毕业设计精度控制在1100TEU集装箱船建造中的应用终稿精品Word文件下载.docx

1、2.2 集装箱船船体建造质量要求 22.3 集装箱船建造在精度管理方面所存在的问题 23 关于1100TEU集装箱船的精度控制研究 33.1 1100TEU集装箱船的主尺度 33.2 1100TEU集装箱船建造过程中的精度控制 43.3 有关1100TEU集装箱船的补偿量和收缩量控制 63.4 1100TEU集装箱船船体装配时反变形的缝隙补偿 63.5 HS12分段的现场精度控制 7结 论 14致 谢 15参 考 文 献 16摘 要随着世界航运贸易的迅速发展，集装箱船具有日益广阔的开发前景。目前，世界上主要得集装箱班轮公司都已经建造或正在订造集装箱船，集装箱船越来越成为亚欧航线和亚洲到美西航线

2、的主流船型。然而对于船舶而言，精度控制是船舶建造过程中的一项关键技术，精度控制是保证船舶运营过程中的重要因素。本文将以1100TEU集装箱船为研究对象，通过对船体建造生产过程中关于精度方面有关问题的研究分析，制订相应的解决措施方案与质量控制技术，试图通过在后续船只建造中的应用，不断的进行总结和完善。关键词： 船舶建造；集装箱船；精度控制AbstractWith the rapid development of world trade, shipping container ship has increasingly broad development prospects. At present

3、, the major container liner in the world has been built or are the order make container ships, container ships asia-europe routes and Asia become the mainstream of the west route to beautiful boat. Yet for ship is concerned, precision control is in the process of shipbuilding a key technology, preci

4、sion control is to guarantee the important factors ship operating process. This paper will take 1100TEU container ships as the research object, by ship hull building process of the relevant problems about the precision analysis, formulate corresponding solutions to plan and quality control technolog

5、y, the ships are built in the subsequent attempts through the application, continuous carry on the summary and perfect. Keywords: Ship building, Container ships, Precision control1 引言进入21世纪以来，随着科学技术的不断发展，和管理科学化、现代化的要求，现代造船理念不断更新，造船模式从“整体制造模式”、“分段制造模式”，到“分道制造模式”、“集成制造模式”的发展，然而要推行现代化的造船模式，我们需要构建合理的理论框

6、架，探讨正确的造船理论和应用方法，因此，我们需要更加开拓我们的思维，从历史的角度和发展的眼光，用全面和整体的概念建立先进的造船体系。然而，精度控制在船舶建造过程中担任了一个相当重要的角色，因此，要提高造船工业的整体水平，就必须在精度控制方面加以推进改善，开发和引进先进的测量技术，改进加工工艺，减少修正量，提高工作效率，降低成本，以保持船舶的各项技术性能，使船舶质量得到保证，从而总体提高船体的建造水平。然而，随着技术的不断发展，造船市场也出现了以往前所未有过的繁荣，其中，集装箱船的建造与运输的迅猛发展显得尤为突出。集装箱船是高技术、高附加值产品，是目前世界上重点发展的高端船型之一，尤其是在日、韩

7、等先进造船国家。集装箱运输因具有“快速、安全、优质、廉价”等特点而得到了快速的发展。然而，中国作为世界第三造船大国，与之相比，国内船厂由于接触大型集装箱船的时间较晚，而且在船体结构建造精度控制方面存在较大的基础差距，因此，在集装箱船的建造精度质量技术上的差距显得更为明显。因此，本文将以1100TEU集装箱船为例，分析精度控制在船舶中的应用的优缺点，研究和制订适合中国船厂集装箱船建造精度的质量技术方案，无论是对造船技术的开发，还是建造质量的控制管理，无疑将具有积极的工程应用意义。2 1100TEU集装箱的精度控制2.1 集装箱船船体精度质量特点在船体建造过程中推行精度控制是企业发展生产、加快科技

8、进步的客观需求，并在确保船体建造质量、缩短建造周期、提高造船生产管理技术和管理水平等方面显现出其突出的特点：第一，保证船体建造质量。第二，节省工时，缩短周期。第三，减少消耗，降低成本。第四，提高生产技术的综合水平。第五，促进科学管理。2.2 集装箱船船体建造质量要求船体建造是集装箱船建造的关键环节，船舶舾装生产侧重于“安装、调试”，完成采购设备等安装和调试功能，比较而言船体建造则完全是船厂自己“生产”出来的，代表了船舶企业最基本得水平和能力，所以船体质量是造船企业的生命，它直接影响到一个企业的生存和发展问题。由于集装箱船船体建造质量的优劣对船舶运营影响巨大，因此各方对其船体建造质量的要求相对其

9、它船舶要高。因此，无论是船东还是船厂对集装箱船船体建造质量管理的关注点都放在对船体精度质量的控制上。2.3 集装箱船建造在精度管理方面所存在的问题精度管理的基准包括：补偿量标准、收缩公差标准、基准线标准、参考线标准、检查次序标准、部件加工和装配标准、信息传递和管理标准等。 建立各种类型分段的“精度测量表”标准形式,对同一类型的分段,其测量基准、测量点和测量方法应该是一致的,并应得到精度管理点的认可；“精度测量表”的编制者应了解所采用的计算机系统提供数据的特点；计算人员也要了解分段制造过程中经常发生的问题,并针对解决这些问题提供有效的测量数据，把精度控制与质量验收有机地结合起来, 以便更好的解决

10、问题。精度管理标准是根据船厂长期精度管理的经验总结出来的，代表一个船厂的精度管理水平，同时，还要在实践中不断完善。图2-3显示了整个精度管理的循环过程，即PDCA过程（PlanDoCheckAction）。图2-3 精度管理的PDCA过程3 关于1100TEU集装箱船的精度控制研究3.1 1100TEU集装箱船的主尺度如图3-1，本船为1100TEU的集装箱船，是用来装运集装箱的：图3-1 1100TEU集装箱船本船航区无限，单浆，柴油机驱动，带有方尾板，首侧推，襟翼舵的全焊缝船。它有连续主甲板，双层底分布于首尖舱与机舱舱壁之间。该船设有首楼，尾楼和在尾部的甲板室，甲板室内设有桥楼，居住区，公

11、共区，食品库。货舱区域为箱形双壳船体。主要尺度及参数如表3-1：表3-1 主要尺度及参数总长147.87m垂线间长140.30m型宽23.25m型深11.50m设计吃水/结构吃水7.30m/8.50m载重量13760t主机型号MAN B&W 7L58/64 MCR9730 kw 428 rpmCSR8757 kw 428 rpm服务航速19.6 kn （at CSR）3.2 1100TEU集装箱船建造过程中的精度控制船体建造时一个工序多、时间周期厂、手工操作量大的生产过程。因此，要实施精度控制必须把建造全过程分解成若干个控制阶段，通过各阶段的有效控制，达到尺寸精度控制的目的。3.2.1 下料过

12、程下料过程要建立零件精度可追溯制度，包括龙门切割、半自动切割、自动切割过程。具体做法是在切割后填写零件精度检测表，初期可以对涉分段合拢缝的主要零件（如：外板、内壳板、甲板、纵骨、横梁、纵桁、肋板等）进行检测。3.2.2 分组部件装焊小组立（部件装焊）重点要注意T型材的精度，包括：1. 焊前检查来料精度2. 焊后检查尺寸精度3. 检查形位精度并进行校正3.2.3 平面拼板在平面拼版过程中要重点关注划线精度，包括：2. 采用的钢盘尺是否符合要求（年检、全船统一）3. 要划出切割检查线和分段装配检查线4. 要记得焊前和焊后尺寸变化，为同类型船积累数据3.2.4 平面分段划线对平面分段划线后的精度控制

13、项目包括：1. 采用经纬仪检测十字中心准线是否正确2. 检测基准线及四周的检查基准线是否正确并留有铳印3. 纵骨定位尺寸确定4. 各种结构加强划线尺寸确认5. 预合拢缝和大合拢缝的型材和板材的坡口方向是否符合图纸要求6. 边缘质量是否符合要求7. 平面各部件安装位置是否符合图纸要求8. 板架变形是否符合企业标准3.2.5 分段建造在分段建造过程中应注意：1. 分段制造单位在接受平面板架前要到精度管理班落实该平面板架是否经精度管理班签字确认。分段制作单位只能接受经过精度管理班签字确认的平面板架。2. 分段装配后要进行焊前和焊后的精度检测，对超差部位要及时进行修理。3. 向总装部提供符合建造精度要

14、求的精度检测数据，供分段合拢用。3.2.6 分段合拢在分段合拢过程中进行精度控制时，应注意：1. 要依据基准线对分段合拢精度进行优化。2. 尽量采用船体三维精度测量系统进行模拟合拢，以减少合拢过程中的修割，并提高合拢效率。3. 要记录（或绘制合拢精度图表）分段合拢过程出现的修割和垫板部位，并提供给工艺部门，便于后续船进行调整余量或补偿量。4. 船舶下水后要进行总结，并在公司精度管理推进组的例会上报告，经过讨论制定出改进措施。3.3 有关1100TEU集装箱船的补偿量和收缩量控制1. 双层底框架及结构预制，横向每档纵骨间距（630mm）加1mm焊接收缩量，纵向每三档肋距（2100mm）加1mm焊

15、接收缩量；2. 双层底内底板放线，横向每档纵骨间距加0.5mm焊接收缩量，并在L14分段半宽方向两边各加2mm补偿量，纵向每三档加1mm的焊接收缩量；3. 支撑舱壁，航向每档纵骨间距加1mm的焊接收缩量，并在两侧与边舱纵边的合拢口各加10mm的补偿量，高度方向在与内底板合拢口加15mm，纵向不加；4. 边舱分段的平台及水平桁在合拢口加放5mm的补偿量，分段下口加放15mm的补偿量。3.4 1100TEU集装箱船船体装配时反变形的缝隙补偿一般相对扁平的分段，焊接收缩在高度上分布不均，会出现较明显的双向挠曲。其中甲板、舱壁等平面分段和上层建筑半立体分段由于刚性比较小，挠曲变形容易在合拢时调正，而双

16、层的底部（舷侧等）分段的刚性大，挠曲变形对合拢有很大影响，可以预设结构的反向偏移来抵偿建筑过程中的挠曲变形，即反变形法。通常双层底高和舷边舱宽在1.01.5m的底部和舷侧分段，若无特别措施限制变形，反造法和正造法的纵向平均挠曲分别为下挠0.50.8mmm和上挠0.40.6mmm，横向平均挠曲分别为下挠1.11.5mmm和上挠0.81.3mmm，而且两个方向的变形产生叠加，分段四角的偏差相当明显。船台合拢后通常会产生首尾上挠，挠曲量与船体型深有关，通常型深710m的中小型船，对应的首尾端平均上挠量在0.50.8mmm，即型深越大挠曲越小。为了抵消上挠，通常设置船台反变形，即以定位总段的龙骨前后端

17、为基准点，将船体前后段分别按照预估的挠曲量绕基准点偏转降低。与分段发变形同理，需对结构分界面的间隙进行补偿。3.5 HS12分段的现场精度控制以下，就以HS12分段为例阐述精度控制在集装箱船建造中的应用：3.5.1 分段说明1本分段长宽高为：18850224996252本分段重量141744吨。重心纵向位置FR76-2342，横向位置距中11056mm,垂向位置BL8006.5mm。3图中未注明切口均为010。4本分段肋距700mm。5无特殊说明，左右舷均为对称。6构件端部切口处均需进行包角焊。7未标注焊角高度均为5。8纵剖面均为右舷朝左舷看。9横剖面按肋位号箭头方向。指右为向艏看，指左为向右

18、看。如图3-2为舷侧部位的纵舱壁的分段结构图： 图3-2 纵舱壁分段结构图3.5.2 HS12下料精度控制根据放样所提供的构建样板、草图、样杆和数据，在钢板上准确的描绘出构建的切割线及加工线。如图3-3为HS12分段型材下料图：图3-3 分段型材下料图为了减少余量，增加精度控制的质量，在下料过程中将零件合理排列。以减少偏差，偏差范围应符合精度标准，如图表3-2：表3-2 下料精度标准项目精度管理标准范围允许范围长度偏差2.03.0宽度偏差1.52.5曲线外形偏差 14m直线度 4m18m 18m1.01.22.01.52.5开孔切口3.5.3 HS12组件装配精度控制在组件装配过程中，为确保装

19、配过程中的效率及精确度，组件装配的零件应在分段工作图中注明，若将其绘成组件装焊图册，更有利于确保部件、组件施工质量。如图3-4为HS12部分小组装组立图：图3-4 小组装组立图在部件装配过程中对于焊接有各种要求，如图3-5就是陶瓷衬垫CO2气体保护焊坡口型式的相关要求：图3-5 陶瓷衬垫CO2气体保护焊坡口型式3.5.4 HS12分段装配的精度控制分段装配工作主要有三项内容：1选择分段装配基准面和工艺装备；2选择合理的装配程序；3选择合理的焊接程序。如图3-5为HS12分段外板草图：图3-5 HS12分段外板草图分段装配部分项目的精度标准可参见表3-3：表3-3 分段项目及精度标准精度标准标准

20、允许分段长度偏差平面46曲面8分段宽度偏差构件安装位置偏差构件垂直度分段正方度481015分段扭曲度203.5.5 基准面的精度控制在施工中我们只着重于船体饿部件，各分段的精度控制，而往往忽视了在装配过程中的基准面测量精度，从而产生零、部件、分段装配划线、装配间隙、装配位置等误差积累， 致使分段形成了不平，不直，挠捩等变形状态。分段中的肋板、肋骨，纵骨、纵桁等构件，由于加工中产生的构架的端头角度、高度、宽度、长度偏差，在部装过程中如一些扶强材或框、圈之类的零件，故无法发现和消除这些偏差，只有在分段装配时才反映出来，因此必须予以控制。目前工厂广泛采用座标式胎架，而分段在盔标式胎架上制造有相当部分

21、构件是处于胎架支撑的空档之中（俗称软档）。若按常规方法装配，那么双层底分段、纵横交叉进行装配定位，上述误差无法发现，当一纵一横地装配结束后，这些偏差己导致了分段的不平度、构件端头角度等误差。所以分段构架装配的基准面控制测量是唯一消除积累误差的有效方法。在测量中为消除积累误差，避免重新拆装，定会增加重复劳动，在纵横向构架到位后， 先进行构架与基准面铺板的平面角接缝的定位，随后是所有纵横构件相交节点处的一面垂直角接缝定位。另一面垂直接缝置于垂直状态，不予装配定位。待所有纵横构件装好后，用激光水准仪或水平软管进行基准面测量，调整纵横构架符合水平公差要求3mm，随后再用线锤检验节点处未定位一面角接缝的

22、垂直度，进行定位，然后检查构件结合线，对合线精度控制在2mm以内。如果构件节点处的角接缝的间隙成楔形或例楔形的喇叭口时，当未超过构件板村厚度的间隙，特装配定位焊后，可采用焊接手段加以弥补。若超过构件板材厚度的间隙，说日月构件在加工过程中严重超差，应予以割换。这也同时给零件加工数据提供了分析依据，决不允许采用强制手段，硬拉、硬撑弥合构架的间隙。只有这样才能将零、部件、装配划线、装配间隙、位置等所造成的积累误差减少到最小允许值。结 论船舶建造市场广阔但竞争激烈，我国造船相对日韩存在技术方面的劣势，特别是在船体精度控制方面差距较大。国外先进造船国家已经在船舶精度控制方面有所突破,如日立造船公司有明工

23、厂已经做到从下料直到大合拢,实现了分段全方位无余量,均以补偿量代替余量,并且已从船体扩展到舾装、管系,达到了全方位无余量，而国内精度控制技术虽也已开展多年,但目前大多数船厂仍然立足于分段无余量上船台,对于从零件下料即开始以补偿量代替余量的全过程精度控制技术研究推广程度较差,缺乏对补偿量的理论研究。因此我们因借鉴国外先进技术，增强国内竞争力。致 谢三年的大学时光，就这样悄无声息的过去了，我们快毕业了，毕业论文使我们交给母校的最后一份儿答卷了。为了能完美的完成这份儿答卷我要感谢学校所有老师对我的照顾，特别是我们的论文指导老师杨耕新杨老师，近几个月来，在从论文选题到中期的收集资料，再到最后的论文修改

24、定稿，杨老师都对我进行了耐心的指导，帮我开拓思路。在杨老师的细心帮助和精心教导下，我如期顺利的完成了论文的写作，同时也上完了大学生活中最后的也是最重要的一课。最后我仍然要感谢大学三年所有教育我的老师们，感谢我的母校江苏海事职业技术学院。谢谢！参 考 文 献1 纪卓尚,刘玉君.造船精度控制技术的探讨M.造船技术.1996（9）2 王勇毅.船体建造工艺学M.北京:人民交通出版社,19893 李沁溢国外先进船体建造技术现状和发展趋向J造船技术，20074 张庆英.船舶工程创新理论与精度控制技术M.北京:人民交通出版社，20035 刘馨潞.船体分段无余量建造与分段中合拢的实践J.中国水运.2007（11）6 孙靖靖,王任意,陈俊贤.浅谈某型船船体建造精度控制J.广船科技.2009（2）