船體工程畢業(yè)設計

1、?？飘厴I(yè)設計（論文）?？飘厴I(yè)設計（論文）設計題目：設計題目：基于基于 pspcpspc 標準標準 50500dwt50500dwt 化學品船船體大合攏工藝化學品船船體大合攏工藝系系 部：部： 船舶與港口工程系船舶與港口工程系專專 業(yè)：業(yè)： 船體工程方向船體工程方向 班班 級：級： 船體船體 091303091303 姓姓 名：名： 孟建慶孟建慶 學學 號：號： 093701130324093701130324 指導教師：指導教師： 胡杰胡杰 職職 稱：稱： 講師講師 20122012 年年 5 5 月月目目 錄錄目目 錄錄.i摘摘 要要 .ii1 1 引言引言.11.11.1 現代造船模式現代

2、造船模式.11.21.2 課題簡介課題簡介.12 2 船臺總段大合攏的工藝準備船臺總段大合攏的工藝準備.23 3 船體總段大合攏工藝船體總段大合攏工藝.34 4 應對應對 pspcpspc 標準船體大合攏作業(yè)改進措施標準船體大合攏作業(yè)改進措施.34.14.1 涉及壓載艙區(qū)域總段組合方案優(yōu)化涉及壓載艙區(qū)域總段組合方案優(yōu)化.44.24.2 大型總段運輸工裝大型總段運輸工裝.54.34.3 精度管理方案精度管理方案.74.44.4 涂層保護措施涂層保護措施.104.54.5 外板項目作業(yè)要求外板項目作業(yè)要求.114.64.6 卡碼的使用規(guī)范卡碼的使用規(guī)范.114.74.7 關注重點關注重點.13總總

3、 結結.16參參 考考 文文 獻獻.19摘摘 要要由于國內船舶生產各種因素的不同，導致了國內現造船企業(yè)的發(fā)展規(guī)模和發(fā)展路線的不同，其主要原因在于精度造船和總裝造船的細節(jié)。無余量合攏的好壞直接影響到船體成形的精度系數，解決問題的關鍵是以適當的加放補償量來彌補其缺陷，船舶企業(yè)在客觀建造條件下，最大化地擴大分段無余量建造程度，改善與提高中合攏的工藝技術及各部門之間的管理協調，將解決分段造船的普遍性問題，對于船舶的精度控制、預舾裝、造船成本以及造船周期將有很大改善。pspc標準的出臺又為我國的造船企業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn)，課題將針對50500dw（c）化學品船的大合攏工藝方面進行改革，并對無余量建造和各部

4、門之間的協調管理進行一定的實踐。關鍵詞：船體；無余量；建造中合攏工藝；無余量分段總裝大合攏、船體成型精度控制；pspc 標準；1 1 引言引言大合攏的好壞直接影響到船體成形的精度系數，解決問題的關鍵是以適當的加放補償量來彌補其缺陷，船舶企業(yè)在客觀建造條件下，最大化地擴大分段無余量建造程度，改善與提高中合攏的工藝技術及各部門之間的管理協調，將解決分段造船的普遍性問題，對于船舶的精度控制、預舾裝、造船成本以及造船周期將有很大改善。隨著造船業(yè)的發(fā)展，國內各造船廠都已進入了精度造船的時代。無余量建造技術是精度造船的重要組成部分?，F代造船模式做了如下定義：以統籌優(yōu)化理論為指導，應用成組技術原理，以中間產

5、品為導向，按區(qū)域組織生產，殼舾涂作業(yè)在空問上分道、時問上有序，實現設計、生產、管理一體化，均衡、連續(xù)地總裝造船”。由于分段全部是無余量總裝、無余量上船臺合攏、無余量下船塢合攏，這樣對無余量分段合攏時的找正定位的精度要求很高，一旦控制不好，就會直接影響船體成型的精度。對現代造船模式的認識，指明了建立現代化造船模式應達到的目標。一直以來，各造船企業(yè)都以此為目標，不懈地改善自己的造船模式，提高自身的造船能力。其中，造船精度管理是現代造船模式中的一個重要特征和關鍵技術。1.11.1 現代造船模式現代造船模式現代造船模式體現船舶產品的設計思想、建造策略和管理思想的系統的組合，應用了先進的工程技術和科學管

6、理方式，其中以成組技術理論為基礎，以中間產品為技術導向，實現造船效率高，質量優(yōu)和安全水平高的不段提高。簡單的說，傳統的造船模式，其基本設計原則是解決“造怎樣的船”。而現代的造船模式在解決造怎樣的船”的同時還需解決“怎樣造船”的問題。中國造船工業(yè)經過二十多年的，特別是近幾年的飛速發(fā)展，模式和技術層面上都有了質的飛躍。但盡管如此，中國造船產業(yè)總體相對于那些造船大國在服務、技術明顯處于劣勢，在這種情況下，提高生產效率、提高產品質量將成為我國造船企業(yè)的發(fā)展方向。1.21.2 課題簡介課題簡介所謂化學品船應當被定義為液貨船，就是建造或改裝用于運載各種有毒的、易燃的、易發(fā)揮或有腐蝕性化學物質的貨船。典型的

7、船型是：雙底、雙舷、有一個連續(xù)的主甲板、有艏樓和艉樓、球首、球尾、帶首側推。50500 dwt(c)化學品船的分段無余量建造和大合攏工藝，它不僅工藝復雜，結構特點是貨油艙為雙層底、雙舷，而且甲板骨架設置在甲板上，縱橫艙壁均采用槽形艙壁，使艙內形成無骨架結構，以滿足特涂的要求。而且現代化科技水平要求較高，在整個設計中有著非常重要的地位。pspc 的英文全稱是 performance standard of protective coatings。所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準。本標準規(guī)定了對msc215（82）通過的 solas 第 2-1 條所述日期或以后簽訂合同

8、、安放龍骨或交船的不小于 500 總噸的所有類型船舶專用海水壓載艙和船長不小于 150m 的散貨船雙舷側處內保護涂層的技術要求。2006 年 12 月 8 日，國際海事組織正式通過所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準（pspc），標準的出臺又將船舶生產推向一個改革的高潮，面對壓載艙涂層保護新標準，誰能最快適應，誰將占得先機。中國造船界如果不跟緊國際造船的標準，依舊閉門造船，有可能再次拉大與世界造船強國的差距。本次研究主要內容是應對 pspc 標準船體大合攏作業(yè)的改進等方面。50500 dwt(c)化學品船的分段無余量建造和大合攏工藝的研究，將對其建造周期及造船成本提供主

9、要依據。此次的研究可以讓我很好的掌握大合攏的每一個環(huán)節(jié)，及其短板，對今后的學習和工作有著非常重要的意義。2 2 船體大合攏工藝船體大合攏工藝2.12.1 船臺總段大合攏的工藝準備船臺總段大合攏的工藝準備1)準備移動總段的設備。根據船廠的條件，可采用船臺小車、吊車、行車(車間內)等設備移動總段。2)準備測量儀器。精確性的儀器有設定的標桿、水準儀(或經緯儀)、卷尺等。3)總段定位用工具?；ㄌm螺絲、吊線錘、千斤葫蘆、千斤頂、墩木等均可調整定位。圖 2-1 船臺肋骨檢驗線槽鋼4)船臺勘劃定位線。船臺合攏區(qū)需勘劃船臺中心線、肋位線、肋骨檢驗線，見圖5)總段上勘劃定位線。總段上須有肋骨檢驗線、水平檢驗線和

10、總段船底中心線，見圖。圖 2-2 測量 205 總段合攏時的移動距離 a6)準備必要的技術資料。2.22.2 船體總段大合攏工藝船體總段大合攏工藝檢驗肋骨檢驗線和水平檢驗線以及基準總段裝焊、矯正完工、兩端接頭切割到位(不留余量) 合格后，移動或吊運總段至船臺找正定位，見圖。1)吊裝后續(xù)總段。將后續(xù)總段(205)吊至船臺合攏位置，合攏定位操作在 204 總段和 205 總段大接頭位置留有一定空隙。2)后續(xù)總段第一次定位。(1)總段船底中心線定位。用吊線法左右移動調整后續(xù)總段(205)首尾船底、甲板中心線和船臺中心線一致；(2)總段船底中心線和水線標高調整定位：用軟管水平儀或水準儀和標桿測后續(xù)總段

11、(205)首尾船底中心線和水線標高，高低移動調整至與設定的標高或基準線一致；(3)總段左右水平定位：用軟管水平儀測后續(xù)總段(205)首尾兩舷水平檢驗線，調整至左右水平。以上調整定位的方法相互制約，需經反復調整和測量后方能達到要求。掌握方法后，往往一次調整成功，合攏時間大大縮短。3)后續(xù)總段(205)第二次定位。(1)移動后續(xù)總段(205)。用花蘭螺絲或船臺小車將后續(xù)總段移動距離 a，使基準總段和后續(xù)總段對接落位。(2)對接后第二次定位。定位方法同一。平移后續(xù)總段，位置改變不大，較第一次易于調整定位。5)裝配大接頭區(qū)域的焊縫?？偠蔚诙味ㄎ缓筮M行接頭區(qū)焊縫的局部修割和裝配、點焊固定。裝配時點焊需

12、在船殼外部。6)散裝大接頭區(qū)域內的內部散裝構件。4 4 應對應對 pspcpspc 標準船體大合攏作業(yè)改進措施標準船體大合攏作業(yè)改進措施所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準的通過預示了 ppspc 標準建造的時代，pspc 重點在于保護涂層，不滿足標準要求將必須進行二次打砂涂裝，針對這一標準我國現在的技術難點和影響：1.涂裝工藝設施不足，2.延長造船周期，3. 加大建造成本，4 .缺少合格的涂層檢查檢驗人員，5.檢測、試驗設備和能力落后，因此船體大合攏根據 pspc 的標準而改進已成為當務之急。4.14.1 涉及壓載艙區(qū)域總段組合方案優(yōu)化涉及壓載艙區(qū)域總段組合方案優(yōu)化針

13、對 50500dwt(c)化學品船模擬 pspc 標準要求建造對涂層保護要求，針對總段組合的最大化作為總段組合策劃的主導思想，制定相應的優(yōu)化措施。4.1.14.1.1 作業(yè)工序調整作業(yè)工序調整根據 pspc 標準區(qū)域總段全部實施先分段完工后直接進入總段組合作業(yè)，總段組合完成交驗后再進行總段涂裝作業(yè)。4.1.24.1.2 破損焊縫預見性技術調整破損焊縫預見性技術調整以舾裝件完整及艙室完整為基礎進行總段策劃，每個艙盡可能不超過 2 條環(huán)縫大合攏作業(yè)焊縫，將破損率進行技術性均分，避免某一個艙集中破損造成超標，總段涂裝前基本上達到舾裝件完整狀態(tài)。4.1.34.1.3 區(qū)域艙室優(yōu)化組合區(qū)域艙室優(yōu)化組合以

14、涂裝前區(qū)域性完整為主導要求，盡可能減少涂裝后的施工作業(yè)覆蓋面，以實現對涂層保護的最大化，結合 4.22 破損焊縫預見性調整因素，對全船區(qū)域進行總段組合范圍劃分：(1)外區(qū)底部區(qū)域：組合為gd31、gd2、gd3s、gd5p、gd5s、gd8、gdl0、gdllp、cdl2 等 9 個總段；(2)外區(qū)旁板區(qū)域：組合為 gslps、gs4p，s、gs7ps、gsl0ps、gsl3，s 等5 對旁板總段；(3)機艙區(qū)域：組合為 g3d31p、g3d3ls 共 2 個總段；(4)艉尖艙區(qū)域：為 g2d4l 總段：(5)艏尖艙區(qū)域：為 gdl5、g2d5l 共 2 個總段。涉及 pspc 標準要求的區(qū)域

15、設置成24 個總段，具體見圖圖 4-1 總段組合及搭載流程圖4.24.2 大型總段運輸工裝大型總段運輸工裝總段大型化組裝及先組后涂工藝工序改革后，對型線比較大的艏尖艙區(qū)域總段gdl5、g2d5l，機艙區(qū)域 gd3l，艉部區(qū)域 g2d41 總段需設置專用運輸工裝，以 gdl5 為模型進行工裝設計，門架規(guī)格使用跨度為 8 m、負荷 50t 的門架，見圖。圖 4-2 gd15 總段運輸工裝4.34.3 船體合攏改進作業(yè)船體合攏改進作業(yè)4.3.14.3.1搭載過程中的精度控制搭載過程中的精度控制pspc 標準要求涂層保護必須實施精度管理?？傃b階段控制，主要是對船塢大合攏斷口數據對合及對余量的地面切割工

16、作，減少對接開刀或余量切割帶來的涂層破損，該船斷口數據對合，主要采用預搭載方式進行控制，余量地面預切割則采用預搭載和模擬搭載兩種方式進行控制。組裝精度控制組裝精度控制(1)底部分段組合：大接縫處的焊接收縮量一般在 2.4 mm，考慮到分段切割完余量后不能完全拉靠(一般空 5 mm)，定位時大接縫位置的肋距公差控制在 0 一+5mm 左右，不考慮收縮問題。bg 段定位時斷口角尺與 d 段斷口角尺平齊，bg 段在組裝過程中將平臺定高。10 mm，彌補支撐墩木下沉的影響。底部總段前后斷口不留補償量，實際的焊接收縮量僅 2，4mm，裝配間隙可以作為補償。整體端面以齊口處理，并且畫出 100 mm檢查線

17、及余量切割線，切割余量誤差控制在 3 mm 以內。(2)旁板分段組合：重點控制旁板的平直度，以外板為定位基準點，內殼板作為參考。斷口肋距的控制與對應的底部分段相一致，控制在 05 mm，避免與底部段對接后結構錯位。同時分段的長度與對應底部分段長度必須控制一致。旁板與 bg 段對接縫的焊接收縮量同樣在 4 mm 以內，旁板的下口不留補償量，由于總段不可能完全按理想狀態(tài)到位，所產生的裝配間隙即在 05 mm，可以抵消焊接收縮量。所以無論是旁板段的下口還是 bg 段的上口都不留補償量另外在旁板余量劃線時，將旁板前后、下口余量全部劃出，包括內殼板、肋板、橫槽壁，遺漏任何一項都將影響總段的余量切割效果，

18、增加油漆破損面積。4.3.24.3.2 預搭載作業(yè)方案預搭載作業(yè)方案(1)外區(qū)底部組合：gd2、gd3s 及 gd5p、gd5s、gd8、gdl0 由于受場地和分段供應時機影響分兩個單元在 1#預裝場按預搭載模式進行總段組合作業(yè)，見圖 3。圖 4-3 外區(qū)底部組膈圖(2)外區(qū)旁板總段組合：gslp、gs4p、gs7、gslop 整體在靠近 400 t 龍門吊機場地進行預組合作業(yè)，見圖 4。(3)gdl 總段組合：gdl 總段中的 d31、s31ps 組合完成后，將 3d3l 與 s31 進行吊裝組合，s3 1 與 3d3 l 對接定位后按裝配作業(yè)程序裝好卡碼，然后吊裝 2d31 分段進，將余量

19、切割完成后卸下來；dl、bclp，s 組合完成后，gd2 進棚涂裝前運至 gdl 組裝場地，進行拉靠預組合，見圖 5。圖 4-4 gd1 總段組合(4)艏尖艙區(qū)域總段，gdl5 總段預組合：3d51 分段吊裝定位后，將 2d51 分段吊裝預組合，數據調整及余量切割完成后，將 2d5l 卸下，見圖 6。圖 4-5 gd15 總段預組合gdl5 總段電焊作業(yè)基本完成后運 gdl2(p)、gdl2(s)位置對 gdl5+bcl5ps 與d14+bgl4p，s 對接環(huán)形端口進行預組合。4.44.4 涂層保護措施涂層保護措施涂層保護工作集中在總段涂裝作業(yè)后，所以施工策劃規(guī)定，凡涉及到壓載艙區(qū)域的總段作業(yè)

20、均實行先組后涂工藝，總段交付涂裝前完成焊縫抽真空密試工作及火工作業(yè)，大合攏斷口的焊接變形矯正作業(yè)也已經結束，比如 bg 段上口的背燒矯正作業(yè)在總段交付涂裝之前完成。4.4.14.4.1 吊運轉場對涂層的保護措施吊運轉場對涂層的保護措施(1)分段總段運輸時，必須在分段，總段與車體接觸之間墊好木板，木板面鋪上防護膜，保護涂層的同時注意運輸安全；(2)分段，總段吊裝過程中，必須充分考慮鋼絲繩的防護工作，分段在滿足強度剛性要求的情況下盡可能少加強，對預測可能掛碰區(qū)域考慮對鋼絲繩進行包裹防護；(3)分段總段吊裝之前必須對塢墩提前鋪設防護膜，并敷好滑石粉；(4)分段，總段吊裝放置盡可能在未接觸塢墩前進行靠

21、位，減少拉移動作，保護外板油漆。4.4.24.4.2 施工作業(yè)對涂層的保護措施施工作業(yè)對涂層的保護措施進行作業(yè)的大合攏縫需鋪設三防布進行保護，焊縫兩邊各 1 000 一 1 500 mm 區(qū)域位置需鋪設防火材料，防止氣割、氣刨、焊接火花損壞涂層；具體區(qū)域安排如下：(1)艏尖艙區(qū)域 3d51 平臺全部使用防火材料鋪設；(2)bg 段平臺位置全部鋪設防火材料；(3)bgl 進艙及 bgl、bg2 對接縫兩邊各 1 000 mm 位置均鋪設防火材料；(4)其他 bg 段對接均設置一個出入口，從入口到對接縫通道鋪設防火材料，對接縫兩邊各 1 000 mm 鋪設防火材料，其他出口設置成應急出口，不作工作

22、進出使用；(5)sl、s15 從工作孔到與機艙前壁、防撞艙壁整個通道鋪設防火材料；(6)s3、s6、s9、s12 從工作孔到對接縫處鋪設防火材料，對各層平臺從通道至接縫位置以及接縫兩邊各 1 000 mm 范圍均需鋪設防火材料；(7)sf41 平臺面，2d41、2d42 各進人口至接縫處均鋪好防火材料，為確保安全作業(yè)及應急逃生該區(qū)域不設定進口；(8)3d3l 等壓載艙部分平臺面全部鋪設防火材料。4.54.5 外板項目作業(yè)要求外板項目作業(yè)要求外板作業(yè)的動火作業(yè)直接破損壓載艙的涂層，所以需對外板作業(yè)進行完整管理。(1)涉及到壓載艙區(qū)域焊接作業(yè)的分艙標志、肋骨號標志、頂推標志、側推標志、公司名等標志

23、在分段制作階段由 qc 把關安裝完整。；(2)跨大接縫位置的標志的補裝必須在總段組合完成后進涂裝前完成；(3)總段組裝階段主要工作是船名、港籍名安裝，外底標志補裝工作；艉尖艙區(qū)域不設置任何拉碼，牽拉耳環(huán)設置到艉樓甲板位置；(4)外區(qū)的結構水線在總段組合階段完成，以甲板(或平臺)為基準勘劃結構水線，并按照要求堆焊標志；(5)總段階段完成舯水尺安裝工作；(6)總段階段完成全船外板批、補、磨及火工作業(yè)項目。4.64.6 卡碼的使用規(guī)范卡碼的使用規(guī)范4.6.14.6.1 卡碼對涂層破損計算卡碼對涂層破損計算卡碼對涂層破壞計算單位為卡碼與母材焊接端頭往外延伸 100 mm，見圖。圖 4-6 卡碼對涂層破

24、損計算面積4.6.24.6.2 短碼規(guī)格要求短碼規(guī)格要求局部在破損范圍，以此船短碼長度 200mm 為準，目前的為 250mm 見圖 ll。圖 4-7 短碼規(guī)格4.6.34.6.3 長碼規(guī)格要求長碼規(guī)格要求長碼長度規(guī)格以跨過對接口前后縱、橫結構 50 mm 為準，一般肋距 600800mm，長碼的長度規(guī)格一般為 700 一 900mm。4.6.44.6.4 卡碼的使用布置要求卡碼的使用布置要求(1)外區(qū)底都：為避免卡碼進艙，因此主要在內、外底板非結構面處安裝。(2)旁板區(qū)域：按計劃 sg2 焊接卡碼舷側外板、內殼板均安裝在壓載艙的結構面，未按計劃組合的卡碼裝在非結構面進行 co2 焊接作業(yè)；(

25、3)艏尖艙區(qū)域：原則上裝在艙外；(4)艉尖艙區(qū)域：卡碼全部裝在艙外。4.6.54.6.5 卡碼使用數量控制卡碼使用數量控制(1)p，s 對接卡碼使用：短碼使用 200mm/個，長碼使用 800 mm/個，長碼：對接縫實肋板橫向對接位置，將實肋板與內底板外底板緩焊角焊縫采用間斷焊連接固定。圖。圖 4-8 p/s 對接卡碼及前后分段對接圖(2)前后分段對接：縱向前后對接分段?？v骨與內底板、外板緩焊角焊縫裝配階段進行間斷焊，球扁鋼預先采用短碼裝配。開好 c02 坡口(3)s 段等其他區(qū)域同上。4.74.7 關注重點關注重點4.7.14.7.1 艉尖艙區(qū)域艉尖艙區(qū)域 g2d41g2d41，制作現場安裝

26、工裝代替這些臨時吊碼以避免舵葉、螺旋槳、軸吊裝臨時吊碼對艉尖艙涂層造成破壞。4.7.24.7.2 艏尖艙區(qū)域艏尖艙區(qū)域 gb51gb51、g2d51g2d51g2d5l 與 g2d41 的重量導致 s15 端口與防撞艙壁的對接處發(fā)生錯位開刀，以及涂層被破壞，因此需重點關注。4.7.34.7.3 加油站區(qū)域甲板結構加油站區(qū)域甲板結構u6、u7、t6 三個分段中分割一部分與 s 段組合然后再涂裝，使得壓載艙的油漆破壞達到最小。具體斷開位置如下(左右對稱)：u6、u7 分段，甲板面在距離 u6s6 大接縫 2100 處沿原設計焊縫斷開，甲板面的主結構(大 t 型材)則分別在 frll5，l7200、frl23 咒 17200 處沿原設計焊縫斷開。t6 分段，沿 jukiuk、clkdlk 處的焊縫斷開，見圖。圖 4-9 焊縫斷開示意