船體總長(zhǎng)的精度控制管理

(上海外高橋造船有限公司，上海 200137)

1 船長(zhǎng)精度的影響因素

1.1 定位

1)數(shù)據(jù)采集誤差。定位人員在定位過(guò)程中測(cè)量分析數(shù)據(jù)不可能完全準(zhǔn)確，定位與理論位置有差距。

2)質(zhì)量事故。定位考慮不周，給出錯(cuò)誤的余量。

3)數(shù)據(jù)交接誤差。晚班和白班測(cè)量的數(shù)據(jù)不一致，不同測(cè)量人員測(cè)量思路不一致。

1.2 分段

1)分段拼板、小組立階段分段斷差不良，造成總組間隙超差。

2)分段拼板、小組立階段尺寸偏短、造成總組階段分段同步度不良。

3)總組階段精度控制不良，造成搭載階段總段板縫錯(cuò)位。

1.3 裝配、焊接

1)裝配順序及焊接順序影響。散貨船上三角艙及下三角艙裝配順序及電焊順序會(huì)引起切割和焊接變形，從而對(duì)旁板分段端面產(chǎn)生影響,因此需要確定最優(yōu)施工順序。

2)焊接收縮。散貨船上三角艙構(gòu)架數(shù)量大于下三角艙構(gòu)架數(shù)量，焊接前后方向收縮量不一樣。VLCC系列船甲板焊接收縮問(wèn)題也比較明顯。

1.4 天氣

天氣、溫度造成的鋼材熱脹冷縮比較明顯，對(duì)總長(zhǎng)有較大的影響，對(duì)分段的搭載影響也比較大。白天定位數(shù)據(jù)良好，間隙不超標(biāo)；夜間溫度降低，船體收縮，造成間隙超標(biāo)。大雨大霧也會(huì)影響儀器的測(cè)量精度。

1.5 累積誤差

累計(jì)誤差不可避免，只能盡量減小。特別是旁板分段，環(huán)段同步度沒有控制好，會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)的。一個(gè)旁板同步度不好，造成后面的旁板同步度可能都不好，往往越往后搭載，同步度也越差，特別是機(jī)艙分段累積的問(wèn)題較多。

2 主要切割區(qū)域

2.1 半船移位環(huán)縫處

由于受環(huán)段搭載端面同步度不良影響的集中，導(dǎo)致半船最首端環(huán)段，端面不良，旁板基本都在內(nèi)底尾部20 mm左右，為了借齊端面，要切割10～15 mm，甚至更多。 端面同步度不良的原因：

1)旁板總組時(shí)上口端面基本倒尾5～15 mm，為此，要求總組環(huán)段同步度控制在10 mm以內(nèi)。

2)旁板總組后尺寸偏小，搭載時(shí)保證總段下口結(jié)構(gòu)對(duì)位，總段上口保證前后間隙，因此造成端面上口在尾。造成旁板總組后偏小的原因是旁板分段本體端面不齊，總組后修正端面后，尺寸變小。

3)雙層底水平影響。雙層底分段水平如果首端相比尾端高，則會(huì)造成環(huán)段端面上口倒向尾端。因此船塢內(nèi)要加強(qiáng)雙層底分段首尾水平控制。

4)模擬搭載時(shí)未考慮左右旁板的同步度問(wèn)題。

2.2 大型總段移位大接頭

雙層底間隙小，旁板間隙大，雙層底切割20～30 mm，有時(shí)切割達(dá)40 mm。

2.3 船艏區(qū)域

艏部環(huán)段總組端面不良，船艏分段端面不好，也要切割30 mm左右。

貨艙環(huán)段首部有余量且船艏艉端有補(bǔ)償量，但由于船艏分段總組常有25 mm左右的端面差，所以此余量基本上被消耗掉。

2.4 船艉與機(jī)艙區(qū)域

貨艙尾部環(huán)段總組尺寸端面同步度經(jīng)常相差25～30 mm，造成余量切割；機(jī)艙區(qū)域分段由于分段線型大，分段在拼板組立階段不易控制，誤差積累易導(dǎo)致總組端面不良。

2.5 平行中體局部

平行中體區(qū)域旁板區(qū)域由于環(huán)段搭載端面累積誤差，累計(jì)修割約20～30 mm。

3 可控性分析

統(tǒng)計(jì)分析船舶全長(zhǎng)精度影響因素，確定可控因素，采取相應(yīng)措施，見表1。

表1 船舶全長(zhǎng)精度影響要因分析

4 船體總長(zhǎng)精度控制優(yōu)化措施

4.1 規(guī)范數(shù)據(jù)交接

規(guī)范分段定位過(guò)程中的數(shù)據(jù)測(cè)量行為，針對(duì)各船型制定標(biāo)準(zhǔn)的分段定復(fù)位數(shù)據(jù)交接圖(見圖1)，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),消除數(shù)據(jù)交接過(guò)程中的誤差。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交接

4.2 針對(duì)裝配焊接收縮采取措施

1)推廣并優(yōu)化分段定位過(guò)程中加放大接頭補(bǔ)償量。確定補(bǔ)償量是控制船體精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為減少搭載過(guò)程中分段長(zhǎng)度方向的余量切割，保留原始坡口，參照精度管理布置圖對(duì)各船型的地樣線施工進(jìn)行優(yōu)化，在地樣線施工過(guò)程中以焊接收縮變形因素為主，將補(bǔ)償量考慮進(jìn)去，定位過(guò)程中以增加了補(bǔ)償量的地樣線為依據(jù)(見圖2)，有效地減少了雙層底分段的切割，加速了雙層底分段的定位速度，并提高了原始坡口保留率，為裝配電焊施工創(chuàng)造了良好作業(yè)條件。

圖2 地樣線補(bǔ)償量加放施工

2)T型工裝推廣并改進(jìn)使用。為強(qiáng)制保留焊縫間隙，最大限度減少焊縫修割量，方便標(biāo)準(zhǔn)焊縫間隙的簡(jiǎn)單有效控制，制作標(biāo)準(zhǔn)焊縫間隙T型工裝件，見圖3。

圖3 T型工裝件制作及改進(jìn)

自從實(shí)行了這種工裝件之后，雙層底坡口的切割明顯減少了，有效的保留了坡口間隙，直接提升了分段的定位速度，并保留了原始坡口。 但是實(shí)施過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)最初的小工裝形式在吊裝中不方便分段進(jìn)行高低位置調(diào)整，因此對(duì)T型工裝的本體及使用形式進(jìn)行了優(yōu)化(見圖5)，更加方便現(xiàn)場(chǎng)吊裝使用。

3)總組定位時(shí)考慮適當(dāng)做大，總組時(shí)一般將肋距做大5 mm。

4)做模擬搭載分析時(shí)考慮實(shí)際定位過(guò)程為加放焊接反變形而把110尾端放低搭載，因此分析余量也要注意。

4.3 環(huán)段同步度的累積誤差及改進(jìn)

1)模擬搭載考慮分段上、下端面不良問(wèn)題，適當(dāng)將首端上口做長(zhǎng)5 mm。

2)分段本體精度方面，持續(xù)反饋，并及時(shí)預(yù)警，盡量降低其影響。

3)推廣利用兩邊塢壁大接頭在模擬搭載時(shí)保證左右環(huán)段同步度，針對(duì)模擬搭載時(shí)考慮左右旁板的同步度問(wèn)題，統(tǒng)一以塢壁大接頭為絕對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。

制定標(biāo)準(zhǔn)的模擬搭載端面同步度控制表(見圖4)，消除數(shù)據(jù)交接過(guò)程中的誤差，保證環(huán)段左右同步度，減少端面切割量 。

圖4 模擬搭載端面同步度控制表

5 效果

通過(guò)采取地樣線加放補(bǔ)償量及使用T形工裝等措施，使雙層底分段坡口二次切割率始終控制在較低的范圍，見圖5。

進(jìn)而由雙層底分段決定了縱橫隔艙分段，舷側(cè)分段，甲板分段的長(zhǎng)度相繼做長(zhǎng)，都體現(xiàn)出了各自的搭載定位補(bǔ)償量，減少了船體前后方向的切割，提高了各環(huán)段的原始坡口保留率。這樣既提高了定位效率，又保留了原始坡口，減少了后道裝配電焊工作量，降低了裝配電焊在搭載過(guò)程中消耗的工時(shí)。

通過(guò)控制舷側(cè)分段本體同步度及環(huán)段左右同步度等各項(xiàng)措施，使重點(diǎn)切割區(qū)域得到有效控制，提高了船體全長(zhǎng)的精度控制水平，減少了全長(zhǎng)誤差，達(dá)到了預(yù)期設(shè)定的散貨船船長(zhǎng)精度控制在80 mm，VLCC船長(zhǎng)精度控制在100 mm之內(nèi)的目標(biāo)。見圖6、7。

圖5 雙層底坡口二次切割率

圖6 精度管理實(shí)施后176KBC總長(zhǎng)走勢(shì)

圖7 精度管理實(shí)施后VLCC總長(zhǎng)走勢(shì)

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)船體項(xiàng)目總長(zhǎng)的精度控制管理，使船體總長(zhǎng)的精度得到有效改觀，但是對(duì)于溫度造成的鋼板收縮，對(duì)定位的影響，應(yīng)繼續(xù)分析。對(duì)于已經(jīng)實(shí)施有效的措施，做到常態(tài)化實(shí)行，使船體精度得到有效控制。