船舶设计与建造技术支持(CCS).pdf

1 船舶设计与建造技术支持 Surveillance during construction 建造检验 ZHU GUOWEN 朱国文 中国船级社 船舶设计 制造和检验依据 凡申请 CCS 检验的船舶 其设计 制造和检验均须满足 本社颁布的有关规范 规则 船旗国政府颁布的有关法规 船旗国政府接受的有关国际公约和规则 本社认可的造船标准 检验申请 申请人 船东或船厂 多数情况下是由船东委托船厂 可就近向我社执行检验单位提交填写好的入级 非入级船舶 建造检验申请书及其背面的 机电设备概况表 必要时请验船师协助 执行检验单位将对申请进行评审 即对船厂的建造设施 经验及有关工艺等能力进行确认 以保证所造的船舶符 合要求 图纸审查 1 船厂在申请 CCS 进行船舶建造检验前 需将船舶主要设计图纸和有关技术文件送 CCS 审查批准 只有船舶主要 设计图纸和有关技术文件经审查批准后 船厂才能进行施工 图纸审查 2 批准的图纸仅在审图申请书上所指定的船厂 建造工程编号或建造艘数范围内有效 但自图纸批准之日起至船舶 开始建造 安放龙骨或相应建造阶段 之日应不超过 4 年 本社规范修改通报或船旗国政府的法规和接受的国际公约 规则及其修正案的 生效影响批准图纸有效性除外 图纸审查 3 船厂需按照批准的图纸进行施工 经批准的船舶设计图纸和有关技术文件如需修改 要将修改部分报原审图单位 重新审批后才能施工 通常业经批准的图纸非原则性修改 可由执行检验单位负责审批或由验船师签字确认 如检验部门认为必要 则 可要求该图纸重新送审 建造检验主要阶段 开工 钢板开始切割 安放龙骨 下水 系泊试验 航行试验 交船 开工前准备 船厂基本设施 船台 样台 起重设备以及机电加工和试验设备等决定生产能力的基础设施要满足所建船舶要求 钢材预处理和加工设备 焊接材料烘干设备和焊接设备 机械加工设备等技术状况良好 测试设备的认可 应经国家二级以上计量机构检定 并持有有效检定合格证件的设备主要有 2 材料拉力试验机 冲击试验机 锚和锚链拉力试验机 起货设备拉力器 试验用仪表 船厂的质量控制 船厂为保证船舶的建造质量 需建立适当的质量管理和 或质量保证体系 对船舶建造的整个过程实施有效的质量 控制 船厂需按照 CCS 规范中规定的要求 结合船舶建造工艺制定船舶报检项目表 该项目表需 CCS 验船师审查批准 焊工 焊工应参加 CCS 焊工考试委员会举办的相应级别的考试 焊工分为船舶焊工 锅炉及受压容器焊工 还有定位 焊 用于装配时 船舶焊工和锅炉及受压容器焊工的级别按型式分为 板对接焊和管子对接焊 每种焊工又分为 三级 及p p p 每级别中又按焊接方法分为 平焊 F 立焊 V 横焊 H 和仰焊 O 或水平滚动焊 1G 垂直固定焊 2G 水平固定焊 5G 等 每级焊工还按板厚或管壁厚分为 薄板 中板 厚板三种 焊工合格证有效期为 3 年 定位焊合格证长期有效 到期前应重新认可考试 详细内容见 CCS 材料焊 接规范和焊工考试规则 无损检测人员 无损检测人员应参加 CCS 资格认证委员会举办的相应级别的考试 无损检测共分七个类别 射线 RT 超声 波 UT 磁粉 MT 渗透 PT 水下目视 UWVT 水下磁粉 UWMT 水下超声波 UWUT 每类人员 分为 实习 级 无损检测人员必须具有高中及以上学历 级及以上人员有独立评定结果的能力 且 可出具检测报告 陆上人员的证书为 5 年有效 水下人员为三年有效 到期应重新认可考试 详细内容见 CCS 无 损检测认可规范 适用的标准和工艺文件认可 船舶建造过程中 适用的标准和工艺文件很多 验船师不必要对所有适用的标准和工艺文件进行认可 建议在 认可工作初始 依据 CCS 规范的规定 验船师和船厂讨论编制出双方共同接受的需认可清单 需认可的工艺文件清单 需认可的适用标准清单 造船标准 目前常用的船舶建造标准有 国际船级社协会 IACS 造船标准 中国造船质量标准 CSQS 国家标准 GB 行业标准 CB 企业标准 工艺文件认可 需要认可的工艺文件不必强求必须在初次现场检验开始前完成 但必须在与其内容相关的项目施工或检验 试验 开始前认可完毕 焊接工艺认可 按材料分为普通强度钢和高强度钢 按焊接方法分为 手工焊 碱性焊条和酸性焊条 CO2 焊 埋弧自动焊 亚弧焊等 按位置分为 平 仰 立 横焊或水平滚动 垂直固定 水平固定等 当有特殊焊接时 也应进行认可 焊接规格表的认可 一般情况下 焊接规格表是由设计单位制定提供 3 无损检测图的认可 船体焊缝无损探伤的数量和位置可根据实际情况由船厂和验船师商定 拍片的布片密度应按钢材的材料级别从高到低递减 纵横向对接焊缝交叉处的布片方向应平行于横向对接焊缝 船底 舷侧和甲板纵骨的对接接头 在 0 4 船长范围内 每 10 个检查 1 个 之外 每 20 个检查 1 个 船体密性试验计划的认可 设计部门或船厂应提供一份船体密性试验计划给验船师审批认可 该计划应按规范的要求 并结合船舶的实际情况 制定 其他认可 主机安装工艺认可 轴系安装工艺认可 螺旋桨安装工艺认可 无键液压 系泊试验大纲认可 航行试验大纲认可 铸锻车间认可 如建造船舶的铸锻件由船厂的铸锻车间生产 则铸锻车间应向我社申请认可 经认可合格取得认可证书后 生产的 铸锻件才可使用 作为工厂认可来进行 其产品仍要持证 等效 1 对于持有 IACS 会员船级社或船旗国主管机关签发的焊工和无损检测人员的资格等级证书 本社将等效接受 对于由经过 IACS 会员船级社或船旗国主管机关认可的测试 测量设备的校验机构签发的设备校验报告 本社将 等效接受 等效 2 对于适用本船的业已经 IACS 会员船级社或船旗国主管机关认可的技术文件 本社将有原则地等效接受 如焊工 证书 施工工艺文件等 但对因适用的规范不同而造成的内容差异 必要时应要求船厂提供补充说明或转化报告 如已经过其它 IACS 会员船级社认可的焊接操作工艺 由于其规范对结构材料或焊材等级划分的规定与 CCS 规范 不同 应要求船厂提供与 CCS 钢材等级和焊材等级相对应的补充说明或转化报告 原材料及焊条管理 船厂应建立严格的材料保管和发放制度 重要的原材料具有船级社发给的船用产品合格证书 且实物钢印或标志与 证书相符 船厂应建立焊条的保管和使用制度 确保不同类型的焊条不会混淆使用 建立焊条使用前的烘干制度 超过 4 小 时未用完的焊条应重新烘干后再用 船用产品及设备 所有的材料和设备 应持有本社的船用产品证书 船厂有义务通知制造厂家按本社规范生产并申请本社对定购的 船用产品进行检验 参见 建造船舶产品持证清单 原则上 新建船舶不能使用旧材料 二手设备 钢板及型钢 施工前检查材料等级 规格 核对产品证书及钢印或检验标志 进行外表检查 由于不可能逐一外观检查 因此要求须随时抽查 若进厂的材料要涂底漆时 外观检查要尽早进 行 所涂的底漆要具有 CCS 产品证书 外观检查有缺陷时 应按已确定的船舶建造及修理标准进行处理或按船级社的标准进行处理 焊接材料 4 检查焊条等级 规格及质保书 核对产品证书 检查焊接材料保管情况 随机抽查 船体铸 锻件 检查船用产品证书 检查材料证件 材质证明书 无损探伤报告 必要时进行材料试验 进行外表检查 有缺陷时 应按 CCS 材料与焊接规范的有关要求进行处理 开工检验通知单 以上几点是验船师在船舶开工前检查时主要检查的项目 在完成了以上的检验项目并取得满意的结果后 验船师签 发 船厂方开工建造船舶 现场检验 船厂与 CCS 的配合 船厂要给验船师的工作提供方便 凡验船师参加的检验项目 船厂一般要在预检满意后再填写申请单通知验船师检验 船厂对各环节精度控制 1 胎架制作步骤及精度控制 2 部件装配的精度控制 3 大拼板部件的精度控制 4 胎架散铺板的精度控制 5 分段大组装阶段的精度控制 6 特殊分段的精度控制 7 主机基座的制造及安装精度控制 8 上层建筑的精度控制 9 分段运输及吊装过程的精度控制 10 分段在施工过程中的精度控制 胎架制作步骤及精度控制 胎架四角必须作额外的斜撑加强 胎架的焊接必须采用连续焊 由控制人员负责对胎架划线精度进行检测 部件装配的精度控制 部件装配在钢平台或平面胎架上进行 子材与母材的安装角度必须用三角尺或角度样板靠样安装 部件装焊结束后 用专用样尺检测部件的平整度 对超差进行矫正 直至满足精度要求 大拼板部件的精度控制 在拼板划线之前 必须对拼板进行平整度测量并矫正 用专用检验样尺对安装后的大拼板部件进行平整度检验 对超差部分进行矫正 直至符精度要求为止 胎架散铺板的精度控制 5 在平面胎架上铺板时 用挂锤线法使铺板的周界线与胎架上的位置线一一对应 对 K 行板定位时必须对准中心线 板与胎架保持密贴 不吻合度控制在精范围内 在曲面胎架上铺板时 除了满足上述要求外 还必须要求每列板的板缝位置与胎架上的相应位置线一一对应 确 保板缝不错位 铺板装配结束后 用专用工装器具对铺板进行固定来防止焊接变形 分段大组装阶段的精度控制 舷侧小分段的吊装定位必须对每档肋位处的定位半宽 高度进行逐个测量 小分段与基面分段的半宽 高度 肋检线重合度控制在精度范围内 对首个分段焊接变形 焊接收缩量进行跟踪测量 记录测量数据 特殊分段的精度控制要求 尾部分段定位合拢主要控制舵杆中心线的垂直度及上 下舵承距舵机平台的高度 由精度控制人员对定位尺寸进 行验收 尾轴管上分段合拢时要保证轴中心线与基线的精度 定位结束后由精度控制人员负责验收 上层建筑的精度控制 围壁板用斜撑加强 防止焊接变形 分段运输及吊装过程的精度控制 加工阶段 板材 型材的运输 起重 零件堆放 部装阶段 部件翻身 运输 堆放 分段制造 分段翻身 运输 堆放 船台搭载 设置总段的吊环及加强 CCS 与船厂的配合 验船师接到船厂检验申请后按约定的时间在船厂检验员陪同下进行检验 检验完成后 验船师在检验申请单上签署检验结论 检验结论 通过 通过 但存在一般缺陷 视情况是否复验 未通过 存在严重问题 CCS 与船厂的配合 验船师发现船舶结构或设备与批准的图纸不符或存在其他缺陷时 及时向船厂反馈 船厂要对验船师的意见和建议尽快作出处理和答复 船体分段检验 在分段建造中 验船师在检验过程中将进行抽检 抽检的主要内容是进行焊接作业的焊工是否提供了焊工证 其工 作是否与证书上的级别相符 所用的材料是否与提供的产品证书相符 分段建造完毕后 先由船厂质检部门进行预检 合格后向验船师报验 分段检验的主要内容 分段构件的材料等级 尺寸及焊接材料是否符合批准的图纸 构件的装配精度 焊接表面质量是否符合认可的技术标准 构件的变形是否已修正 分段加工精度是否符合认可的技术标准 有关审图意见是否在相应的分段建造中落实 分段的焊缝射线是否进行并通过评片 6 安放龙骨日期确认 可辨认出某一具体船舶建造开始 该船业已开始的装配量至少为 50t 或为全部结构材料估算重量的 1 取小者 分段合拢检验 业经检验合格的分段方可合拢装配 装配应按批准的图纸 技术文件和工艺规程进行 分段合拢检验的主要内容 分段间对接焊缝的装配间隙 坡口 边缘高低以及内部构架的连接等是否满足要求 装配报验 对接焊缝双面焊 单面焊完反面扣槽时 缺陷是否已清除 合拢对接焊缝焊妥后 焊缝的外表质量 构件的完整性 连续性 光顺性是否满足要求 合拢焊缝的射线无损检测是否进行并通过评片 焊缝质量 焊缝表面应成型均匀 致密 平滑地向母材过渡 无裂纹和过大的增高以及不应有的焊瘤 弧坑和咬边 气孔等 缺陷存在 焊缝质量应满足已确定的建造质量标准或船级社的规定 所有的缺陷应彻底消除干净后进行焊补 必要 时可用无探检测的方法证实缺陷已消除 手工焊还应进行反面扣槽检查 查核焊缝射线透视底片 一般在密性试验前检查全船的射线探伤底片 无损检测的数量和位置可根据实际情况由船厂和验船师商定 当检 测结果有缺陷时应在其延伸方向增加检测范围 缺陷应彻底消除后焊补 不合格的焊缝一般只允许进行一次批清重焊 返修后应再次进行射线透视 如再次不合格 则要查明原因后才准进 行第二次批清重焊 舱室完整性检验 结构的装配和焊接是否已完成 不合格的焊缝是否已返修并符合要求 所有超偏差的构件是否已按规定修正 各工 艺性临时开孔是否已封妥 各舱室的人孔盖 舱内梯级 舱口围板 水密舱口盖及舱内密性构件上的附件 管子法兰等 空气管 测深管 舱内管路及支架是否安装 焊好 同时注意检查船体结构是否有在安装管路 栖装件 电缆 各种支架时被破坏的 现象 船体密性试验 1 按照审查同意的密性试验图 检查焊缝密性 密性试验可根据船体结构强度和对密性的不同要求 采用冲水 水压 真空或其它等效的方法进行 船体密性试验 2 冲水时 水柱高度应不小于 20 米 喷嘴离被试项目不超过 1 5 米 喷嘴直径不小于 12 毫米 水压试验时 应将水灌至要求的高度 保持压力 15min 后进行检查结构和焊缝 空气试验时 充气压力应不小于 0 02MPa 也不必大于 0 03MPa 保持压力 15min 压力无明显下降后降压 0 014MPa 再涂肥皂水进行渗漏检查 船体密性试验 3 试验应在舾装前进行 即焊缝区域未涂保护涂层 未敷设隔热材料前进行 某些水压试验可以用空气气密试验替代 但制造技术和焊接程序规定必须进行水压试验者除外 如全部液舱均采用空气气密试验时 则至少应对每种类型的液舱提供 1 个做水压试验 如水压试验发现结构薄弱或严重缺陷或渗漏时 则验船师可要求对所有液舱做水压试验 船体密性试验 4 对化学品船 所有液货舱 压载舱及留空处所均应作水压试验 若水压试验发现了充气试验时未能检查出的缺陷或渗漏时 应扩大水压试验范围 7 如在船台上进行水压试验有困难时 水压试验可下水后进行 但对水下部分的船体检查部位 应在下水前用适宜 的方法 如用充气试验 进行检查 无法进行水压 充气试验或密性要求不高的部位可进行冲水试验或其它等效的 方法 轴系及螺旋桨 检查产品证书 核对钢印 外部检查 检查轴系中心线 激光经纬仪 线锤等方法 尾轴管安装检查 安装精度按图纸或已确认的标准 尾轴承安装检查 测量轴承间隙及下沉量测量 检查轴封及油密试验 油封 检查螺旋桨与轴的安装情况 轴系安装检查 舵设备安装 检查舵杆 舵轴 舵销的产品证书和无损探伤报告 外部检查 钢印核对与转移 检查舵叶及导流管材质证书和产品证书 检查焊缝质量和结构尺寸 密性试验 充气 0 02MPa 检查舵系中心线 激光经纬仪 线锤等方法 检查舵叶中心线与轴系中心线的偏离情况 检查舵叶 舵杆的安装 安装精度按图纸或确认的标准 检查舵承间隙 检查舵叶于零位时勘划标志 检查舵叶转动性能及限位器的安装情况 通海阀 舷旁阀 检查产品证书 核对钢印 安装检查及密性试验 对连接部位作 0 2MPa 水压或以上 效用试验 测深仪 计程仪 测深仪 计程仪等设备的水下部分的安装情况 船体完整性 确认船体主结构完整 焊缝质量合格 构件变形偏差符合规定 查明舵叶可靠地固定在零位上 舵叶和螺旋桨固定可靠 不能转动 船体所有水线以下的开口关闭设备均已可靠关闭 船底塞已安装 海底阀已关紧 格栅已固定 确认锌块或阴极防腐装置安装无误 主尺度与载重线标志 船体主尺度测量 采用激光经纬仪 水平软管 线锤及卷尺测量等方法 载重线标志 水尺标志勘划正确 载重线位置高低偏差应在 0 5 毫米范围内 水尺高低偏差应在 2 毫米范围内 下水 下水后验船师将对船体各部分进行复查 确认无任何渗漏现象 下水后各设备的安装检查 8 检查各设备的产品证书 各设备外部检查 各设备的安装检查 各设备安装后的效用试验和 或负荷试验检查 包括系泊试验 下水后安装检查的设备 1 主 付机 锅炉 舵机 锚 锚链 锚机 救生设备 消防设备 防污染设备 管系 下水后安装检查的设备 12 电气设备 自动化设备 航行灯 信号灯 起货设备 通信设备 系泊设备 拖曳设备 透气管及透气系统 空气管 通风筒 防火 耐火结构 检查耐火材料 甲板敷料 防火门 通风管防火风闸 耐火结构及耐火甲板上贯穿装置等的船用产品证书和结构 耐火标准试验证书和 或型式认可证书 检查耐火结构的完整性及耐火分隔的布置与敷设正确性 固定式探火和失火报警系统布置及安装检查和试验 对防火舱壁上通风管道的关闭装置 开口的防火等效措施及防火门等的布置及安装进行检查及效用试验 倾斜试验 1 倾斜试验的目的在于确定船舶的重量和重心的实际位置 因此应尽可能在接近完工的状态下进行 倾斜试验应满 足船级社或船旗国政府的试验要求 如为同一船厂建造的姐妹船 第二艘及以后的船可用空船重量测定代替倾斜试 验 空船重量相差