造船工艺肋板拉入法的研究

中图分类号：U673文献标识码：A 文章编号：

1、 内容摘要：

传统的船舶建造肋板装配工艺切口较大，需要散装补板，增加许多焊接与打磨的工作，也容易把补板搞混淆，造成返工，影响分段建造周期。同时对船体结构强度也有一定削弱。

为了充分发挥现代造船模式的产能，发挥平面分段流水线的功能，纵骨装焊自动化，提高生产效率，减少分段装焊变形。我们成立了由相关技术人员及管理人员参加的肋板拉入法课题组，进行了一系列的研究与试验工作， 并最终完成该课题及进行现场实际应用。本课题研究成果在今后同类型的散货船及油船的双层底和舷侧分段的制造中获得了广泛应用，这对提高平直流水线的生产效率，以及减小双层底及舷侧分段的补板数量有着重大意义。

2、 试验过程

为了确定肋板拉入的流程与各工艺参数，课题组共进行了五次试验，各次试验的目的、参数及结果如表1所示：

表1 肋板拉入法的试验

3、 肋板拉入流程的确定

通过以上的各次试验及分析，本课题确定了以下的肋板拉入流程：

(1) 检查纵骨安装精度。

肋板拉入前，必须先检查纵骨的安装精度。具体精度标准如下：

装配公差： ±1.0mm

图1 试验 图2 腹板与底板的垂直度误差

纵骨腹板与底板垂直度： ≤1.5mm(图2所示)

纵骨边缘直线度： ±1.5mm

(2) 检查肋板切割精度。

肋板拉入前，必须检查肋板的切割精度，具体要求如下(以10m长肋板计算)

外形尺寸切割精度(长度)： ±3.0mm

外形尺寸切割精度(高度)： ±2.0mm

两端切口间距 ±3.0mm(图3所示)

图3 肋板的切割精度

(3) 肋板下口槽钢的安装

由试验可知，当肋板穿越多档纵骨时(7档以上时)，由于肋板长度方向刚度太小，会产生很大的变形，因而，必须在肋板的下口固定槽钢以增加肋板的刚度。槽钢的固定可以采用本课题设计的夹头。

(4) 肋板起吊与卷扬机牵拉操作

肋板拉入由一台行车与三台卷扬机的牵拉共同完成。对于后续肋板的拉入，卷扬机钢索从前面肋板的切口依次穿过。

肋板在穿入纵骨过程中，如果被纵骨腹板卡住，则可将肋板相碰处割去约2mm。

(6) 安装后的检查及焊接

肋板安装到位后，焊接工艺根据安装间隙确定，具体地说：

间隙g≤4mm 不改变焊脚尺寸

4mm＜间隙g≤7mm 焊脚尺寸增加2mm

7mm＜间隙g≤12mm 开单面30°坡口，加陶瓷衬垫。

间隙g＞12mm 加补板贴装

图6 肋板的焊接

4、 肋板切口形式

为了保证肋板拉入的效果及满足焊接规范，根据公司的有关标准，并结合几次试验的结果，课题组确定肋板的切口形式如图7所示，切口尺寸c则根据穿过的纵骨档数确定：

纵骨档数≤3根 c = 纵骨腹板厚度+4mm，左右各2mm

3根＜纵骨档数≤7根 c = 纵骨腹板厚度+6mm，左右各3mm

纵骨档数＞7根 c = 纵骨腹板厚度+7mm，左右各3.5mm

项目

D 大小

R D＜200 无

200≤D＜350 50

350≤D＜500 75

500≤D 100

R’ D＜250 35

D≥250

50

图7肋板的切口尺寸

5、 纵骨安装精度

根据试验过程，课题组认为肋板拉入法的成功与否与纵骨的安装精度有很大的关系，因而，不仅在肋板拉入前要检查纵骨的安装精度，更在纵骨装配的整个过程控制纵骨的安装精度。具体地说，课题组建议各阶段的精度如下：

(1) 纵骨的下料及制作阶段

在纵骨的下料及制作阶段的精度标准为：

图8 腹板与面板的垂直度误差

腹板与面板的垂直度： ±2.0mm(图8所示)

腹板和面板之间中心线偏差 ±1.5mm

T型材的垂直度 ±1.0mm

T型材面板不平度 ±1.0mm每2米

T型材边缘直线度 ±1.5mm

(2) 纵骨安装阶段

为了保证纵骨安装时的精度，课题组认为，纵骨安装时，安装线在参照门切划线的基础上，必须用已正确标上纵骨间距的钢带进行校核划线，纵骨安装线尺寸公差为±1mm。

(3) 纵骨装配阶段

为了保证肋板拉入法的效果，纵骨的装配后的公差如3.1所述。

6、 结论

课题组通过多次试验与理论分析，完成课题任务，并得出以下几点结论：

1、 肋板拉入法操作时应当遵守检查纵骨精度、检查肋板精度、安装槽钢、卷扬机牵拉、安装间隙检查，以及焊接工艺选择的程序；

2、 肋板切口尺寸根据穿越的纵骨档数在4~7mm范围内变化。

3、 肋板拉入法的实施必须控制纵骨的安装精度。

4、 纵骨腹板必须是整根，不允许有对接焊缝。

参考文献：

《中国造船质量标准》 CSQCCB/T-2005

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。