散貨船CM節(jié)點(diǎn)精度控制

馬磊 王少華

摘要：本文提出了一個(gè)關(guān)于散貨船CM節(jié)點(diǎn)精度詳細(xì)的設(shè)計(jì)方法和控制過程，主要是用于在船體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分的裝配和焊接階段對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精度控制，這對經(jīng)濟(jì)上是非常有利的。在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的裝配精度方面，可以成為未來造船業(yè)的一個(gè)非常有利的標(biāo)桿。

關(guān)鍵詞：CM節(jié)點(diǎn)散貨船精度控制

一、前言

在幾十年甚至多年以前，造船的工廠就開始按照關(guān)于公差與配合的理論，探索船體建造的過程，在這個(gè)探索的過程中，船體的主體部分的建造，船體零件尺寸的誤差，船體零件的幾何尺寸的控制都進(jìn)行了比較深入的研究。其中可以根據(jù)公差與配合理論變化的規(guī)律，來進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證可以滿足精度的要求。經(jīng)過長時(shí)間的理論性研究與實(shí)踐我國的造船業(yè)水平已經(jīng)得到了非常大的提升，尤其是在裝配水平方面，但是對于船體的結(jié)構(gòu)的精度，還依舊有缺陷，需要得到有效的改善。同時(shí)，因?yàn)榇w關(guān)鍵技術(shù)的定位超差或者定位錯(cuò)誤，造成返工返時(shí)，都造成了非常大的影響，使它的精度受到了非常不好的影響，隨著船工船廠等相關(guān)方的越來越高的重視，關(guān)鍵船體的建造技術(shù)需要更高的提升，因此，研究散貨船CM節(jié)點(diǎn)精度控制有十分重要的意義，它主要體現(xiàn)在下面的幾個(gè)方面，第一個(gè)就是對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位置，按照認(rèn)可的工藝來進(jìn)行施工，使它可以達(dá)到可以接受的質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，保證計(jì)算可以在建造中得以應(yīng)用。第二個(gè)就是對已知的高應(yīng)力區(qū)域等船體易碎點(diǎn)提供一種降低風(fēng)險(xiǎn)的控制方法。第三個(gè)就是可以縮短造船周期，提高船的質(zhì)量，降低成本，提高我國在造船行業(yè)國際上的影響力。

二、關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)建造監(jiān)控技術(shù)簡介

船舶的整體設(shè)計(jì)必須建立在健全的結(jié)構(gòu)工程、先進(jìn)的建造技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制之上。然而，船舶的壽命不斷受到許多損害。例如，船體會(huì)受到各種碰撞、機(jī)械磨損和腐蝕，其狀況會(huì)受到操作條件的影響，而這些條件可以通過各種方式得到緩解和控制。

談到結(jié)構(gòu)方面，船體部件和連接件的性能取決于詳細(xì)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，詳細(xì)的施工方法、施工方法和質(zhì)量管理，包括質(zhì)量控制的程度，以及結(jié)構(gòu)的疲勞特性也都對性能有非常大的影響，最重要的船體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)和操作經(jīng)驗(yàn)也需要被考慮到。有研究提出，有些結(jié)構(gòu)區(qū)域發(fā)生故障的概率更高，這些關(guān)鍵位置主要是指發(fā)生高力或發(fā)生裂縫和其他變形或其他結(jié)構(gòu)破壞的地方。

關(guān)鍵的船體結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，其裝配過程中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)位、焊接缺陷、其疲勞強(qiáng)度的產(chǎn)生、材料缺陷、不良的裝配和施工工藝，導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力集中、板材粗糙。人工裝配、焊接錯(cuò)誤等會(huì)產(chǎn)生一定的關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)缺陷，所以說控制施工精度，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，船體結(jié)構(gòu)，就是要精確識別，所以它是有效提高船舶建造質(zhì)量、提高船舶整體水平和延長使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)。

三、關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)位置的確定

關(guān)于關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)位置的確定，首先要在結(jié)構(gòu)建造，精度監(jiān)控時(shí)進(jìn)行有效的精度設(shè)計(jì)，然后畫圖紙送審并獲得認(rèn)可，建造過程中的檢驗(yàn)傳播生命周期內(nèi)的檢驗(yàn)這三個(gè)階段，以37000 dwt散貨船為例，具體介紹了關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)，建造監(jiān)控技術(shù)，散貨船設(shè)計(jì)及建造過程中的應(yīng)用。

3.1 關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)位置的確定

船舶結(jié)構(gòu)的大部分關(guān)鍵區(qū)域都是在結(jié)構(gòu)應(yīng)力的過渡區(qū)域，關(guān)鍵區(qū)域不連續(xù)性與未對準(zhǔn)的主要構(gòu)件有非常大的關(guān)系，如果主要構(gòu)件沒有能夠按照規(guī)定許可進(jìn)行準(zhǔn)確對位，即便是增大對位的方式，他也仍然會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，并且使其他的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生精度下降，質(zhì)量發(fā)生問題。

3.2 關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)，裝配定位的設(shè)計(jì)監(jiān)控

以船艙板旁邊的材料與底板的連接處為例，在設(shè)計(jì)監(jiān)控主要是為了確定船體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的幾何位置，并繪制相關(guān)的cm圖冊來指導(dǎo)現(xiàn)場的生產(chǎn)， 首先，按照船體貨艙結(jié)構(gòu)圖內(nèi)完成抵邊的建模，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)對位理論線朝向。然后選用合適的尺寸完成裝配樣板的創(chuàng)建，計(jì)算出檢驗(yàn)線距離裝配點(diǎn)的距離，確保檢驗(yàn)線能夠與內(nèi)底板100毫米標(biāo)記線對應(yīng)，節(jié)點(diǎn)裝配樣板圖要準(zhǔn)確無誤。最后要再根據(jù)分段所處的傳承范圍區(qū)間內(nèi)對板的厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪制節(jié)點(diǎn)船體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)建造監(jiān)控圖來表達(dá)不同位置的裝配檢驗(yàn)樣板，檢驗(yàn)線位置以及裝配中超差的處理方案，船體結(jié)構(gòu)的建造監(jiān)控圖。

3.3 關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)，裝配定位的生產(chǎn)監(jiān)控

3.3.1 預(yù)裝配階段的監(jiān)控

第一，要檢查關(guān)鍵位置，需要進(jìn)行預(yù)裝配的焊接，坡口和間隙是否滿足cms的要求，如果不符合要求，則需要按照要求來進(jìn)行改正。第二，通過裝配檢驗(yàn)樣板來檢驗(yàn)樣板檢驗(yàn)位置是否對準(zhǔn)精確，對準(zhǔn)精度是否符合c ms的要求，如果不符合要求，就按照要求進(jìn)行改正，第三，對于一部分非常關(guān)鍵的位置，如三板相交的節(jié)點(diǎn)，不管是十字頭相接的節(jié)點(diǎn)，還是板面相接的節(jié)點(diǎn)，都必須使他們的精度達(dá)到要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，船廠質(zhì)檢員都應(yīng)該確保該檢測出的中板兩面都已經(jīng)標(biāo)識出檢查對準(zhǔn)用的參考線，并按照參考線的結(jié)果來進(jìn)行標(biāo)明，接頭處的構(gòu)件的準(zhǔn)精度要符合cms的要求。第四，當(dāng)船體建造完成的時(shí)候，進(jìn)行裝車的過程中，檢測人員還要對上個(gè)階段工作人員進(jìn)行檢測的項(xiàng)目再一次進(jìn)行檢測，核對，校確保所有的完全符合船體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)建造監(jiān)控圖的要求。

3.3.2，裝配與焊接階段的監(jiān)控

在分段裝配階段，關(guān)鍵船體結(jié)構(gòu)裝配的定位監(jiān)控中，主要是包括焊接前和焊接后兩個(gè)階段，要對這兩個(gè)階段分別進(jìn)行控制，首先，對于在分段裝配階段進(jìn)行裝配的關(guān)鍵位置構(gòu)件的焊接，坡口和艦等應(yīng)該在焊接錢就進(jìn)行檢查，確保要滿足cms的要求。第二，裝配檢驗(yàn)樣板要檢查關(guān)鍵位置是否對準(zhǔn)精度要求的構(gòu)件，是否符合cms的要求。

四、結(jié)語

CM節(jié)點(diǎn)的建造監(jiān)控是整個(gè)船體建造中非常關(guān)鍵的一環(huán)，目前，世界上的各型船廠，最后的cm節(jié)點(diǎn)控制要領(lǐng)不相同，但是他一些檢驗(yàn)方法本質(zhì)上都是一樣的，由于對施工操作的不同要求，生產(chǎn)過程中都會(huì)存在或多或少的差異，給制造者，檢驗(yàn)者都帶來一定的復(fù)雜性。但是不管是造船廠如何，船建造時(shí)都要仔細(xì)查驗(yàn)cm節(jié)點(diǎn)控制要領(lǐng)，進(jìn)行施工細(xì)節(jié)方面的明確，要體現(xiàn)出理論設(shè)計(jì)方面的嚴(yán)謹(jǐn)邏輯，使整個(gè)工藝流程清晰明了。

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