船舶与海洋工程系 毕业论文.pdf

南通航运职业技术学院南通航运职业技术学院 船舶与海洋工程系船舶与海洋工程系 毕毕 业业 论论 文文 57000T 散货船 双层底焊接建造工艺 姓姓 名 名 赵赵 峰峰 学学 号 号 423091533 班班 级 级 船体船体 3095 专专 业 业 船舶工程技术船舶工程技术 指导老师 指导老师 李李 金金 时时 间 间 2012 6 12 第 1 页 共 11 页 57000T 散货船双层底焊接建造工艺 赵峰 南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系 船体 3095 摘要 现代船舶的建造过程中 平面分段占有重要比例 双层底分段是典型的平面分 段 研究双层底分段的建造流程对于进一步研究平面分段建造流程有重要的意义 双 层底分段包括上下两层底板 内场提供加工成形的平面板列 肋板 纵桁 纵骨 双层底结构是船舶运输安全的重要保障之一 关键词 正反造法 分段的划分 焊接方法 PSPC Abstract The modern Marine building process planar segmentation plays an important proportion Double bottom block is typical planar subsection the double bottom block built for further study of the process to build process section plane has an important significance Double bottom block including the upper and lower levels the bottom Provide the plane of the vacant lot processing forming board listed floors girders longitudinal bone Double bottom structure is shipping of the importance of safety guarantee one 第 2 页 共 11 页 Keywords positive and negative making law the division of subsection welding method PSPC 0 绪论 双层底的散货船 舷侧外板和纵舱壁形成双层结构 在两层之间设置梯子 走 道 照明和通风 以便于检查和避免货舱纵壁 出汗 等原因产生的腐蚀 同时两 层之间的空舱可部分或全部作为压载舱 采用双舷侧结构可以大幅度减小舷侧板 顶边舱 底边舱部分的剪应力 从而增加散货船结构的安全性能 双层底散货船由于增加了内壳 比普通单层底船的重量增加 3 7 使结构重 量增加 装载量减少 建造成本增加港口使用费和燃料消耗也随之增加 但是 双 层底船具有良好的安全 经济和运营优势 双舷侧使船体外壳具有两道防线 因此 对舷侧结构的冲击损伤可减至最小 还可以大量减少船体结构疲劳 无须在两层内 全部设置专门的压载水舱 货舱底板平整 煤 谷物等不会落入肋骨 易于清舱 从而可提高装卸效率 减少在港时间 降低营运和维护费用 减少货舱涂层的维护 和保养费用 1 双层底正反造法对焊接的限制 1 1 反造法 在金陵船厂中所采的双层底反造法装配焊接方法顺序为 内底板定位 焊接内 底板 划纵横构架线 安装纵横构架 焊接纵横构架 修齐纵横构架的高度 安 装外底板 焊接外底板 安装吊环 加强 划分段水平线 分段中心线和肋骨检 验线 吊离胎架 翻身 内底板接缝清根 焊接 同时进行外底板与底部纵横构 架接缝的焊接 火工矫正 密性试验 同时进行完工测量 验收 1 2 正造法 双层底分段正造一般是在胎架上进行的 这种方法容易控制分段在建造工程中 第 3 页 共 11 页 的变形 保证分段正确的变形 但胎架制造耗费较多辅助材料和人工 增加建造成 本 所以此法适于批量生产 博板结构 外板曲率较大的靠近艏 艉部的底部分段 装配顺序 安装底纵骨 焊接 安装侧桁材 安装肋板 插人中桁材 安装内底纵 骨 焊接 安装内底板 划中心线和肋骨检验线 翻身 内底板与底部纵横构架接 缝的焊接 火工矫正 密性试验 翻身 验收 1 3 两种方法的对比 在反造法中 无需制造专业的外板专用框架式胎架 而是角钢和扁钢搭接制作 的平面胎架 只用翻身一次 基本上采用的是平面焊接和立焊 在正造法中 必须制造专业的胎架 若不翻身则加大了焊接强度和难度 需用 到仰焊 增加了劳动成本 若两次翻身则增加了吊钩作业的任务 在金陵船厂中 RE57000 7 CB02C 分段内底板与外板都是平面 所以正反造法 都无需制造专用胎架 但正造法需仰焊 增加了劳动强度和难度 所以除个别首尾 曲度大的双层底分段外 其他双层底分段都采用反造法 2 PSPC 涂层新标准下双层底分段的划分 2 1 PSPC 的基本要求 根据涂层新标准的要求 不小于 500 总吨的所有类型舶船的专用海水压载舱以 及船长不小于 150 米的散货船双舷侧处的涂层 均要达到 15 年的目标使用寿命 在 此期间 船舶的涂层系统还必须维持在良好状态 据了解 国际海事组织 IMO 的 海上安全委员会 MSC 于 2006 年正式通过了 PSPC 文件 并使之成为国际公约框架 内的强制性标准 其中规定 2012 年 7 月 1 日以后交付的船舶均要满足 PSPC 的要求 2 2 PSPC 新标准下企业的新要求 目前 PSPC 则要求分段合拢后的舱内涂层损坏面积一般会占到舱室总面积不超 过 2 所以江苏金陵船厂为应对 PSPC 新标准则要求车间分段在分段制作时加强精 度控制 保证分段合拢时准确对接 施工人员在作业前需阅读 PSPC 压载舱涂装工艺 RE57000 7 入 LR 级 相关 建造应符合 LR 船级社要求 船体分段一车间所采用的胎架是角钢与扁钢固定式搭接胎架 一米的间距 而 第 4 页 共 11 页 车间分段的吊装能力是 150T 以下 一般宽度是 11 米 RE57000 7 号船 船厂 189 99M 宽 32 26M 吃水 18M 除首尾球鼻艏 机舱外 把货场段分为 6 15 10 个分段来满足车间的生产能力 例如双层底 CB02C 分段长度 11720mm 宽 12600mm 高度 1780mm 即从 FR175 370 到 FR189 210 肋距为 820mm 宽 为 L 8 到 L8 其中 L0 L1 L0 L 1 L1 L2 L 1 L 2 的间距为 626mm 其他都为 820mm 总重 94317 72kg 其中结构 93241kg 舾装托盘 973 52kg 吊码和加强 103 2kg 中心位置 X FR183 212 Y 145 Z 914 其中此双层底分段上还要中合拢货仓舱壁 总重达到 134T 3 双层底焊接工艺要点 3 1 焊接前得准备 3 1 1 对铸钢件进行检验 其产品必须满足图纸对它的化学成分 机械性能 表面质量 热处理 外形尺 寸等技术要求 若有缺陷得先修补完善 同时要查核其产品合格证书及验船钢印 3 1 2 焊接材料 用于铸钢件的焊接材料如焊条 焊丝等 必须符合船级社的有关规定 并应具 有完备的合格证书 3 1 3 焊接人员 参加焊接的焊工 须经过专业培训和考试 持有特殊工种操作证和相应技术等 级证 方能持证上岗 3 2 焊接的工艺要求 铸钢件的焊接应连续进行作业 并且整个焊接工程中要有专人监控和检查 并 做好记录 使用短弧焊接 每层焊接的起弧点应错开 30 50mm 左右 层间温度控制在 150 左右 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 30 50 mm 焊缝末端收弧处应填满弧坑 通焊孔或止漏 第 5 页 共 11 页 孔应具有良好的包角 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 当采用多层多道焊时 除打底层外 其他各层的厚度应控制在 2 4 mm 内 3 3 焊接顺序 分段装配完成后 施焊时应遵循下列焊接顺序原则 3 3 1 保证钢板和焊接接缝一端有自由收缩的可能性 3 3 2 先焊对其他焊缝不起刚性拘束的焊缝 3 3 3 在构架和板接缝相交的情况下 既有对接缝 也有角焊缝 此时 应先焊 对接缝 然后再焊角焊缝 角接焊缝按先焊立角焊缝后焊平角焊缝的顺序进行 3 3 4 尽可能由双数焊工从分段中部逐渐向左右 前后对称地施焊 3 3 5 靠近大接头两端构件的角焊缝应留 200 300mm 缓焊 待合拢后再焊 靠近大接头的外板与甲板板的角接焊缝 应在大接头施焊结束后进行施焊 3 4 焊接完成后 施焊完毕后采用石棉布包裹 达到缓慢冷却的效果 铸钢件的对接须先验合格且放置 24 小时后 进行退货处理 热处理后对焊缝进行 100 超声波探伤 按单船的 无损检测方案 中的有关规 定执行 如有缺陷 立即进行返修 无损检测实验应在焊后 24 小时进行 交船东船检认可 4 双层底中的常用焊接方法 在 RE57000 系类散货船中 基本上都是采用的直径 1 2 的 CO2焊接 和手工电 弧焊 下表为金陵船厂对这两种焊法的焊接规范 4 1 CO2气体保护焊 CO2焊丝使用 3Y 级药芯焊丝 CO2焊丝焊前保持干燥 施工现场采用有效的防 风措施 保证电弧的稳定性 减少气孔等焊接缺陷得产生 第 6 页 共 11 页 表 1 CO2 焊对焊接头焊接规范 焊接位置 焊丝直径 mm 电流 A 电压 V 焊接速度 cm min CO2气流量 L min 平焊 1 2 180 230 28 31 8 11 18 20 立焊 1 2 140 170 25 27 6 8 18 20 仰焊 1 2 150 200 26 30 13 15 18 20 4 2 手工电弧焊 手工焊焊条使用前墟在 350 400 烘干 2 小时 150 200 下保温使用 现 场用焊条需放在保温桶内 随用随取 表 2 手工焊对焊接接头焊接规范 第一层焊 第二层焊 焊接位置 焊条直径 mm电流 A 焊条直径 mm电流 A 平焊 4 200 220 5 300 320 立焊 3 2 140 160 4 150 160 仰焊 4 120 130 4 130 150 5 焊接中的注意事项 5 1 下雨时焊接施工的管理 5 1 1 焊接作业在遮避风 雨 雪的条件下进行 将尽量多的构件在室内或在 第 7 页 共 11 页 遮蔽的环境下焊接 5 1 2 雨水直接降落在坡口一侧时 应禁止施焊 5 1 3 外面降雨时在舱室里面焊接应严格加以控制 下列情况不应施焊 板 厚小于 8mm E 级钢 高强钢的 T 型接头 5 1 4 降雨时应加强焊接材料的管理 如限制焊条的领用时间 使用焊条保温 筒等 5 2 低温环境中的焊接 在低温下施焊时 由于焊缝和热影响区的冷却速度快 金属的硬化倾向增大 容易产生焊接裂缝 因此必须采用适当措施保证焊接质量 5 2 1 钢种与允许的低温环境温度之间的关系 允许的低温环境温度 对应的钢种 5 s 355Mpa 的高强度钢 铸钢 0 船用碳素钢和高强度钢 5 一般低碳钢 5 2 2 低温环境下施焊应注意的事项 5 2 2 1 预热 预热温度通常取 100 150 预热范围为焊缝两侧各 100mm 测量点离焊缝 50mm 的位置处 5 2 2 2 连续焊接 一次完成 5 2 2 3 清根应仔细 缺陷应去除干净 5 2 2 4 必要时应采取挡风措施 5 2 2 5 焊后应保温缓冷 5 2 2 6 焊接材料应注意防潮 5 3 货油管的焊接 货油管的焊接采用氩弧焊打底 再用 CO2 盖面的方法 有利 于保证管子内侧的焊接质量 6 焊接预防变形的几种基本方法 第 8 页 共 11 页 在双层底焊接中 必须严格按照焊接工艺规定的路线进行焊接工作 防止焊接 变形 在肋板施焊前应先打上斜撑 以防止施焊时产生变形 以下施焊常用的的焊 接方法 在双层底中一般采用分中分段退焊法和分中对称焊法 图 1 分段退焊法 图 2 分中分段退焊法 图 3 跳焊法 图 4 交替焊法 第 9 页 共 11 页 图 5 分中对称焊法 7 双层底焊接后的返修 当焊缝经无损探伤后 其焊缝内部或表面存在超过该产品无损检查要求的焊接 缺陷时 则必须对该对接焊缝进行返修 对焊缝的返修 可采用手工电弧焊或CO2气体保护焊焊接 对于水密的角焊缝 其焊缝表面存在气孔 夹渣等焊接缺陷 则需用砂轮或碳弧气刨剔除缺陷 然后焊 接修补 修补焊缝表面缺陷时 修补长度不得小于 50mm 严禁点焊修补气孔和咬边等缺 陷 焊缝内部存在超标的焊接缺陷时 需采用碳弧气刨剔除缺陷 然后焊接修补 焊缝修补后应保证修补焊缝与正式焊缝圆滑过渡 突变的部位需打磨光顺 结束语 目前 造船业是我国制造业中唯一能走在世界前列 并能够与世界先进水平较 量的行业 当前我国以成为造船第一大国而非第一强国 我国人口基数大 对于劳 动力密集型 资金密集 技术密集的造船业来讲 不过这是与其他发展中国家相比 而言的 但与日韩欧美等国家而言 我国的造船技术和管理还很落后 所以对于我 们来说 课本上的知识点远远不够 还要在工作中多学习 努力为自己为企业为国 家创造更多的价值 多了解最新的造船业动态与新的造船规范和指标 使企业面对 窗洞的时候能有更好的基础和理论来应