摘要:随着海洋工程船呈多功能、大功率、高技术含量方向发展,并具有主尺度小、舱室多、设备多、板薄易变形等特点。在保证设备尤其是大型设备正常进舱的前提下,如何保证舱室的完整性,并保证工艺的合理性,是每一个从事分段划分工作人员的一个课题。下面从以下几个方面来与各位同行进行探讨。
关键字:材料利用率;均衡生产;工艺合理性;舱室完整性;安全生产
引言
船体分段划分直接影响到船、机、电等各工种作业。所以船体分段划分原则依据就显得尤为重要。
1、限制分/总段最大重量原则
船舶建造中,为了能减少船台安装的工作量,就必须尽可能使分/总段的尺度和重量最大化,但前提是不能超过起重和运输设备的安全负荷,故公司的起重和运输能力是决定总段尺寸和重量的主要因素。分/总段的最大重量计算如下:
①分段总重=结构净重+焊材重量+舾机电预舾装重量+分段吊环及加强重量
②总段总重=结构净重+焊材重量+舾机电预舾装重量+分段吊环及加强重量+进舱设备重量+涂装重量
③吊车安全荷重=分/总段总重+起吊工具+附件重量
如采用双车联吊,则吊车安全荷重=(分/总段总重+起吊工具+附件重量)*0.8(不均匀系数)
2、材料最大利用率原则
由于我国船用板材大都采用定尺供应(个别情况可根据要求定制,但时间较长),因此分段的划分必须和板材的定尺长度宽度相适应,才能充分提高钢材的利用率,达到降本增效的目的。一般国产钢板的规格为:1.5*6 m2 、1.5*8 m2 、1.8*8 m2 、1.8*10 m2 、1.8*12 m2 、2*10 m2 、2*12 m2 、2.5*10 m2 、2.5*12 m2 等。在平行中体部位和首尾线型变化部位,分段长度可按下面公式计算:
①平行中体部位:分段长度L=钢板定尺长度-(分段余量+焊接收缩量+边缘不直度误差)
②首尾线型变化部位:分段长度L=钢板定尺长度-(分段余量+焊接收缩量+边缘不直度误差+曲线伸长量)
对于首尾线型变化较大的分段,若分段长度确定后,部分板长需求超过板规时应增加横向接缝。
3、均衡生产原则
分段的增大,就会使分段的制造周期延长,降低分段胎架或平台的周转率,同时使分段预舾装和涂装的时间推迟,不利于工作量的平衡。分段划分时应考虑:
①小分段施工,增加分段数量,提高分段胎架或平台的周转率,同时有利于提高分段预舾装的完整性和涂装的周期;分段的长度,考虑海工船的特点,一般不应超过12m,同时还应考虑涂装房门孔和内堂的尺寸。
②应尽可能将平面分段与曲面分段分割,有利于内场各工序加工作业负荷的均衡。
4、结构强度合理性原则
因主机座、水泥罐、侧推、导流罩、全回转、拖缆绞车、尾滚筒、锚机等重要部位的焊接接头和热影响区域中存在残余应力,加上结构上某些部位在船舶运营中一直处于高应力状态,当应力集中和焊接接头应力产生叠加时,容易产生裂纹及结构破坏等严重事件。所以,分段划分时应从以下几方面来保证结构强度合理性。
①大接头位置应避开甲板舱口角隅处的弧线,上层建筑末端、 主机基座纵桁末端、双层底向单底结构过渡的部位。
②分段接缝线与高应力区的结构边缘线尽可能取法线方向相交。
③分段接缝线应尽可能避开外板开孔,如若无法避开,接缝线应通过开孔圆心或直边部分。
④分段接缝线应避开内底板等结构折角线150mm以上。
⑤纵桁等结构人孔设置在分段接缝线处时,应距孔的直边150mm以上。
⑥舭龙骨接缝与底部分段横接缝不应在同一个位置。
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⑦分段接缝应尽可能避免布置在船体总强度或局部强度的受力位置,如船舶船梁剖面突变处,以及每一档肋骨间距的中点。
5、工艺合理性原则
海洋工程船的特点是主尺度小,而舱室、设备却很多,因此,分段划分时工艺的合理性优劣,将直接影响到分段的施工质量、工作效率、分段完整性、涂装完整性和作业安全等技术指标。因此,分段划分时应从以下几方面来保证工艺的合理性。
①尽可能扩大平面分段的范围和数量,充分利用现代化程度高的焊接设备,提高施工质量和工作效率。
②尽可能保持舱室的完整性,尤其是重要舱室和狭小舱室。改善施工人员的工作条件,减少涂装破坏率。有利于密性试验的提前进行。
③尽可能减少船台合拢散装件,以求减少仰焊工作量,从而减少船台搭载周期。
④保持分段合拢口接缝齐整、合理,尽可能布置在线型平坦部位,避免搭载时出现契型插入。分段接缝一般取对接的形式较好,这样便于修割余量。但是,对接焊缝焊接工作量大,质量要求高。工艺性优良的分段接缝,以角接形式为好,这样易为施工人员接受,因为装配和焊接的工作量都比较小,焊接的质量标准也较低。
⑤保持好的分段搭载吊装顺序,有利于提高分段搭载速度,减少分段开刀或挖补的次数。但因个别分段制作和涂装周期较长或因设备纳期计划变更,难免会出现改变部分分段的搭载顺序,就会出现不同程度的部分型材割断,对分段涂装破坏较大,故在合拢口采用“一刀切”在分段划分中是必不可少的一种工艺方法,但前提是满足船级社要求和规范。
⑥分段接缝位置,应考虑装配和焊接的方便性,尽量在大接缝处创造比较良好的操作空间,同时考虑舾装和涂装的方便性,分段尽量形成开蔽式,以便出砂,搭设脚手架,检查和涂装作业。
6、有利设备进舱原则
海洋工程船设置了许多不同功能的舱室及设备,如何尽可能的保证这些舱室的完整性和设备进舱方便,并保证工艺的合理性,是对分段划分的一个考验。因此,可以从以下几方面来保证设备进舱的完整性:
①尽早订购那些制造周期长、运输路途远的大件设备,并要求厂商尽早提供确认图。
②分段划分时,对那些制造周期长、运输路途远的大件设备预留进出口。避免开设工艺孔或预留过多的散装件,减少船台的装焊时间。另外分段划分时应考虑设备所处的位置,安装时不受船体构件的影响,从而对油漆的破坏,从而增加劳动成本和加大工作量。
③只要不影响设备进舱,应尽量保证舱室的完整性,减少船台的装焊和涂装的补涂时间。
④制定合理的分段搭载计划,减少应吊装顺序颠倒导致的设备进舱困难,减少开刀量和修割量。
7、舱室完整性原则
海洋工程船由于舱室、设备多,可以从以下几方面来保证舱室完整性:
①提高预舾装率、保证涂装的完整性,减少船台搭载时间和涂装补涂率。
②机舱上主甲板的划分应考虑机舱前壁以后密闭舱室完整性,对粗精拉线前的报验舱室密性无影响。
8、安全施工原则
船台装焊工作都是在高空进行,因此高空安全作业问题成了保证施工周期和质量的首要前提。应该遵守以下安全施工原则:
①分段划分时,应尽可能降低对接缝的高度。
②分段在制造和船坞搭载时,应为焊接和涂装提供有利条件,应尽量改善作作业工人的施工环境,减少有害气吸收;在搭载时,应考虑减少松构条件的危险系数。
结束语
好的分段划分对减少工人的劳动强度,提高焊接质量,缩短船台周期和完善舱室完整性有着极其重要的作用,故分段划分在整条船舶生产建造中处于核心地位。
参考文献
[1] 应长春.《船舶工艺技术》. 2013版. 上海交大出版社;
[2] 慧明. 1714TEU船的船体分段划分和建造特点.《造船技术》,1999 (1) :9-11
论文作者:孙小路,黄俊文,黄昆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/13
标签:舱室论文; 船台论文; 涂装论文; 完整性论文; 重量论文; 设备论文; 合理性论文; 《基层建设》2018年第12期论文;