“东山”轮改装方案.doc

DZY404-043-001GY施工方案及原则工艺要求“东山”轮改装工程 Page 31 of 39 标记Symb.数量Qty.修改单号Rev.No.签名Signat.日期Date标记Symb.数量Qty.修改单号Rev.No.签名Signat.日期Date工 程Project“东山”轮改装工程图 号Draw .No.DZY407-043-001GY图 名Subject施工方案及原则工艺要求设计Design校对Check工 程 号Project No.D07361084B32设计阶段 Design Phase生产设计标检Stad.Ch审核Verify 大连中远船务工程有限公司 COSCO(DALIAN) SHIPYARD CO., LTD.比例ScaleN质量kg船级ClassNK版本Rev.A总页Total35页数Sheet1目 录1.工程概况31.1现有船舶主尺度31.2目标船舶主尺度31.3改装工程概述42.改装原则工艺方案52.1坞内工程52.2船舶原始状态测量62.3平面分段划分62.4平面分段余量布置72.5工艺孔布置72.6工程的分期72.7平面分段施工顺序及精度控制232.8焊接工艺要求243船体检验项目表304适用的规范与标准30附页船舶变形测量图表（一）33船舶变形测量图表（二）34内底分段示意图34船体检验项目表351 工程概况本工程拟将日本NYK公司的一艘单壳VLCC油轮“东山”改装为VLOC超大型矿砂船，改装后船舶入级NK，改装钢结构工程约8000吨。1.1 现有船舶主尺度总长Length O. A.:322.00 M两柱间长Length B. P. :308.00 M型宽Breadth (MLD.) :58.00 M型深Depth (MLD.) :28.70 M 设计吃水Draft (DESIGN) MLD. :18.86M结构吃水Draft (Scantling) MLD. :19.831 M 载重吨Deadweight (at scantling draft):Abt. 255,396 M.T.1.2 目标船舶主尺度总长Length O. A.:322.00 M两柱间长Length B. P. :308.00 M型宽Breadth (MLD.) :58.00 M型深Depth (MLD.) :28.70 M 结构吃水Draft (Scantling) MLD. :18.645M 1.3 改装工程概述下图为改装前后的舱室布置图: 1.3.1在FR65-FR107范围内，中货油舱的整号肋位肋板补齐到距基线3950mm高度处。并新开设人孔。1.3.2在FR65-FR107范围内，中货油舱的半号肋位处新增设肋板和肘板。（原间距5.65m，现在肋骨间半号即2.825m处增加横肋板）。1.3.3中舱范围内加设L9船底纵桁和部分中纵桁。 (L9纵桁在原船每两个整号肋板处间断。仅在横舱壁以下范围内增设中纵桁。)1.3.4中舱范围内，每整号肋位处内底和外底纵骨之间增设肘板。1.3.5中舱范围内加设内底板及内底纵骨，在货舱区域连续。横向不穿老的纵壁。1.3.6 对应内底在中货舱区域加设斜坡板及纵骨。（每半/整号肋位处有加强。）1.3.7边舱强框架在应力较大处通过换板或加筋进行加强。1.3.8在中舱上部主甲板下加设上边舱。1.3.9在FR75、FR82、FR91和FR98肋位处中舱区域各新增一道槽型横舱壁。1.3.10 对应FR75、FR82、FR91和FR98横舱壁，加装上、下壁墩。1.3.11 FR72、FR78、FR85，FR88，FR94，FR104处，在边舱区域各增设一道防撞舱壁。（L35，L45，L55增设三道平台。）1.3.12 FR100.5处边舱范围内左右各加设平板水密舱壁。1.3.13两个货舱之间相应连接甲板下加设底板，组成箱型结构提高甲板的横向刚性。1.3.14 FR67到FR75双层底内增设燃。1.3.15 左右老纵壁之间的甲板全部换新。1.3.16 甲板上开设8个舱口（4个16950x17000；2个28250x17000;2个16950X15300），对应增加8个舱口盖及对应的舱口围板。2 改装原则工艺方案 为了充分的保证改装生产设计有条不紊的进行，为改装生产提供技术保障和依据，为质量检验部门提供验收参考依据，特制定本工艺文件，作为改装工程生产、设计的指导性文件并加以贯彻执行。2.1 坞内工程 a.部分区域外底纵骨的切除。 b.中舱内底横向半号肋板与外底相连的角缝。 c. 整号横肋板在C.L.处的挖补（930X930）。d.水密横舱壁以下中纵桁与外底相连的角缝.e. FR100.5新加边舱水密舱壁水线以下部分。f 新加L9纵桁底部。g 新加油舱L6P，L3S2.2 船舶状态测量2.2.1 船舶进厂后,在漂浮状态对原船主甲板进行测量,排空压载水，读艏、舯、艉吃水，计算出船舶中拱值。(参见船舶变形测量图表一)2.2.2 第一次进坞测量。(测量外底平面度,同时测量外底板板厚)2.2.3 改装过程中中舱横向底板变形测量。(参见船舶变形测量图表二)2.2.4 完工后对船舶状态进行测量。 (说明：由于船舶改装过程中，多数时间处于水上漂浮状态，所以漂浮状态下的测量数据应作为船体变形控制的基准和工程完工验收的参考。同时考虑到改装后钢结构增加7500余吨，纵向挠度值应作相应修正。)2.3 平面分段划分 根据新增结构的特点，综合考虑起重设备的能力和工程的分期要求等因素，拟将内底、内底纵桁、半号肋板、槽型横舱壁、防撞舱壁、斜坡及舱口围等结构事先划分为数个内场预制单元平面分段，且每个分段的重量均控制在 30吨以内，分段划分时应体现这样一个原则，能预制的尽量不进行散装，以减少密闭舱室内的装焊工作量，保证改装精度。根据工艺特点的要求需要散装的部分主要包括; 1内底与老纵壁之间的（连接）肘板; 2 横框架平铁； 3 新加内底下横框架与外底纵骨的补板；4 老肋板加强肘板的新加平铁；5 纵壁55号纵骨处新加小斜坡；6 上边舱内与甲板和纵壁连接肘板；7 部分肋位新换的散装肋板和局部挖补板;8 内、外底纵骨之间的一些新加肘板; 9 艏艉结构等; 10 横舱壁内底以下新加连接肘板; 11 下壁墩一侧一条散装板；分段区域内底边舱框架内底纵桁内底横肋板中纵桁上边舱舱口围其它小分段合计分段数量766241142581996约80约250约1670分段划分参见内底分段示意图（见37页），各区域分段数量如下：2.4 平面分段余量布置为了保证分段在舱内的顺利装配，在充分考虑板材利用率的前提下，考虑焊接收缩量和原船体结构变形等因素，在平面分段相应的边界上加放装配余量，此工艺余量在完成分段预制后保留。 余量布置情况为：平面分段与平面分段纵横对接口，每个对接口处至少有一个分段加放至少20 mm左右余量,具体参见施工图。(最后装的分段纵骨留600mm散装)2.5 工艺孔布置 为了保证新制分段进舱并实现与原有结构合拢，并满足舱内通风的要求，按照改装工艺的需要，在船的主甲板以及舱内横框架相应位置临时增设工艺性开孔。2.6 工程的分期2.6.1为了分散集中作业面，本次改装将根据改装工程量的大小以及结构特点，分3期进行，每个独立的分期又按规定的装配顺序进行施工，改装以舱为施工单元，每个舱先干穿越横舱壁的分段，然后逐步由前后横舱壁向纵向中间部分进行。二期横向两侧的分段可与一期横向中间分段同时进行，条件见本页2.6.2。内底分段具体分期要求参见内底分段示意图。2.6.2 为了预防船体结构出现严重变形：中舱纵向二期工程开工条件为：中舱横舱壁下的一期工程内底分段完成合拢缝焊接（双层底内结构马板固定）完毕单面焊。2.6.3 边舱框架施工顺序：每个框架分为几个子分段，按照由下到上的施工顺序进行施工。2.6.4 舱内工程具体施工顺序：中舱：FR75，82，91，98横舱壁对应下的中纵桁及对应小结构（割除中纵桁范围内的横舱壁板）安装中纵桁安装半号肋位的肋板安装L9边纵桁安装内底以下的一些散装肘板等结构安装内底分段（先安装横舱壁下的内底分段）安装下斜坡分段（先安装横舱壁对应的斜坡分段）安装下壁墩分段（割除下壁墩范围内的横舱壁板）安装一期槽型舱壁（割除对应的原横舱壁板）安装二期槽型舱壁上边舱边舱：下部框架（一些为坞内工程）中部框架上部框架甲板工程：连接甲板主甲板舱口围舱口切割到位舱盖分段横向布置示意图（三舱）主甲板开孔布置示意图2.6.4.1 中舱施工示意图第一步：按图纸甲板开孔（甲板开孔要分三期进行）。中舱甲板开孔边舱甲板工艺孔第二步：切割内底上中舱底部肋板。底部框架切割第三步：安装横舱壁下的内底一期工程的中纵桁，边纵桁分段（横舱壁前面第一道肋位到后面的第二道肋位纵桁连续，其余纵桁间断与原船框架）。安装纵桁第四步：安装9#纵桁与中纵桁间的半号肋板。（根据现场需要安装肋板和安装L9纵桁的顺序进行调换。）4#、8#纵桁间的半号肋板第五步：安装中部内底分段。安装中部内底分段第六步：安装前后相邻的二期两侧内底分段（此时一期应完成纵向分段合拢缝焊接，并单面焊接）。前后相邻的内底分段第七步：安装二期中部内底分段。中部内底分段第八步：安装三期内底分段。（根据工程特点，三期两侧内底分段与二期中步分段可同时进行）三期内底分段第九步：安装斜坡分段。第十步：安装下壁墩分段。第十一步：安装槽型舱壁分段。第十二步：安装上空舱底板分段及安装横梁箱形结构底板分段。安装横梁箱形结构底板分段安装上空舱底板分段第十三步：安装上空舱立板分段。横框架开幅,安装上空舱立板分段第十四步：安装甲板舱口角隅板。安装甲板舱口角隅板第十五步：安装纵向舱口围分段。安装纵向舱口围分段第十六步：安装横向舱口围分段。安装横向舱口围分段2.6.4.2 边舱施工示意图（与中舱工程可同时进行）。第一步：安装下部框架分段。安装下部框架加强第二步：安装中部框架分段。安装中部框架加强第三步：安装上部框架分段。安装上部框架加强第四步：回装甲板工艺孔。回装甲板工艺孔第五步：安装、调试舱盖、切割舱口到完工尺寸。舱盖2.6.4.3 矿砂船的横剖面2.7 平面分段施工顺序及精度控制本改装船主要改装结构均为码头安装，其结构形式主要分为平面分段及散装框架肘板等，合理的施工程序和精度控制方法对减少结构变形和内应力产生的非常重要。2.7.1 分段建造施工顺序平面拼板结构划线装焊纵骨分段“背烧”校平分段交验如有必要，安装临时加强筋，保持分段刚性及平整。2.7.2 分段吊装对结构变形的影响改装结构分段最大约28t重，吊装吊环尽量布置于其下有结构的部位或纵骨上，尽量减小由于分段吊装引起的结构变形。同时在分段平吊时，考虑均布吊点，以减少各点由于受力不均匀产生的变形。2.7.3 精度控制工序：修正2.7.3.1工序流程图输出输入精度控制技术要求、分段数据 检验2.7.3.2控制工序板材校平分段装配精度平面子段精度控制分段划线精度分段合拢精度控制分段切割精度2.7.3.3控制过程及要点本船结构改装以现有船只为数据基础来源，所以分段制作及安装必须与现有船只尺寸相符，才能保证结构安装精度。a.平面阶段装焊后进行对位基准线、检查线设置（中心处及端部结构对位处），通常基准线设于结构理论线处，基准线偏移100mm设立检查线。b.分段合拢阶段按平面段设立检查线位置进行形位公差检查，对位精度按相应标准进行验收，超差修复。c.为保证合拢精度，分段结构定位交验后才能焊接。f.为保证分段合拢精度和减少合拢焊接应力，在分段端口处预留300mm缓焊区。2.8 焊接工艺要求2.8.1 一般要求及注意事项2.8.1.1平面分段制作及总段合拢时，应采取必要的加强和反变形措施，合理安排焊接顺序，以减少焊接变形和焊接内应力的影响。2.8.1.2焊接坡口及其二侧各30mm范围内必须清除氧化皮、铁锈、水分、油污等脏物。2.8.1.3定位焊缝应采用与产品焊接相同的焊条，定位焊长度取30-100mm范围内，若焊前发现有裂纹，应重新气刨、补焊。2.8.1.4焊条使用前必须按说明书的要求进行烘焙后，方可使用。2.8.1.5焊接施工须由持有相应证书的焊工操作，并按照相应的焊接认可工艺(WPS)进行。2.8.1.6平行的对接缝与角焊缝的间距应不小于50mm。2.8.1.7如果对接的板材厚度差大于4mm，厚板一侧板材边缘参照图2按4（1-）长度进行削斜处理。图 22.8.1.8 为了减小对接焊缝焊接后的变形，对接焊缝在焊接前应安装马板可靠固定对接缝。2.8.1.9 平面分段上的纵横构件位于四周合拢缝边界预留300mm暂不焊。2.8.2 焊接材料2.8.2.1 焊接材料的选用应符合经船级社认可的WPS所规定的要求；2.8.2.2根据本工程结构设计所采用的材料种类，结合工厂自身现有的焊接设备能力，将主要应用三种焊接方式，即手工电弧焊，CO2气体保护焊和埋弧自动焊。 上述焊接方式需符合厂内的相关焊接作业指导书。选用的焊接材料分别如下：l 手工电弧焊： J507l CO2气体保护焊：JQ.YJ501-1l 埋弧自动焊：JQ.H08MnA， JQ.H10Mn22.8.3 对接接头设计主要焊接接头形式包括焊接坡口形式和焊缝尺寸要求，适用于内底板，舱壁板及其他结构的板材、型材结构的全位置焊接。2.8.3.1本焊接节点中采用的图纸标注符号包括焊接方法代号，接头形式代号、坡口形式代号等。具体代号意义如下：（1） 焊接方法：A- - 埋弧自动焊（SAW）M- 手工电弧焊C- CO2气体保护焊（2） 接头形式：T- T型接头或角接接头（3） 坡口形式：I-I型坡口V-V型或半V型坡口K-K型坡口Y- Y型坡口2.8.3.2埋弧自动焊表1图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）AI-1内底板，纵桁板、纵横舱壁板的平台拼板681012公差b0000+1c12161820+4h0-30-30-30-3表2图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）AI-2内底板，纵桁板、纵横舱壁板的平台拼板121416182022公差b000000+1C202020202020h0-3大于13 mm正面焊完后，正面应采用开坡口焊接，反面用碳弧气刨扣槽保证焊透。2.8.3.3 手工电弧焊表3图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）MV-1（水平及垂直位置）T型材腹板、面板对接，板材及T型材腹板、面板在中合拢及大合拢时的对接81012141622公差p2246+2 -1c1414141718244b2+1 -2555h0-3平焊0-4，立仰焊0-5正面焊完后，反面用碳弧气刨清根表4图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）MV-2（横向）中合拢及大合拢时的板材的现场对接缝81012141620公差p124456+2 -1C1214151618204h0-30-5正面焊完后，反面用碳弧气刨清根表5图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）MV-3背面无法施焊的结构的焊接。81012141620公差5050505050505b222333C1215152020264h0-3平焊0-4 其余0-5表6图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）MV-4背面无法施焊的较重要结构的焊接81012141620公差4040404040405b5577781C1215152020264h0-3平焊0-4 其余0-52.8.3.4 CO2气体保护单面焊表7图纸标注符号适用范围焊接接头要素（mm）CV-1 T型材面板及腹板对接、中合拢水平位置板对接及型材对接8203034公差C122030353h平焊03其余04平焊05其余062.8.4 角焊缝要求除了对接焊缝按上述要求施工外，整个工程钢结构焊接的角焊缝除图上特殊注明外应按船体结构焊接规格表进行。2.8.5. 焊接原则控制变形对焊接而言主要是通过制定合理的焊接顺序，采用合理的焊接方法，尽可能地减少焊接热输入量，使焊接构件的变形量最小。在该项目中焊接总原则是分段制作过程中必须严格控制建造精度，精度超差的分段禁止入舱装配；构件制作、组装尽可能在陆地进行，最大限度地减少舱内的焊接作业量。2.8.6平面分段焊接顺序由于在此次改装过程所涉及的分段大多数为平面分段，下面就平面分段制作及组装过程的原则焊接顺序作如下规定：a.船体结构部件或分段在装配中应保持尺寸正确，装配间隙均匀。对不符合图纸、标准及工艺要求的部件或分段，不能进行焊接工作。b.对一船体结构施焊时，总体上应按从中央向左右、前后的顺序进行。对称结构应由双数焊工同时进行对称焊接。c.对一条焊缝进行焊接时，应视焊缝在船体结构中所处的位置，由靠近结构中央的一端向结构边缘的一端施焊或从焊缝中点向两端施焊。d.使用手工焊、CO2焊焊接较长焊缝（手工焊：长度大于1m；CO2焊：长度大于2m）时，应采用分段退焊法和跳焊法。图1 分段退焊法和跳焊法e.多层焊时，每层焊道的焊接方向要一致，各层的焊接方向可以相反。焊道的接头应相互错开，错开距离不小于30mm。f.在分段制作及舱内组装过程中板列拼板焊接时，根据板缝的排列情况可按图2 (a)、(b)、(c)、(d) 、(e)所示的焊接顺序进行拼接。图2 拼板焊接顺序g.船体内部的桁材、肋骨及构架与平板等的焊接顺序应符合下列要求：结构中同时存在对接与角接焊缝时，应先焊对接，后焊角接，具体顺序见图3(a)、(b)。结构中同时存在立角焊缝与平角焊缝时，应先焊立角焊缝，后焊平角焊缝，具体顺序见图3(c)。图3 内部构件的焊接h.如构件需要对接焊，应预先进行；板与各构件间的角焊缝的焊接顺序如图4(a)、(b)所示，其中图4(a)适合于对称结构。图4 平面分段角焊缝的焊接顺序i.如角焊缝的端部位于分段的组装边处，则在该段部应留出约300mm的长度暂时不焊，待组装时再焊，如图5所示。图5 分段组装处