船舶建造工艺课件15船台装配

第五节船舶总装•船舶总装是在部件装焊、分(总)段装焊及舾装、涂装的基础上，在船台完成船舶整体装焊和舾装、涂装的工艺阶段•对保证船舶的建造质量，缩短船舶建造周期有着直接的关系•船台(或造船坞)是将分(总)段组装成整个船体的工作场所•具有坚实的地基，并设置在船体车间附近靠水域的地方，以缩短分(总)段的运输路线，便于船舶下水一、船台类型及其工艺装备1.船台类型纵向倾斜船台、水平船台、造船坞•纵向倾斜船台与水面呈一定的倾斜度(称为船台坡度)地基由钢筋混凝土构成沿船台两侧铺设平行的起重轨道，配置起重能力较大的起重机船台类型简介•水平船台其地基与水平面平行，地基上铺设供船台小车(或随船架)移动的钢轨船舶处于水平状态下建造，船台总装时的划线、安装、定位、测量和检验等作用都比倾斜船台方便•造船坞建造船舶的坞底低于地平面，大大降低了分(总)段底起吊高度，可配置横跨船坞和坞侧预侧预装焊区底大跨距、大起重量龙门式起重机，适合建筑大型船舶半坞式船台•采用降低船台标高的方法减小分(总)段的起吊高度，将船台尾端深入伸入水中，并增设闸门，称为半坞式船台•建造船舶时，只要关闭闸门和将水抽干，即可进行船舶总装作业2.纵向倾斜船台的工艺装备船台中心线槽钢高度标杆船台拉桩脚手架墩木•船台中心线槽钢用槽钢或钢板条制成，嵌埋在船台中心线底地面上长度比所建造的最大船舶船长长6～10m,宽度约为100～150m，供造船时划船台中心线和肋骨检验线使用•高度标杆刻有基线、水线、甲板线以及其他高度理论线作为应用激光经纬仪和激光水准仪进行船台铺设墩、分(总)段定位和检验的高度标准分为塔式标杆(型钢制成)两种类型•船台拉桩埋设在船台两侧及中线面处，供分段定位时拉曳用•脚手架船舶总装作业多数是高空作业，须设置供人员往来和作业的工作台架，称为脚手架式作业台固定型舷外脚手架和固定型舱内脚手架可调节脚手架和自动作业台•墩木按布置位置分为龙骨墩和边墩按材料分为金属墩、水泥墩和木墩•龙骨墩铺放在中底桁下方，由水泥墩或金属墩上安放木墩组成•龙骨墩高度为1～1.8m，以便在船底进行作业，间距为1～1.5m•龙骨墩数量由船长和下水重量决定，但承载能力不得超过50×106Pa•边墩高度随船型而定，间距为4.5～6m•船舷或首尾某些部位太大时，可用斜撑代替边墩3.水平船台的工艺装备•水平船台除拥有倾斜船台的工艺装备外，还须设置由船台小车和钢轨组成(或用钢柱滚道代替船台小车)的移船设备•船台小车分为自动船台小车和非自动船台小车两大类•船台上除了上述主要工艺装备以外，还必须配置电力、压缩空气、氧气、乙炔、水及蒸汽等动力供应设施二、船舶总装的准备工作•船舶总装的准备工作，是保证施工进度和产品质量的重要措施•分为船台上的准备工作和船体上的准备工作两部分•船台准备工作的核心就是分段定位，包括：船台中心线，肋骨检验线，高度标杆上的高度线(注意倾斜船台上的问题)1.船台上的准备工作1)船台中心线绘制•可用激光经纬仪在船台中心线槽钢上划出船台中心线•激光经纬仪安置在船台中心线的端点(应超越船的尾端)处，对中整平后发射激光点到槽钢上•每隔1.5～2m定出一点，然后将所有点连成直线，即为船台中心线3)绘制高度标杆上的高度线•水平船台在船台中部的左右两侧各设置一根高度标杆•倾斜船台的高度标杆的数量应根据测量方法来决定•高度标杆设置与水平面相垂直时，其高度标杆上各高度线距基线的高度值应比实船的理论高度值小•各高度线距基线高度值h的计算式为hHcos2.船体上的准备工作•划出分(总)段船台安装定位线和对合线分段中心线分段肋骨检验线底部分段分段水平检验线舱壁位置线12中心线舱壁分段水线～根()分段中心线甲板分段分段肋骨检验线与舷侧同号肋位舱壁位置线三、船台装配方式•产品对象和船厂生产条件各不相同，船舶总装方式(称为建造法)也各种各样•船体建造法总段、塔式、岛式、串联、两段•常用的建造法：总段建造法、塔式建造法和岛式建造法•大型油船的新式建造方法：层式建造法1.总段建造法•首先将船中部(或靠近船中)的总段(基准总段)吊到船台上定位固定，然后依次吊装前后的相邻总段•总段建造法有船台装焊工作量最少、减少船体焊接总变形、提高预舾装作业量、提前进行密性试验等优点•总段重量大，受船台起重能力限制较大•适用于建造中小型船舶•水平船台造船，因可使用船台小车作为总段的运送工具，受上述限制要小一些2.塔式建造法•以中间偏后底部分段为基准分段(对中机型船，也可取机舱分段)，先吊上船台定位固定，然后向首尾和两舷，自下而上依次吊装各分段•建造过程中所形成的安装区域呈下大上小的宝塔状，故称为塔式建造法•安装方法较简便，有利于扩大施工面和缩短船台周期•焊接变形不易控制，首尾上翘较大3.岛式建造法•将船体划分成2～3个建造区(简称“岛”)，每个岛选择一个基准分段•按塔式建造法的施工方法同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接•划分两个建造区的称为两岛式建造法•充分利用船台面积，扩大施工面缩短船台周期•建造区长度较塔式建造法短，船体刚性较大，所以它的焊接总变形比塔式法小•嵌补分段的装配定位作业比较复杂•建造船长超过100m的大型船舶岛式建造法•两岛式船体合拢，船台周期可缩短50，造船总量增加100•这种方法还有三大技术、工艺问题需要解决：•(1)船台在艏、艉两岛上合拢时，控制舯剖面在船台中心线上的横向偏差•(2)控制分段制造、合拢过程中由电焊引起的变形，保证对接分段外形尺寸的正确性•(3)艏艉两岛上的船体在舯部最后合拢对接采用嵌入分段连接，嵌入分段的合理划分及吊装合拢的工艺要求4.串联建造法•采用1、2两种建造方法且生产批量较大时，可用串联建造的形式组织生产•即在船台尾端建造第一艘船舶的同时，在船台首端建造第二艘船的尾部•第一艘船下水后，将第二艘船的尾部移至船台尾端，继续吊装其它分段形成整艘船体•与此同时，在船台首端建造第三艘船尾端，依次类推四、船台装焊工艺•塔式、岛式等建造法，虽然在建造方法上有所不同，但在一个建造区内的分段吊装顺序和分点定位固定方法是相同的•对分段安装工艺的讨论分析，亦可得出总段建造法的总段安装工艺•以塔式建造法为例，讨论分段吊装顺序和分段安装的有关工艺问题塔式建造法的船台装焊顺序•吊装基准分段•吊装基准分段上的舱壁分段和前后的底部分段•吊装舷侧分段，向首、尾方向继续吊装底部分段和舱壁分段•吊装甲板分段，继续吊装底部分段、舱壁分段和舷侧分段。对已形成船体段部分，进行分段大接缝的焊接塔式建造法的船台装焊顺序•继续向首、尾方向吊装底部分段、舱壁分段、舷侧分段和甲板分段•继续对装配完工的分段大接缝进行焊接并对分段大接缝已施焊结束的舱室开展舾装作业•吊装首、尾分(总)段，继续完成分段大接缝的焊接工作和舱室内舾装作业•吊装及焊接上层建筑，继续进行舾装作业分段大接头余量的布置原则•在实施精度控制的船厂，采用对分段大接头修割正确后再进行船台装配，分段大接头不保留余量•两个分段对接的大接头边缘只许一边留有余量，另一边不留余量，以便在分段安装定位时进行余量划线合切割工作•基准分段(包括吊装的第一个舷侧分段合甲板分段)横向大接头不留余量•其余底部分段、舷侧分段、甲板分段均在朝向基准分段的一端留余量，另一端不留余量分段大接头余量的布置原则•岛式建造法中嵌补分段两端都留余量•舷侧分段与底部分段对接的纵向接头，底部分段不留余量•舱壁分段与底部连接的下口边缘留余量，其余边缘不留余量•上层建筑分段纵向大接头留余量，横向大接头留余量原则与主体相同•甲板分段两舷不留余量•当中间甲板的边板划分归舷侧分段时，则甲板分段两侧的纵向大接头应留余量第六节密性试验•检查外板、舱壁等的焊缝有无渗漏现象•可分析焊接缺陷产生的原因，为某些工序提供改进意见•对于船舶设计上要求作强度试验的船体结构，具有检验其在静载荷作用下，船体结构强度好坏的作用•常用方法有水压试验、冲水试验、气压试验、冲气试验、煤油试验和油雾试验•近年来出现了适应分段预舾装要求的负压试验、超声波和X光射线等无损探伤试验水压试验•各国船级社认可的密性试验方法之一，即逐舱灌水并在舱外观察焊缝处有无渗漏现象•水压试验同时可达到强度检验的目的•必须在舱室完整的情况下进行，通常在船台或船坞内作业，会受脚手架、照明、天气、温度和湿度等因素的影响•舱室注水需增加附加墩木、临时支撑等辅助作业•每一舱室的注水和排水要消耗很长时间，使舱室内不能进行其他工作•发现严重的渗漏缺陷必须排水修复，重新注水检查•试验完毕排水后，在骨架之间留有不易排净的积水气压试验•各国船级社认可的密性试验方法之一，即密封试验舱并充以一定压力的空气，在焊缝另一面涂以起泡剂(肥皂液)，观察有无渗漏起泡现象•板厚大于6mm的试验构件，只要强度许可，可用气压试验代替水压试验•试验压力为1.5×104～5×104Pa，1h后气压下降小于试验压力的5％，且焊缝检查面上未出现气泡(在涂肥皂液后)，则认为试验结果合格•在舱室完整的情况下进行，试验前要对船体结构最弱部分的受力情况进行核算，并采取限压及安全装置，以避免试验压力过高而发生舱室破损事故•涂起泡剂(肥皂液)不能遗漏煤油试验•各国船级社认可的密性试验方法，即在焊缝的一侧先涂上白粉，然后在另一侧涂上煤油，过一定时间后观察白粉上有无油渍•试验前，焊缝反面涂上宽度40～50mm的白粉溶液，待干燥后才可检查•煤油试验的时间应符合规定，试验时气温低于0℃或焊缝为双面焊时，作业时间应比规定增加一倍•焊缝厚度在6mm以下时，应在涂煤油后立即进行一次检查，并按规定时间进行第二次检查；焊缝厚度在6mm以上者应涂煤油10min后进行第一次检查，并按时间进行第二次检查•白粉层上不出现煤油痕迹者为合格密性试验方法•各国的造船规范对密性试验几乎都有一条相同的规定，即“在船体未经密性试验之前，不应对水密焊缝进行涂刷油漆或敷设绝缘材料”•对船厂采用分段建造工艺带来很大的麻烦，即当分段(或总段)装焊完工除锈后进行涂漆时，要将水密焊缝(自动焊焊缝可例外)处留出，待船台合拢直到结束密性试验后，再进行手工除锈、涂漆•影响涂装效率，费时费工，又难保证水密焊缝处的除锈、涂装质量•国内外船厂不断寻求新的密性试验方法，在分段建造中就着手对水密焊缝进行密性试验其它方法•油雾试验、充气试验通过对比试验和实船应用，已得到我国ZC、德国GL、英国LR验船师的认可•充气试验是焊缝地一侧充气，在另一侧涂上起泡剂(肥皂液)，若发现起泡，即表明该处焊缝处存在缺陷•油雾试验是用煤油和压缩空气通过喷雾装置产生出具有一定压力的油雾，利用压力油雾的强渗透作业检查焊缝是否渗漏