刘恺
江苏新扬子造船有限公司, 江苏 靖江 214532
摘要:精度控制,具备较强的参照性和基础性,是工艺制造能够高效进行的一个重要保障性工作。为实现精益造船之目标,必须要不断优化船体分段建造现场精度控制工艺,这也关乎到最终产品的性能与质量。本文主要是从船体建造专业的角度出发,对船体分段建造现场精度控制工艺进行了相关的分析与研究。
关键词:船体分段建造;精度控制;工艺研究
一、前言
在如今我国整个工业生产体系中,船舶建造占据重要的一席之地。伴随着高精端科技的不断向前发展,船体建造亦在朝着便捷、高效、高质量的方向发展,所以船体分段制造被相关人员所重视起来。而对现场精度控制来说,其是船体分段建造的一个关键部分,针对划线、钢板加工、装配等工艺进行实时跟踪和信息反馈是保障船体分段建造现场精度控制工艺的具体要求。
二、船体分段建造现场精度控制工艺的要点
船体分段建造现场控制工艺,最主要的目标就是要把握住精度。在意识到这一点之后,相关工作者需要以先进的科技工艺作为指导,严格依循相关的准则规范,精准控制不同零部件的尺寸,以减少返工,保证工期和建造质量。船体分段建造现场精度控制工艺的要点主要有以下几个方面:
1.钢料加工
船体构件所使用的材料主要为钢料。可以说,钢料的加工是船体分段建造现场精度控制首要考虑的环节。在对钢料进行加工的进程中,相关工作者需要予以紧密跟踪,重点检查构件边缘的坡口精度、切口尺寸以及成形加工的精度,特别是配套样板和样箱的精度控制,务须要全力保证。
2.胎架设计与制作
对船体分段建造来说,胎架设计制作是很重要的一个部分,其精度控制到好不好,直接关乎到最终的分段建造质量。在前期的准备阶段,相关工作者需要合理使用钢尺、激光仪等工具来测量胎架大小。作为一类支撑结构,胎架制作需要保证准确性、稳定性,在进行基准选择以及各段胎体建设时,要严格满足基准选取条件和胎体间的基准距离条件。比如说,在船舶分段制造开展的过程中,针对胎架施工,需要以设计图为准,准确测量胎架横向宽度尺寸以及周边水平高度,在整个过程中要根据不同的情况去调整胎架的横向、纵向,以保证船舶胎架设计框架制造位置的准确摆放。
3.原材料划线
在船体分段建造过程中,为了准确判别不同型号的板材和型材之间的位置关系,就离不开划线工艺的准确实施。划线这一项工作,需要将图纸作为重要的参照,重点保证对角线的尺寸以及外观的精度标准。简单地来说,划线就是在不同的材料上做出合理的标注,需要合理加入余量,需要满足设计图纸的要求,需要满足精度的要求,将尺寸误差降低到最小,为分段船体的构建打好基础。此外,整个划线工作过程中,要巨细无遗地做好划线检查等工作,对不满足标准要求的误差进行及时的修正。
4.构件焊接
纵览建造船体的全部工序,焊接始终贯穿其间,一直在被运用。分段建造的过程中,焊接操作的有效实施,能够将不同的材料以及不同的元件进行固联,但是焊接接口的位置相对来说强度不高,而船体建造对强度的要求又很高。所以为了保证强度值,焊接之前可以运用有限元分析软件对焊接接口的强度进行模拟,来保证最终的强度。如果模拟之后发现强度达不到既定要求,即需要进行增加强度的操作。
对构件焊接来说,相关人员要梳理好焊接的顺序,选择合适的焊接方法,在支撑结构设计合理的前提下,才能保证不同构件的偏差在一定范围内,否则焊接将无法正常开展。此外,船体上的结构变化会导致船体的整体力学性能发生改变,在焊接进行的过程中,有可能会使构件的热量过于聚集,在聚集的部位产生一些变形。有鉴于此,对冷却时间一定要拿捏好,在保证焊接部位力学性能的同时,全面杜绝变形的发生。
5.各分段船体运输与组装
所谓分段船体的运输,是指将该分段脱离胎架,而组装是指将脱离了胎架的分段船体进行拼接和焊接。相对来说,运输的难度更大一些。首先运输需要脱离胎架,脱离的主要方式就是把分段船体吊出来,所用的工具吊索和船体之间一定要保证安全装配。在进行竖直方向吊离时,一定要考虑到船身因重量而产生的变形,会对精度造船产生一定的影响。因此需要将具备足够约束力的固定机构置于船身,以防止变形,确保精度。其次是针对水平运输和组装,在进行组装之前要合拢各个分段,这就要求在水平运输时各段船体横截面中心在同一直线上,通常在进行该过程时,会在地面选择基准,方便定位。
三、加强船体分段建造现场精度控制工艺应用的有效途径
加强船体分段建造现场精度控制工艺应用,可以采取加强精度管理体系建设、建立精度控制数据统计小组、利用三维测量仪器对分段进行精度检测等不同的途径。
1.加强精度管理体系建设
在加强精度管理体系建设这一块,船舶企业应当因时制宜,根据自身的实际发展需要以及分段建造工艺特点去寻求合理的建设举措。为推进精度管理体系建设的进程,可以适时编制《分段精度作业指导书》,对精度管理室的日常管理方案、划线检测管理规定等内容进行详细的说明。
2.建立精度控制数据统计小组
船体分段建造现场精度控制工艺的实施,细究下去的话,其实重要的一个依据就是数据。因此,为实现对分段建造的有效跟踪控制,可以构建精度控制数据统计班组。此小组的主要职责即在于——根据每天的完工检测表,做好电子档案的登记工作。这样一来,就会极大地方便技术人员查找船体分段建造施工中的各项数据,提升分段建造的质效。统计小组可以以月为单位进行船体分段建造的评级工作,分别统计一次合格的工艺和不合格的工艺,有利于从整体上控制船体分段建造施工情况。
3.利用三维测量仪器对分段进行精度检测
在构件焊接前,可以利用全站仪进行胎板线型、划线的检测,精度测量要有当班班长的签字。在测量完成后,要将测量数据与理论数据进行对比,确认分段的精度是否在合理范围内。一旦发现较大误差,应该立即停止施工,采取有效的措施将误差修正后再进行施工。
四、结束语
总之,船体分段建造现场精度控制,是推促船舶制造精细化的关键所在。针对此类工艺进行分析,可以为当今船舶生产制造提供有益的参考。船体分段建造现场精度控制工艺的要点在于钢料加工、胎架制作、划线、构件焊接、运输等不同的方面,相关人员应当给予足够的重视,考虑各部分余量以及不同的环境因素,及时把握焊接、吊装等工序过程中的精度变化,以此来保证最终船体之质量。
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(姓名:刘恺,性别:男,出生年月:1986.11,民族:汉,籍贯:江苏省,学历:本科,职称:工程师,研究方向:船体结构详细设计)