修造厂胎架区(26个):
I区:
193mX22m;
II区:
378mx26m
10万吨船台总段施工区(21个)(120t以上分段制作、翻身区)87mxlZm;
总段施工263mX12m
高二跨施工区(15个):
120mX28m
(1)预舾装及分段堆放场地:
预舾装场地:
1高一跨北侧区;
②露天船台横移区南、北侧。
(2)分段堆放场地:
①管加工西侧区;
②露天船台横移区中部;
③船台北侧区;
④船体浴池至一回路清洗间南侧区;
⑤10万吨船台北侧。
l号船台为百吨吊露天船台(l00t塔吊1台、80t塔吊2台);
2号船台为高2"
跨(75t行吊2台);
3号船台为高2"
跨露天船台(75t门吊2台)。
4.2船体建造方案的选择
船体建造方案是根据船舶产品的建造批量、交货时间、技术要求和特点,结合船厂的生产能力,确定出船舶建造的最佳方案。
对船体建造方案的选择应符合下列要求:
1能适应船厂的实际生产条件,充分利用现有的设备和场地;
2能保证船厂建造此种船舶产品按照确定的造船方案顺利进行,完成厂年度计划;
3能满足船舶结构及工艺上的合理性要求;
4能获得最好的技术经济指标,其中包括提高质量、降低成本、缩短建造周期、提高生产效率等;
5能有利于合理组织劳动力,均衡生产节奏。
能有利于扩大机械化、自动化生产,改善施工条件,减轻劳动强度;
6能有利于解决船舶产品特点和船厂实际条件所带来的施工难题。
目前各船厂由于船台、船坞、下水方法、施工习惯不同,选用的建造方法也不同,在大、中型船舶建造中已经采用的有以下几种:
1.塔式建造法:
以船体中部某一底部分段为起点,向上向左和前后以宝塔式逐步展开吊装直至形成船体。
2.岛式建造法:
将船划分成两个或三个称为“岛”的建造区,各岛仍采用塔式建造法进行装配,而岛与岛间用嵌补分段连接。
将船划分成二段的叫做双岛式,划分成三段的叫做三岛式。
3.环形总段建造法:
在中小型船舶上应用较多,环形总段重量不大,船台工作量也大量减小,但分段建造周期较长,万吨级以上船舶不适用此类建造法。
4.层式建造法:
国外造船采用较多的方法,其优点是船台吊装分段负荷量较均,而且初期可进行机舱区的扩大预舾装和缩短船台周期。
5.一条半造船法:
是指将机舱尾总段提前作业,有利于下水前机舱完整程度的提高,缩短建造周期,提高经济效益。
6.二大总段建造法:
是在船台或船坞长度不足的情况下采用的方法。
二大总段在同一船台上建造周期相当长,二大总段分别在二个船台同时展开平行作业,就能缩短建造周期。
7.一线二点建造法:
一线是指上船台初期首先将底部分段全部连续吊装成一线,而后设机舱和货舱中段为二个吊装新起点,机舱采用塔式建造,货舱采用层式建造。
这种建造方法吊装作业面较多,船台周期相应缩短,且能较好控制全船基线的误差,提高经济效益。
根据渤海船舶重工有限责任公司实际生产能力,结合174000载重吨级双壳散货船的特点,提出以下两种建造方案。
1、塔式建造法
塔式建造法能扩大船台施工面,有利于缩短船台周期。
由于中心塔的长度不大,而横剖面的刚性较大,有利于减少和控制船体焊接变形。
但是,因建造时中间塔区部分的重量始终大于后装分段的重量,且船台焊接量较大,所以在焊接过程中往往容易引起首尾端上翘。
多用于建造大型船舶。
2、岛式建造法
为了减少全船焊接变形量,我们考虑岛式建造法,由于船长较长,分段数量较多,如果采用岛式建造法,可弥补塔式的缺点,减少船台周期,充分利用船台面积,扩大施工面,但岛式建造法将船划分成两个或三个称为“岛”的建造区,各岛采用塔式建造法进行装配,而岛与岛间用嵌补分段连接。
我们对岛式建造法和塔式建造法的优缺点进行了比较,发现岛式建造法在减少全船焊接变形量、减少船台周期、利用船台面积、扩大施工面等方面要略胜塔式一些,但综合了渤船重工的实际生产情况,由于嵌补分段的施工工艺比较复杂,不易控制分段制作的精度,我们综合利弊,最终选择了塔式建造法。
以305C分段为基准段,于10万吨斜船台进行建造;
合拢以先形成机舱区为重点,完成后,进行斜船台下水。
第五部分典型分段建造工艺(上舷侧分段515PS分段)
515PS分段建造工艺
5.1概述:
515PS分段是货舱上舷侧分段,其区域为FR210(+200)~FR221(+190),肋骨间距为910mm,该分段为跨中分段。
由内底板、中纵桁、旁纵桁、以及其他零部件组成。
分段的外型尺寸:
10000X14888X8029(mm)
分段的重量:
127200kg
分段的结构型式:
纵骨架式
5.2分段建造方法
1)装配形式:
甲板为基准面反造
2)反变形量:
无
3)胎架形式:
立柱式胎架
4)建造场地:
分段制作区
5.3平台装配:
上甲板平台装配:
1)上甲板板拼板:
先焊接大板,及纵缝,再焊接短、横缝,以减少焊接变形。
2)装焊纵骨:
以甲板上画线为标准装焊纵骨,纵骨需垂直于甲板安装。
装焊时可加焊板条以防止焊接变形。
建造场地:
平台
3)、平台拼板焊接原则:
对于埋弧自动焊拼板,必须应用下图所示的焊接顺序。
原则上每一接缝在与其它的接缝焊接之前,它的两侧应当完全被焊接,除非这些接缝彼此不被连接
5.4、部件装配:
按照分段部件图册,首先将各零件组装成部件,再将部件运到平台工位与各组件进行组装或直接运到胎上工位,进行胎上组装。
5.5、胎架形式及制作工艺要求:
1)、515PS分段胎架工艺要求:
1胎架型值以电算提供型值为准;
2胎架制做精度:
a、胎架中心线、胎心线允许误差1mm;
b、胎架水平线允许误差1mm;
c、胎架十字基准线构成的最大矩形相对允差2mm;
d、模板装焊位置在肋距方向允许误差3mm;
e、模板、支柱焊后不垂直度≤4mm/m;
f、模板线型与理论线型(数据或样板)允差-2~0mm;
③胎架所有焊角为
,包角焊l≥50mm;
④本胎架制作时尽量用旧料代用;
⑤注意板厚差。
2)、515PS分段胎架基准面的选择:
该分段的甲板在平台反造组成平面分段与其上构件完成分段组立。
这样使分段呈水平状态,减少坡度,大大改善装配焊接工作条件,扩大了自动焊和半自动焊,减少了立焊和仰焊的工作,提高焊接质
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