试论18000t中薄板船分段制造精度控制

试论18000t中薄板船分段制造精度控制

赵华

沪东中华造船（集团）有限公司

摘要：随着海上交通行业不断的发展进步，船舶作为海上交通出行的重要交通工具，得到了各界的关注，提高船舶制造精度，减少返工，实现高精度生产，通过对18000t中薄板船分段制造技术了进行全面的分析，从而为船舶提供全新的分段制造方式。针对18000t中薄板船分段制造技术中的精度分析、精度补偿、反变形设计内容进行了详细的分析，进而根据实际测量的数据进行详细分析，以此进一步验证制造精度控制情况。

关键词：分段制造技术；精度分析；精度补偿；反变形设计

引言：现如今，船舶制造技术逐渐发展，船舶的精确度也得到了全面提升，传播质量得到了保证，但是随着科学技术的发展，船舶精度可以得到根本上的发展，借此也可以让船舶交通行业得到全面的发展。船体分段建造技术发展至今日益成熟，进度技术也得到改进，但是现阶段，对于18000t中薄板船面还缺少相应的基础数据，无法完成精确地测算，想要保证18000t中薄板船的精度，保证船体质量，就要进行精度控制研究。

一、18000t中薄板船分段制造精度技术

想要对18000t中薄板船分段制造精度进行全面的了解，就需要明确18000t中薄板船建造的基本流程，18000t中薄板船按照从零件到搭载的顺序开展建造活动，具体的顺序如下：零件、部件、组件、分段、总段、搭载。在完成前两项后，船体底部就已经基本成型，而上半部分包括了部分部件、组建完成。在这个建造过程中，部组件施工极为关键，因此在对18000t中薄板船进行建造的过程中，要对部组件施工进行全面的分析，制定具体的施工方案，并掌握船体存在收缩变形的具体规律[1]。

在结束了具体的施工方案后，还要对分段焊接阶段出现的总变形进行预测，但是，目前国内的造船技术较为有限，现代化程度不高，想要进行精确地预测，还需要借助理论计算法、工艺手册等数据进行分析，并且从分段焊接变形、公差造船尺寸链等内容出发，对18000t中薄板船的制造进行优化。因为18000t中薄板船对建造技术要求较高、本身结构较为复杂的船体，因此选择了图谱简化近似计算法。经过对比分析后，综合考量图谱初步测算数据和同类型18000t中薄板船的建造数据，确定最终的船艇数据，需要注意的是，两种18000t中薄板船必须要具有相同的施工工艺和结构特点，而且分段建造之所以会产生变形，主要是受到焊接的影响，因此还要对火工进行矫正。

二、18000t中薄板船分段制造精度实测分析

为了进一步验证上文的18000t中薄板船分段制造精度控制思路，本文选择了实际的机舱底部分段作为实际案例，根据试验得到的变形规律和施工工艺进行详细的分析，并且展开具体的计算。在对该机舱底部分段进行施工的过程中，施工顺序如下：外底板、纵骨、中龙、旁龙、肋板、内底纵骨、内底板、舷侧纵桁、2甲板与内底板间壁板、2甲板。综合分段划分图，以及分段划分出来的基本结构，可以发现：机舱底部分段的双层底高度H为1200mm，而分段长度L为13000mm，分段半宽B为4200mm。对比工艺手册中分段焊接的工艺规章，在对机舱底部分段进行制造的过程中，采取的是八号方案，确定了具体的分段方案后，还要确定分段焊接过程中产生变形的相对缩短值与曲率，最后根据公式，计算得出理论数据[2]。

根据图谱可知：Δt、Δb、C1、Cb等数据，具体数据参数分别为：8.4×10-4、13.2×10-4、9.6×10-6、9.4×10-4，根据具体参数，得到机舱底部分段的总变形情况，包括长度、半宽的收缩情况和挠度情况，具体数据如表1所示，计算公式如下：

长度收缩：ΔL=Δt×L

半宽收缩：ΔB=Δb×B

长度挠度：F1=C1×L2/8

半宽挠度：Fb=Cb×B2/8

表1机舱底部分段的总变形情况

以18000t中薄板船的横向焊接收缩量为实际案例，根据原有的18000t中薄板船施工经验，当18000t中薄板船的分段半宽数据为5m-7m，那么横向焊接收缩量应该控制在4mm-9mm范围内，也就是说变形施放数据为3.0mm/m。根据实际测量数据可知，18000t中薄板船的底部分段的实际施放量是上述经验数据的三分之一，因此实际施放量为0.96mm/m。根据上述内容可知，分段纵向每米0.8mm出现焊接收缩的现象，而纵向每米1.5mm会出现反变形；横向每米1.1mm出现焊接收缩的现象；横向每米0.5mm反变形。根据局实际测量的数据，分析纵向、横向的补偿数据，并且结合实际的建造工艺，对类似船分段建造经验进行总结。比如，可以采用胎架角钢进行固定，构件可以采用部件或者组件进行施工，完工后可以进行火工矫正，以此缩小数据出入。在此基础上，还会得到18000t中薄板船的船体结构最为合理的焊接收缩和变形施放数据如下：

纵向焊接收缩应该取原有经验数据的二分之一，也就是1mm/m，而底部分段甲板在拼装后的分段阻力阶段焊接收缩应该取原有经验数据的三分之一，也就是1mm/m。此外，底部分段纵向变形补偿也为1mm/m。但是考虑到机舱段收尾处变形较大，应为1.5mm/m，其他部分可以根据实际情况确定具体施放数据，最多0.5mm/m，或者不予施放。

总结：综上所述，在实际发展的过程中，18000t中薄板船的船体结构、船体特点、船体材料等内容各不相同，因此在采用船体分段建造技术的过程中，精度无法保证，进而会影响到18000t中薄板船的使用，本文能通过对18000t中薄板船分段制造进度控制技术的深入研究，深入了解了精度分析、精度补偿、反变形设计等方面的技术内容，并且通过实际的船体数据测量进行了深入的分析，明了18000t中薄板船分段制造精度的控制措施。

参考文献：

[1]刘镇，袁起.18000t中薄板船分段制造精度控制[J].广东造船，2016，35（6）：53-54.

[2]韩方永，张超.薄板船体分段精度控制技术[J].建材与装饰，2016（39）.