船舶工程技术毕业论文

威 海 职 业 学 院 毕业设计任务书 系部 船舶工程系 专业 船舶工程技术 年级 10 级 班级 船舶二班 姓名 杨帅帅 学号 20101401050 指导教师 鲁凤莲 、 马红荣 职称 副教授 教 务 处 编 印 毕业设计指导须知 一、 毕业设计是专业教学计划的一个重要的实践教学环节，是学生毕业前进行综合训练和模拟从业训练的重要实践性教学环节，是高职教育培养高技能适应性人才的基本要求，是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验，是衡量高职教育和办学效益的 重要评价内容。毕业设计的目的是培养学生综合应用所学知识和相应技能，解决问题的本领。毕业设计应坚持校企合作，贯彻以“生产性实训”为特征的工学结合的人才培养理念，以能力培养为主线，培养学生的创新能力、就业能力和综合能力等。毕业设计的选题注重科学性、创造性、针对性、应用性和实践性。 二、 毕业设计应包括教学目的、选题、调查、撰文（目录前言正文结论答谢参考目录附录等）、指导、答辩、评语等活动。 三、 指导教师具有讲师以上或相应职称的相关专业人员，且专业对口。经系、教务处审查同意后，方能指导学生进行毕业设计。指导过程 中，指导教师加强对学生的思想教育工作，培养学生的严谨、勤奋、求实、创新的学风。抓好关键环节的指导，既不包办代替，也不要放任自流。要按照进度计划，加强对学生各个阶段设计完成情况的登记、提问。要求每位学生以热情好学、求实创新的态度参加毕业设计每个环节，综合运用所学知识解决实际问题，获取新知识，提高独立工作能力，在完成学习任务的同时，创造出良好的设计成果。 四、 学生应以严肃认真、实事求是的态度按期完成任务书中规定的项目；能熟练地综合运用所学理论和专业知识，有结合实际的具体项目设计或对某具体课题进行有独立见解的论 证，并有一定的技术含量。根据指导教师给定的课题，独立思考。自己动手，不得抄袭或找人代笔。毕业设计要做到内容完整，结构严谨合理，分析处理科学；文字顺畅，技术用语准确，符号 统一，编号齐全，书写工整规范，符合国家有关标准和部颁标准，图纸、图表完备、整洁、清晰、正确；论文结果有应用价值。在规定时间内完成。 五、 答辩委员会成员应由具备讲师以上职称的教师或相应职称的专业人员组成，提出的问题要有针对性、专业性、准确性、典型性。 六、 学生答辩的过程中要严肃认真，文明礼貌。答辩时，思路清晰，论点真确，回答问题基本概念清 楚，对主要问题回答正确，深入。 设计题目 指导教师评语： 成绩： 指导教师签名： 年 月 日 教研室复审意见： 成绩： 复审人签名： 职称： 年 月 日 系部终审意见： 公章 年 月 日 威海职业学院 第 页 5 答辩情况记录： 答辩委员会（或小组）评语： 成绩： 主持答辩人签名： 职称： 年 月 日 毕业设计进度计划： 起 止 时 间 工 作 内 容 备 注 2013.3.6-4.2 2013.4.3-4.15 2013.4.16-4.23 2013.4.23-5.3 2013.5.4-5.17 2013.5.17-5.20 2013.5.21 布置毕业设计课题 相关资料的查询 毕业设计框架形成 绘制相关图纸 撰写毕业论文 审核和修改毕业论文 提交毕业论文 主要工作者：杨帅帅、张玉柱、孙超、孟祥迪、魏本旭、陈兵、王野、申思博 3100TEU 集装箱建造工艺 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，世界上主要的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 3100TEU 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，制定相应的解决措施方案与质量控制技术，试图通过再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 威海职业学院 第 页 8 Abstract: With the rapid development of world trade, shipping container ship has incr easingly broad development prospects. At present, the major container liner world has been built or are the order make container ships, container ships asia-curope 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, precision control is to guarance the important factors ship operating process. This paper will take 3100TEU container ships as the research object, by ship hull building process of the relevant problem about the precision analysis, formulate corresponding solution to plan and quality control technology, the ships are built in the subsequent attempts through the application, continuous carry on the summary and perfect. Keywords: Ship building, Container ships, Precision control 威海职业学院 第 页 9 目录 引言 . 11 第一章 现代造船模式 . 12 1.1 现代造船模式的涵义 . 12 1.2 应用成组技术的原理 . 12 1.2.1 品制造原理 . 12 1.2.2 相似性原理 . 13 1.3 船舶建造的准备工作 . 14 1.3.1 技术准备 . 14 1.3.2 生产准备 . 14 第二章 概述 . 16 2.1 规范和入级 . 16 2.1.1 定义 . 16 2.1.2 入级 . 16 第三章 主要技术参数 . 17 3.1 船型参数 . 17 3.3 结构设计原则 . 17 3.3.1 一般要求 . 17 3.3.2 构件尺寸的确定 . 17 3.3.3 构件剖面模数和惯性矩 . 18 3.4 分段的划分 . 18 第四章 各工艺阶段工作要领 . 19 4.1 船体放样 . 19 4.1.1 型线光顺原则和要求 . 19 4.1.2 型线修改的原则及方法 . 19 4.1.3 型线检验 . 20 4.2 余量要求 . 20 4.3 钢材预处理和号料 . 21 4.4 船舶构件加工 . 22 4.5 焊接 . 22 4.5.1 焊接前的准备 . 23 4.5.2 工艺要求 . 25 4.6 船体的装 配 . 27 4.6.1 小组立的装配 . 27 4.6.2 中组立的装配 . 28 4.6.3 双层底分段 . 28 4.6.4 D2 分段 . 29 威海职业学院 第 页 10 4.6.5 D14 分段 . 30 4.6.6 SU3 分段 . 32 4.6.7 SL1 分段 . 33 4.7 船舶舾装与涂装 . 33 4.9 船舶总装 . 34 5.0 船舶下水 . 34 5.1 船舶试验 . 34 5.2 交船与验收 . 35 结论 . 36 致敬语 . 38 参考文献 . 39 威海职业学院 第 页 11 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，就必须再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，是船舶质量得到保证，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的繁荣。其中，集装箱船的建造与运输的迅速发展显得尤为突出。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，尤其在日、韩等先进造船国家。集装箱运输因具有“快速、安全、优秀、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候较晚，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，再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 3100TEU 集装箱船为例，分析集装箱船的建造规范标准、施工要求和建造工艺顺序。 威海职业学院 第 页 12 第一章 现代造船模式 1.1 现代造船模式的涵义 通过对各类造船模式从组织造船生产采取对产品作业任务的分解原则和分解后的组合方式所作的分析，所谓现代造船模式，可以理解为以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域组织生产，（船体建造）、舾、涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续地总装造船。这就是 1995 年 5 月，船舶总公司在广州召开第二次缩短造船周期会议对现代 化造船模式所统一的认识。为便于对其内涵的深入了解，有必要对现代造船模式形成的技术基础 成组技术与系统工程技术在造船中应用分别于阐述。 1.2 应用成组技术的原理 成组技术是研究事物间的相似性，并以其合理应用的一种技术。这一技术后经前苏联、东欧的推广应用，以及 60 年代传播到西欧，使成组技术超出了当初仅限于用在零件机械加工的范围，而扩展到各种工艺领域，乃至从产品设计、制造工艺、生产组织到经营管理等企业生产的各个方面。 成组技术是促使现代造船模式形成的主要技术基础之一，运用其如下两种原理。 1.2.1 中间产品导向型的作业分解原理，简称产品制造原理 该原理是把最终产品按其形成的制造及，以中间产品的形式对其进行作业任务的分解和组合。所谓中间产品是指生产的作业单元，是对最终产品进行作业任务分解的一个组成部分，也是逐级形成最终产品的组成部分。它具有明显的“产品”特征。那就是： 威海职业学院 第 页 13 1 有特定的“产品”作业任务，而且其作业任务并非由单一工种完成； 2 有明确的“产品”质量（尺寸精度）指标； 3 有完成“产品”作业任务所需的全部生产资源（含人、财、物），或称生产任务包。 上述原理应用到造船，是把船舶作为最终产品，船舶建造从采 购材料、加工零件开始，然后以中间产品的生产任务包形成组装成装配件，进行再组装成更大的装配件，这样逐级组装，最终总装成船舶产品。现代造船模式所确立的产品作业任务的分解原则，实际上就是应用了成组技术产品制造原理，为现代造船模式的形成提供了理论基础。 1.2.2 相似性原理 相似性原理是对产品作业任务分解成门类繁多的中间产品，按作业的 相似特征，遵循一定准则进行分类成组，以便用相同的施工处理方法扩大中间产品的成组批量，以建立批量性的流水定位，或流水定员的生产作业体系。 根据船舶产品的生产特点，相似性分类成组有如 以下四方面准则 1 按生产作业的性质分类成组，即把船舶建造分为船体（壳）、舾装（舾）、涂装（涂）三种不同作业性质的类型，在各自分类成组作业。 2 按生产作业对象所处的产品空间部位分类成组，按产品划分的区域进行分类成组作业。对船舶生产而言，一般可划分为机舱区、货舱区、上层建筑居住区等三个大区域。根据船舶类型的不同，还可按其不同的空间部位划分其他区域。同时在划分的各大区域内在可划分中、小区域以进行分类成组作业。 3 按生产作业在生产过程中的相似内容分类成组，即按区域内划分的中间产品按其类型进行分类成组作业。以船体分段作为中 间产品为例，可分平面、曲面和上层建筑三种不同类型的分段。再以舾装的中间产品为例，则可分为各类舾装托盘（或单元）。 4 按生产作业在生产过程中的作业时序分类成组，即按区域划分的中间产品按其所处的作业阶段，或制造级进行分类成组作业。对船体建造而言，可划分为零件加工，部件（含组合件）装配（小组），分段装配（中组），分段组合（总组），船台合拢等五个作业阶段；舾装作业可分为单元、模块、管件等制作，托盘集配分段舾装，总段（总组）舾装，船内舾装等五个阶段；涂装则可分为原材料处理，分段涂装，船台涂装，以及码头涂装等四个作业阶段 。 相似性分类成组需要考虑的因素包括：满足作业场地、设施要求；充分考虑到分段组立过程的工艺，如搬运、堆放等；为工人施工提供良好的工作环境；未实行高效的焊接方法和提高焊接质量提供便利；有利于实行先行舾装，特别是提前完成结构化舾装件，尽量做到通用化；最大限度的扩大中、小组立，大组立时间、胎位时间最短；分段组立过程的精度控制点，在各组立阶段需要得到控制； 威海职业学院 第 页 14 分段吊马利用本身船体结构来处理，最大限度减少在外板上设置吊马；各阶段所用的脚手架马板全部在中、小组立阶段完成。 现代造船模式所确立的壳舾涂按区域 /阶段 /类型的生产 作业方式，就是应用成组技术的相似性原理为其模式的形成提供了另一理论基础。从而使该模式形成的生产作业体系，其中间产品具有明显的区域性、阶段性，又有一定批量的特征。 1.3 船舶建造的准备工作 1.3.1 技术准备 船舶建造的技术准备应该包括船舶建造技术、船舶舾装技术、船舶涂装技术、船舶焊接技术、船舶建造精度控制技术、船舶建造编码技术、船舶建造计算机应用技术，各技术彼此互相支撑、互相协调、互相补充，邮寄给合为一体供船舶建造之用。 在船舶建造技术当中，目前应用比较广泛的是船体分道建造技术，它是现代造船模式的 重要组成部分，是现代造船模式的基础技术；与船体分道建造技术相关的又区域舾装技术、区域涂装技术、高效焊接技术、信息控制技术及精度控制技术。分到建造技术在很大程度上决定了舾装、涂装及高效焊场的场所、时间、范围、内容和效果。按照分道的原则，各项施工作业有机给和，有利于实施空间分道、时间有序，壳舾涂一体化的现代化造船。 分道建造技术是以成组技术为理论基础，根据相似性原理，以中间产品为导向，按系统部件、多系统模块、分段和总段的建造过程，合理配置场地、设施、人员，组成几个相对独立，最大限度平行推进作业的生产单元，形成逐 级制造的设计、作业和管理一体化的船舶建造的工艺流程。可以说，船舶建造技术的分道建造技术是其他技术的龙头，它同时也包容了其他技术的存在。 1.3.2 生产准备 船舶生产准备是指产品开工前的准备工作。它的任务就是通过生产要素进行充分的准备，以保证产品按时开工和开工后能连续有效地进行造船生产。 一、 设计准备 船舶设计包括初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。生产设计中的纲领性工艺文件，诸如建造方案的决定，建造方针的编制和施工要领的编制等，是初步设计和详细设计平行进行的；而各工艺阶段、区域和单元的工作管理图表，则 威海职业学院 第 页 15 是在详细设计的基础上进行的。 初步设计、详细设计和生产设计是相互关联的。初步设计是详细设计和生产设计的依据；详细设计又是生产设计的依据，而生产设计的意图和要求又反应在前两个阶段的工作中。 二、 工艺和计划准备 现代造船模式中的工艺准备作业是通过造船生产设计来体现的，而现代造船模式的组织生产方式是与造船工艺流程中的工艺阶段密切相关的。工艺阶段是在船舶建造周期中，按生产性质或生产区域划分的一部分船舶建造工程，也就是把造船工艺流程划分为若干个具有相对独立性的工艺阶段，以便于组织生产和编制计划。 计划准备就是编制生产 管理中的各种生产计划。建造日程计划是生产计划通过日程管理来实施的一种计划方式。造船生产计划与生产负荷分析是相互关联的。该计划与生产计划平行协调地进行。工程计划按其计划的性质、范围和深度被分为订货计划、日程计划。它们的内容是从整体到局部、从总计划到细化的月度作业计划。 三、 材料与设备准备 船舶建造需要的材料种类十分复杂，而且数量庞大。供应部门应根据原材料和主要机电设备供应交货期表、大型铸锻供应交货表，按计划向有关厂商订货。对到场的材料和设备按技术要求和造船用材规范进行验收和入库保管。 四、 工厂场地和实施准备 根据承建船舶的需要，队专用工装和共夹模具提前进行设计、制造和订货。对船厂原用的场地设施，如平台、船台、滑道、船坞、码头、起吊设施和各种设备和动力供应等，应根据新造船的要求特点进行必要的扩建或改造。 五、 人员与管理准备 队全厂人员要首先做好安全教育、爱厂如家教育、敬业和团队精神教育。根据需要，对劳动组织和人员进行合理的调整和补充；对在建造中应用新技术、新工艺和特殊工艺的有关人员，以及计划补充人员分别进行组织和技术培训。 威海职业学院 第 页 16 第二章 概述 2.1 规范和入级 2.1.1 定义 1 船长 L (m) 沿满载水 线自首柱前缘量至舵柱后缘的长度；无首柱船舶的船长应自船体中纵剖面前缘与满载水线的交点量起；无舵柱船舶量至舵杆中心线；但均应不大于满载水线长度，亦不小于满载水线长度的 96%。无舵船舶的船长取满载水线长度。满载水线系指船旗国主管机关或主管机关授权本社核定的船舶的最高级别航区载重线对应的水线。满载水线长度系指船舶的满载水线面在中纵剖面上的投影长度。 2 船宽 B (m) 不包括船壳板在内的船体最大宽度，舷伸甲板宽度不计入。 3 型深 D (m) 在船长中点处沿舷侧自平板龙骨上表面量至干舷甲板下表面的垂直距离。对 甲板转角为圆弧形的船舶，应由平板龙骨上表面量至干舷甲板下表面的延伸线与舷侧板内缘延伸线的交点。 4 吃水 d (m) 在船长中点处由平板龙骨上表面量至满载水线的垂直距离。 5 中部 船长 L 中点向前、后各 0.2L 长度范围。 6 首、尾部 船长 L 中点前、后各 0.4L 以外的长度范围。 7 过渡区域 介于中部与首、尾部之间的区域。 8 干舷甲板 用以量计干舷的甲板，它应符合主管机关的规定。 9 强力甲板 构成船体等值梁剖面最上层翼板的纵通连续甲板。 10 上层建筑及甲板室 位于强力甲板以上，由一舷伸 至另一舷或其侧壁板离 11 船体舷侧板向内不大于船宽 (B)4%的围蔽建筑称为上层建筑，即桥楼、首楼、尾楼；其他围蔽建筑称为甲板室。 12 深舱 除双层底以外的压载舱、船用水舱、货油舱及燃油舱等。 2.1.2 入级 中国船级社 威海职业学院 第 页 17 第三章 主要技术参数 3.1 船型参数 总 长 228.30M 两柱间距 218.80M 型 宽 32.20M 型 深 20.50M 设计吃水 12.00M 结构吃水 12.75M 3.3 结构设计原则 3.3.1 一般要求 1 船体结构可采用横骨架式、纵骨架 式或纵横混合骨架型式。 2 无论采用何种骨架型式 ,纵向构件均应有良好的结构连续性；甲板、舷侧及船底骨架应有效地连接，构成完整的刚性整体。 3 航行于 J 级航段船舶的船体结构应符合 B 级航区船舶的规定。 4 肋骨或纵骨间距一般应不大于 600mm。 5 在甲板、平台、纵舱壁（或内舷壁）终断处，应设肘板或其它能降低应力集 中的过渡结构 。 3.3.2 构件尺寸的确定 1 本篇引用增量方法确定构件尺寸时，均应以计算值为基础进行增量。 2 按本篇计算所得板厚值如果小于 10mm，其小数点后的数值小于 0.25mm 威海职业学院 第 页 18 时舍去；大于或等于 0.75mm 时进 1mm；大于或等于 0.25mm 并小于 0.75mm 时取0.5mm，如无 此规格板材则应进 1mm。如果计算所得板厚大于 10mm，小数点后的数值可按四舍五入取舍。 3.3.3 构件剖面模数和惯性矩 1 当骨材直接与板相连接时，要求的剖面模数和惯性矩为连带板的最小要求值；普通骨材的带板宽度取骨材间距；强骨材带板宽度取强骨材跨距的 1/6，但不大于负荷平均宽度，亦不小于普通骨材间距。若骨材仅一侧有带板时，则带板宽度取上述规定的 50%。 2 当骨材不直接与板相连时，要求 的剖面模数和惯性矩仅为骨材不含带板的最小要求值。 3 甲板上开口宽度 b 大于或等于该处甲板宽度的 5%时，则开口面积和阴影面积不能计入剖面模数计算。 3.4 分段的划分 1. 环形接缝应尽可能避免布置在船体总强度或局部强度的受力位置 ,如船舯、船梁剖面突变处，以及每一肋骨间距的中点 。 2. 结构应力集中的区域 ,如甲板大开口 (货舱口 )的角隅、上层建筑的末端、主机基座纵桁末端、双层底向单底结构过渡的部位 (与分段接缝距离应超过一档肋距或纵桁间距 )、机舱海水箱 ,应避免布置分段接缝 。 3. 对纵骨架式的船体，应尽可能减少横向分段接缝的数 目；为保持一定的长度，必要时可将分段作纵向划分。对横骨架式的船体，一般尽可能减少纵向划分，以保持结构的连续性。 4. 对同类型结构，如横向封闭型结构（如边水舱、双层底）、甲板或舷侧的平面板架结构等，应尽可能采用同一的划分方法。 5. 分段接缝应尽可能选择在结构原有板缝或节点零件 (如肘板 )的连接部位。 尽量采用优化设计使分段的长度与结构强度要求的分布区域相匹配，达到减少钢板拼缝的目的。 6. 分段应具有足够的刚性 ,使不致因焊接、火工校正及翻身吊运而引起较大的变形。 威海职业学院 第 页 19 第四章 各工艺阶段工作要领 4.1 船体放样 船体放样 是把设计好的船体型线图按照 1:1 的比例绘在地板上，或运用数字方法编程在计算机中进行数字放样。在放样中，需要光顺船体型线、修真理论型值，同时绘制肋骨型线图并进行结构放样，展开结构件和各种舾装件，并为后续工序提供各种放样资料。根据放样资料提供的数据来制造样板和样箱，同时对胎架型值、各种构件的加工信息和后续工序的连续数据提供全部施工信息 船体放样是船体建造的第一道工序，它既是设计意图的体现，又是船体生产设计中建模、出图前的重要依据。从船体生产设计的角度看，船体型线光顺的目的是要消除型线图上因比例限制而隐匿的型值误 差和曲面不光顺因素，使后续的船体建模获得光顺的船体型表面，为以后的船体外板展开、加工提供正确的依据，提高船体型表面的依据，提高船体型表面的质量。 4.1.1 型线光顺原则和要求 1 三组视图中的每一根曲线都应是光顺的，三个视图中型值都是一致的。 2 船体曲面上任一点在三个投影面上的型值必须相互吻合，即保持投影一 致性，其型值误差不得大于 +-2mm。 3 所有的型线必须是光顺的； 4 型线修改光顺后，各点型值应接近原设计值，以免影响船舶性能。对于船舶主尺度（总长、垂线间长、形宽和型深），主要剖面（ 满载水线面、中横剖面）的设计性值，各设计水线的进水角和出水角，推进器部位的船体型线等，原则上不能改动。 4.1.2 型线修改的原则及方法 船体表面型线是光顺的曲面，要保证船体曲面光顺，应该使横剖线、水线、纵剖线达到光顺。由于设计图纸比例小，不可避免地隐匿了许多误差。修改型线是一项细致的工作，对型线某一处的修改，常会引起型线上相邻部分的变化，并 威海职业学院 第 页 20 且涉及其他型线。所以在修改型线之前，要对型线有关部分加以观察和分析，然后着手进行，以求得船体线型三向光顺。 1. 修改原则 型线修改是一项技术性高、难度大的工作， 需要多次反复才能完成。型线修改的原则：型线一致性误差不大于 2mm；设计水线以下各点的修正量应以小于图纸上的比例尺寸的分母值为原则，设计水线以上各点的修正量可以放宽些；船体型线修改前后排水量保持不变；对总体性能、船体容积有关的设计部门（船体主尺度、载重水线进水角及中横剖面型线）不能任意修改；主甲板边线型值在一般情况下不宜改动。 2. 修改方法 修改型线是一个反复修正、互相对应、逐步达到船体型线光顺的工作过程。如果光顺方法不当，容易使光顺过程出现多次反复而陷于复杂，影响光顺的进度和效果。型线修改方法要根据光顺 的部位、操作者的习惯和经验而定。一般修改交角较小的型线，并应减少修改点的数量及型线修改量。 4.1.3 型线检验 型线绘制结束后，需要对型线的精确性进行检验。型线的精确性体现在型线的光顺、协调和投影一致性三方面，通常就是从这三方面入手进行检验的。 1. 检验型线的光顺性、协调性和投影一致性 型线的光顺性是指各型线的曲率应和缓地变化，不应有局部凹凸起伏和突变现象存在；型线的协调性是指同组型线间的间距大小应有规律的变化，不应有时大有时小的象存在；型线的投影一致性是指性线上任一点在三视图中的投影应符合长对正、高平 齐、宽相等的投影规律。型线的光顺性和协调性可以通过目测来检验，投影一致性可用样条来检验。 2. 绘制斜剖线检验型线 对型线精度综合检验的方法通常是绘制斜剖线。斜剖线一般是侧垂面与外板型表面的交线。如果得到的斜剖线是一条光顺的曲线，则表明该处的型线绘制正确，即这部分型线的光顺性、协调性和投影一致性是满足要求的。如果得到的斜剖线不光顺，则需要修改斜剖线上某些点，使斜剖线光顺，并以此修改相应的型线。 4.2 余量要求 1 单块板进行双曲面热加工时，要采用样箱加工，应角尺放 100 mm 余量。 2 型钢在进行热加工时，它 的两端各加放型钢高度的 1.5 倍。 威海职业学院 第 页 21 3 单块板进行单曲面冷加工时，不加放余量。 4 型钢在进行冷加工时，它的两端各加放 400 mm（肋骨冷弯机压头需要）。 5 切割的零件，放样、下料时须加放割缝补偿量，具体补偿量的确定根据板厚、割嘴选用而定。 6 大型弯板机预弯边缘需加放 300mm 压头工艺余量，或者根据设备要求来决定压头余量。 7 船坞基准定位分段的艏、艉环形接缝端头全部正足，纵骨、纵桁同样正足。 8 船坞搭载的其它分段艏、艉端，以基准定位分段为界。向艏的分段前端正足，后端有补偿量；向艉的分段前端有补偿量，后端为正足； 纵骨、纵桁与分段端头一致，补偿量一般为 5 。 9 艏艉端机舱半立体分段要求傍板下口加放 5 mm 的补偿量，前后接缝的一端加放 5mm 补偿量，如线型曲率大的根椐工艺要求再加放 30mm 余量。 10 货舱区舷侧分段，上企口全部正足、下企口加放 5mm 补偿量。 11 散货船的货舱区舷侧“ P”、“ D”型分段一端补偿量为 5mm，另一端为正足。 12 上顶边水舱分段，外板下口加放 5mm 接缝补偿量。 13 下边水舱分段外板上口正足，内口加放 5mm 补偿量。 14 货舱区甲板分段、左右舷端头，加放 5mm 补偿量；甲板上墩座下口加放5mm 补偿量。 15 货舱下墩座分段，下口 加放 5mm 补偿量。 16 货舱隔舱分段：左右分段向舯企口正足，向舷侧加放 10mm 余量；上口斜旁正足；下口斜旁加放 15mm 余量，下口平直加放 5mm 补偿量。 17 货舱隔舱中间分段：左右向企口正足，上口正足，下口加放 5mm 补偿量。 18 货舱双层底左右分段四周企口正足。 19 主船体对接缝 14 以下，加放 1 1.5 ， 14 以上加放 0.5 1。 20 主船体角焊缝，板厚 14 以下，加放 0.3 0.4 ， 板厚 14 以上加放 0.15 0.2 。 21 上层建筑、机舱棚、烟囱、舱口围、舱口盖等 12mm 以下薄板，每档肋距、每档纵骨间距，加放 0.5mm 收缩补偿量；横向薄板每 1000mm 宽度加放 0.5mm 收缩补偿量。高度方向不加收缩补偿量，下端企口加放 10mm 余量，与主甲板相接的分段加放 30mm。 4.3 钢材预处理和号料 对船体钢材进行机械矫正、喷沙、除锈和涂漆防护等作业，即钢材预处理。然后再把按草图、样板、样箱等放样资料进行放样展开后的各零件图的图样及其加工、装配符号，画到平直的钢板或型钢上，这个过程称之为号料。有时号料工序还与切割工作结合进行。 威海职业学院 第 页 22 4.4 船舶构件加工 号料后的钢材上有各种船体零件需要进行下料分割，称之为船体构件边缘加工。边缘加工是指边缘的切割和焊接坡口的加工。边缘的形状有直线和曲线两种，它是通过机械剪切（剪、冲、刨、铣）或火焰切割、激光切割、等离子切割等加工工艺方法来完成的。坡口的加工是根据焊接和装焊技术的要求进行的。有些边缘如自由边和人孔是用砂轮进行打磨加工，以满足船体构件的不同技术要求。 有些构件经过边缘加工后需要弯曲、折角、折边成形，这种弯制成所需形状的过程称为船体构件的成形加工。成形加工是通过各种机械设备（如压力机、弯板机、折边机等）在常温状态下进行冷弯加工。 4.5 焊接 在 20 世纪以前所建造的船舶多用铆接，从 20 世纪 30 年代开始逐步采用了焊接，如果说用钢材代替木材来建造船舶是造船业的第一次技术革命，那么在船舶建造工艺上用焊接代替铆接则是第二次技术革命。在造船业中，焊接之所以能迅速取代铆接，而成为世界上广泛用于船舶建造的主要加工方法，就是因为它有着与铆接无法比拟的巨大优越性。 威海职业学院 第 页 23 4.5.1 焊接前的准备 一、 原则要求 1 本规范所提供的焊接材料和焊接方法，均应取得国内外船级社认可。 2 应用 CO2 气体保护半自动和自动焊、重力焊、下行焊、垂直气电焊及各类衬垫单面焊双面成型等高效焊接方法，应在产品相关工艺文件和施工图中加以明 确。 3 本规范所提供的船体各种规格的板厚，材料级别以及所应用的焊接方法，焊接材料，焊接接头的坡口型式和尺寸、焊接位置等方面的内容，均应获得船级社认可。 二、 钢种等级与焊接材料的选配钢种等级与焊接材料的选配，见表 1。 表 1 钢材等级与焊接材料的选配 序 号 焊接方法 焊接材料 钢材等级 适用范围 1 手工电 弧焊 E4315.01 (SH427.01) E5015.01 (SH507.01) 其它等效焊材 A、 B、 D AH32DH36 构架对接 全位置角焊 外板对接 外板对接 构架全位置角焊 E5015.02 (SH507.02) 其它等效焊材 EH32、 EH36 2 埋弧自动 双面焊 焊丝： H08A 焊剂： SHJ431 其它等效焊材 A、 B、 D 拼板 焊丝 /焊剂 H10Mn2/HJ101(CHJ101) H10Mn2G/HJ331(SHJ331) 其它等效焊材 AH32 AH36 DH32 DH36 EH32 EH36 3 CO2 气体保护半自动焊 E71T-1 (DW-100)（ 2Y） E70T-1 (MX-200) E71T-1 (SM-1F)（ 2Y） E71T-1 (KFX-712C) A、 B、 D、 AH32 AH36 外板及构架对接，构架与板平角，立角焊 威海职业学院 第 页 24 E501T-1 (YJ-502)（ Q） E71T-1 (TWE-711) 其它等效焊材 DH32 DH36 EH36 4 CO2 气体保护单面焊 焊丝： E71T-1 (TWE-711) E71T-1 (KFX-712C) 衬垫： TC-1 JN-4 其它等效焊材 A、 B、 D、 AH32 AH36 DH32 DH36 EH32、 E36 中、大组立板材对接及总组立中合拢对接缝 表 1（续） 序 号 焊接方法 焊接材料 钢材等级 适用范围 5 手工衬垫单面焊 焊条： E5015.01(SH507.01) 衬垫： JN-1 其它等效焊材 A、 B、 D AH32 AH36 DH32 DH36 中、大、总组立中板材对接及合拢对接缝 6 高效铁粉重力焊 E4313 (CJ421FeZ) 其它等效焊材 A、 B、 D 中、大组立 中的构件平角焊缝 E5024 (CJ501FeZ) 其它等效焊材 AH32 AH36 DH32 DH36 7 手工下 行焊 E5015 (CJ507Fe) 其它等效焊材 A、 B、 D AH32 DH32 船体构件合拢垂直角焊缝 8 垂直气 电焊 焊丝 : EG70T-2 (DWS-43G) 衬垫 :KL-4GT 其它等效焊材 A、 B AH32、 AH36 DH32、 DH36 总组立合拢旁板，纵、横舱壁 威海职业学院 第 页 25 焊丝 : EG70T-2 (DWS-43G) 衬垫 : JN-10 其它等效焊材 A、 B、 D AH32 DH32 AH36 DH36 的垂直对接焊 9 FCB 三丝埋弧自动单面焊 焊丝： Y-A 表面焊剂： NSH-50 底面焊剂： NSH-IR 其它等效焊材 A、 B、 D AH32 DH32 AH36 DH36 平面分段流水线中板材的对接焊 三、 典型结构用焊接材料和焊接方法的规定： 1 当采用手工电弧焊接时，下列结构的焊接必须选用低氢型焊条焊接。 船体总组立时的环形对接缝和纵桁对接； 具有冰区加强级的船舶，船体外板端接缝和边接缝； 主、辅机座、桅杆、吊货杆、拖钩架、系缆桩等承受强大载荷的舾装件及其所有承受高拉力的零部件； 要求具有较大刚度的构件。如首框架、尾框架、以及其与外板和船体骨架的接缝。 2 在中、大及总组立的焊接中，下列结构不允许采用立向下行焊（包括手工电弧焊和 CO2 气体保护半自动焊）。 船体中所有板材的立对接拼缝； 具有冰区加强级的船舶，冰刀区域内的所有立对接拼缝和所相关联的立角焊缝； 受强大载荷或具有较大刚度的构件立角焊缝。如：主、辅机座，吊货杆等； 位于 0.5L 区域内属于横向构件连续，纵向构件不连续的部位角焊。 3 焊接材料的焙烘、保管及使用 一般焊接材料的焙烘、保管及使用，按 G16-SWS004焊接材料保管要求执行。 特殊焊接材料的焙烘、保管及使用，应编制专用工艺文件。 4.5.2 工艺要求 1 焊接坡口型式及加工尺寸应按 G16-SWSH001焊接坡口型 式规定进行。安装精度应符合 Q/SWS 60-001.2-2001船舶建造质量标准 建造精度 要求。 威海职业学院 第 页 26 2 焊前，焊工必须对焊接坡口及坡口两侧各宽 20mm 范围内，角焊缝在焊接宽度方向两侧各宽 20mm 内，清除氧化物，水份，油污等。 3 当焊缝清理后未能及时焊接并因气候或其他原因影响而积水，受潮、生锈时，在焊接前应重新清理。 4 定位焊所用焊材应与正常焊接所用焊材相一致，定位焊中不允许有裂纹、气孔、夹渣存在、当定位焊中有焊接缺陷存在时，在施焊前，必须予以剔除重新定位焊接。一般强度钢的定位焊长度为 30mm 以上；高强度钢的定位 焊长度不小于 50mm。 5 施焊规范和要求，应严格按工艺规范要求执行。 6 当焊接采用多道或多层焊时，焊工在每一焊道焊后须清除焊渣与飞溅，每焊道的接头应相互错开至少（ 3050） mm。 7 当焊接环境温度低于 -5施焊一般强度钢的船体结构（船体外板和甲板等）和环境温度低于 0施焊高强度钢时，均需进行预热，预热温度一般大于 80左右。对有特殊要求的钢种或大厚板（ t 50mm）的构件，焊接时应编制焊接专用工艺，并严格按要求执行。 8 当采用自动埋弧焊焊接时，焊缝起始端与末端（自由端）必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为（ 150 150） mm，厚度与焊件相同。当采用单面焊时，引、熄弧板应按特殊要求选用。 9 当采用手工电弧焊或 CO2 自动、半自动焊时，焊缝起始端与末端必须安装引、熄弧板。其大小尺寸为（ 100 100） mm，厚度应符合表 2 要求。 表 2 引熄弧板选用的厚度 单位为毫米 拼板板厚 14 t 16 16 t 18 18 t 20 20 t 22 22 t 24 24 t 26 26 t 28 28 t 30 引熄弧板 16 18 20 22 24 26 28 30 10 船体分段在焊接中，分段两端的纵向构件应留有 300mm 长度的距离暂不焊接。待分段与分段合拢后再进行焊接。 11 在拼板上安装构件时，由于拼板焊缝余高的存在而影响构件与拼板的安装紧密，在构件安装前，应对构件与板缝交接处的板缝余高批平长度应不少于构架板厚；随后安装构件，或将跨过对接焊缝的构件腹板边缘开通焊孔，以使构件与板材安装紧密，保证焊接质量。当该处采用单面角焊或间断焊时，则在构件与板缝的交接处采用双面焊接，焊缝长度大于 75mm。 12 焊缝末端收弧处应填满弧坑，通焊孔或止漏孔应具有良好的包角。 13 合金钢的焊接则按其专用工艺执行。 威海职业学院 第 页 27 4.6 船体的装配 船体装配是 把船体构件组合成整个船体的过程。为缩短造船周期、降低成本、提高产品质量和改善生产条件，根据产品制造原理将船舶产品分解为若干不同制造级的中间产品，如部件、分段、大型分段、总段、舾装单元。再按相似性原理和制造级对它们分类成组，然后将它们按组分别在相应的装焊成组生产线上进行制造，即分道建造。中间产品的制造顺序具体如下： 1 部件装焊 由船体零件组合焊接成船体部件，如 T 型梁、板列、肋骨框架、艏柱、艉柱、舵、烟囱等。 2 分段装焊 由船体零件和部件组合焊接成船体分段，如底部分段、舷侧分段、甲板分段、舱壁分段、上层建筑分段 、艏艉立体分段等。 3 总段装焊 采用总段建造法时，将以装配好的分段和零部件组合焊接成总段，它是包括底部、舷侧和甲板的环形段。 分段及总段装焊结束后要进行船体的密性试验，中间产品制造过程中还要进行相应的涂装和预舾装作业，以满足区域造船法的壳、舾、涂一体化要求。 然后，再将中间产品分别吊运到船台上（或船坞内），按照预定先后顺序进行装焊成整船，同时完成船内舾装和船台舾装作业。 4.6.1 小组立的装配 小组立工艺流程： 必要的加强支撑焊接装配定位焊小零件对准大零件构件线或对合线整理零件焊后火工矫正 作业标准： 平整度 4mm 6mm 小零件对大零件垂直度 2 mm 标准 极限 平面板架： L 4mm 6mm B 4mm 6mm 对角线差值： L1-L2 4mm 8mm 威海职业学院 第 页 28 4.6.2 中组立的装配 中组立工艺流程： 作业标准： 对合线临时支撑对合线油柜 构件对合线（理论线或对合线）偏移 1.5mm 主要平面不平度 4mm 小零 件对大零件垂直度 2mm 框架四角水平 8mm 纵骨端面平面度 4mm （两对角线中点间距） 2mm 4.6.3 双层底分段 一、 1. 建造方法：正造法 或反造法 二、 2. 建造程序： 火工矫正焊接装配定位焊加临时支撑小部件安装在大部件上平铺大部件在胎架或平台上制胎架或平台 威海职业学院 第 页 29 1 胎架制造 正造底部分段一般采用框架式专用台架，首先根据胎架制造图，在平台上画胎架格线，然后在平台上竖立模板，在模板上划线，切 割模板，安装纵向角钢及边缘角钢以保证分段边缘线型及胎架牢固性。 2 底板装焊 从 K 行板开始，依次将平直部分和曲形部分的外底板吊上胎架，并将接缝边的铁锈用砂轮清理干净。 3 在底板上画纵横构架线 画纵横构架线，就是在底板上画出纵横构件的安装位置线。根据胎架中心线在分段的两端标出中心点，连接该两点即得分段中心线。然后画出肋骨线。 根据实际情况，从构件装配的方法（分离法、放射法、插入法）中任选一种，进行船体构件的安装。 4 内底纵骨的装焊 把内底纵骨嵌入横向构架的切口内，进行定位焊，使上口符合内底安装线。内底纵骨也可预 先安装到内底板上，然后和内底板一起上胎安装。 5 焊接 当采用分离装配法安装纵横构架时，纵向（主向）构件边装边焊，常采用单面连续焊，并且中桁材、旁桁材、船体纵骨与船体外板的角焊缝需用自动或半自动角焊机施焊。当采取放射装配法或插入装配法安装纵横构架时，通常是与船底外板连接的纵横构架全部安装好后，在进行焊接。 6 分段舾装 将预先经过模型放样并加工结束的双层底分段内的管系及附件等安装妥，至于安装在内底板上的舾装件，要等内底板壮汉结束，并待分段整个矫正完毕后再进行。 7 内底板装焊 在平台上拼装内底板。根据内底板厚度， 不开坡口或预先开坡口，定位焊后，采用二氧化碳气体保护焊或埋弧自动焊焊接内底板对接焊缝。焊完正面焊缝后翻板，并进行反面焊缝的焊接，或采用单面焊双面成形工艺。然后画构架线和边界线，在焊好的内底板上装配纵骨，纵骨定位焊后，采用自动焊机焊接纵骨与内底板的角焊缝。画内底板的边界线并准确切割。 8 分段完工画线 待分段装焊完工后，把分段上的船体中心线、基准肋骨线、水平检验线及分段余量线，复绘到双层底分段的外表面上且作好标记，供船台装配时定位用。 9 分段翻身及进行封底焊 10 检验并涂装 双层底分段的检验分为装配和焊接两方面 的检验，实际上贯穿于制造的全过程。分段涂装在检验后进行，并按设计涂若干层涂料，但大接头处需留 50100mm 宽的区域暂不涂装，待大合拢后再检验、涂装并涂最后一道面漆。 4.6.4 D2 分段 威海职业学院 第 页 30 一、 建造方法：反造法 二、 建造程序： 1 胎架制造 根据胎架制造图制造 2 铺内底板 将钢板在平台上拼好或部分拼好，并采用单面焊双面成型的自动焊把它焊好，然后吊上胎架。 3 在内底板上画纵横构架线 在内地板上画出纵横构件的安装位置线。根据胎架中心线在分段的两端标出中心点，连接该两点即得分段中心线。然后画出肋骨线。 4 纵横构建 的安装 插入法安装 5 内底纵骨的装焊 把内底纵骨嵌入横向构建的切口内，进行定位焊，使上口符合内底安装线 6 焊接 *（参照 4.6 焊接） 4.6.5 D14 分段 威海职业学院 第 页 31 D14 分段示意图 一、 建造方法：反造法 二、 建造程序： 1 胎架制造 根据胎架制造图制造 2 铺内底板 将钢板在平台上拼好或部分拼好，并采用单面焊双面成型的自动焊把它焊好，然后吊上胎架。 3 在内底板上画纵横构架线 在内地板上画出纵横构件的安装位置线。根据胎架中心线在分段的两端标出中心点，连接该两点即得分段中心线。然后画出肋骨线。 4 纵横构建的安装 插入法 安装 5 内底纵骨的装焊 把内底纵骨嵌入横向构建的切口内，进行定位焊，使上口符合内底安装线 6 焊接 *（参照 4.6 焊接） 7 分段舾装 将预先经过模型放样并加工结束的双层底分段内的管系即附件等也安装妥。 8 外板的装焊 9 分段完工画线 待分段装焊后把分段上的船体中心线、基准肋骨线、水平检验线和分段余量线，复绘到双层底分段外表面上且做好标记，供船台装配时定位 10 分段翻身及进行封底焊 威海职业学院 第 页 32 11 检验并涂装 4.6.6 SU3 分段 SU3 分段示意图 一、 建造方法： 侧造法 二、 建造程序： 1 舷侧中部 分段胎架制造 2 安装外板 将外板吊上胎架先 吊中间一列板用吊线锤法使外板内端缝对准胎架平台上的段缝线，外板纵缝则要与模板上的纵缝线对齐。拼装好的外板应在焊缝处加马后进行焊接。 3 画纵缝构建线 4 安装纵横构件 5 构架焊接 先进行构件之间的对接焊缝焊接，再进行构件之间的立角缝焊接，最后焊接构件与外板的角接焊缝。 6 分段舾装 将预先放样加工好的管系及其附件辅机基座等舾装构件，在相应的位置安装完毕。 7 分段画线加强及吊环安装、翻身及封底焊、变形矫正 8 舷侧分段构件装焊后，在外板的外表面上画出分段的定位水线、肋骨检验线，标出分段上下、首尾方向。按工艺进行分段吊运前的加 强和装配吊环，将分段外板与胎架的连接拆除，分段吊离胎架，翻身，搁放平整，进行外板接缝的清根、封底焊。分段若有变形，应用火工矫正 。 9 完工测量、涂装及检验。 威海职业学院 第 页 33 4.6.7 SL1 分段 一、 建造方法：正造法 二、 建造程序： 1 将以装配好的平台板片体吊装上胎架，定位并以胎架固定，画纵横构建线。 2 吊装纵残壁片体 3 吊装横舱壁片体 4 安装纵横构件线 4.7 船舶舾装与涂装 船舶舾装 包括船舶住舱舾装、甲板舾装、机舱舾装，电气舾装、船舶管系舾装等，涉及设备、管系、电气、木业、绝缘、舱室房间修饰等安装。这一过程工作量庞大，内容繁杂，需要各专业工种彼此协作与配合，还要在生产安排上合理利用空间与时间，其目的是缩短造船周期，降低生产成本。 为了防止钢材腐蚀，从而延长船舶的使用时间，必须对钢材和船体内、外表面进行清污除锈处理，之一作业系统称为船舶涂装。涂装还起到表面装饰、标志的作用。 舾装、涂装与船体这三大作业是按照空间分道，交叉作业方式，壳、舾、涂 威海职业学院 第 页 34 一体化全盘考虑来进行生产的。 4.9 船舶总装 船舶总装主要指的是船体总装，即在船体结构经过预装配而形成部件、分段或总段后，在船台完成整个船体装配的工艺阶段。 首先，船台上的准备工作：画船台中心线；画船台半宽线；画船台肋骨检验线；画高度标杆上的高度线； 其次，做船体上的准备工作：画出分（总）段的船台定位线和对合线；船台装配临时支撑的设置；安装吊环 最后，进行船台装焊工艺：基准分段的定位；相邻底部分段的装配；舱壁分段的船台装配；舷侧分段的装配；甲板分段的装配；艏、艉分（总）段的装配；上层建筑的装配；焊接；舾装与涂装；竣工测量。 5.0 船舶下水 当船舶 建造完工之后，将其从船台或船坞移至水中，这个过程称为船舶下水。船舶下水方式很多，但一般可以分为三种方式：重力式下水、漂浮式下水和机械化下水。 5.1 船舶试验 船舶试验可以分为系泊试验、倾斜试验和航行试验三种，分为两个阶段进行试验。 第一阶段是系泊试验和倾斜试验。系泊试验是泊于码头的船舶基本竣工，船厂取得用船单位和验船部门同意后，根据设计图纸和试验规程的要求，对船舶的主机、辅机、各种设备系统进行试验，以检查船舶的完整性和可靠性，这是航行实验前的一个准备阶段。倾斜试验是将船舶置于静水区域进行试验，以测得完 工船舶的重心位置。 第二阶段是海上航行试验阶段。它是将建造船舶通过试航作一次综合性的全面考核，有轻载和满载试航两种该阶段由船厂、船东和验船机构一起进行。试航应按照船舶类型、试航规定在海上或江河中进行。试航前，应备足燃料、滑油、水、生活给养以及救生器具，各种实验仪器、仪表和专用测试工具。试航中应测 威海职业学院 第 页 35 定主机、辅机、各种设备系统、通信导航仪器的各项技术指标，并进行各种航行性能的极限状况的试验，以检查是否满足实际要求。 5.2 交船与验收 船舶试验结束后，船厂应立即组织实施排除试验中发现的各种缺陷的返修的拆验工作 ，同时对船舶及船上一切装备，按照图纸、说明书和技术文件逐项向船东交验。 当上述工作结束后，即可签署交船验收文件，并由验船机构发给合格证书，船东便可安排该船参加营运。 威海职业学院 第 页 36 结论 1 集装箱船最大的 特点 是它所装的都是标准规格的集装箱，因此使得它的结构和一般的货船大不相同。它采用垂向直壁式结构，并且它的的货舱口宽度几乎和货舱宽度一样大，舷边只留了很小宽度的甲板边板。而这样的开口明显对船的抗弯、抗扭和横向强度不利。为了弥补这些的不足，集装箱船在结构上通常采用下列加强措施 : (1) 采用具有水密舷边舱的 双舷侧 ； (2) 增加甲板板和舷侧板的厚度 ； (3) 加大两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁的尺寸。 由于货舱的开口大，为了保证强度，必须采用相应