黃智翔　葉安章（浙江省舟山市港航管理局，浙江　舟山　316000）

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中小型船舶分段無余量建造工藝的實踐

黃智翔葉安章
（浙江省舟山市港航管理局，浙江舟山316000）

摘要：本文首先簡單介紹了中小型船舶分段無余量建造工藝實踐的內容及方法，然后對分段變性控制對策進行總結，最后提出了中小型船舶分段無余量建造技術實施策略，以期能夠提高我國船舶建造技術，為我國船企發(fā)展奠定堅實的基礎。關鍵詞：中小型船舶；分段無余量；建造工藝

在我國經濟發(fā)展中，海洋水運事業(yè)占據(jù)了舉足輕重的地位，船舶建造技術為海洋水運事業(yè)的發(fā)展打下了基礎。近些年，我國船舶建造技術發(fā)展迅猛，開始將分段無余量建造技術應用在中小型船舶建造中，縮短了造船時間，提高了船舶質量，促進了我國海洋水運事業(yè)的發(fā)展。在中小型船舶建造工程中，分段無余量建造技術以其獨特的優(yōu)勢，使船舶建造達到了全面機械化的水準。

一、工藝實踐的內容和方法

分段無余量建造的關鍵是確定各構件在各個施工階段中的補償量。這需要對船體結構補償量的類別、數(shù)值、補償時機與方法等進行深層次的綜合考慮。當前針對中小型船舶的特點，從實用出發(fā)，可重點考慮主要的收縮變形和補償，以及建造過程中的變形控制，在綜合分析各種因素產生的累積效應后確定近似的補量。分段無余量建造的重點就是對各種補償進行相對準確的量化。其中零件切割縫隙補償根據(jù)切割機的實際測量結果定；反變形補償根據(jù)預設的反變形工藝方法進行計算而得；其余各施工階段的收縮補償采用實驗法測定，即采用現(xiàn)行的施工工藝進行多組實驗，測量平均收縮量，然后統(tǒng)計其數(shù)學期望，并作相應的修正。零件最終的補償量由各階段的補償構成。由于各階段收縮變形的傳遞和疊加都極為復雜，其綜合效應尚無法統(tǒng)計，目前僅限于在變形相對簡單的分段上探索無余量建造，并假設各種收縮變形的傳遞和疊加都是線性的。

二、分段的變形控制措施

分段的收縮變形可以設置補償量抵償，單純的均勻撓曲變形也可預設反變形抵償，盡管都無法做到精確。撓曲和扭曲的組合變形則相對復雜得多，其規(guī)律難以琢磨，目前通常是采取一定的工藝措施控制變形。第一，分段結構采用流程化制作，提高組件、部件比例，避免變形累積。第二，采用剛性胎架，強制約束焊接變形。第三，分段內部結構加強，制約焊接變形。第四，用COZ氣體保護焊替代手工電弧焊，降低焊接熱量的輸入，從而減少變形。第五，優(yōu)化焊接順序，對稱施焊，減少焊接變形并使變形盡量對稱.避免扭曲過大。第六，嚴格控制焊腳尺寸，減小變形。第七，利用分段翻身后施焊產生的應力抵消部分變形應力。同時還可以施加反向變形的外力，如將分段四角支撐且中部放置壓鐵等，加大反向變形的應力。

三、中小型船舶分段無余量建造工藝的實施

在中小型船舶建造中存在較多的問題，比如技術人員的水平良莠不齊，精確管理力度不夠，流水線式的造船模式，科研力度不足等原因，導致分段無余量建造技術發(fā)展較慢，所以，當前必須要對中小型船舶建造中的存在的問題進行深入研究，使分段無余量建造技術能夠被廣泛應用。

（一）結合船體結構來判斷最佳分段

當前，我國分段無余量造船技術仍處于發(fā)展階段，大都是在變形比較規(guī)則的分段中應用該種技術，尤其是平直底部、平臺、甲板、艙壁等部位。如果零部件的轉角過多，施工空間過小，變形控制達不到設計要求，那么使用分段無余量建造工藝，不但會延長施工時間，而且不能使建造實現(xiàn)全面機械化，建造質量根本達不到標準要求，使得資金投入過多。所以在建造中小型船舶時，必須要從實際出發(fā)，有針對性地應用分段無余量建造技術，最大限度地提高工程質量，縮短工期。

（二）科學利用補償?shù)窒呗?/p>

眾所周知，利用分段無余量技術來建造中小型船舶時，不管是零件、部件，抑或是總段、分段，都有可能出現(xiàn)變形的情況，導致建造質量不達標。所以，必須要測定及分析零部件和分段的變形補償，從實際出發(fā)，科學處理采集的數(shù)據(jù)，得出實際補償量，進而控制變形。第一，將分段前后端全攏補償量進行合并。第二，將各內部縱向補償量進行合并，將所有內部縱向補償量都調整到0.5mm/檔，也就是說，在給各結構劃線時，必須使其肋距達到0.5mm，端部對齊時需要將甲板端當作標準，利用裝配間隙來彌補內部偏差。第三，對橫融壁、甲板的橫向補償量進行轉移。拼接甲板時，必須保證每條縫都必須無限接近1mm，不需要對結構進行補償，只用對拼接間隙進行調整；橫向半寬最好縮至2.5mm，甲板邊緣焊接縫隙則需要接近1mm，總計為3.5mm；制作橫向部件時，半寬最好縮至5mm。統(tǒng)一將壁板和甲板內部的補償轉移到外側，同時將其調整為4mm，安裝橫壁時，必須要和甲板邊進行對齊，利用裝配間隙來彌補內部偏差。第四，對外側壁及內圍壁的高度補償量進行統(tǒng)一。各壁板高度補償量最好都達到7mm，同時，下端口和扶強材高度都統(tǒng)一對其補償10mm，使上建層高度達到要求。

（三）工藝實踐

完成分段結構補償量和精度控制后，需要在放樣及建造過程中使工藝設計和管理達到統(tǒng)一。文章將15000kW海洋救助船員1A4分段當作案例，對其進行分析，首先完成施工后，對其精度進行測量，基準半寬誤差范圍是-1.0mm～2.0mm，基準長度誤差范圍為-2.0mm～2.5mm，基準高度誤差范圍是1.0mm～3.0mm，從整體來看，都達到了預先設置的精度目標。而且各端面基本上都是平整的，只有前端面外側壁存在較大的偏差，由于此處曲形結構是散裝的，導致焊接收縮稍微比相鄰結構大。對該船其他無余量建造分段進行測量時，發(fā)現(xiàn)各分段的精度基本上都達到標準要求，不需要對其進行修整。而且，造船企業(yè)在推行新工藝時，船舶生產技術水平和企業(yè)管理水平都得到了較大程度地提高。

結語

總而言之，中小型船舶分段無余量建造技術有其獨特的優(yōu)勢，在建造船體時，應用該造船技術，不但能夠大幅度提高施工質量，而且還能縮短建造周期，使船舶建造實現(xiàn)機械化作業(yè)，不斷提高造船技術，為我國造船事業(yè)的發(fā)展奠定基礎。

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