船舶建造工艺课件15船台装配

1、第五节第五节 船舶总装船舶总装 船舶总装是在部件装焊、分船舶总装是在部件装焊、分( (总总) )段装焊段装焊及舾装、涂装的基础上，及舾装、涂装的基础上，在船台完成船在船台完成船舶整体装焊和舾装、涂装的工艺阶段舶整体装焊和舾装、涂装的工艺阶段 对保证船舶的建造质量，缩短船舶建造对保证船舶的建造质量，缩短船舶建造周期有着直接的关系周期有着直接的关系 船台船台( (或造船坞或造船坞) )是将分是将分( (总总) )段组装成整段组装成整个船体的工作场所个船体的工作场所 具有坚实的地基，并设置在船体车间附具有坚实的地基，并设置在船体车间附近靠水域的地方，以缩短分近靠水域的地方，以缩短分( (总总) )段

2、的运段的运输路线，便于船舶下水输路线，便于船舶下水 2021-12-21一、船台类型及其工艺装备一、船台类型及其工艺装备 1.1.船台类型船台类型 纵向倾斜船台、水平船台、造船坞纵向倾斜船台、水平船台、造船坞 纵向倾斜船台纵向倾斜船台 与水面呈一定的倾斜度与水面呈一定的倾斜度( (称为船台坡度称为船台坡度) ) 地基由钢筋混凝土构成地基由钢筋混凝土构成 沿船台两侧铺设平行的起重轨道，配置沿船台两侧铺设平行的起重轨道，配置起重能力较大的起重机起重能力较大的起重机2021-12-21船台类型简介船台类型简介 水平船台水平船台 其地基与水平面平行，地基上铺设供船台小其地基与水平面平行，地基上铺设供船

3、台小车车( (或随船架或随船架) )移动的钢轨移动的钢轨 船舶处于水平状态下建造，船台总装时的划船舶处于水平状态下建造，船台总装时的划线、安装、定位、测量和检验等作用都比倾线、安装、定位、测量和检验等作用都比倾斜船台方便斜船台方便 造船坞造船坞 建造船舶的坞底低于地平面，大大降低了分建造船舶的坞底低于地平面，大大降低了分( (总总) )段底起吊高度，可配置横跨船坞和坞侧段底起吊高度，可配置横跨船坞和坞侧预侧预装焊区底大跨距、大起重量龙门式起预侧预装焊区底大跨距、大起重量龙门式起重机，适合建筑大型船舶重机，适合建筑大型船舶 2021-12-21半坞式船台半坞式船台 采用降低船台标高的方法减小分采

4、用降低船台标高的方法减小分( (总总) )段段的起吊高度，将船台尾端深入伸入水中，的起吊高度，将船台尾端深入伸入水中，并增设闸门，称为半坞式船台并增设闸门，称为半坞式船台 建造船舶时，只要关闭闸门和将水抽干，建造船舶时，只要关闭闸门和将水抽干，即可进行船舶总装作业即可进行船舶总装作业2021-12-212.2.纵向倾斜船台的工艺装备纵向倾斜船台的工艺装备 船台中心线槽钢船台中心线槽钢 高度标杆高度标杆 船台拉桩船台拉桩 脚手架脚手架 墩木墩木 船台中心线槽钢船台中心线槽钢 用槽钢或钢板条制成，嵌埋在船台中心用槽钢或钢板条制成，嵌埋在船台中心线底地面上线底地面上 长度比所建造的最大船舶船长长长度

5、比所建造的最大船舶船长长6 61010m,m,宽度约为宽度约为100100150150m m，供造船时划船台供造船时划船台中心线和肋骨检验线使用中心线和肋骨检验线使用2021-12-21 高度标杆高度标杆 刻有基线、水线、甲板线以及其他刻有基线、水线、甲板线以及其他高度理论线高度理论线 作为应用激光经纬仪和激光水准仪作为应用激光经纬仪和激光水准仪进行船台铺设墩、分进行船台铺设墩、分( (总总) )段定位和段定位和检验的高度标准检验的高度标准 分为塔式标杆分为塔式标杆( (型钢制成型钢制成) )两种类型两种类型2021-12-21 船台拉桩船台拉桩 埋设在船台两侧及中线面处，供分段定埋设在船台两

6、侧及中线面处，供分段定位时拉曳用位时拉曳用 脚手架脚手架 船舶总装作业多数是高空作业，须设置船舶总装作业多数是高空作业，须设置供人员往来和作业的工作台架，称为脚供人员往来和作业的工作台架，称为脚手架式作业台手架式作业台 固定型舷外脚手架和固定型舱内脚手架固定型舷外脚手架和固定型舱内脚手架 可调节脚手架和自动作业台可调节脚手架和自动作业台 2021-12-21 墩木墩木 按布置位置分为按布置位置分为龙骨墩和边墩龙骨墩和边墩 按材料分为按材料分为金属墩、水泥墩和木墩金属墩、水泥墩和木墩 龙骨墩龙骨墩铺放在中底桁下方，由水泥墩或金铺放在中底桁下方，由水泥墩或金属墩上安放木墩组成属墩上安放木墩组成 龙

7、骨墩高度为龙骨墩高度为1 11.81.8m m，以便在船底进行作以便在船底进行作业，间距为业，间距为1 11.51.5m m 龙骨墩数量由船长和下水重量决定，但承龙骨墩数量由船长和下水重量决定，但承载能力不得超过载能力不得超过505010106 6PaPa 边墩边墩高度随船型而定，间距为高度随船型而定，间距为4.54.56 6m m 船舷或首尾某些部位太大时，可用斜撑代船舷或首尾某些部位太大时，可用斜撑代替边墩替边墩 2021-12-213.3.水平船台的工艺装备水平船台的工艺装备 水平船台除拥有倾斜船台的工艺装备外，水平船台除拥有倾斜船台的工艺装备外，还须设置由船台小车和钢轨组成还须设置由船

8、台小车和钢轨组成( (或用钢或用钢柱滚道代替船台小车柱滚道代替船台小车) )的移船设备的移船设备 船台小车分为自动船台小车和非自动船船台小车分为自动船台小车和非自动船台小车两大类台小车两大类 船台上除了上述主要工艺装备以外，还船台上除了上述主要工艺装备以外，还必须配置必须配置电力、压缩空气、氧气、乙炔、电力、压缩空气、氧气、乙炔、水及蒸汽水及蒸汽等动力供应设施等动力供应设施2021-12-21二、船舶总装的准备工作二、船舶总装的准备工作 船舶总装的准备工作，是保证施工进度船舶总装的准备工作，是保证施工进度和产品质量的重要措施和产品质量的重要措施 分为船台上的准备工作和船体上的准备分为船台上的准

9、备工作和船体上的准备工作两部分工作两部分 船台准备工作的核心就是分段定位，船台准备工作的核心就是分段定位，包包括：船台中心线，肋骨检验线，高度标括：船台中心线，肋骨检验线，高度标杆上的高度线杆上的高度线( (注意倾斜船台上的问题注意倾斜船台上的问题) )2021-12-211.1.船台上的准备工作船台上的准备工作1) 1)船台中心线绘制船台中心线绘制 可用激光经纬仪在船台中心线槽钢上划可用激光经纬仪在船台中心线槽钢上划出船台中心线出船台中心线 激光经纬仪安置在船台中心线的端点激光经纬仪安置在船台中心线的端点( (应应超越船的尾端超越船的尾端) )处，对中整平后发射激光处，对中整平后发射激光点到

10、槽钢上点到槽钢上 每隔每隔1.51.52 2m m定出一点，然后将所有点连定出一点，然后将所有点连成直线，即为船台中心线成直线，即为船台中心线2021-12-213)3)绘制高度标杆上的高度线绘制高度标杆上的高度线 水平船台在船台中部的左右两侧各设置水平船台在船台中部的左右两侧各设置一根高度标杆一根高度标杆 倾斜船台的高度标杆的数量应根据测量倾斜船台的高度标杆的数量应根据测量方法来决定方法来决定 高度标杆设置与水平面相垂直时，其高高度标杆设置与水平面相垂直时，其高度标杆上各高度线距基线的高度值应比度标杆上各高度线距基线的高度值应比实船的理论高度值小实船的理论高度值小 各高度线距基线高度值各高度

11、线距基线高度值h h的计算式为的计算式为 hH cos2021-12-212.2.船体上的准备工作船体上的准备工作 划出分划出分( (总总) )段船台安装定位线和对合线段船台安装定位线和对合线分段中心线分段肋骨检验线底部分段分段水平检验线舱壁位置线12中心线舱壁分段水线 根()分段中心线甲板分段 分段肋骨检验线 与舷侧同号肋位舱壁位置线2021-12-21三、船台装配方式三、船台装配方式 产品对象和船厂生产条件各不相同，船产品对象和船厂生产条件各不相同，船舶总装方式舶总装方式( (称为建造法称为建造法) )也各种各样也各种各样 船体建造法船体建造法 总段、塔式、岛式、串联、两段总段、塔式、岛式

12、、串联、两段 常用的建造法：常用的建造法：总段建造法、塔式建造总段建造法、塔式建造法和岛式建造法法和岛式建造法 大型油船的新式建造方法：大型油船的新式建造方法：层式建造法层式建造法2021-12-211. 1.总段建造法总段建造法 首先将船中部首先将船中部( (或靠近船中或靠近船中) )的总段的总段( (基准基准总段总段) )吊到船台上定位固定，然后依次吊吊到船台上定位固定，然后依次吊装前后的相邻总段装前后的相邻总段 总段建造法有船台装焊工作量最少、减总段建造法有船台装焊工作量最少、减少船体焊接总变形、提高预舾装作业量、少船体焊接总变形、提高预舾装作业量、提前进行密性试验等优点提前进行密性试验

13、等优点 总段重量大，受船台起重能力限制较大总段重量大，受船台起重能力限制较大 适用于建造中小型船舶适用于建造中小型船舶 水平船台造船，因可使用船台小车作为水平船台造船，因可使用船台小车作为总段的运送工具，受上述限制要小一些总段的运送工具，受上述限制要小一些2021-12-212. 2.塔式建造法塔式建造法 以中间偏后底部分段为基准分段以中间偏后底部分段为基准分段( (对中机对中机型船，也可取机舱分段型船，也可取机舱分段) )，先吊上船台定，先吊上船台定位固定，然后向首尾和两舷，自下而上位固定，然后向首尾和两舷，自下而上依次吊装各分段依次吊装各分段 建造过程中所形成的安装区域呈下大上建造过程中所

14、形成的安装区域呈下大上小的宝塔状，故称为塔式建造法小的宝塔状，故称为塔式建造法 安装方法较简便，有利于扩大施工面和安装方法较简便，有利于扩大施工面和缩短船台周期缩短船台周期 焊接变形不易控制，首尾上翘较大焊接变形不易控制，首尾上翘较大 2021-12-213.3.岛式建造法岛式建造法 将船体划分成将船体划分成2 23 3个建造区个建造区( (简称简称“岛岛”)”)，每，每个岛选择一个基准分段个岛选择一个基准分段 按塔式建造法按塔式建造法的施工方法同时进行建造，岛与的施工方法同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接岛之间用嵌补分段连接 划分两个建造区的称为划分两个建造区的称为两岛式建造法两岛式建造

15、法 充分利用船台面积，扩大施工面缩短船台周期充分利用船台面积，扩大施工面缩短船台周期 建造区长度较塔式建造法短，船体刚性较大，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所以它的焊接总变形比塔式法小 嵌补分段的装配定位作业比较复杂嵌补分段的装配定位作业比较复杂 建造船长超过建造船长超过100100m m的大型船舶的大型船舶 2021-12-21岛式建造法岛式建造法 两岛式船体合拢，船台周期可缩短两岛式船体合拢，船台周期可缩短5050，造船总，造船总量增加量增加100100 这种方法还有三大技术、工艺问题需要解决：这种方法还有三大技术、工艺问题需要解决： (1)(1)船台

16、在艏、艉两岛上合拢时，控制舯剖面在船台在艏、艉两岛上合拢时，控制舯剖面在船台中心线上的横向偏差船台中心线上的横向偏差 (2)(2)控制分段制造、合拢过程中由电焊引起的变控制分段制造、合拢过程中由电焊引起的变形，保证对接分段外形尺寸的正确性形，保证对接分段外形尺寸的正确性 (3)(3)艏艉两岛上的船体在舯部最后合拢对接采用艏艉两岛上的船体在舯部最后合拢对接采用嵌入分段连接，嵌入分段的合理划分及吊装合拢嵌入分段连接，嵌入分段的合理划分及吊装合拢的工艺要求的工艺要求2021-12-214. 4. 串联建造法串联建造法 采用采用1 1、2 2两种建造方法且生产批量较大两种建造方法且生产批量较大时，可用

17、串联建造的形式组织生产时，可用串联建造的形式组织生产 即在船台尾端建造第一艘船舶的同时，即在船台尾端建造第一艘船舶的同时，在船台首端建造第二艘船的尾部在船台首端建造第二艘船的尾部 第一艘船下水后，将第二艘船的尾部移第一艘船下水后，将第二艘船的尾部移至船台尾端，继续吊装其它分段形成整至船台尾端，继续吊装其它分段形成整艘船体艘船体 与此同时，在船台首端建造第三艘船尾与此同时，在船台首端建造第三艘船尾端，依次类推端，依次类推 2021-12-21四、四、 船台装焊工艺 塔式、岛式等建造法，虽然在建造方法塔式、岛式等建造法，虽然在建造方法上有所不同，但在一个建造区内的分段上有所不同，但在一个建造区内的

18、分段吊装顺序和分点定位固定方法是相同的吊装顺序和分点定位固定方法是相同的 对分段安装工艺的讨论分析，亦可得出对分段安装工艺的讨论分析，亦可得出总段建造法的总段安装工艺总段建造法的总段安装工艺 以塔式建造法为例，讨论分段吊装顺序以塔式建造法为例，讨论分段吊装顺序和分段安装的有关工艺问题和分段安装的有关工艺问题2021-12-21塔式建造法的船台装焊顺序塔式建造法的船台装焊顺序 吊装基准分段吊装基准分段 吊装基准分段上的舱壁分段和前后的底部吊装基准分段上的舱壁分段和前后的底部分段分段 吊装舷侧分段，向首、尾方向继续吊装底吊装舷侧分段，向首、尾方向继续吊装底部分段和舱壁分段部分段和舱壁分段 吊装甲板

19、分段，继续吊装底部分段、舱壁吊装甲板分段，继续吊装底部分段、舱壁分段和舷侧分段。对已形成船体段部分，分段和舷侧分段。对已形成船体段部分，进行分段大接缝的焊接进行分段大接缝的焊接2021-12-21塔式建造法的船台装焊顺序塔式建造法的船台装焊顺序 继续向首、尾方向吊装底部分段、舱壁分继续向首、尾方向吊装底部分段、舱壁分段、舷侧分段和甲板分段段、舷侧分段和甲板分段 继续对装配完工的分段大接缝进行焊接并继续对装配完工的分段大接缝进行焊接并对分段大接缝已施焊结束的舱室开展舾装对分段大接缝已施焊结束的舱室开展舾装作业作业 吊装首、尾分吊装首、尾分( (总总) )段，继续完成分段大接段，继续完成分段大接缝

20、的焊接工作和舱室内舾装作业缝的焊接工作和舱室内舾装作业 吊装及焊接上层建筑，继续进行舾装作业吊装及焊接上层建筑，继续进行舾装作业2021-12-21分段大接头余量的布置原则分段大接头余量的布置原则 在实施精度控制的船厂，采用对分段大接头修在实施精度控制的船厂，采用对分段大接头修割正确后再进行船台装配，分段大接头不保留割正确后再进行船台装配，分段大接头不保留余量余量 两个分段对接的大接头边缘只许一边留有余量，两个分段对接的大接头边缘只许一边留有余量，另一边不留余量，以便在分段安装定位时进行另一边不留余量，以便在分段安装定位时进行余量划线合切割工作余量划线合切割工作 基准分段基准分段( (包括吊装

21、的第一个舷侧分段合甲板分包括吊装的第一个舷侧分段合甲板分段段) )横向大接头不留余量横向大接头不留余量 其余底部分段、舷侧分段、甲板分段均在朝向其余底部分段、舷侧分段、甲板分段均在朝向基准分段的一端留余量，另一端不留余量基准分段的一端留余量，另一端不留余量2021-12-21分段大接头余量的布置原则分段大接头余量的布置原则 岛式建造法中嵌补分段两端都留余量岛式建造法中嵌补分段两端都留余量 舷侧分段与底部分段对接的纵向接头，底部舷侧分段与底部分段对接的纵向接头，底部分段不留余量分段不留余量 舱壁分段与底部连接的下口边缘留余量，舱壁分段与底部连接的下口边缘留余量， 其其余边缘不留余量余边缘不留余量

22、 上层建筑分段纵向大接头留余量，横向大接上层建筑分段纵向大接头留余量，横向大接头留余量原则与主体相同头留余量原则与主体相同 甲板分段两舷不留余量甲板分段两舷不留余量 当中间甲板的边板划分归舷侧分段时，则甲当中间甲板的边板划分归舷侧分段时，则甲板分段两侧的纵向大接头应留余量板分段两侧的纵向大接头应留余量2021-12-21第六节第六节 密性试验密性试验 检查外板、舱壁等的焊缝有无渗漏现象检查外板、舱壁等的焊缝有无渗漏现象 可分析焊接缺陷产生的原因，为某些工序提供可分析焊接缺陷产生的原因，为某些工序提供改进意见改进意见 对于船舶设计上要求作强度试验的船体结构，对于船舶设计上要求作强度试验的船体结构

23、，具有检验其在静载荷作用下，船体结构强度好具有检验其在静载荷作用下，船体结构强度好坏的作用坏的作用 常用方法有常用方法有水压试验、冲水试验、气压试验、水压试验、冲水试验、气压试验、冲气试验、煤油试验和油雾试验冲气试验、煤油试验和油雾试验 近年来出现了适应分段预舾装要求的近年来出现了适应分段预舾装要求的负压试验、负压试验、超声波和超声波和X X光射线等无损探伤试验光射线等无损探伤试验 2021-12-21水压试验水压试验 各国船级社认可的密性试验方法之一，即逐舱灌水各国船级社认可的密性试验方法之一，即逐舱灌水并在舱外观察焊缝处有无渗漏现象并在舱外观察焊缝处有无渗漏现象 水压试验同时可达到强度检验

24、的目的水压试验同时可达到强度检验的目的 必须在舱室完整的情况下进行，通常在船台或船坞必须在舱室完整的情况下进行，通常在船台或船坞内作业，会受脚手架、照明、天气、温度和湿度等内作业，会受脚手架、照明、天气、温度和湿度等因素的影响因素的影响 舱室注水需增加附加墩木、临时支撑等辅助作业舱室注水需增加附加墩木、临时支撑等辅助作业 每一舱室的注水和排水要消耗很长时间，使舱室内每一舱室的注水和排水要消耗很长时间，使舱室内不能进行其他工作不能进行其他工作 发现严重的渗漏缺陷必须排水修复，重新注水检查发现严重的渗漏缺陷必须排水修复，重新注水检查 试验完毕排水后，在骨架之间留有不易排净的积水试验完毕排水后，在骨

25、架之间留有不易排净的积水2021-12-21气压试验气压试验 各国船级社认可的密性试验方法之一，即密封试验各国船级社认可的密性试验方法之一，即密封试验舱并充以一定压力的空气，在焊缝另一面涂以起泡舱并充以一定压力的空气，在焊缝另一面涂以起泡剂剂(肥皂液肥皂液)，观察有无渗漏起泡现象，观察有无渗漏起泡现象 板厚大于板厚大于6mm的试验构件，只要强度许可，可用气的试验构件，只要强度许可，可用气压试验代替水压试验压试验代替水压试验 试验压力为试验压力为1.51045104Pa，1h后气压下降小于后气压下降小于试验压力的试验压力的5，且焊缝检查面上未出现气泡，且焊缝检查面上未出现气泡(在涂在涂肥皂液后肥

26、皂液后)，则认为试验结果合格，则认为试验结果合格 在舱室完整的情况下进行，试验前要对船体结构最在舱室完整的情况下进行，试验前要对船体结构最弱部分的受力情况进行核算，并采取限压及安全装弱部分的受力情况进行核算，并采取限压及安全装置，以避免试验压力过高而发生舱室破损事故置，以避免试验压力过高而发生舱室破损事故 涂起泡剂涂起泡剂( (肥皂液肥皂液) )不能遗漏不能遗漏2021-12-21煤油试验煤油试验 各国船级社认可的密性试验方法，即在焊缝的一侧各国船级社认可的密性试验方法，即在焊缝的一侧先涂上白粉，然后在另一侧涂上煤油，过一定时间先涂上白粉，然后在另一侧涂上煤油，过一定时间后观察白粉上有无油渍后观察白粉上有无油渍 试验前，焊缝反面涂上宽度试验前，焊缝反面涂上宽度4050mm的白粉溶液，的白粉溶液，待干燥后才可检查待干燥后才可检查 煤油试验的时间应符合规定，试验时气温低于煤油试验的时间应符合规定，试验时气温低于0或或焊缝为双面焊时，作业时间应比规定增加一倍焊缝为双面焊时，作业时间应比规定增加一倍 焊缝厚度在焊缝厚度在6 6mmmm以下时，应在涂煤油后立即进行一次以下时，应在涂煤油后立即进行一次检查，并按规定时间进行第二次检