李久龍 杜鶴 孫龍超

摘 要：在現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，進(jìn)行船舶建造的精細(xì)化是當(dāng)前船舶制造業(yè)面對(duì)的課題。通過(guò)采用分段規(guī)劃和結(jié)構(gòu)劃分的方法，對(duì)于船舶進(jìn)行多段工藝技術(shù)的升級(jí)，例如嵌補(bǔ)總段的技術(shù)應(yīng)用，能夠在船舶搭載、建造周期等方面實(shí)現(xiàn)高效科學(xué)的建造效果。

關(guān)鍵詞：兩段建造；嵌補(bǔ)技術(shù)；船舶建造

船舶建造是一項(xiàng)工序復(fù)雜，工期較長(zhǎng)、技術(shù)性要求較高的工程，其中船舶搭載是重要的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行船舶建造周期的規(guī)劃上，要將這一環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的研究。例如通過(guò)船舶整船建造周期的管理方法，進(jìn)行船舶制造過(guò)程中的技術(shù)改進(jìn)，通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的船舶搭載方式，采用靠近機(jī)艙分段和總段作為定位的分段規(guī)劃技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)船舶貫通，對(duì)艏艉部位進(jìn)行依此基準(zhǔn)搭載建造的實(shí)施，提高船舶搭載速度的潛能挖掘。

1、船舶建造與兩段建造技術(shù)概述

分段安裝是將船體分段或總段在船臺(tái)上組裝成完整船體的工藝過(guò)程。分段在船臺(tái)上的安裝方式常用有：

1.1船體建造以總段形式在船臺(tái)上安裝的方法稱(chēng)為總段安裝法。通常以船中后面的某總段作為基準(zhǔn)總段，再向首、尾方向依次安裝其余總段，以便使尾部提早安裝主機(jī)與軸系，縮短船臺(tái)建造周期?？偠伟惭b法有利于預(yù)舾裝作業(yè)，船體焊接變形小，此方法適用于小型船體建造。船體建造以雙層底分段為基礎(chǔ)先全部安裝完工，然后將其上部平臺(tái)板、甲板等能形成層次的分段逐層安裝，但機(jī)艙及尾分段需提早成形，首分段通常待多層分段安裝至達(dá)到首分段高度后再行安裝。層式安裝法要求同層次同型分段同時(shí)裝焊完工上船臺(tái)，有利于施工管理，又利于分段預(yù)修理精度管理及船臺(tái)預(yù)舾裝工作，故適用于中型船體建造[1]。在船體建造時(shí)將船體分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的建造區(qū)，以每個(gè)建造區(qū)的中心底部分段為基準(zhǔn)，各自按塔式安裝法建造形成“島”，最后在“島”與“島”之間以嵌補(bǔ)分段連接成完整船體的建造方法。島式安裝法船臺(tái)施工面更大，適用于更大型船體建造。

1.2為縮短船臺(tái)建造周期及解決船臺(tái)長(zhǎng)度不夠問(wèn)題，還有兩段造船法。兩段建造法，是進(jìn)行分段安裝時(shí)對(duì)大接縫余量的處理通常采用的方法是余量在合攏時(shí)“套劃”，即對(duì)基準(zhǔn)分段在分段建造過(guò)程中就將大接縫余量割除，其它分段在建造時(shí)將一端的大接縫余量割除，另一端待分段安裝時(shí)按先定位的相接端頭劃余量線后割除，這種傳統(tǒng)的方法，能確保大接縫間隙，至今仍適用于薄板結(jié)構(gòu)的船體分段與中大型船體首尾區(qū)域的分段安裝。大型船舶船體中部分段從零部件號(hào)料起不留余量與分段預(yù)修整后無(wú)余量安裝的方法，大接縫采用間隙允許5～8mm加襯墊的單面焊是近年來(lái)船體建造精度管理探索得到的最有效措施。

2、兩段建造實(shí)施依據(jù)

傳統(tǒng)的船舶建造工藝和建造理念必須要予以突破。打破常規(guī)工藝?yán)砟睿瑢で笮碌乃悸穼?shí)現(xiàn)搭載速度的提升，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施等，進(jìn)行工藝技術(shù)的創(chuàng)新，將兩段建造法運(yùn)用到船舶建造工作中，最終實(shí)現(xiàn)正確的解決兩段合攏處的技術(shù)問(wèn)題。利用原有的設(shè)備和設(shè)施的改進(jìn)，達(dá)到有效縮短船舶建造周期的目的[2]。

2.1兩段建造在船舶建造中需要先進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析和分段總段的規(guī)劃及劃分。以某船舶建造工程為例，該船舶的貨艙區(qū)域，被劃分為多個(gè)區(qū)域，包括12環(huán)、1環(huán)和10環(huán)，在環(huán)形大接縫的位置，將主板和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)齊，壓載艙設(shè)計(jì)為縱骨架式樣，上邊艙和底邊艙，采用橫骨架的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)1環(huán)到10環(huán)的建造合攏總段的規(guī)劃，在任意一環(huán)中，運(yùn)用嵌補(bǔ)的方式，總段由甲板舷側(cè)予以劃分，舷側(cè)部分采用分段組成的方式，分為C或者D型。

2.2在生產(chǎn)模式上，根據(jù)船舶的設(shè)計(jì)要求，前期采用半島建造的方案，船塢內(nèi)的半島定位經(jīng)過(guò)落墩，得到半島區(qū)域雙層底的全段下塢，根據(jù)沒(méi)有搭載的分段總段作業(yè)量，進(jìn)行綜合性的評(píng)估，例如分段總組狀態(tài)、工作負(fù)荷以及分段保有量等。搭載的順序，從總段進(jìn)行定位，從下到上逐一進(jìn)行總段的搭載。

半島起浮落墩后傳統(tǒng)搭載方式和兩段建造法的對(duì)比

方式性質(zhì)船塢搭載周期縮短天數(shù)

傳統(tǒng)搭載依次搭載 50 7

兩段建造法半島同步搭載 43 7

2.3采用兩段建造的方法，對(duì)于總段嵌補(bǔ)可以實(shí)現(xiàn)精度的控制?？偠蔚拇蠼涌p實(shí)行完整的精度測(cè)量之后，將已搭載的區(qū)域進(jìn)行端部平面度的調(diào)整。嚴(yán)格控制總段的嵌補(bǔ)改造的精度，對(duì)于嵌補(bǔ)的總段整體建造精度進(jìn)行控制[3]。

搭載區(qū)域的進(jìn)度控制的內(nèi)容包括船舶橫剖面的斷差，總段的主尺度，底端面的水平度。為了避免出現(xiàn)總段嵌補(bǔ)的時(shí)候出現(xiàn)大接縫形成的板縫夾角的V型。導(dǎo)致焊接焊縫發(fā)生嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)為了保證大接縫的間隙得到有效的控制，進(jìn)行尺寸的控制，在12毫米范圍內(nèi)。

3、定位點(diǎn)的選取

兩段建造法總段嵌補(bǔ)區(qū)域?qū)τ诙ㄎ稽c(diǎn)的選擇，是在總段嵌補(bǔ)的區(qū)域機(jī)構(gòu)的無(wú)余量搭載的前提下進(jìn)行一次定位作業(yè)的完成。選取的重點(diǎn)必須得當(dāng)，因此一旦發(fā)生不當(dāng)?shù)倪x取，就會(huì)造成重點(diǎn)部位出現(xiàn)焊縫間隙較大的情況，對(duì)重點(diǎn)部位要進(jìn)行控制，測(cè)量點(diǎn)的選取包括：頂邊艙的端面的三點(diǎn)控制區(qū)域，如斜板焊縫、甲板焊縫和舷頂板的焊縫間隙；選取底邊艙進(jìn)行端面三點(diǎn)控制下的外板焊縫間隙，進(jìn)一步控制外板肋骨之間的間隙，增加端面外板的測(cè)量點(diǎn)，進(jìn)行外板間隙的控制和配合，包括首尾端面的底邊艙的測(cè)量[4]。

結(jié)語(yǔ)

縮短船舶的建造周期是船企關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在傳統(tǒng)的建造工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行造船技術(shù)的改進(jìn)是必須長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作。兩段建造法，采用嵌補(bǔ)總段的技術(shù)，利用現(xiàn)有設(shè)備提高生產(chǎn)效率，壓縮船臺(tái)周期，合理安排勞動(dòng)力，并根據(jù)船企生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行改進(jìn)，提高船企的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[4]徐柏鑫，龍映玲，瞿雪剛.船舶建造模式研究[J].船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師，2014，（6）：43-45，50.

（作者單位：1大連海運(yùn)重工集團(tuán)有限公司；

2南通京華鋼結(jié)構(gòu)有限公司（大連分公司；大連海運(yùn)重工集團(tuán)有限公司）