毕业设计15000吨江海直达散货船船体生产设计

1、 武汉理工大学毕业设计（论文）15000吨江海直达散货船船体生产设计第3、4货舱区域一学院（系）： 交通学院 专业班级： 船舶与海洋工程1104班 学生姓名： 指导教师： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省

2、级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日 毕业设计(论文)任务书学院：交通学院专业班级：船舶1104姓名：学号：毕业设计(论文)题目: 15000吨江海直达散货船船体生产设计第3、4货舱区域一（一）设计（论文）主要内容：15000吨江海直达散货船是一艘单螺旋桨、柴油机驱动、单甲板单壳型江海直达散货船，本船共4个货舱，以载运矿砂、煤、散粮等散货为主。其主要技术参数如下： 总

3、长 153.00 m 垂线间长 145.00 m 型宽 22.40 m 型深 11.20 m 设计吃水 7.50 m 结构吃水 8.11 m 设计内容： （1） 总体部分：主船体生产设计 （2） 独立部分：第3、4货舱区域一分段生产设计要求： （1） 承造厂为长航集团青山船厂。本船在该厂6号船台上建造，年产4艘。（2） 板材规格： 822mm；18008000 mm，16006000 mm，18006000mm，16008000 mm，200010000 mm （二）完成的主要任务及要求：设计内容和任务： 1 毕业设计任务分析；完成相关资料的检索和翻译；船厂调研后，撰写开题报告； 2 绘制主船

4、体外板展开图； 3 编制主船体分段重量计算书； 4 绘制主船体分段划分及余量布置图； 5 绘制主船体分段船台安装定位线图； 6 编制主船体分段船台安装工时计算书； 7 绘制主船体分段船台安装程序图； 8 编制主船体分段船台安装进度表； 9 绘制主船体指定分段的生产设计图表； 10 编写毕业设计报告书一份（字数不少于1万字）；以上绘制的图纸总量折合后不少于5张1#图纸。 11 中、外相关文献检索不少于12篇（其中外文文献不少于2篇），并完成文献阅读报告，完成外文资料翻译1篇（不少于2万英文印刷符、即5000汉字）。12 学校规定的其它工作。 （三）完成任务的时间节点： 工作内容要求第1周前期准备

5、工作（分析、理解设计任务；确定专题调查的题目和内容；资料检索及撰写文献阅读报告；外文资料翻译等）1.明确设计任务和要求，完成资料检索及文献阅读报告，外文资料初译，选作翻译的外文资料需经指导教师认可2.第三周末提交结果第2-4周1. 主船体结构理论重量估算 2. 绘制外板展开图第四周末提交结果第5-6周1. 设计、论证主船体总体建造方案 2. 设计、论证主船体全船分段划分方案 3. 主船体分段船台安装定位设计 4. 绘制分段划分图第六周末提交结果第7-8周1. 主船体分段船台安装工时计算 2. 主船体分段船台安装进度日程设计 3. 装配长度统计 4. 主船体分段船台安装顺序设计 5. 绘制相关图

6、纸第八周末提交结果第9-12周1. 船体分段设计 2. 绘制相关图纸第十二周末提交结果第13-15周编写毕业设计说明书，并与调查报告一起汇总成正式设计报告书第十五周末提交结果 （四）必读参考文献：含15000吨江海直达散货船设计资料图纸、本专业教材、专业参考书、手册、行业规范、国家或行业标准、国内外专业期刊等。 1. 15000吨江海直达散货船船体说明书、总布置设计图及船体结构设计图等； 2. 徐兆康等. 船舶建造工艺学. 北京：人民交通出版社 3. 杨永祥等. 船体制图. 北京：国防工业出版社，2005 4. 吴仁元. 船体结构. 北京：国防工业出版社，1994 5. 吴俊逸等. 金属船体制

7、图. 交通部标准计量研究所，1985 6. 黄浩. 船体工艺手册. 北京：国防工业出版社，1989 7. 黄广茂. 造船生产设计. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2007 8. 国内外专业期刊： 中国造船、船舶工程、造船技术、船海工程、国外舰船工程、 Journal of Ship Production、International Shipbuilding Progress、Marine Technology 等。 9. 国家或行业造船相关标准 10. 船舶建造规范指导教师签名： 年 月 日系主任签名： 年 月 日 院长签名(章) 年 月 日 本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名 ： 导师姓

8、名、职称 ： 所属学院 ： 交通学院 专业班级 ： 船舶与海洋工程 1104班 设计（论文）题目 ： 15000吨江海直达散货船船体生产设计5-第3、4货舱区域一 2014 年 3 月 9 日 武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）本文为15000吨江海直达散货船船体生产设计，继初步设计和详细设计解决了“造什么样的船”之后，生产设计首要就是要弄清楚“怎样造船”的问题。生产设计是结合船厂的实际生产能力、生产工艺、生产管理、建造方法等因素将送审设计图纸建模细化后用于船厂直接生产的图纸的设计过程。它着眼于适应零件加工及其装配过程，并基本满足生产管理的要求。

9、目前生产设计的主要意义就是为了降低图纸差错率、采用新的建造方法、运用新设备和提高建造精度。我国是于1978年从日本引进了“船舶生产设计”概念，1983年中国船舶工业总公司规定，船舶设计按初步设计、详细设计、生产设计三个阶段来划分。目前，在我国船厂生产设计已经相当普及，深化生产设计被看作为船舶工业中的一场革命。而相比之下，国外船舶生产设计发展要更早更成熟。日本船厂通过深化生产设计，提高船舶的可建造性，从而大幅度提高生产效率，形成自己独特的建造模式。日本造船模式的理论精髓有以下五个基本原则，1）船舶产品通过生产设计，均按区域/类型/阶段进行作业分解；2)按区域/类型/阶段/系统进行组合；3）工程分

10、解的作业类型均以一种中间产品形式体现在各个生产过程中；4)组织造船生产过程中，均体现壳、舾、涂作业的有机结合；5）生产技术准备过程中，均体现设计、生产、管理部门间的有机结合。韩国造船并没有停照搬照抄上.而是在船舶工业大力推进信息化，便得如今韩因造船在设汁、生产管理上形成了强大的CIMS集成系统，通过综合性一体化设计，进一步深化和加强了造船生产设计和生产管理，使造船效率大杯度提高。美国造船主要是军品，美国国防部和军方于90年代共同制订和实施的一系列以虚拟制造技术为主导的先进制造技术计划列入船舶关键技术计划和船舶科学技术发展战略中。美国主要军船厂通过NSRP ASE计划，军船的设计建造己实现全面的

11、数字化，进入了虚拟造船时代。所以，对于我们来说，重视船舶生产设计并跟上世界的步伐将变得尤为重要。2、基本内容和技术方案基本内容：设计内容： （1） 总体部分：主船体生产设计 （2） 独立部分：第3、4货舱区域一分段生产设计 设计任务： （1）毕业设计任务分析；完成相关资料的检索和翻译；船厂调研后，撰写开题报告；（2）绘制主船体外板展开图； （3）编制主船体分段重量计算书； （4）绘制主船体分段划分及余量布置图； （5）绘制主船体分段船台安装定位线图； （6）编制主船体分段船台安装工时计算书； （7）绘制主船体分段船台安装程序图； （8）编制主船体分段船台安装进度表； （9）绘制主船体指定分段的

12、生产设计图表； （10）编写毕业设计报告书一份（字数不少于1万字）；以上绘制的图纸总量折合后不少于5张1#图纸。 （11）中、外相关文献检索不少于12篇（其中外文文献不少于2篇），并完成文献阅读报告，完成外文资料翻译1篇（不少于2万英文印刷符、即5000汉字）。 （12）学校规定的其它工作。技术方案：本船采用塔式建造法，由生产设计提供分段划分、分段建造、船台安装和工时安排的方案。3、进度安排第1周：前期准备工作（分析、理解设计任务；确定专题调查的题目和内容；资料检索及撰写文献阅读报告；外文资料翻译等） 第2-4周：1） 主船体结构理论重量估算 2） 绘制外板展开图第5-6周：1） 设计、论证主

13、船体总体建造方案 2） 设计、论证主船体全船分段划分方案 3） 主船体分段船台安装定位设计 4） 绘制分段划分图 第7-8周：1） 主船体分段船台安装工时计算 2） 主船体分段船台安装进度日程设计 3） 装配长度统计 4） 主船体分段船台安装顺序设计 5） 绘制相关图纸 第9-12周：1） 船体分段设计 2） 绘制相关图纸 第13-15周：编写毕业设计说明书，并与调查报告一起汇总成正式设计报告书 第16周：答辩前准备工作及答辩4、参考文献1 李斌,王强. 基于Tribon的船体生产设计J.造船技术.2011,(06)2 杨虎,苗科. 关于深化生产设计的思考J.船海工程.2014,(01)3 邹

14、鸿钧,蔡继清. 造船“生产设计”的探讨J.武汉水运工程学院学报.1979,(03)4 秦国雄,孙光二. 64000吨级散货船船体生产设计要点J.造船技术.1988,(08)5 曹晓伟,陈剑清,徐雯珠. 浅析57000DWT散货船船体生产设计J.船舶设计通讯.2010,(S2)6 王良玉. 沪东造船厂船舶生产设计概况J.造船技术.1987,(06)7 周家礼. 船舶生产设计介绍英国的一些经验J.造船技术.1988,(12)8 邹定付,谭海蝉. 浅析船舶生产设计现状及发展方向J.机电信息.2013,(36)9 谢非. 船舶建造生产设计及管理技术研究J.哈尔滨:哈尔滨工业大学.201010 陈宁,王

15、军,高霆,李永旺,唐春丽. 船舶生产设计与制造过程中决策协同方法的研究J.造船技术.2005,(03)11 张志英,李珍,何成能,陈基强. 船舶生产设计工时体系及预测模型研究J.中国造船.2009,(04)12 陈宁,张亚,曲浩. 船舶生产设计的劳动力负荷问题研究J.造船技术.2007(02)13 Yan, Rui; Jiang, Ping; Li, Weijia; Yan, Jun; Wen, Long. The simulation of theship production designprocess based on hierarchical timed petri net J. Ad

16、vanced Materials Research,v 544,p 170-175,201214 Myeong-Jo Son, Tae-wan Kim. Business process management-based job assignment in ship hull production design J. Ocean Engineering,2014,Vol.8815 Hyeon-deok Lee, Myeong-jo Son, Min-jae Oh, Hyung-woo Lee, Tae-wan Kim. Development of a simple model for bat

17、ch and boundary information updation for a similar ships block model J. Science China Information Sciences, 2012, Vol.55 (5), pp.1019-10315、指导教师意见*同学经过充分调研，已明确本次设计的基本内容，制定了可行的技术方案和进度安排，具备开始毕业设计的条件，设计目标明确，同意开题，进入毕业设计阶段。 指导教师签名： 年 月 日 摘 要本文概述了15000T江海直达散货船船体生产设计，工作重点是在理解生产设计是船舶设计的一个阶段的基础上，学习“怎样造船”和“怎样

18、合理组织造船生产”。结合其承造厂青山船厂的实际情况和产品特点提出了一套合理的生产方案。内容包括主船体理论重量计算、分段划分方案、底边舱233分段建造方案、船台装焊工艺等。 关键词：散货船；船体生产设计；分段划分；建造方案AbstractThis paper summarizes the hull production design of 15000 DWT sea-river-through transportation bulk carrier. It focuses on that on the basis of understanding the production design is

19、 one of the ship design stage, we should learn how to build ship and how to organize shipbuilding reasonably. Combined with the actual situation its builder - Qingshan shipyard and the product feature, I have put forward a reasonable production plan. Its contents include weight computation of main b

20、ody, division method, the subsection construction program of No.233 bottom side tank, fabrication procedure on berth, etc.Key Words：Bulk carrier；Hull production design；Sub-division；Construction 目 录第1章 绪论11.1船舶生产设计的内容、目的及意义11.2 国内外生产设计的现状及发展方向21.3 本次生产设计的主要内容2第2章 生产设计产品及承造厂生产条件32.1 生产设计对象的基本情况32.2承造厂

21、基本情况及生产能力3第3章 生产设计指导思想5第4章 船舶建造方案64.1 船舶建造方案64.2 选择船体建造方案时应考虑的因素64.3 船体建造方案的综合评价74.4 本船船体建造方案的选择7第5章 船体分段划分方案95.1 船体分段划分的总体思想95.1.1 分段重量与尺寸95.1.2 生产符合均匀性95.1.3 船体结构强度合理性95.1.4 施工工艺合理性95.2 本船船体分段划分方案说明115.2.1 艏、艉总段115.2.2 货舱分段115.2.3 甲板分段135.2.4 机舱分段14第6章 典型分段建造方法166.1 分段建造方法分类及适用原则166.2 第3货舱底边舱233分段

22、建造176.2.1 底边舱233分段的结构特征176.2.2 分段建造方案的选择17第7章 船台焊接工艺207.1 上船台前的准备工作207.2 分段临时加强217.3 船台吊装定位线217.4 定位方法及接头形式227.5船台周期计算说明227.5.1工时定额的作用227.5.2计算特点237.5.3计算公式237.5.4其他说明247.5.5船台周期总述247.6 船台吊装方法247.7 余量布置及划线方法257.8 密性试验267.9下水前准备工作30第8章 生产设计总结32第9章 结束语（致谢）33参考文献34附录清单35武汉理工大学毕业设计（论文）第1章 绪论1.1 船舶生产设计的内

23、容、目的及意义造船生产设计即是在船舶设计工程中，在确定船舶总的建造方针前提下，以详细设计为基础，根据船厂施工的具体条件，按工艺阶段，施工区域和单元绘制记入各种工艺指示和各种管理数据的工作图表，以及提供生产信息文件的一种设计过程。船舶建造中的技术准备工作，一般由产品设计、生产设计和生产计划三部分组成。生产设计就是对造船施工的各种工程技术问题进行分析研究，对制造方法和有关技术措施做出决策，并用图、表和技术文件等方式表达出来，作为编制生产计划和指导现场施工的依据。造船生产活动的实践表明，在船舶设计中增加以造船施工为对象的生产设计，虽然增加了一些设计工作量，由于它可以科学地指导施工，使生产工艺和管理合

24、理化，最终因提高效率和降低成本而获得更高的效益，生产设计是实施现代造船模式的核心工作内容。所以生产设计是十分重要的现阶段生产设计是应用统筹协调理论和成组技术的基本原理在图纸上“模拟造船”的过程，所以，学习成组技术来“造船”和应用统筹协调理论“合理组织造船”也是本课题最大目的所在。而成组技术正在向信息技术和智能技术发展，工程状态也正在由区域建造向壳舾涂一体化以及全面模块化和数字化的虚拟仿真造船迈进。可见世界范围内的造船技术正在不断地发展，我们也应该不停地学习吸收，创造出适合国内船厂情况的模式。本次毕业设计的主要目的及意义如下：（1）对造船过程有全面学习，制定出现阶段对承造厂最合适本课题14000

25、T的生产设计方案。（2）将整个造船生产过程中的各种因素（人力，设备，场地，器材等）通过设计的方式预先加以综合协调和优化。（3）提供造船生产所必需的图表和文件，使其能直接指导造船生产过程，并有效地进行。（4）将“如何造船”的工艺质量，管理数据和生产信息全面反映到生产设计的工作图和管理表中，为指导生产提供依据。（5）使新工艺，新技术应用到生产设计中，有利于推动技术进步。（6）有利于对船舶进度，质量和安全生产实现全面管理。（7）促进船厂管理体制改革，提高造船水平。1.2 国内外生产设计的现状及发展方向对于船舶生产设计，我国的起步较晚，是于1978年从日本引进了“船舶生产设计”概念，1983年中国船舶

26、工业总公司规定，船舶设计按初步设计、详细设计、生产设计三个阶段来划分。目前，在我国船厂生产设计已经相当普及，深化生产设计被看作为船舶工业中的一场革命。而相比之下，国外船舶生产设计发展要更早更成熟。日本船厂通过深化生产设计，提高船舶的可建造性，从而大幅度提高生产效率，形成自己独特的建造模式。日本造船模式的理论精髓有以下五个基本原则，1）船舶产品通过生产设计，均按区域/类型/阶段进行作业分解；2)按区域/类型/阶段/系统进行组合；3）工程分解的作业类型均以一种中间产品形式体现在各个生产过程中；4)组织造船生产过程中，均体现壳、舾、涂作业的有机结合；5）生产技术准备过程中，均体现设计、生产、管理部门

27、间的有机结合。韩国造船并没有停照搬照抄上.而是在船舶工业大力推进信息化，便得如今韩因造船在设汁、生产管理上形成了强大的CIMS集成系统，通过综合性一体化设计，进一步深化和加强了造船生产设计和生产管理，使造船效率大杯度提高。美国造船主要是军品，美国国防部和军方于90年代共同制订和实施的一系列以虚拟制造技术为主导的先进制造技术计划列入船舶关键技术计划和船舶科学技术发展战略中。美国主要军船厂通过NSRP ASE计划，军船的设计建造己实现全面的数字化，进入了虚拟造船时代。1.3 本次生产设计的主要内容本次生产设计的主要内容包括：资料检索、外文翻译，主船体建造方案设计，主船体分段重量计算，外板展开绘制，

28、分段船台安装程序设计，分段安装定位设计，主船体分段安装工时计算，安装进度日程设计以及第3号货舱的底边舱分段建造等。第2章 生产设计产品及承造厂生产条件2.1 生产设计对象的基本情况本次生产设计的船舶产品为15000吨江海直达散货船，是一艘单螺旋桨、柴油机驱动、单甲板单壳型江海直达散货船。本船有球形船首、倾斜首柱、方尾和半平衡悬挂舵。本船设首楼、尾楼。机舱、起居处所和驾驶室均布置在尾部。本船主要装运矿砂、钢材、谷物和煤炭等货物。本船设有7道水密横舱壁。用于分隔为4个货舱，首尾尖舱和机舱。货舱区域为单壳和双层底结构及底边舱，其中NO.3货舱双层底内布置燃料油舱。机舱区域设置双层底，内底板水平伸向两

29、舷，双层底内布置有轻柴油舱、主机滑油循环舱、燃油溢油舱、燃油油渣舱、空舱、舱底水舱、污燃油舱和污水井等。在机舱口内设有逃口，直通上甲板。机舱平台设有各种日用油舱等。首尖舱兼作压载水舱。尾尖舱为压载水舱。其主要参数如下：总长 153.00 m 垂线间长 145.00 m型宽 22.40 m 型深 11.20 m设计吃水 7.50 m 结构吃水 8.11 m本产品由长航集团青山船厂承造。本船在该厂6号船台上建造，年产4艘。2.2承造厂基本情况及生产能力中国长江航运集团青山船厂是中国长江航运集团的骨干造船企业，国家大二类企业，工厂始建于 1949 年，位于九省通衢的武汉市，占地面积100 万平方米，

30、生产建筑面积14.1万平方米，码头岸线 2200 米，共有泊试工作码头 9 座；万吨级水平船台 10 座，下水斜船架 17 座，总举力达 8500吨；高架吊车 8 台，最大单台起重能力 60 吨，联合最大起重能力为 120 吨； 全厂设备总台数达1100台套；可同时建造多艘5000吨级至 5万吨级船舶。工厂现有职工 3800 多人，拥有各类高中级工程技术和管理人员 1000 余人。经过半个世纪的艰苦创业，锐意开拓，使青山船厂成为目前我国内河最大的船舶生产基地。 青山船厂致力于科技进步，成套引进日本钢材预处理流水线，广泛采用微机放样、数控切割、二次喷涂、全位置自动焊等新技术、新工艺，并积极推行生

31、产设计、分段预装、区域造船、壳-舾-涂一体化等先进的生产管理模式，使企业迈上了新台阶。现具有设计、制造载重量3万吨级以下的货轮、集装箱船、油轮、化学品船、液化气船和各类客轮、工程船、大型浮坞、大功率推轮、沥青船、散装水泥船、滚装船的综合能力。出口船舶分别通过英国 LR、德国 GL、美国 ABS、挪威DNV等船级社检验入级，企业通过了ISO9001质量体系认证。1995年以来批量建造了818TEU、660TEU、502TEU 集装船以及6750吨多用途集装箱船，成功开发了2000立方米LPG运输船、2000吨乙二醇（不锈钢罐体）运输船、2.5万吨级全潜式重大件特种运输船和5000吨级散装水泥船等

32、产品。 2002年12月12日完工交付的出口比利时18500吨双相不锈钢舱化学品船为我国首制船，该船和3750吨全环保型电力推进成品油轮在国际市场上获得好评，产生了良好的品牌效应；青山船厂被世界著名的克拉克松航运咨询公司评为2005年全球20大化学品船建造厂，排名世界第15位。青山船厂产值2002年为4亿元人民币，2007年飞跃至27亿元人民币，2008年手持订单金额达170 亿元人民币，预计年产值将达40亿元人民币。 青山船厂坚持“一主两翼”的发展方针，在搞好造船主体的同时，不断加大修船和非船产品的开发，使之成为企业支柱产业，先后生产了柴油机配件、甲板和起重机械、压力容器、ZP舵桨、等离子数

33、控切割机，并承接了高层建筑钢结构、桥梁围堰、水上乐园、人行天桥等市政工程项目，大大拓宽了承造厂的生产经营范围。被湖北省、武汉市确定为外轮修理定点厂家。 2005年底青山船厂在紧邻的运河内建设蓄水坝和舾装码头，蓄水坝长 150m，坝高19.5m，闸口宽60m，两座舾装码头长约380米左右，工程投资总概算为1.259亿元，主体工程于2007完工投产，从根本上解决了制约企业发展瓶颈的问题，可实现船舶的常年下水，年造船生产能力将由目前的16万综合吨提升到30万综合吨，年产值将达40亿元，出口创汇将达到2-3亿美元，成为湖北省区域经济发展的重要力量之一。近十年来，该厂不断推进科技进步，注重产品创新。19

34、96年建造出口德国818TEU集装箱船，开创了我国内河船厂承接万吨级出口船的先河。2002年12月出口比利时的18500吨双相小锈钢化学品属国内首次建造，填补了国内造船界的空白，其双相不锈钢焊接技术及建造工艺通过了湖北省科技厅评审，该类型船成为工厂品牌，得到国际市场认可。2006年5月8日，该厂承建的我国第一艘低噪音、环保型的3750吨变频电力推进成品油轮“特殊号”住上海交船，该船引领2l世纪造船新理念，是具有世界先进水平的特种运输船。第3章 生产设计指导思想船舶建造中的技术准备工作,一般由产品设计、生产设计和生产计划三部分组成。其中产品设计是解决造什么船的问题；生产设计则是解决怎样造船的问题

35、；生产设计是解决如何来组织造船的问题。这三者是相辅相成、相互相关的，所以，我国已规定船舶设计应包括初步设计、详细设计和生产设计三部分，并由生产设计给生产计划提供所需的资料。 详细设计是船舶产品设计的第二阶段。通过各个具体技术专业项目的设计计算和图纸的绘制，解决设计中基本的和关键的技术问题，最终确定船舶全部技术性能、船体结构、重要材料、设备选型、订货要求、各项技术要求和标准。 生产设计是船舶产品设计的第三阶段，是解决“怎样造船”的工程技术问题，也就是对承建船舶的建造工艺及其流程的设计，是在详细设计的基础上，按工艺阶段、施工区域和安装单元绘制有工艺要求和生产管理数据的工作图表的设计。生产设计是解决

36、“如何造船”的问题。要根据船厂的具体生产能力、生产特点、生产组织方式、造船工艺等来决定生产设计图纸和文件的内容和深度。在设计阶段要严格按照造船工艺的顺序进行，将工程分为若干子项目，逐一解决，要完全按照承造厂实际情况去展开施工，并要完全按照产品的技术要求进行检验。在船舶的生产我们应该注意以下几点：（1）能适应具体生产条件，充分利用现有的设备和场地。（2）能保证工厂建造此种船舶的年度计划的完成。（3）能满足船舶结构和工艺上的合理性要求。（4）能获得最好的技术经济指标，其中包括提高质量、降低成本、缩短建造周期、提高生产效率等。（5）能有利于合理的组织劳动力，注意生产节奏。（6）能有效的改善施工条件、

37、减轻劳动强度。第4章 船舶建造方案4.1 船舶建造方案所谓船舶建造方案，从狭义来说，是指建造船体的方法，包括船体建造阶段的具体划分，船体分段和总段的建造方法，以及船体在船台上的建造方法。然而，由于船体建造是整个船舶建造的基础，特别是随着现代造船技术的发展，船体的建方法已不可能仅仅局限上述范围内加以考虑，而必须包括更为丰富的内容，例如，船舶的壳、舾、涂一体化。因此，从广义来说，船体建造方案应是根据产品的要求（建造批量、交货时间、技术要求）和特点，结合工厂的生产能力，制造出最佳船舶的方案。因此，它不是一般生产工艺的罗列，而是选择船体建造的主要技术对施工中特殊问题的处理。 选择合理的建造方案主要考虑

38、以下基本原则：（1）充分考虑船厂生产条件，使之能够满足所选建造方案。（2）尽可能提高船台利用率，缩短船台周期。（3）采用较为简单的安装方法，减少劳动强度。（4）尽量减少船台焊装工作量，减小船体焊接总变形。（5）充分利用板材，提高材料利用率。4.2 选择船体建造方案时应考虑的因素1）船厂的起重能力：船台起重能力影响着船体建造方案的选择。包括船体车间和舾装车间的加工能力、船台和车间的起重运输能力、装配焊接车间的生产面积等。起重运输能力是影响建造方案的重要因素。船台上船体建造方案的选择，很大程度上取决于船台的起重能力。2）船厂的生产场地：船台(船坞)的类型、大小等直接影响到对船台(船坞)的船体建造法

39、的选择，例如用水平船台造船时，可以利用船台小车作为总段的移运丁具而选用总段建造法。对于尾机型船舶，只要船台条件许可，就应该选用串联形式建造。而中机型的大型船舶，若从提前进行船台舾装出发，可以采用先完成机舱及尾部的岛式建造法。要充分利用船台较舾装码头有利的条件，尽量增加下水前的完工量，以利船舶建造总周期缩短。从施工条件、施工质量和劳动生产率等方面看，分段装焊区的条件较船台和码头都有利。因此，在其他条件允许时，应尽量扩大分段和总段的预制预装范围，提高分段和总段的安装的完整性。3）船厂劳动力负荷：建造方案的选择，要考虑劳动力负荷的均衡和工种的协调。当劳动力足够时，可扩大采用岛式建造法建造的范围；反之

40、当劳动力不足时，应考虑与其适应的其他建造方法，如塔式建造法等。此外，还应注意分段制造和船台装配阶段的衔接。4）所建船舶主尺度和船型特点：小型船舶一般选用总段建造法；中型船舶则以选用塔式建造法为宜；大型船舶应视具体条件，既可选用岛式建造法，也可选用塔式建造法。总之，在决定船舶建造法案时，首先必须进行调查研究，充分熟悉设计图纸、船厂生产能力和设备状况，全面考虑各种因素的影响，拟定各种可行且合理的船舶建造方案。然后对其进行方案的先进性评价，选出最优的船舶建造方案。4.3 船体建造方案的综合评价决定船舶建造方案时，一般可以从以下三个方面进行综合评价：（1） 可行性 船厂生产条件能否满足该方案的要求，能

41、否保证该产品年度计划的完成，该方案在船舶结构的可靠实现方面是否可行等。（2） 合理性 能否充分利用现有设备和场地，是否便于组织平行施工，生产节奏是否均衡等。（3） 先进性 是否具有良好的施工条件，是否有利于提高作业机械化、自动化程度和降低辅助作业量，是否有利于降低材料消耗和缩短造船周期等。 可行性和合理性是建造方案成立的基础；先进性是在方案可行且合理的前提下，评价方案、优化方案的手段。4.4 本船船体建造方案的选择下面就几种船舶总装方案来做一下比较：（1）总段建造法首先将船中部（或靠近船中）的总段（基准总段）吊到船台上定位固定，然后依次吊装前后的相邻总段。当两个总段的对接缝焊接结束后，即可进行

42、该处的舾装工作。总段建造法具有船台装焊工作量最少、减小船体焊接总变形、提高预舾装作业量、提前进行密性试验等优点。由于总段重量大，受船台起重能力的限制较大，通常适用于建造中小型船舶。本船最重的部分在机舱区，所以以机舱总段为例，机舱部位从#11肋位至#36，经过空船理论重量计算，重311t，超过了船台的起重能力，故机舱区域不能采用总段方式进行船台总装。（2）塔式建造法建造时以中间偏后的底部分段为基准分段（对中机型船，也可取机舱分段），先吊上船台定位固定，然后向首尾和两舷，自下而上依次吊装各分段。其安装方法较简便，有利于扩大施工面和缩短船台周期。但焊接变形不易控制，完工后首尾上翘较大。若采用塔式建造

43、法，经过空船理论重量计算，所有分段的重量都远远小于300t，所以船台起重能力不是影响塔式建造方案的主要因素。经初步估算，本船采用塔式建造法，船台周期约为13周，也能满足年产4艘的要求，故采用塔式建造法可行。（3）岛式建造法岛式建造法就是将船体划分成23个建造区（简称“岛”），每个岛选择一个基准分段，按塔式建造法的施工方法同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接起来。这种建造法能充分利用船台面积，扩大施工面，缩短船台周期，而且其建造区长度较塔式建造法短，船体刚性较大，所以它的焊接总变形比塔式法小，但是其嵌补分段的装配定位作业比较复杂。岛式建造法要求船厂有较强的统筹管理能力和先进的处理嵌补分段的能力

44、，考虑到青山船厂的技术实力和建造能力，故不采用岛式建造法。综上所述，本船采用塔式建造法。第5章 船体分段划分方案5.1 船体分段划分的总体思想5.1.1 分段重量与尺寸分段的重量和尺寸越大，分段的数量就越少，则可以减少船台装焊工作量和高空作业量，提高工效和改善劳动条件。但是，由于受到船厂生产条件（起重运输设备技术参数）和船体结构刚性的限制，必须根据实际条件来决定分段重量和尺寸的大小。通常在划分船体分段时，首先应该以分段重量（包括分段内的舾装件和临时加强材的重量）不超过船厂起重运输能力（船台起重能力、分段翻身条件和分段从车间运往船台的负载能力）为划分原则。但是，只按船厂起重运输能力划分分段不是都

45、合理的。因为船体各部分结构的强弱不同，其单位面积重量相差很大，如果只按分段重量不超过船厂其中运输能力来划分，就会导致某些分段的尺寸过大，结构刚性不足等问题。所以根据船体结构特点，船底、船首、尾和某些上层建筑立体分段应该以船厂起重运输能力为决定分段划分的主要因素，而甲板、舷侧等则应该以分段结构刚性和分段吊运翻身的可能性为分段划分的主要因素，船厂起重运输能力为次要因素。5.1.2 生产符合均匀性所划分的分段应能保持各工艺阶段生产负荷的均衡。例如，若将底部分段划分过大，势必会是分段制造周期显著增加；相反，船台吊装工作量减少，由此可能产生分段制造周期不能适应船台吊装进度计划的矛盾。5.1.3 船体结构

46、强度合理性分段划分时的船体结构强度合理性，就是船体结构特点对分段大接头提出的强度要求。即在容易产生应力集中的区域，如舱口角隅处，机座纵桁末端，上层建筑端部，双底向单底结构过渡部分等处，因应力集中而比其他区域的应力大得多，对焊接接头中存在的残余应力和热影响区特别敏感，所以分段大接缝必须避开这些应力集中区域。5.1.4 施工工艺合理性分段划分应为船舶建造创造良好的施工条件，它主要有以下几方面的要求：1）扩大分段装焊的机械化、自动化范围。当前的分段制造机械化、自动化程度的提高，主要反映在分段制造中。由于平面分段机械化生产线已经在许多船厂中使用，因此，为了增加平面分段的数量，只要船体结构上允许，应尽量

47、将船体的平面部分和曲面部分分开，并使平面分段的尺寸不超过平面分段机械化生产线所允许的最大尺寸。即使船厂没有平面分段机械化生产线，也要尽量扩大平面分段的数量，以得到良好的施工条件和扩大自动焊使用范围。2）保证分段大接缝布置的合理性。（1）从船体结构特点看，它总是由一些连接构件（肘板等）把各部分特征不同的结构连接起来的，如底部结构与舷侧结构，横舱壁隔开的两个舱室的结构等的内部骨架，都是用各种肘板连接起来的。这些内部结构连接处的接缝一般式天然的分段大接缝。利用这些接缝作分段大接缝，不仅把具有不同特点的船体结构划分开，还减少了因分段划分而增加的接缝长度。（2）分段划分时，对横骨架式结构应尽可能作横向划

48、分，纵骨架式尽量作纵向划分，以免过多的切断内部连续骨架；同时，底部分段的横向大接缝应尽可能设在水密肋板和横舱壁所在的肋距内，甲板和舷侧分段的横向大接缝应尽可能设在横舱壁所在的肋距内，以免过多的切断纵向构件，这样做在船台装配中还可以避免较多的假舱壁。（3）分段横向大接缝尽量布置在同一横剖面内。在分段制造中，因焊接收缩变形的作用，使分段的实际长度缩短了。这种收缩量的补偿是通过增加分段大接缝处的肋距值来实现的。如果舷侧分段和底部分段的横向大接缝布置在同一横剖面内，由于分段中每档肋距内的焊接收缩变形值很小，则上述两种分段的之差值就更小，所以不会影响横向骨架的对准和船台装配作业。如果舷侧分段和底部分段的

49、横向大接缝不布置在同一横剖面内，就会造成横向大接缝附近两个分段的肋位线错开相当大，导致横向骨架难于对准，影响装配质量。（4）为了控制分段大接头处的型线，大中型船舶要求分段横向大接头设在1/4肋距处；但对于内河小船，因其肋距较小而将它设在1/2肋距处。（5）首尾尖舱的分段横向大接缝，一般布置在尖舱舱壁外。因为工人可以不必通过人孔进入空间狭小的尖舱内进行作业，从而获得宽敞良好的工作空间。（6）对有舱口的甲板分段划分，应尽量保持舱口的完整性。它既可以提高舱口制造精度，还可以避免装配时对接舱口围板的高空作业，以提高作业的安全性和生产效率。（7）船底作纵向划分时的纵向大接缝，在划分成左右两段时，应设在靠

50、近中底桁处；在划分成三段时，则应设在靠近旁底桁处，这时应将旁底桁改为连续构件。（8）底部分段与舷侧分段对接的纵向大接缝，一般都是以舭部外板与舷侧板的纵接缝，舭肘板与肋骨连接处作为大接缝的。（9）多层甲板的舱壁分段，为了保证甲板的连续和便于船台装焊，而将舱壁在甲板处切断，舱壁和甲板连接的角接缝为大接缝。3）分段接头形式的合理性常用的分段接头形式有平断面接头和阶梯形接头两种。平断面接头的板和骨架都在同一剖面内切断；阶梯形接头的板和骨架是相互错开的，其错开距离不宜过长。横向大接缝的整个阶梯形接头应布置在一档肋距内，否则，就会恶化船台装配的施工条件。5.2 本船船体分段划分方案说明船体分段划分是否合理

51、，直接影响产品质量、生产效率、生产成本、发挥船厂设备潜力和改善劳动条件等技术经济指标。因此，它受到船舶特点和船厂生产条件等许多因素的影响，而成为复杂细致的工作。本船参照上海外高桥造船厂船体分段划分图设计规范 ，在避开舱口角隅、机座纵桁末端、上层建筑端部等容易产生应力集中部位的前提下，充分根据分段重量及板材规格来进行船体划分，提高了板材利用率。下面本文将细述本船各具体分段的划分方案。5.2.1 艏、艉总段一般而言，艏、艉部分在重量和尺寸允许的情况下，应尽量划分为总段。艏、艉尖舱的总段的横向大接缝，一般应布置在尖舱舱壁外，因为工人可以不必通过人孔进入空间窄小的尖舱内进行作业，从而获得宽敞良好的工作

52、空间。图5.1为本船在船首、尾部的总段横向划分方案。图5.1 艏、艉总段横向划分5.2.2 货舱分段（1）横向划分根据施工工艺的合理性，底部分段的横向大接缝应尽可能设在水密肋板和横舱壁所在的肋距内，甲板和舷侧分段的横向大接缝应尽可能设在横舱壁所在的肋距内，以免过多的切断纵向构件，这样做在船台装配中还可以避免较多的假舱壁。并且，船中部分应尽量考虑板材的利用率。本次提供的板材规格有： 厚度822mm；18008000 mm, 16006000 mm，18006000 mm,16008000 mm； 200010000 mm。图5.2为本船货舱区分段划分图。横向大接缝均位于舱壁肋位1/4处，充分考虑

53、到了施工工艺的合理性。由于平行中体沿纵向是平直的，所以在分段划分时还应充分考虑板材的利用率。第一货舱长22.4m，而第一货舱不全为平行中体，考虑到曲度，将货舱从#189-150划分开，可用4张6m板排列；第二、三、四货舱长度均为29.4m，而且船身较为平直，为充分考虑板材的利用率，将横向大接缝分别设于#59-150、#101-150、#143-150，这样每个货舱的靠尾端分段长15.8m，可用2张8m板排列，靠首端分段长13.6m，可用1张8m板和1张6m板排列。图5.2 货舱区域横向划分（2）纵向划分方案一：由于舷侧重量很小，考虑到船台吊装，将舷侧与底边舱划为一个分段，顶边舱为一个分段，双层

54、底为一个分段。如图5.3（a）方案二：分别将顶边舱、舷侧、底边舱划开，各为独立分段，双层底为一个分段，如图5.3（b） ab图5.3 货舱划分方案方案比较：表5.1 方案比较方案一方案二优点分段数量少，减少了分段的建造周期平直分段和曲面分段被划分开，减少了胎架的数量和大小，能使用平面分段机械化生产线，改善了施工条件，扩大了自动焊的适用范围缺点不利于提高分段的生产效率，不利于改善施工条件，增加了分段建造的难度分段较多，生产周期长，场地占用较多综上，选择方案二。5.2.3 甲板分段甲板的划分应该避开舱口角隅等应力集中位置，下图为第三、四货舱甲板部位的分段划分。图5.4 甲板划分方案5.2.4 机舱分段（1）横向划分为避免过多的打断纵向构件，横向接缝应尽量位于机舱壁肋位处。两个机舱壁分别位于#11、#36肋位，一般情况下，横向接缝应该划为#11+150、#36+150。然而，此船甲板上的机舱口位于#11上，为避免应力集中和尽量满足横向大接缝位于同一横剖面内的