大型船舶建造技术总结.docx
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大型船舶建造技术总结
大型船舶建造技术总结
大型船舶建筑技术总结
巨型油轮建筑关键技术讨论及产业化工程
技术总结
一、概述
本工程于201*年*经公司领导批准立项,现已完成………………,实现……,在生产制造过程中积存了大量有效数据,现就工程完结状况、技术进步状况和支撑作用进展总结汇报。
二、工程技术内容及完成状况
1、主要技术:
船体建筑尺寸精度掌握及关键分段制作工艺改进;坞内铺墩分段合拢新式建筑墩
2、完成状况:
VLCC构造钢材质量大,平直局部也相对较大,因此,在建筑上采纳平直分段无余量建筑,全部分段(除个别分段外)无余量合拢的精度目标。
围绕这一目标从以下方面进展工作,一次作为该船尺寸的保证措施。
(1)在仔细总结以往产品精度掌握阅历的根底上,对该船的尺寸掌握系统做了相当大的改良,并确定各个建筑阶段合理的精度补偿值。
(2)通过对组合型材和平面板架的装焊过程的讨论,解决了组合型材和平面板架的不同步问题。
(3)该船特设分段建筑过程中,通过编制专用建筑工艺,对这些分段的建筑精度进展过程掌握,效果良好。
(4)甲板中心梁拱焊接变形工艺。
针对VLCC梁拱从中心往两弦折的特点,通过反复次试验,实施了甲板甲板中心梁拱焊接变形工艺,利用中心梁拱的焊接变形形成甲板中心梁拱。
坞内铺墩
考虑到VLCC的分段质量大,而且强构造间距大,因此,在船坞内铺墩设计时,主要从以下几个方面来满意VLCC大坞线载荷的要求:
(1)通过缩小坞墩间距来减小单墩的载荷;
(2)考虑到VLCC的线性较大,因此设计了不同高度的线性墩,不仅对掌握整体变形有利,满意了墩的载荷要求,而且不破坏船底油漆,有利于船底倒墩和补漆等施工需要。
(3)大量采纳钢支柱、高架墩来代替现有的建筑墩,对施工治理非常有利;
(4)制定了特地的VLCC船坞内铺墩作业标准,对坞墩高度公差、水平度公差,以及位置公差作了明确的规定。
三、取得的主要技术成果
1、通过实施尺寸掌握,在VLCC的建筑过程中,分段修割率小于10%,分段无余量建筑率到达94%,分段无余量合拢率到达99.8%,为公司最好水平。
2、通过实施甲板中心梁拱焊接变形工艺削减了一道冷轧机轧折角的工序,提高了工作效率,为工厂制造了效益,实施效果良好。
3、通过制定了特地的VLCC船坞内铺墩作业标准,对保证船体基线和构造建筑质量起到了关键的作用。
四、主要技术改良与创新
从船体建筑技术方案设计全过程的尺寸掌握、关键分段的工艺改进、分段合拢技术改良3个环节工作中总结技术改良与创新、完善与提高的方方面面,其中包括:
1、关键分段制作工艺。
由于VLCC分段大多是超大型分段,精度不易掌握,特殊是102分段,长度到达31000mm,宽度到达21000mm。
为保证其建筑精度,通过结合现场实际状况编制了《102段建筑工艺规程》,应用效果良好。
2、T型材精度补偿工艺。
该船的骨材全部为T型材,T型材在装焊过程中存在焊接变形、尺寸收缩和切割误差。
为保证分段制作精度和合拢精度,通过反复试验,精确把握了T型材在装焊过程中的变形和收缩规律,编制了T型材精度补偿工艺,实施效果良好。
3、分段合拢用钢支柱、高架墩的设计。
由于VLCC的船体线性较大,且分段质量大合拢较困难,为保证合拢精度,结合现场状况,设计了分段合拢用钢支柱、高架墩,应用效果良好。
五、主要经济、社会、生态效益
通过船体尺寸精度掌握及关键分段的工艺改进和坞内铺墩改进技术的应用,大大的缩短了VLCC的建筑周期,保证了建筑质量,为公司造船做出了奉献。
扩展阅读:
大型集装箱船建筑总结
前言
沪东中华自从201*年在新的船坞为中海集团胜利建筑第一艘5688TEU集装箱船以来,我们又胜利建筑了8艘5688TEU集装箱船和7艘4250TEU集装箱船;在去年依据我们对大型集装箱进一步讨论和开发的成果,我们又承接了4艘8530TEU集装箱船,准备在明年正式建筑,在大型集装箱建筑史上取得了又一次突破;目前我们正在向10000TEU箱超大型集装箱开发和建筑迈进。
短短三年时间,我们将大型集装箱首制船进展成常规产品、拳头产品,为公司近几年连续实现跨越式进展作出了突出奉献。
回忆整个建筑过程,我们的进展不是一撮而就,而是依靠科学、依靠大家的才智和技术更新在不断摸索,不断总结和完善的根底上一步一步进展起来的。
因此再次总结5688TEU集装箱船和4250TEU集装箱船的胜利建筑阅历,对我们今后进一步建筑8530TEU集装箱船和10000TEU箱超大型集装箱以及进一步提高建筑速度和建筑质量具有特别重要的意义。
一.5688TEU和4250TEU集装箱船的船体特点1.线型和构造特点
1.1由于航速在25节以上属中速船,所以船体艏艉区水线以下型线狭瘦。
艏部为球鼻艏、艉部为球型艉。
全船舭部几乎没有平行舯体。
平底线区很小,侧面呈一橄榄状。
1.2由于要求多装箱,扩大舱内和甲板的箱位面积、甲板面的平均宽度为船宽的0.9倍,所以从船底至甲板的肋骨型线变化很大,机舱后部区的横截面呈带茎的倒裁蒜头状。
1.3为n扩大艏楼甲板的堆箱数,甲板宽度放宽后,首部型线“飘展”呈飞鸟状。
1.4为扩大装箱,舱内舷及艏部呈台阶形构造。
1.5两舷双壳宽度仅为一只集装箱的空间,箱舱的宽度的空间、箱舱的宽度和高度是集装箱的倍数的构造。
1.6大开口箱舵的开口为甲板宽度的85%,为甲板长的81%。
船的纵向强度由以下构造补偿:
①.大厚度、高强度钢舷顶列板;②.大厚度,高强度钢边甲板;③.大厚度,高强度钢纵壁顶板;④.大厚度,高强度钢宽纵骨;
⑤.大厚度,高强度钢连续纵向舱口围板。
1.7船的横向强度由以下构造补偿:
①.任意二舱间的隔离舱壁为双层构造体。
②.任意二舱间的横向舱围组成抗扭横梁。
③.横向舱围抗扭梁上,设置二层箱高的绑扎桥构造。
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“1.8船体舷部纵向强度由以下构造补偿:
1.双层壳体贯穿全部货舱。
②.双层舷部内其次甲板为一舷侧通道始终通向尾绞车甲板。
1.9艏楼甲板有高达二层楼高度的防浪板,防止海浪对集装箱的冲击。
2.板材加工和制造特点
1)板材的特点:
①高强度板,等级为32公斤和36公斤(即δs32及δ36)E极板。
②船体构造板厚度大。
③船体纵骨与外板结向布置、扭曲度(分段的一端对另一端)一般大于17度。
④艉柱构造为大直径圆钢。
⑤板材线型在艏部和艉部以及机舱区域消失双向弯曲。
2)加工特点:
①大厚度高强度板材加工采纳以“滚”代“压”冷弯曲法。
②大厚度板边缘加工采纳以“割”代“刨”切割法。
③高强度E级钢弯曲热加工采纳中温水冷加工法。
④型钢(球缘钢或L型钢)纵向扭曲、不进展加工,而采纳工艺措施分段二端设侧舱壁强拉硬曲,火工煨法。
⑤头龙筋弯成形光顺性,采纳降低槽深解决。
⑥φ180mm艉柱弯曲成形,采纳钢锭分段造法解决。
3)分段制造特点:
①平直分段采纳内壳为基面在“平面分段装焊流水线”上制造。
②台阶形分段采纳阶梯平台为基面高架反造法,全船分段很少采纳传统的正造法。
③30mm以上厚度E级高强度板装焊采纳预热工艺。
④分段建筑实施精度造船-零件无余量加工,分段无余量制造,船台无余量搭载,并且精度掌握要求高。
⑤分段实施全面(铁舾、管舾、电舾)预舾装半成品化。
3.中、大合拢特点
3.1中合拢(分段组装合拢)特点①全宽型总组较多;
②消失多阶梯“U”型总组;③导轨架总组预舾装。
④精度掌握要求高。
3.2总组图册化,安装布置立体化,安装物品清单化。
3.3大合拢(船坞搭载)特点
1)分段、总段坞内精度(无余量)搭载。
2)分段、总段坞内由站位仪全方位定位、掌握和检测。
3)分段、总组坞内快速搭载工艺应用。
4)分段、总段坞内大型化、完整化、精细化搭载、(见XXX总组立体示意图)“,“p“:
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“5)半船体浮态二次定位。
4.舾装特点
4.1操纵设备方面(航速较高引起)
2舵面水面积及转舵角和转动功率均大于一般散装货轮和邮轮的舵系装置。
②艏侧推的功率较大,用来提高操纵性。
4.2系泊设备方面(甲板堆箱高度的系数引起)
①带缆庄、绞缆车及导缆滚轮的拉力大,故其规格选用比一般船的系泊设备大。
4.3防腐舾装方面(远洋、高速地割地磁力密度大引起)①船体水下局部设置的阴极爱护装置多。
②螺旋浆区、海水吸入箱、侧推器管遂及舵叶的铝阳板的平均电流密度大的铝阳板。
4.4集装箱装载装置方面:
①具有装箱导轨的导头、导轨及导脚。
②具有箱脚锁钮座。
③除前三舱外,每舱有绑扎二层集装箱高度的绑扎桥装置④左右二舷缘有箱墩装置。
⑤甲板舱口有无序吊装式舱盖。
二.4250TEU集装箱船的建筑工艺1.加工工艺
由于大型集装箱船船体主甲板以下除艏、艉柱外,其余局部板材均为AH、DH或EH高强度材料,钢板厚度达40-60mm,主机机座面板厚度为75mm。
我们马上建筑的8530TEU大型集装箱船厚板达68mm,主机机座面板厚度为80mm。
因此,对大型集装箱船船体加工依据我们传统的加工方式要求解决四个方面的问题:
由于钢板较厚和过渡性坡口较多,所以以传统刨边的工艺已满意不了生产的需要,要求对开坡口的技术进展革新。
要求研制高强度厚板成形加工工艺。
要求研制高强度大型材成形加工工艺。
要求研制大直径艉柱的弯曲加工工艺
针对上述四个问题,我们以5668TEU集装箱船为依托进展了以下讨论,并取得了较大的突破:
1.1大坡口加工技术的讨论
以割代刨,(经过讨论和屡次试验,采纳KT-160黄鼠狼半自动切割机4#割嘴,氧丙烯中性火焰,氧气压力8kg/cm“,“p“:
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“2,分二次切割,第一次作预热初割,预留6mm根;其次次精割时预热温度不底于600℃。
最终切割外表光滑度高于标准要求),不仅解决了厚板开坡口和过渡坡口的问题,而且使坡口加工速度大大
3去流段中间段熔割段详细步骤:
图3.1①型号KT160(多向黄鼠狼切割机)进展改装,将割矩丝杆接长70mm,下加带滚轮支架;
②将零件翻身,坡口肯定要朝下割;
③割缝进展预热,预热的方法是先割一斜刀,预留量为5~10mm,温度不低于700℃,再割一刀正足,切割面必定光滑;切割参数如下:
氧气压力:
8kg/cm2
割嘴喉径:
D=1.75mm切割速度:
V=150mm/min
1.2高强度厚板成形加工工艺的讨论
对于板厚≥31mm,弯曲度≤1350mm时的高强度厚板,在没有大型液压设备的状况下,我们通过研制,采纳火焰烘煨,温度应<850℃,空冷成形;或用水冷却,烘煨温度应在空冷至500℃以下时浇水成形,胜利解决了高强度厚板成形的加工工艺;对于艏部和艉部具有球形双曲度的外板在纵向有反“S”弯势,最好在正弯势与反弯势交界处一分为二。
1.3高强度大型材成形加工工艺的讨论
对于弯曲度≤60mm/1201*范围内的大型型材,我们用“,“p“:
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“200t撑床顶弯,支点间距为1800mm;对弯曲度>60mm/1201*范围的大型型材用数控套料划线,半自动切割机切割成形,最终解决了高强度大型型材成形的加工工艺。
1.4大直径艉柱的弯曲加工工艺的讨论
以5668TEU船为例,我们为Ф180mm的艉柱加工选择了几种加工方法进展试
45668TEU船艉柱加工成形。
详细例如如下:
⑴规格:
Φ180mm(7000mm+4500mm)⑵材质:
20#钢,相当于船用钢板“A”级钢
⑶形态:
如下列图如示(弦长3900mm,弯曲度为1022mm)
⑷热弯方法:
用钢锭在辐射炉中加热锻打,依铁样候样⑸修整方法:
用中性焰火工龙头矫正其扭曲度和弯曲度。
借助200t电动油泵,工作量5天,依据内卡铁样修整。
⑹依据5688TEU和4250TEU制作的阅历,艉柱划分时每段长度最好不大于201*mm,便于今后锻打成形。
上述四个工艺的研制胜利,为我们大集装箱船舶的建筑制造了良好的开端。
2.分段制造
大型集装箱船分段建筑的难点主要在AB02分段(艉轴孔)、HB09分段(艏侧推)和大屏幅横舱壁,另外我们还开展了分段片状化制造、活络胎架应用的讨论和实施以及分段脚手架架设方法的改良,使分段制造精度进一步得到提高,进一步削减分段脚手架架设和撤除时间,分段制造周期进一步缩短和得到有效掌握,为大型集装箱的分段制造精度高、分段制造周期能有效和削减分段制造本钱和时间带来了全新的理念,并取得了较好的经济效益。
2.1依托船5668TEU/AB02分段制造工艺的攻关
5图3.2(艉轴孔)是较为特别的艉立体分段,该分段的制造需要解决以下两个关键问题:
问题之一是解决艉轴管的安装精度(直线度、同圆度);问题之二是艉柱的装配。
①艉轴管的安装:
艉轴管是由前后轴壳及中间接收三者组成,总长达6450,主要采纳以下的工艺步骤保证其安装精度:
A、先是前轴壳和中间接收在平台上水平对接,定位尺寸用激光经纬仪检测,装焊完毕后再与后轴壳在平台上垂直对接,定位尺寸用激光经纬仪(或荡垂线法)检测。
B、艉轴管吊上分段大组装,用经纬仪对其定位,关键是在焊接过程中用经纬仪进展跟踪检测,准时订正消失的精度偏差,确保轴中心线的安装精度。
②艉柱的安装:
鉴于艉柱是由Ф180锻件构成,其加工成型及分段对接均比拟困难,因此在分段划分时把原来跨越两只分段的艉柱划归到了一只分段上,避开可能消失的加工成型不好\u5e26来的对接精度超差问题。
A、Ф180艉柱的加工方法:
采纳锻打成型,铁样靠样检验来保证加工精度,对局部偏差进展必要的修正。
B、艉柱上分段安装:
先用经纬仪对其定位,随后再依次盖贴与之相邻的外板。
2.2依托工程HB09分段制造工艺的攻关:
6分段制造的最大难点是首侧推的安装精度(“首侧推”安装时要求马达法兰面的水平度掌握在+1),该分段为反态制造,其制造程序为:
平台制造(基-准面)→首侧推安装→底部小分段合拢。
在1#船的施工过程中发觉底部小分段在首侧推区域的嵌入定位及余量切割特别困难,工作量很大,另外,首侧推的定位精度因受究竟部小分段在吊装、复位过程中的碰撞而产生偏差。
我们对后续船的HB09分段制造方法作了必要的修改,把与首侧推相接的这局部底部小分段改为分段散装,仍保存其余局部的底部小分段。
这一小小的改动却大大降低了后续船HB09分段的制造难度,同时首侧推也避开了被碰撞的影响,其安装精度得到了保证。
2.3依托工程横舱壁分段制造工艺的攻关:
由于导轨架与横舱壁硬档相连接,但横舱壁壁板较薄,构造简单,焊接收缩变形难以掌握,所以横舱壁上下每档之间的精度掌握成为的制造难点。
经过我们的反复摸索,结合多年精度掌握的阅历,我们对横舱壁不同的部位放置不同的收缩裕量,严格掌握焊接挨次,最终使横舱壁收缩变形掌握在要求之内,保证了导轨架的快速安装。
2.4分段片状化制造技术的讨论
以前制造分段,往往由零件直接拼装而成,由于船越造越大,船型越来越简单,零件数目越来越多,分段制造周期越来越长,大局部分段制造在外场作业,受到天气的影响较大。
针对5668TEU船,我们开展了分段片状化制造技术的讨论,将大型分段先转化成部装件和小型分段进展拼装,然后再合拢成大分段,这样不仅削减了大分段的合拢时间和制造难度,“,“p“:
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“使分段制造周期缩短和简单掌握,而且有利于部装件组建流水线生产,加速部装的生产效率和物流的周转。
2.5活络胎架应用的讨论和实施
我们以前分段建筑根本上以平台为基面,很少以外板为基面建筑,这样造成了两方法的问题:
一是假如以平台为基面建筑,很难掌握外板的线型,最终影响到船坞搭载的速度;一是假如以外板为基面建筑,保证了外板的线型,但胎架只能一次性使用,胎架制造时间和本钱较大。
针对上述状况,我们对活络胎架应用进展了讨论,确定了使用和维护规章,最终在5668TEU中进展推广实施,效果较好,为今后建筑要求更加高的船舶制造了条件。
7分段脚手架架设方法的改良
在改良之前,各产品都是以设计二所设计的《分段脚手架布置图》为依据进展分段脚手架的架设工作,脚手架与船体的连接采纳惯用的眼板烧焊固定法。
用眼板连接的最大缺点是对船体母材及油漆的破坏,增加眼板的拆装、打磨和船体补漆工作量。
在工厂和事业部的双重支持下,设计出了一套符合本厂的分段脚手架架设工艺方法,它改用特制的活络夹具作为脚手架与船体的固定连接,取消了传统的眼板连接方法。
从而避开了因船体上装焊眼板所带来的大量返修工作,大大节约了脚手架的搭设和撤除时间。
2.7总段建筑法的实施
由于集装箱船建筑精度要求较高,外板线型较大,所以实施总段建筑法难度比其它船型大。
但是随着集装箱船型越来越大,假如照旧以机舱区前面为搭载起始点,根据传统的塔式搭载法,那么坞内建筑周期相当长。
缩短坞内周期的方法就是将总组扩大,然后在坞内进展大合拢,即总段建筑。
我们以4250实船为依托,进展总段法的讨论,经过试验、不断总结阅历和改良,最终将4250TEU全船290分段缩短到75吊,并且总段在进展合拢时精度掌握完全满意船级社标准要求,下面总组形式是我们以4250TEU为实船实施的典型例子:
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“HS37PHS37SHS36PHS47P265270HS46P255260250HS36S
814只分段组成)
FR245FR236FR229FR221FR237#FR231“,“p“:
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“#+238FR225#货舱区阶梯分段总组(共10只分段组成)8580757065EG31PCS+EG32PS+EG33PS6055W=376.44t50
96只分段组成)
尾部管弄分段总组(共8只分段组成)
11DL02540mmFR42#L12DFR26#10DL8DL6DL454012DL10DL8DL6DL302520354DL6DL8DL10DL15104DLDL68DLL10DFRFR37#+50030#立柱注:
所“,“p“:
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“有吊环均位于2ND.DECK(二甲板)FRFR10#10-2#51410090255DL-5FR0#FR8#3955149039250555DL“,“p“:
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“11DL10尾部甲板分段总组(共6只分段组成)
10“,“p“:
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“艏局部段总组
3.中、大合拢
为了使大型集装箱的船坞建筑周期和码头建筑与日本、韩国接近,我们依托5668TEU和4250TEU集装箱船的船坞总组和快速搭载作了系统的讨论,经过反复修改、不断完善,最终使大型集装箱船船坞周期稳定在90-100天,码头周期稳定在60-70天,在国内第一,接近日本和韩国的制造水平,详细措施如下:
3.1.多阶梯“U”型分段总组,使总组在有限的场地尽量总组多的分段,同时实行有效措施,保证总组的精度掌握。
FR312#FR318#“,“p“:
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“word“,“r“:
[12]},{“c“:
“4DLL2FR293#吊环左右舷对称布置FR304#11
①层间高度用搁凳油泵调整,应为H±0
②层间中心线应吻合,半宽边宽线应为B±0③层间大舱开口应有保距梁固定
④多阶梯“U”型分段前艉分段面应平行,端面横截面应垂直于总组中心线
643.2“,“p“:
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“大胆采纳工装扩大首尾、机舱立体分段的总组,并提高总组预装的完整性,例如艉立体分段的总组,我们设计了特地的总组工装,既扩大了立体分段的总组范围,又保证了分段快速和安全的总组:
3.3对于舾装周期较长,我们在起吊力量的范围内尽量将舾装单元全部分段总组在一起,提高出坞时的完整性,如上层建筑,我们分上下两层,其中上层重量达650吨,我们在平台总组使上层建筑的完整性,做到敷料、门窗安装完毕之后上船,大大节约了码头舾装时间,并为码头能够出坞后马上进展设备调试制造了条件。
13纵向舱口围分段吊装程序的修改
根据原施工工艺,纵向舱口围与甲板抗扭箱以纵壁\u4e3a基面进展侧态总组。
在实际操作中发觉这样做并不行取,一是在侧态状态下,总组舱口围精度较难掌握;二是增加分段吊装次数及总组周期;三是总段的舱口围面板与主甲板均为超厚板,总组后增加了船坞定位的难度准时间,不利于快速松钩。
把纵向舱口围改为散吊后,上述问题迎刃而解,纵向舱口围吊上船上便可松钩再装配,满意了生产的要求。
3.5大屏幅横舱壁导轨架双面预装工艺
针对大屏幅的横舱壁,我们在建筑5688TEU和4250TEU集装箱安装导轨时改良南通川奇的单面预安装技术而采纳整体双面预安装技术,同时针对该分段尺寸大、重量大和简单变形的特点
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