船舶建造工艺技术及其改进思路分析

船舶建造工艺技术及其改进思路分析

王天行

扬州中远海运重工有限公司，江苏 扬州 225211

摘要:船舶建造行业是国家经济社会发展过程中的重要组成部分，目前造船业的主要问题在于造船技术工艺相对比较落后，立足实际，改进造船工艺势在必行。本文先是对目前国内船舶建造行业的发展现状进行分析，并在此基础上就如何进行改进以及未来发展趋势，浅谈了个人的观点与认识，以供参考。

关键词:船舶建造；现状；技术改进；发展趋势

一、船舶制造工艺的现状

（一）缺乏必要的发展实力

相比于其他国家的造船工厂，我国的造船工业发展比较缓慢，生产力强度不够，工艺方法也不够先进；我国造船厂的人员配置也有所不足，尤其是技术水平高的员工严重不足，导致生产管理中存在许多不够完善之处，克服困难的能力低，为我国造船工业的发展带来了消极的影响。除此之外，受国际贸易萎靡及21世纪初盲目增产扩建的影响，国际航运所需求的船只远远低于市场拥有量，供大于需，银行对船舶行业又收紧贷款，所以很多中小船厂倒闭或被兼并，甚至转产其他领域；受越南等国家的低人力成本船厂的冲击，普通的中小船厂无单可接。

（二）船舶建造工艺呈现较大的改善

以往，我国的船舶制造公司大多都不敢进行创新，或在进行创新生产方面缺乏胆识和魄力，缺乏创新型人才和创新思路。而随着新时代的来临，以及世界船舶行业的稳定发展，近年来的船舶建造工艺在许多方面得到较大改善，比如，替换以往的船舶工艺散装方式，采用新的工艺形式进行改进和完善。事实证明，中国现在的工艺水平已经基本达到世界顶尖标准，LNG、石油钻井平台、航母等都能自主设计及制造，CCS规范在我国某些领域，比世界其他国家的行业规范还要严格，这也使得我国的船舶制造业发展水平得到较大程度的提高。

（三）促进壳、舾、涂等环节一体化发展

促进壳、舾、涂等环节一体化发展，在最大程度上促进我国船舶制造行业的发展形成了一定的空间性，而且，也有利于各种技术的全面整合和完善化发展，促进船舶行业在制造过程中的设计环节与生产环节实现有机协调，同时，进一步促进这两个环节与管理环节积极互动，为我国船舶制造业未来发展提供了更多的可能，为船舶行业的稳定发展提升了经济效益。但是，为了适应当前船舶制造业的发展需要，应该对该项操作做出改进，融合先进的操作技术。

二、船舶建造工艺技术

（一）船体建造工艺技术

中大型的船体展开建造工作时，我国零件下料主要通过TBIBON软件进行实现。在此基础上和光电切割技术以及数控切割技术相互结合，可以让前期号料切割的工作量有效减轻。加工船体板材时，其中会存在折边和曲度的材料，此时可以通过切割后成型加工的方式进行实现。加工材料可以通过水火成形加工法或滚压机进行冷弯处理。很多船厂在目前这种数字技术飞速发展的时代对相关技术进行改进，材料的弯制成型处理可通过数控弯板机进行实现。现阶段我国建造大型船舶时，应用以数控T排弯制并且以T排为肋骨的自动化专用设备，其中球扁钢和角钢是主要的加工对象，具有很高的效率和精度。实际装配船体零部件时，很多船厂为了将生产效率提高都应用T型材，把装焊机和高精度切割机相互结合。现阶段对零部件进行装配时依然应用人工方式展开，为了对装配精度进行保证，主要在胎架上或平台上进行曲面装配和分段立体工作，总段位移和定位通过应用三位液压定位机进行实现，以此让定位变得更加精准。

（二）涂装工艺技术

在整个建造过程中，船舶涂装是十分重要的阶段，此阶段主要在基底表面将涂料涂上，这样可以让船舶获得装饰和防护的双重效果。展开船舶的涂装工作时，一般有废弃物和粉尘以及有机化合物等污染的产生，在我国进行涂装时效率一般比较低，和国外一些先进船厂相比还有一定差距。但针对涂装工艺来说，我国也有着自己独特的优势，涂装的耗时和材料的消耗相比国外船厂更少。船舶涂装的规定厚度一般需要4层才可以实现，但其中还具有比例不均匀的情况，所以现阶段我国急需一种可以满足工艺要求并具有良好环保效果的涂层加温技术。

（三）焊接工艺技术

每个船舶企业都有着不同的造船模式，所以展开具体建造时也会产生不同的焊接方式和焊接装置。对于一些小型船舶企业来说，一般情况下主要应用整体造船模式。造船时的平板拼接主要通过硅整流式变压器电弧焊进行实现，通过此方式将船体和管道的焊接完成。针对于一些规模比较庞大的造船厂来说，主要应用分段造船模式。平板主要通过晶闸式埋弧焊接和二氧化碳气体保护焊接的方式共同完成，管道的焊接工作主要通过手工电弧焊和TIG焊完成。在船舶的焊接工艺技术中，自动化焊接和二氧化碳气体保护焊是主要的发展趋势。最后针对一些大规模重型造船企业来说，一般会应用集成造船的模式，主要利用电气焊工艺将区域焊接完成，通过TIG焊和二氧化碳气体保护焊将管道的焊接完成。

三、船舶建造工艺改进思路分析

（一）研究全新概念的造船技术

为了高效、经济、优质地制造双壳体船舶，美国以并行工程理论为指导，研究和开发了新一代的船舶设计和制造技术。原来由数千种零件构成的船体中部，只采用两种形状和尺寸标准化的组件，它们分别由全自动的压板机和12头装配焊接机器人制造。三块厚度在20毫米左右的钢板的焊接缝，全自动焊接装置只需行走一次便完成全部焊接作业。通过全自动浸涂获得的涂层有特别强的附着力和密度，使用寿命可超过船龄。船体和舾装都采用自动拼装焊接的模块化的建造方法。这样，船舶中部结构的钢材加工不再需要数控的号料切割设备、三芯辊、油压机、型材冷弯机等。船舶的主机和推进等系统采用复式结构，以增强船舶在海上的生存能力和货物装载量。波形结构的船体有较大的吸收碰撞和触礁产生的能量的能力，可更有效地防止海损事故。

在该项技术开发中，充分考虑“绿色制造”问题，尽最大努力减少造船对环境的影响。采用单道焊，使焊接产生的有毒气体骤减，并可在密闭的环境中施焊。采用无排放的浸涂技术消除了对水资源的污染。钢材利用率几乎达到100%，不浪费资源等。最近，美国又完成了船体曲板数控激光成形加工技术的研究开发。德国应用自动化的激光焊接技术制造夹层状的船舶的非主体的甲板平台和上层建筑结构。

（二）打造专业的船舶制造工艺人才团队

现阶段，我国船舶制造领域的根本优势是具有相应数量的技术型人才。唯有打造起综合素质较高的技术人才团队，船舶制造企业才会有更强的综合竞争力。对专业船舶制造工艺人才团队的打造，主要可从以下方面着手。首先，对船舶制造工艺人员进行教育、培训，让他们能够将从书本中学习到的知识更加好地应用于实践操作当中。其次，定期组织专业性的培训活动，在培训工作结束以后，应当对参与培训的人员进行考评，进而从根本上加强船舶制造工艺人才的整体实力。除此以外，在专业团队打造环节，还应高度重视技术工作者的操作能力是否有所增强，注重其是否能够完全看懂设计图纸，同时掌握如何根据设计图纸开展相关操作，并且将其运用于相应的船舶制造过程。最后，对全部管理者进行培训，创建相对健全的管理机制，保证船舶制造所有过程的稳定性，从而大大提高船舶制造的效率及质量。

四、结语

综上所述，我国船舶行业的快速发展要求改变以往的船舶建造理念和模式，立足实际不断创新船舶建造方法，既要优化顶层设计，又要加大建设力度，多角度提升我国船舶建造行业的可持续发展。

参考文献

[1]倪磊.深水海洋工程船建造工艺研究[J].船舶标准化工程师,2020,53(05):113-116.

[2]孙宜强,王波,陶江平,陈炜.船舶低噪声建造工艺发展思考[J].造船技术,2020(06):54-58.