大型集装箱船建造总结.doc

前言沪东中华自从2002年在新的船坞为中海集团成功建造第一艘5688TEU集装箱船以来，我们又成功建造了8艘5688TEU集装箱船和7艘4250TEU集装箱船；在去年根据我们对大型集装箱进一步研究和开发的成果，我们又承接了4艘8530TEU集装箱船，打算在明年正式建造，在大型集装箱建造史上取得了又一次突破；目前我们正在向10000TEU箱超大型集装箱开发和建造迈进。短短三年时间，我们将大型集装箱首制船发展成常规产品、拳头产品，为公司近几年连续实现跨越式发展作出了突出贡献。回顾整个建造过程，我们的发展不是一撮而就，而是依靠科学、依靠大家的智慧和技术更新在不断摸索，不断总结和完善的基础上一步一步发展起来的。因此再次总结5688TEU集装箱船和4250TEU集装箱船的成功建造经验，对我们今后进一步建造8530TEU集装箱船和10000TEU箱超大型集装箱以及进一步提高建造速度和建造质量具有非常重要的意义。一. 5688TEU和4250TEU集装箱船的船体特点1. 线型和结构特点1.1 由于航速在25节以上属中速船，所以船体艏艉区水线以下型线狭瘦。艏部为球鼻艏、艉部为球型艉。全船舭部几乎没有平行舯体。平底线区很小，侧面呈一橄榄状。1.2 由于要求多装箱，扩大舱内和甲板的箱位面积、甲板面的平均宽度为船宽的0.9倍，所以从船底至甲板的肋骨型线变化很大，机舱后部区的横截面呈带茎的倒裁蒜头状。1.3 为 n扩大艏楼甲板的堆箱数，甲板宽度放宽后，首部型线“飘展”呈飞鸟状。1.4 为扩大装箱，舱内舷及艏部呈台阶形结构。1.5 两舷双壳宽度仅为一只集装箱的空间，箱舱的宽度的空间、箱舱的宽度和高度是集装箱的倍数的结构。1.6 大开口箱舵的开口为甲板宽度的85，为甲板长的81。船的纵向强度由下列结构补偿：.大厚度、高强度钢舷顶列板；.大厚度，高强度钢边甲板；.大厚度，高强度钢纵壁顶板；.大厚度，高强度钢宽纵骨；.大厚度，高强度钢连续纵向舱口围板。1.7 船的横向强度由下列结构补偿：.任意二舱间的隔离舱壁为双层结构体。.任意二舱间的横向舱围组成抗扭横梁。.横向舱围抗扭梁上，设置二层箱高的绑扎桥结构。1.8 船体舷部纵向强度由下列结构补偿：.双层壳体贯穿所有货舱。.双层舷部内第二甲板为一舷侧通道一直通向尾绞车甲板。1.9 艏楼甲板有高达二层楼高度的防浪板，防止海浪对集装箱的冲击。2. 板材加工和制造特点1）板材的特点： 高强度板，等级为32公斤和36公斤（即s32及36）E极板。 船体结构板厚度大。 船体纵骨与外板结向布置、扭曲度（分段的一端对另一端）一般大于17度。 艉柱结构为大直径圆钢。 板材线型在艏部和艉部以及机舱区域出现双向弯曲。2）加工特点： 大厚度高强度板材加工采用以“滚”代“压”冷弯曲法。 大厚度板边缘加工采用以“割”代“刨”切割法。 高强度E级钢弯曲热加工采用中温水冷加工法。 型钢（球缘钢或L型钢）纵向扭曲、不进行加工，而采用工艺措施分段二端设侧舱壁强拉硬曲，火工煨法。 头龙筋弯成形光顺性，采用降低槽深解决。 180mm艉柱弯曲成形，采用钢锭分段 造法解决。3）分段制造特点： 平直分段采用内壳为基面在“平面分段装焊流水线”上制造。 台阶形分段采用阶梯平台为基面高架反造法，全船分段很少采用传统的正造法。 30mm以上厚度E级高强度板装焊采用预热工艺。 分段建造实施精度造船零件无余量加工，分段无余量制造，船台无余量搭载，并且精度控制要求高。 分段实施全面（铁舾、管舾、电舾）预舾装半成品化。3. 中、大合拢特点3.1中合拢（分段组装合拢）特点 全宽型总组较多； 出现多阶梯“U”型总组； 导轨架总组预舾装。 精度控制要求高。3.2 总组图册化，安装布置立体化，安装物品清单化。3.3大合拢（船坞搭载）特点1）分段、总段坞内精度（无余量）搭载。2）分段、总段坞内由站位仪全方位定位、控制和检测。3）分段、总组坞内快速搭载工艺应用。4）分段、总段坞内大型化、完整化、精细化搭载、（见XXX总组立体示意图）5）半船体浮态二次定位。4. 舾装特点4.1 操纵设备方面（航速较高引起） 舵面 水面积及转舵角和转动功率均大于一般散装货轮和邮轮的舵系装置。 艏侧推的功率较大，用来提高操纵性。4.2系泊设备方面（甲板堆箱高度的 系数引起） 带缆庄、绞缆车及导缆滚轮的拉力大，故其规格选用比一般船的系泊设备大。4.3 防腐舾装方面（远洋、高速地割地磁力密度大引起） 船体水下部分设置的阴极保护装置多。 螺旋浆区、海水吸入箱、侧推器管遂及舵叶的铝阳板的平均电流密度大的铝阳板。4.4 集装箱装载装置方面： 具有装箱导轨 的导头、导轨及导脚。 具有箱脚锁钮座。 除前三舱外，每舱有绑扎二层集装箱高度的绑扎桥装置 左右二舷缘有箱墩装置。 甲板舱口有无序吊装式舱盖。二. 4250TEU集装箱船的建造工艺加工工艺1.1 由于航速在25节以上属中速船，所以船体艏艉区水线以下型线狭瘦。艏部为球鼻艏、艉部为球型艉。全船舭部几乎没有平行舯体。平底线区很小，侧面呈一橄榄状。1.2 由于要求多装箱，扩大舱内和甲板的箱位面积、甲板面的平均宽度为船宽的0.9倍，所以从船底至甲板的肋骨型线变化很大，机舱后部区的横截面呈带茎的倒裁蒜头状。1.3 为 n扩大艏楼甲板的堆箱数，甲板宽度放宽后，首部型线“飘展”呈飞鸟状。1.4 为扩大装箱，舱内舷及艏部呈台阶形结构。1.5 两舷双壳宽度仅为一只集装箱的空间，箱舱的宽度的空间、箱舱的宽度和高度是集装箱的倍数的结构。1.6 大开口箱舵的开口为甲板宽度的85，为甲板长的81。船的纵向强度由下列结构补偿：.大厚度、高强度钢舷顶列板；.大厚度，高强度钢边甲板；.大厚度，高强度钢纵壁顶板；.大厚度，高强度钢宽纵骨；.大厚度，高强度钢连续纵向舱口围板。1.7 船的横向强度由下列结构补偿：.任意二舱间的隔离舱壁为双层结构体。.任意二舱间的横向舱围组成抗扭横梁。.横向舱围抗扭梁上，设置二层箱高的绑扎桥结构。1.8 船体舷部纵向强度由下列结构补偿：.双层壳体贯穿所有货舱。.双层舷部内第二甲板为一舷侧通道一直通向尾绞车甲板。1.9 艏楼甲板有高达二层楼高度的防浪板，防止海浪对集装箱的冲击。1. 板材加工和制造特点1）板材的特点： 高强度板，等级为32公斤和36公斤（即s32及36）E极板。 船体结构板厚度大。 船体纵骨与外板结向布置、扭曲度（分段的一端对另一端）一般大于17度。 艉柱结构为大直径圆钢。 板材线型在艏部和艉部以及机舱区域出现双向弯曲。2）加工特点： 大厚度高强度板材加工采用以“滚”代“压”冷弯曲法。 大厚度板边缘加工采用以“割”代“刨”切割法。 高强度E级钢弯曲热加工采用中温水冷加工法。 型钢（球缘钢或L型钢）纵向扭曲、不进行加工，而采用工艺措施分段二端设侧舱壁强拉硬曲，火工煨法。 头龙筋弯成形光顺性，采用降低槽深解决。 180mm艉柱弯曲成形，采用钢锭分段 造法解决。3）分段制造特点： 平直分段采用内壳为基面在“平面分段装焊流水线”上制造。 台阶形分段采用阶梯平台为基面高架反造法，全船分段很少采用传统的正造法。 30mm以上厚度E级高强度板装焊采用预热工艺。 分段建造实施精度造船零件无余量加工，分段无余量制造，船台无余量搭载，并且精度控制要求高。 分段实施全面（铁舾、管舾、电舾）预舾装半成品化。2. 中、大合拢特点3.1中合拢（分段组装合拢）特点 全宽型总组较多； 出现多阶梯“U”型总组； 导轨架总组预舾装。 精度控制要求高。3.2 总组图册化，安装布置立体化，安装物品清单化。3.3大合拢（船坞搭载）特点1）分段、总段坞内精度（无余量）搭载。2）分段、总段坞内由站位仪全方位定位、控制和检测。3）分段、总组坞内快速搭载工艺应用。4）分段、总段坞内大型化、完整化、精细化搭载、（见XXX总组立体示意图）5）半船体浮态二次定位。3. 舾装特点4.1 操纵设备方面（航速较高引起） 舵面 水面积及转舵角和转动功率均大于一般散装货轮和邮轮的舵系装置。 艏侧推的功率较大，用来提高操纵性。4.2系泊设备方面（甲板堆箱高度的 系数引起） 带缆庄、绞缆车及导缆滚轮的拉力大，故其规格选用比一般船的系泊设备大。4.3 防腐舾装方面（远洋、高速地割地磁力密度大引起） 船体水下部分设置的阴极保护装置多。 螺旋浆区、海水吸入箱、侧推器管遂及舵叶的铝阳板的平均电流密度大的铝阳板。4.4 集装箱装载装置方面： 具有装箱导轨 的导头、导轨及导脚。 具有箱脚锁钮座。 除前三舱外，每舱有绑扎二层集装箱高度的绑扎桥装置 左右二舷缘有箱墩装置。4. 甲板舱口有无序吊装式舱盖。由于大型集装箱船船体主甲板以下除艏、艉柱外，其余部分板材均为AH、DH或EH高强度材料，钢板厚度达40-60 mm，主机机座面板厚度为75mm。我们即将建造的8530TEU大型集装箱船厚板达68 mm，主机机座面板厚度为80mm。因此，对大型集装箱船船体加工依据我们传统的加工方式要求解决四个方面的问题：由于钢板较厚和过渡性坡口较多，所以以传统刨边的工艺已满足不了生产的需要，要求对开坡口的技术进行革新。要求研制高强度厚板成形加工工艺。要求研制高强度大型材成形加工工艺。要求研制大直径艉柱的弯曲加工工艺针对上述四个问题，我们以5668TEU集装箱船为依托进行了以下研究，并取得了较大的突破：1.1 大坡口加工技术的研究以割代刨，（经过研究和多次试验，采用KT-160黄鼠狼半自动切割机4#割嘴，氧丙烯中性火焰，氧气压力8kg/cm2，分二次切割，第一次作预热初割，预留6mm根；第二次精割时预热温度不底于600。最后切割表面光洁度高于规范要求），不仅解决了厚板开坡口和过渡坡口的问题，而且使坡口加工速度大大提高，坡口的光洁度不需打磨就能达到要求。如下图所示：具体步骤： 型号KT160（多向黄鼠狼切割机）进行改装，将割矩丝杆接长70mm，下加带滚轮支架； 将零件翻身，坡口一定要朝下割； 割缝进行预热，预热的方法是先割一斜刀，预留量为510mm，温度不低于700，再割一刀正足，切割面必然光洁；切割参数如下：氧气压力：8kg/cm2割嘴喉径：D=1.75mm切割速度：V=150mm/min1.2 高强度厚板成形加工工艺的研究对于板厚31mm，弯曲度1350mm时的高强度厚板，在没有大型液压设备的情况下，我们通过研制，采用火焰烘煨，温度应850，空冷成形；或用水冷却，烘煨温度应在空冷至500以下时浇水成形，成功解决了高强度厚板成形的加工工艺；对于艏部和艉部具有球形双曲度的外板在纵向有反“S”弯势，最好在正弯势与反弯势交界处一分为二。1.3 高强度大型材成形加工工艺的研究对于弯曲度60mm/12000范围内的大型型材，我们用200t撑床顶弯，支点间距为1800mm；对弯曲度60mm/12000范围的大型型材用数控套料划线，半自动切割机切割成形，最终解决了高强度大型型材成形的加工工艺。1.4 大直径艉柱的弯曲加工工艺的研究以5668TEU船为例，我们为180mm的艉柱加工选择了几种加工方法进行试验，最终确定采用锻打的方法使5668TEU船艉柱加工成形。具体示例如下： 规格：180mm(7000mm+4500mm) 材质：20#钢，相当于船用钢板“A”级钢 形态：如下图如示（弦长3900mm,弯曲度为1022mm） 热弯方法：用钢锭在辐射炉中加热锻打，依铁样候样 修整方法：用中性焰火工龙头矫正其扭曲度和弯曲度。借助200t电动油泵，工作量5天，依据内卡铁样修整。 根据5688TEU和4250TEU制作的经验，艉柱划分时每段长度最好不大于2000 mm，便于今后锻打成形。上述四个工艺的研制成功，为我们大集装箱船舶的建造创造了良好的开端。5. 分段制造大型集装箱船分段建造的难点主要在AB02分段（艉轴孔）、HB09分段（艏侧推）和大屏幅横舱壁，另外我们还开展了分段片状化制造、活络胎架应用的研究和实施以及分段脚手架架设方法的改进，使分段制造精度进一步得到提高，进一步减少分段脚手架架设和拆除时间，分段制造周期进一步缩短和得到有效控制，为大型集装箱的分段制造精度高、分段制造周期能有效和减少分段制造成本和时间带来了全新的理念，并取得了较好的经济效益。2.1 依托船5668TEU/AB02分段制造工艺的攻关AB02（艉轴孔）是较为特殊的艉立体分段，该分段的制造需要解决以下两个关键问题：问题之一是解决艉轴管的安装精度（直线度、同圆度）；问题之二是艉柱的装配。 艉轴管的安装：艉轴管是由前后轴壳及中间接管三者组成，总长达6450，主要采用以下的工艺步骤保证其安装精度：A、先是前轴壳和中间接管在平台上水平对接，定位尺寸用激光经纬仪检测，装焊结束后再与后轴壳在平台上垂直对接，定位尺寸用激光经纬仪（或荡垂线法）检测。B、艉轴管吊上分段大组装，用经纬仪对其定位，关键是在焊接过程中用经纬仪进行跟踪检测，及时纠正出现的精度偏差，确保轴中心线的安装精度。艉柱的安装：鉴于艉柱是由180锻件构成，其加工成型及分段对接均比较困难，因此在分段划分时把原来跨越两只分段的艉柱划归到了一只分段上，避免可能出现的加工成型不好带来的对接精度超差问题。A、180艉柱的加工方法：采用锻打成型，铁样靠样检验来保证加工精度，对局部偏差进行必要的修正。B、艉柱上分段安装：先用经纬仪对其定位，随后再依次盖贴与之相邻的外板。2.2依托工程HB09分段制造工艺的攻关：HB09分段制造的最大难点是首侧推的安装精度（ “首侧推”安装时要求马达法兰面的水平度控制在 1 ），该分段为反态制造，其制造程序为：平台制造（基准面）首侧推安装底部小分段合拢。在1#船的施工过程中发现底部小分段在首侧推区域的嵌入定位及余量切割非常困难，工作量很大，另外，首侧推的定位精度因受到底部小分段在吊装、复位过程中的碰撞而产生偏差。我们对后续船的HB09分段制造方法作了必要的修改，把与首侧推相接的这部分底部小分段改为分段散装，仍保留其余部分的底部小分段。这一小小的改动却大大降低了后续船HB09分段的制造难度，同时首侧推也避免了被碰撞的影响，其安装精度得到了保证。2.3依托工程横舱壁分段制造工艺的攻关：由于导轨架与横舱壁硬档相连接，但横舱壁壁板较薄，结构复杂，焊接收缩变形难以控制，所以横舱壁上下每档之间的精度控制成为的制造难点。经过我们的反复摸索，结合多年精度控制的经验，我们对横舱壁不同的部位放置不同的收缩裕量，严格控制焊接顺序，最终使横舱壁收缩变形控制在要求之内，保证了导轨架的快速安装。2.4 分段片状化制造技术的研究以前制造分段，往往由零件直接拼装而成，由于船越造越大，船型越来越复杂，零件数目越来越多，分段制造周期越来越长，大部分分段制造在外场作业，受到天气的影响较大。针对5668TEU船，我们开展了分段片状化制造技术的研究，将大型分段先转化成部装件和小型分段进行拼装，然后再合拢成大分段，这样不仅减少了大分段的合拢时间和制造难度，使分段制造周期缩短和容易控制，而且有利于部装件组建流水线生产，加速部装的生产效率和物流的周转。2.5 活络胎架应用的研究和实施我们以前分段建造基本上以平台为基面，很少以外板为基面建造，这样造成了两方法的问题：一是如果以平台为基面建造，很难控制外板的线型，最终影响到船坞搭载的速度；一是如果以外板为基面建造，保证了外板的线型，但胎架只能一次性使用，胎架制造时间和成本较大。针对上述情况，我们对活络胎架应用进行了研究，确定了使用和维护规则，最终在5668TEU中进行推广实施，效果较好，为今后建造要求更加高的船舶创造了条件。2.6分段脚手架架设方法的改进在改进之前，各产品都是以设计二所设计的分段脚手架布置图为依据进行分段脚手架的架设工作，脚手架与船体的连接采用惯用的眼板烧焊固定法。用眼板连接的最大缺点是对船体母材及油漆的破坏，增加眼板的拆装、打磨和船体补漆工作量。在工厂和事业部的双重支持下，设计出了一套符合本厂的分段脚手架架设工艺方法，它改用特制的活络夹具作为脚手架与船体的固定连接，取消了传统的眼板连接方法。从而避免了因船体上装焊眼板所带来的大量返修工作，大大节省了脚手架的搭设和拆除时间。2.7总段建造法的实施由于集装箱船建造精度要求较高，外板线型较大，所以实施总段建造法难度比其它船型大。但是随着集装箱船型越来越大，如果仍旧以机舱区前面为搭载起始点，按照传统的塔式搭载法，那么坞内建造周期相当长。缩短坞内周期的办法就是将总组扩大，然后在坞内进行大合拢，即总段建造。我们以4250实船为依托，进行总段法的研究，经过试验、不断总结经验和改进，最终将4250TEU全船290分段缩短到75吊，并且总段在进行合拢时精度控制完全满足船级社规范要求，下面总组形式是我们以4250TEU为实船实施的典型例子：货舱区阶梯分段总组（共14只分段组成）货舱区阶梯分段总组（共10只分段组成）机舱区三甲板分段总组（共6只分段组成）尾部管弄分段总组（共8只分段组成）尾部甲板分段总组（共6只分段组成）艏部分段总组6. 中、大合拢为了使大型集装箱的船坞建造周期和码头建造与日本、韩国接近，我们依托5668TEU和4250TEU集装箱船的船坞总组和快速搭载作了系统的研究，经过反复修改、不断完善，最终使大型集装箱船船坞周期稳定在90-100天，码头周期稳定在60-70天，在国内第一，接近日本和韩国的制造水平，具体措施如下：3.1.多阶梯“U”型分段总组，使总组在有限的场地尽量总组多的分段，同时采取有效措施，保证总组的精度控制。层间高度用搁凳油泵调整，应为H40层间中心线应吻合，半宽边宽线应为B60层间大舱开口应有保距梁固定多阶梯“U”型分段前艉分段面应平行，端面横截面应垂直于总组中心线3.2大胆采用工装扩大首尾、机舱立体分段的总组，并提高总组预装的完整性，例如艉立体分段的总组，我们设计了专门的总组工装，既扩大了立体分段的总组范围，又保证了分段快速和安全的总组：3.3 对于舾装周期较长，我们在起吊能力的范围内尽量将舾装单元所有分段总组在一起，提高出坞时的完整性，如上层建筑，我们分上下两层，其中上层重量达650吨，我们在平台总组使上层建筑的完整性，做到敷料、门窗安装结束之后上船，大大节省了码头舾装时间，并为码头能够出坞后立即进行设备调试创造了条件。3.4 纵向舱口围分段吊装程序的修改按照原施工工艺，纵向舱口围与甲板抗扭箱以纵壁为基面进行侧态总组。在实际操作中发现这样做并不可取，一是在侧态状态下，总组舱口围精度较难控制；二是增加分段吊装次数及总组周期；三是总段的舱口围面板与主甲板均为超厚板，总组后增加了船坞定位的难度及时间，不利于快速松钩。把纵向舱口围改为散吊后，上述问题迎刃而解，纵向舱口围吊上船上便可松钩再装配，满足了生产的要求。3.5 大屏幅横舱壁导轨架双面预装工艺针对大屏幅的横舱壁，我们在建造5688TEU和4250TEU集装箱安装导轨时改进南通川奇的单面预安装技术而采用整体双面预安装技术，同时针对该分段尺寸大、重量大和容易变形的特点，技术人员与起重人员一起充分发挥600吨龙门吊的起吊能力，制定了吊起旋转180度的方法进行翻身，比韩国采用工装滚翻法更加先进。另外，在整个横舱壁我们将其中间产品化，完整地进行其它预舾装、验收和涂装，朝壳、舾、涂一体化迈进，其效率提高到前所未有。示意图如下： 随着集装箱船越造越快，尽管大屏幅横舱壁导轨架双面预装工艺比较先进，但是它安装周期特别长，日益成为大型集装箱在船坞内快速搭载的颈瓶。我们根据以前导轨架预装特点和安装精度要求，对导轨架提前在分段上预装进行了研究，并制定了相关的工艺，打算在4250TEU9#船开始实施，真正使横隔舱分段实现壳、舾、涂一体化。3.6 水尺水线的测绘方法大型集装箱船的线型比较复杂，我们在建造5618TEU和4250TEU集装箱船划水尺、水线时采用了全新的测量仪器“电子全站测绘仪”，该仪器具有操作简单，精度高等特点。操作步骤如下：第一步：测量船体基线，取其平均值作为水尺水线的绘制基准；第二步：用“全站测绘仪”分别在艏部、舯部、和艉部以平均值为零点向上每隔200mm绘制水尺，直至结束；第三步：安装水尺字母；第四步：以艏部、舯部、和艉的水尺为依据用“全站测绘仪”在空档处划制间断“延伸线”敲上洋冲标记；第五步：用粉线把上述洋冲标记连接起来便完成了水线的绘制。7. 过程控制集装箱建造的难点主要是精度控制要求较高，船越大，精度控制要求更高，并且一环扣一环。因此，我们在建造5668TEU和4250TEU时，对精度控制系统作了更加深入的研究，对精度控制系统作了更加详细和具体的要求，并且建立组织，落实责任人，保证了精度控制的实效，为大型集装箱的快速、高质量的建造打下了坚实的基础。具体如下：4.1 加工、下料阶段4.1.1精度控制对象数控零件切割精度控制。数控板材四周100检验线划制。“平直方正”板材手工下料时端头角尺度的控制。板材零件采用以割代刨时的长、宽尺寸控制。刨边板边缘直线度及坡口留根量控制。型材的下料尺寸精度控制。4.1.2精度控制手段1 板材、型材等在下料、加工前均需经过压平、矫直处理，使其平整度符合要求。 数控切割设备在切割作业前需进行复零位工作，同时空机对准切割零件空跑一趟，检查割边“留余”不小于规定数。要求按盘片程序先划线后切割。锌粉喷线的线条宽度不大于1.5。对切割平台实行定时清渣、定期修整的管理制度，保证切割平台的平整度。对t44的高强度超厚板材在数控划线后要求进行划线检验，检验内容包括长宽、对角线及坡口形式等，合格后方可进行切割作业。手工下料的板材零件在划线时必须先开出角尺线以此作为尺寸量取基准点，划线后需进行自检、互检和QC专检。手工下料、半自动切割及刨边作业时，必须在加工端用三角尺等划出100检验线。型材零件的流水孔、透气孔和焊道孔等在切割时须用专用靠模；型材零件的端头切割须用“手把靠山杠”。型材在手工划线后需进行自检、互检工作。折边、棍压等冷加工零件，在加工过程中要用检验样板检测到样精度。火工零件（曲面外板等）采用“样箱或活络样板”靠样加工。4.1.3精度控制要求数控、半自动切割板材的外形尺寸偏差1。剪切零件的外形尺寸偏差2。刨边边缘直线度偏差0.5，坡口面角度偏差2。型材的下料长度偏差1.5。火工板与样箱的空隙3/每档肋距内。4.2. 部装、拼板阶段4.2.1精度控制对象FCB法拼板的外形尺寸控制。自动焊拼板的外形尺寸控制。部件装配的精度控制。4.2.2精度控制手段1 内场大拼板作业原则上以板材四周的100对合线作为装配对准依据，同时测量大拼板的对角线尺寸偏差。2 部装作业中的母材拼板装焊必须以零件上的数控对合线为对准依据，同时测量拼接处两边的型材贯穿孔开档尺寸偏差。3 部件装配时子材必须对准母材上的数控位置线，子材与母材的安装角度采用三角样板或角度尺检测。对分段中组件的组装，必须确保平台的平整度或制造平面胎架。部件装焊完工后需进行火工矫正，并做好吊运加强。4.2.3. 精度要求大拼板的长、宽尺寸偏差2，对角线偏差2。对接缝的错边量0.1t、且3（t为较小的板厚）。子材安装位置偏差0.5，安装角度偏差0.5。2.5.3. 分段制造阶段4.3.1精度控制对象胎架制作精度控制。铺板、划线精度控制。分段外形尺寸(长宽高)精度控制。分段外形方正度控制。舷侧小分段的合拢定位尺寸控制。分段大接头端面的板架垂直度、同面度控制。4.3.2精度控制手段1 胎架中心线、肋检线、水平线等三线必须用激光经纬仪划出，胎架制作完工后须提交精度管理组、质检科验收。2 分段铺板后用压铁、花拦等工具使其与胎架密贴并用定位焊固定；铺板中心线、肋检线等必须用激光经纬仪划出并敲上洋冲眼；对曲面分段的结构线、余量线也需用激光经纬仪划出，上述划线工序结束后需提交精度管理组验收。3 大拼板（甲板、外板等）在分段上盖贴时需用荡垂线等测量手段来保证分段大接头端面的垂直度和同面度；对t40的甲板、外板等高强度板材的分段按装应由精度管理组实施监测，焊接之前需做好自由端的连接加强。4 纵骨、肋板等构架的吊装定位，要用三角样板靠样或荡垂线的方法确保其与基面的垂直度及两端头的同面度。舷侧曲面小分段的分段大合拢定位必须测量每一档实肋板及两端大接头的定位尺寸（半宽、高度尺寸），精度管理组负责监测。5 分段完工余量的划制要以“分段中心线、肋检线、水平线”等为基准线，用激光经纬仪划出余量（注意坡口朝向）。划线后需提交技术管理科验收，验收合格后才能气割。6 由精度管理组负责分段的完工测量，同时根据“三线”标出供总组搭载用的对合线（敲上洋冲眼），测量数据应如实填写到测量草图上，并做好备案及数据传递工作。建立质量信息反馈机制，及时反馈及处理现场施工问题等。4.3.3精度控制要求胎架基面平整度1，胎架三线吻合度为0.5。铺板与胎架的密贴度3，铺板间隙偏差：自动焊为00.5；CO2焊为62；手焊为02。构架安装线的划制偏差0.5，构架与位置线的对准度0.5。平面分段周界线的划制偏差1，曲面分段周界线偏差2。分段的长度偏差为4；宽度偏差为4；方正度偏差为4（曲面分段为10）；分段扭曲度为10。4.4. 船坞搭载阶段4.4.1精度控制对象分段总组尺寸精度控制。船坞搭载尺寸精度控制。船体主尺度控制（总长、型深、型宽等）。船体基线精度控制。轴系、舵系定位精度控制。4.4.2精度控制手段1 总组定位原则上以分段上的中心线、肋检线、对合线（水平线、直剖线）等作为定位基准线。2 分段前后总组时，先用激光经纬仪调整好分段水平度，然后再依次测量两者之间的肋检线距离、直剖线及水线的重合度。3 分段上下总组时，先用激光经纬仪调整好分段的水平度，然后再依次测量两者之间的水线距离、肋检线及直剖线的重合度，另外需复测型高尺寸。4 分段总组结束后，依据上述基准线用激光经纬仪划出总段的环缝余量线，并根据坞内已搭载的相邻分段的定位尺寸对余量线进行必要的修正处理，最后气割。5 船台划线组需把每一只分段的总组定位尺寸用草图形式记录在案。并由记录人员负责把数据传递给下道工序。6 当总组装焊完工后，船台划线组应对总段进行完工测量并备案，并标出供船坞搭载时用的直剖线、水线等对合线。7 总段在进坞搭载前，划线工应做好以下准备工作：第一，认真阅读施工图，记录关键定位数据；第二，查阅总段完工测量数据，结合相邻总段的船坞搭载定位数据，找出受控点，指定搭载定位方案；第三，在船坞内已搭载的分段上划出结构位置线供对准之用。8 底部分段（总段）的搭载定位：测量内底板（平台）的水平度测量总段的基线高度总段船体中心线与船坞格子线、肋检线与格子线分别一一对准测量大接头端面与格子线的重合度数据记录备案。9 舷部分段（总段）的搭载定位：测量甲板（平台）的抛势及纵倾肋检线、水线、直剖线等相邻分段一一对准测量半宽、型高及肋骨间距修割余量测量大接头端面与格子线的重合度数据记录备案。10 横隔舱的搭载定位：测量横隔舱的水平度横舱壁下口与双层底（平台）上的位置线对准隔舱中心线与底部船体中心线对准测量隔舱垂直度及高度修割余量测量大接头端面与格子线的重合度数据记录备案。11 机舱艉部涉及到主机基座面板、轴系、舵系的一些分段，在船坞搭载定位时以保证这些系统的尺寸精度为定位原则。4.4.3 典型总组和搭载精度控制要领：4.4.3.1 底部分段总组及塔载的精度控制要领（1） 底部分段总组的精度控制要领底部分段有P/C/S或P/S两种形式，正态合拢时把带有船体中心线的分段作为定位基准分段，定位程序为：测量内底板的水平度（在中心线、肋检线、大接缝及四角的硬档处取点），水平度为8mm；宽度方向以左、右分段的直剖线与中心线的距离为准尽进行P/C/S的合拢，（同时参考全宽值）；前后以肋检线为准进行定位合拢，并测量肋检线的直线度，要求偏差3mm。重新修正肋检线与中心线的角尺度，再以修正后的肋检线为准划出前、后端的修正值并气割正作。总组装焊结束后，划出搭载用的对合线、敲上洋冲眼并用色漆做好标记。（2）底部总段船坞搭载的精度控制依次测量总段的水平度、内底板中心线与基线的垂直重合度（5mm）、以及肋检线与船坞格子线的垂直重合度。（偏差3mm4.4.3.2 横隔舱分段总组及搭载的精度控制要领（1） 横隔舱分段总组的精度控制要领 横隔舱分段以隔舱为基面进行P/S合拢总组， P/S合拢时先测量舱壁水平度及舱口围面板的垂直度；以舱口围上表面为基准校对中心线及2550直剖线的角尺度、并以此为准划出P/S对接缝的余量线及两舷端的余量线。隔舱P/S合拢装焊结束后，对总段进行复测并做好搭载准备工作，具体为：在总段的舱口围面板上立好四根水平测量标杆、安装好舱口保距梁的定位销、量取舱口围面板上表面到隔舱下口的理论高度值；划出供舷侧分段搭载时定位用的水线、直剖线等对合线、敲上洋冲眼并用色漆做好标记。（2） 横隔舱船坞搭载的精度控制要领横隔舱的上、下口中心线与内底板中心线的偏差5mm、横隔舱面板的水平度4mm、横隔舱面板中心线处至下口的高度值偏差为3mm，横隔舱面板左、中、右三点处的垂直度偏差为5mm，另外还必须用激光经纬仪测量该舱口围面板中心线与基准横隔舱CT11P/S舱口围面板中心线的重合度（包括高度偏差和左右偏差），最后根据上述标准定出横隔舱下口余量，在余量气割后复位时应安装横隔舱保距梁、以确保前、后舱之间的距离。4.4.3.3 货舱区阶梯形分段总组及搭载的精度控制（1） 阶梯形分段总组的精度控制要领其正态总组形式一般包含纵向和上、下两种方式，总组步骤为：先对下层分段进行纵向合拢，然后再依次合拢上层分段。总组合拢时必须对每层平台的水平度、层高；纵壁垂直度、半宽值以及肋检线的重合度进行测量。偏差必须控制在精度允许的范围内。分别以纵壁、肋检线为基准划出前、后端正作线和半宽线，把余量修割正作。装焊结束后划出总段搭载对合线、水线。敲上洋冲眼并用色漆做好标记。（2）阶梯形分段船坞搭载时的精度控制要领利用总段对合线、水线为基准进行定位，随后复测总段的水平、型高值、半宽值及肋检线的重合度。使偏差控制在精度允许的范围内。 4.4.3.4 货舱区非阶梯分段总组及搭载的精度控制要领（1） 非阶梯分段总组的精度控制非阶梯分段的总组包括甲板抗扭箱分段和舷侧分段的总组，采用以纵壁为基面的侧态形式总组，第一步：测量纵壁的水平度及主甲板的抛势；第二步：分别测量主甲板、外板和纵壁对接缝的错边量；第三步：以肋检线为基准划出纵向两端的正作线，再以此为基准划出相邻分段的对合线；第四步：抗扭箱分段与舷侧分段的上、下合拢以水线间距为基准定位，同时以最下口纵向水线为基准划出下口余量、气割正作，做到无余量上船坞搭载；第五步：在总段上划出船坞搭载定位用的对合线，敲上洋冲眼并标上色漆。（2） 非阶梯总段的船坞搭载依据水线、对合线及肋检线为基准对总段进行定位，同时测量总段的甲板抛势、半宽值等数据是否满足精度要求。4.4.3.5 艉立体分段（ABO1P/C/S）总组及搭载的精度控制（1） 艉立体分段总组的精度控制要领P/C/S分段以正态方式合拢，其合拢程序及精度控制要求如下：第一步：测量平台的水平度，偏差5mm 第二步：测量上、下舵承中心线的垂直度，偏差2mm第三步：横向位置以P、S分段的直剖线及半宽线为依据定位；纵向位置以肋检线为依据定位，同时校对肋检线的直线度；偏差3mm（2） 艉立体总段搭载的精度控制要领第一步：测量平台的水平度、肋检线间距第二步：测量舵杆中心线与艉轴壳后端面的距离，以此作为划定前、后余量的基准第三步：测量舵杆中心线与基线的重合度，偏差4mm。以下舵承中心距基线的距离作为划定总段高度余量的依据第四步：当总段复位后，分别在挂舵臂的下舵承处、艉封板两侧及大接缝两侧设置临时支撑加固总段，控制其沉降来保证搭载精度。4.4.3.6 艉立体分段（AB02）的船坞搭载及精度控制AB02分段是包含SF艉轴壳的特殊分段，其搭载精度的准确与否将直接关系到轴系、舵系的照光搪孔工作，因此分段的定位不仅要满足船体的公差标准，同时还要满足轮机照中搪孔对船体精度的要求。该分段定位时必须控制以下关键点的尺寸精度：（1） 控制后轴壳艉端至主机飞轮的尺寸精度、应保证有1020mm的搪孔余量。（2） 控制前、后轴壳的中心连线与基线的平行度、投影重合度的偏差，误差4mm。（3） 控制前、后轴壳的中心连线至主机面板的高度误差，偏差5mm。4.4.3.7 艏立体分段（RG12、FG12）的总组阶段及精度控制总段以RG12甲板为基面反态总组，总组的关键控制点是锚唇、锚链筒的安装定位，其总组步骤及精度要求如下：（1） 先定位RG12分段，测量甲板抛势值及昂势值并调整至公差范围之内。（2） 将首、艉中心线驳到平台上，以此为基准利用激光经纬仪开出艉接缝正作线并气割正足（3） FG21分段吊装合拢第一步：校对FG21分段水平度，偏差5mm；第二步：校对两分段中心线的重合度，修正中心线与艉端大接缝断面的角尺度；第三步：以RG12与FG12分段中心线处的层高为依据，划出合拢余量并气割正足；第四步：划出并修正好FG12分段艉端的余量；（4） 锚唇、锚链筒的安装定位：第一步：根据开孔样板分别划出外板、甲板的开孔位置并气割正足，同时用洋冲及色漆标出安装标记，（6B、十字线等）第二步：过外板开孔中心与甲板开孔中心拉一根钢丝，以锚链筒的外径为依据划出分段内部构架的开孔线，并气割正足第三步：安装锚链筒，（注意锚链筒厚簿板的断线与十字线标记的重合度），调整好筒体与开孔之间的间隙第四步：安装锚唇：先根据锚唇放样数据区分出左锚唇、右锚唇；再依次安装左右锚唇，安装时锚唇上的6B标记必须与外板上的6B标记吻合，然后根据锚唇的理论安装尺寸确定修割余量；最后气割正足。第五步：调整锚唇圆筒部分与外板开孔的间隙第六步：连接锚链筒与锚唇，检验两者连线的直线度；最后电焊。4.4.4精度控制要求项 目标 准 范 围备 注中 心 线底部分段与船坞格子线3甲板、平台、横舱壁与双层底5上舵承中心线与格子线3艉轴孔中心与格子线3水 平 度底部、平台、甲板四角水平8舱壁左右（前后）水平4舷侧分段前后水平5上层建筑四角水平10定 位 高 度舱壁3舷侧分段5上层建筑10分 段 大 接 缝 处 肋 距10舱 壁 垂 直 度0.1H且10H为舱壁高度4.5精度质量反馈流程图5.6船体建造精度控制流程图8. 完整性为缩短大型集装箱船码头周期，我们在提高其出坞完整性方面下了较大功夫：首先开展了导轨架预装、绑扎桥整体吊装上船和大舱附件在坞内安装的研究与实施，最终实现上述舾装件出坞前安装并提交结束；其次开展了箱柱、绑扎桥和舱口盖一体化安装的研究和实施，尤其对4250TEU水密舱口盖安装和调试进行了精细化安装和减少调试次数的研究，使大型舱口盖安装效率得到了空前提高，出坞前舱口盖安装率达85%；同时对于不能在分段上安装的舾装件，尤其譬如各种系泊设备、栏杆、梯子、人口盖等舾装件我们编制了总组托盘表，尽量让舾装件在分段和总段上安装完毕；最后抓管子安装和各种密性的提交，使各种安装工作在有限时间内在船坞尽量完成，使大型集装箱船出坞时的完整性达到或接近日韩水平。9. 项目提交由于我们以前一直只制造散货船和油船，所以刚开始建造大型集装箱在项目提交时以底边水舱为主线，外板为辅线进行项目推进，船舶出坞时总存在舱口围和上层建筑结构性以及少量的结构密性没有结束，并且影响了大舱内导轨和舱口盖的坞内安装。后来经过我们在摸索中逐步改进，我们目前在建造大型集装箱船项目提交时采取底边水舱和外板为主线，横隔舱和舱口围为辅线齐头并进进行推进，不仅在出坞前完成所有的结构性和密性提交工作，而且为大舱内导轨和舱口盖坞内安装留出了较大的空间。我们5688TEU首制船码头周期5个月，但现在仅有60-70天，基本上实现了“船坞安装，码头仅调试”的梦想。10. 其它问题的研究：7.1 船坞一艘半制造方法的研究与应用为了提高船坞的利用率，使船坞劳动力和吊车的利用率达到均衡利用，我们在新船坞内首次建造大型集装箱就展开了船坞一艘半制造方法的研究。由于我们刚开始在船坞内造船，船坞仅完成了2/3的建造任务，所以我们半艘船的二次定位采取“原地起浮、移动、异地定位” 的方式；随后船坞所有工程完成后，我们对半艘船的二次定位进行了改进，采取“原地起浮、原地定位”的方式；接着随着坞内船型越来越多，半艘船移动定位的机率越来越大，我们根据实际情况设计一套靠山，然后直接使用激光定位。总之，在船坞一艘半制造方法的研究上我们越来越全面，应用上越来越得心应手。 “原地起浮、移动、异地定位”操作过程（1）在半船艏艉左右舷各按装一只卷扬机，对半条船进行系缆，通过坞壁的八字缆和整船的系泊设备控制船艉位置。（2）. 通过整船上的卷扬机和坞壁拖曳小车将半条船拖至南坞墙，整船上的系缆先收后放，确保半条船平行于船坞长度方向移动。 （3）. 半条船系泊于南坞墙东。 （4）. 整船已出坞，对半条船重新系缆，船艉改为牵引小车，船艏东坞壁上系八字缆，西坞壁系缆。 （5）. 半条船复位。通过艉部牵引车将半条船拖指定位置，然后定位。 “原地起浮、原地定位”的定位装置（1）坞底装置的布置：（2）艏部装置： （3）艉部定位装置 “激光定位”靠山装置：7.2 半艘船尾轴孔在起浮和落墩中的变形研究根据船坞一艘半标准化搭载的内容，当整艘船出坞前，半艘船搭载艉甲板接通，应该进入镗孔、螺旋桨艉轴安装阶段，但是在半艘船起浮中，艉轴孔的变形无法准确计算，镗孔是否有效，或镗孔后螺旋桨艉轴安装是否受到影响，也无法准确预知，所以为了使一艘半完全按照标准化搭载，我们有必要充分了解艉轴孔在半艘船起浮中的变化情况，便于我们科学决策是否在整艘船出坞前镗孔或安装艉轴。因此我们对该在建船轴壳及其相邻结构在上述起浮和回落等过程中的位移和应力进行了精确的测量。7.2.1测量内容、方法、原理和结果及其结果分析7.2.1.1测量内容之一：尾轴壳的相对位移测量在建船从原来的坐墩状态（零点状态）注水上浮（浮起状态）到排水下沉回落到坞墩后（回落状态）时，轴壳结构前端A点对后端B点（图7.2.1）的相对位移。.测量方法（1） 制作一个安装激光测试仪的工装件（图7.2.2），将激光仪安装在A点处的轴壳结构上。调节激光仪的激光束发射点A的位置，使A点位于轴壳A处的横剖面内，而发射的激光束则平行于AB直线（图7.2.3）。A点的位置宜尽量贴近与A处横剖面的圆心 OA 。由于A点处的结构是刚度很大不易变形的构件，可以认为A点和OA点均不会产生相对位移。图7.2.1尾轴壳相对位移测量面图7.2.2 激光测试仪工装件示意图（2） 作一个有机玻璃的激光目标尺板，固定在轴壳B点的横剖面处。该目标板刻有X-Y直角坐标系，Y轴指向沿船高垂直方向 ,X轴指向船宽方向（图7.2.3）。图7.2.3激光发射示意图（3） 建船处于零点状态时，用激光在标尺板上打出一个初始点P(X0,Y0)。然后在建船处于回落状态时，再用激光在标尺板上打出另一个点P1(X1,Y1)（图7.2.4）。图7.2.4 目标标尺板 测量的物理意义由于A点对A点和OA点均无相对位移，在轴壳A点横剖面对B点横剖面的相对转动可以忽略不计的条件下，P1P0便是所求的A点对B点的相对位移，P1P0也可视为A点横剖面圆心OA对B点横剖面圆心OB的相对位移。（注：以在建船船体梁的扭转变形为例。如在建船的船体梁有扭转变形，则A点处的在建船横剖面（轴壳的A点横剖面是半船横剖面的一部分）和B点处的在建船横剖面将按不同的扭角扭转，因此轴壳A点和B点的两个横剖面必发生相对的扭转。此时A点对B点的相对位移就不能以图3中的P1P0值来表示