王建紅，包套圖，孫洪軍

（1.遼寧工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院，遼寧錦州 121001；2.渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧葫蘆島 125000）

15.9萬噸原油船3309ps模型制作難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施

王建紅1,2，包套圖2，孫洪軍1

（1.遼寧工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院，遼寧錦州 121001；2.渤海船舶職業(yè)學(xué)院，遼寧葫蘆島 125000）

船體分段是由零、部件組裝而成的局部結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量將直接影響船舶的建造質(zhì)量。文章以15.9萬噸原油船3309ps制作為例，介紹分段制作的難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)措施。

措施；制作；難點(diǎn)

0 引言

“船體分段的裝焊”是《船舶建造》課程的重點(diǎn)授課內(nèi)容。傳統(tǒng)教學(xué)方式是以講授為主，配以一些幻燈片、錄像等多媒體手段，教學(xué)效果能夠達(dá)到教學(xué)大綱要求。現(xiàn)代職業(yè)教育快速發(fā)展，形成了特色鮮明的教學(xué)體系，為適應(yīng)新時(shí)期職教理念，課題組以15.9萬噸原油船3309分段制作為例，設(shè)計(jì)開發(fā)了《船體分段裝焊》的教學(xué)內(nèi)容。由于這部分內(nèi)容恰好是造船廠分段制作的工作內(nèi)容，同時(shí)也是船舶制造中的典型工作過程，基于這兩個(gè)特點(diǎn)，15.9萬噸原油船 3309ps制作將直接影響整艘船的造船質(zhì)量。文章將從以下幾個(gè)方面介紹該分段模型制作的難點(diǎn)及解決的措施。

1 3309分段結(jié)構(gòu)模型比例與尺寸的確定

1）根據(jù)實(shí)際可操作性及教學(xué)需要所限，總體尺寸選擇比例為1:100。

2）為計(jì)算方便與操作統(tǒng)一，部位與零件的尺寸仍然選擇與總體尺寸比例一致。

3）在生產(chǎn)圖紙（AH32）鋼板厚度因其使用部位不同而不同，共有七種規(guī)格，它們分別是20mm、17mm、16mm、14mm、13mm、12.5mm、12mm。在選用紙板（僅有1mm厚度）上，一律改為五層、四層、三層、二層共四種規(guī)格；在選用亞克力透明板上一律為單層，其厚度為2mm。

在零件的形狀尺寸上，所有的縱骨長度均為11900mm。其寬面板度為 160mm，腹板高度為400mm；各大面板尺寸按比例1:100將實(shí)際尺寸縮??；各強(qiáng)橫梁面板尺寸按比例1:100將實(shí)際尺寸縮??；各強(qiáng)框架面板尺寸按比例1:100將實(shí)際尺寸縮小；生產(chǎn)圖紙中的各尺寸，結(jié)合實(shí)際制作中情況可能采取簡化為整數(shù)處理。

經(jīng)過以上處理，生產(chǎn)圖紙給出的形狀、尺寸在操作中將變得簡單。將3309分段構(gòu)件進(jìn)行簡化，其簡化結(jié)果如表1所示。

表1 3309分段構(gòu)件簡化表

2 分段工藝設(shè)計(jì)

2.1 分段結(jié)構(gòu)圖識(shí)讀

分段結(jié)構(gòu)圖是船體構(gòu)件加工、裝配、焊接的施工依據(jù)。因此讀圖不僅要了解到每個(gè)構(gòu)件的形狀、大小、相對(duì)位置、結(jié)構(gòu)形式以及與其它構(gòu)件連接的形式，而且還要了解結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)部分和內(nèi)容。如切角大小、流水孔的位置和大小、型材削斜形式、焊接要求等。根據(jù)標(biāo)題欄和附注了解工程號(hào)、分段號(hào)、分段所在的部位、分段的重量及一些相關(guān)的要求；根據(jù)主視圖中圖線的含義來確定分段中構(gòu)件的組成和布置；分析視圖高清各剖面圖、節(jié)點(diǎn)圖與主視圖的關(guān)系及所表達(dá)的基本信息。

2.2 分段建造方案確定

1）胎架選擇與制造方案

（1）分段建造方法：側(cè)（臥）造法。

（2）胎架形式：立柱式胎架。

（3）建造場地：平分分段流水線。

2）平面小組立建造方案：該分段可分為外板、主甲板、內(nèi)殼縱艙壁、強(qiáng)橫梁、強(qiáng)框架、縱桁等主要平面結(jié)構(gòu)。其中強(qiáng)橫梁面板、腹板及上面的扶強(qiáng)材組成強(qiáng)橫梁平面小組立；外板及上面的T型材組成外板平面小組立；內(nèi)殼縱艙壁及上面的T型材和縱桁、強(qiáng)框架組成內(nèi)殼縱艙壁平面小組立。因此，此分段的建造可劃分為五個(gè)平面小組立的建造。

3）大組立建造方案

（1）將已裝配好的內(nèi)殼縱艙壁及其縱骨所在片段吊上胎架，定位，并與胎架固定。

（2）吊裝縱桁（已裝好扶強(qiáng)材）對(duì)準(zhǔn)安裝位置，定位；吊裝橫向強(qiáng)框架為準(zhǔn)安裝位置線定位，焊接縱桁、強(qiáng)框架與外板之間的焊縫及構(gòu)架之間的焊縫，安裝補(bǔ)板并焊接。吊裝外板，注意外板上的縱骨應(yīng)與強(qiáng)框架的開口對(duì)準(zhǔn)定位焊接。

（3）將已裝配好的雙舷側(cè)部分翻身，并焊接外板與縱桁、強(qiáng)框架的焊縫。

（4）靠上甲板板架，并檢驗(yàn)其安裝角度是否正確，并進(jìn)行定位焊。

（5）吊裝強(qiáng)橫梁，按照畫好的安裝位置線進(jìn)行定位焊接，安裝補(bǔ)板、肘板并焊接。

2.3 數(shù)學(xué)放樣方案

1）零件編碼方案。根據(jù)分段的部件圖來制訂零件號(hào)。

2）零件數(shù)學(xué)放樣尺寸確定。由于模型是按1:10的比例制作，所以外板、內(nèi)殼縱艙壁板、縱桁、強(qiáng)橫梁、強(qiáng)框架及其部件都根據(jù)分段結(jié)構(gòu)圖中的尺寸及部件圖中的尺寸按1:10的比例繪制。其中有個(gè)別比較小的透氣孔、通焊孔、流水孔等尺寸較小，做了適當(dāng)修改。

3）排版方案確定（號(hào)料方案）。號(hào)料就是將放樣展開后的船體構(gòu)件的真實(shí)形狀和尺寸通過樣板、草圖、光電、數(shù)據(jù)等不同的號(hào)料方法，實(shí)尺畫到在鋼板或型材上，為下道加工提供依據(jù)。本分段號(hào)料是通過CAD來完成的，將構(gòu)件畫在已設(shè)定的平面內(nèi)，盡可能提高材料的利用率，并能便于加工切割。

3 分段制作難點(diǎn)

3.1 T型材的腹板開孔

根據(jù)生產(chǎn)圖紙經(jīng)簡化后查表可知，七種類型T型材簡化成兩種，在T型材腹板上有兩種孔，一種是流水孔，一種是通氣孔的總體尺寸均為11900mm×100mm×160mm。在處理流水孔和通氣孔時(shí)，由于制作條件的限制，將生產(chǎn)圖紙中的兩孔形式改成國家標(biāo)準(zhǔn)的兩種形式。

1）生產(chǎn)圖紙中有透氣孔代號(hào)為UJ-47的T型材半圓形孔改為圓孔形透氣孔，其代號(hào)為 Aφ，其尺寸如圖1所示。

圖1 透氣孔改成國家標(biāo)準(zhǔn)形式示意圖

2）生產(chǎn)圖紙中有流水孔UJ-46代號(hào)的T型材橢圓形改為流水孔代號(hào)為DE的腰圓形，其尺寸如圖2所示。

3.2 T型材的結(jié)構(gòu)制作

圖2 流水孔改成國家標(biāo)準(zhǔn)形式示意圖

結(jié)構(gòu)制作步驟如下：

1）下料，檢驗(yàn)合格；

2）如圖3所示，在相應(yīng)的紙板（腹板）上沿縱向劃出刀口（用裁紙刀拉一開口即可）；

3）如圖4所示，將劃出的刀口朝外的兩塊腹板用尺壓住向里彎曲成90°的彎板；

圖3 切口示意圖

圖4 腹板折彎示意圖

4）如圖5所示，將兩彎成彎板的腹板兩面用乳白膠涂好后，粘牢成丁字形；如圖6所示，再將丁字形的上面涂一層乳白膠；將另外兩個(gè)裁成面板的面板相應(yīng)的涂膠，然后逐一和丁字形板上面粘牢。

圖5 丁字形板膠粘示意圖

圖6 完工的T型材示意圖

制作過程中必須注意應(yīng)用直角尺始終檢驗(yàn)T型材面板與腹板的垂直度，各個(gè)縱向直邊也相平行。檢驗(yàn)無誤后，將粘好的T型材平放在通風(fēng)處，但不能讓陽光直射曬干，以防變形。

3.3 紙質(zhì)制作甲板板

圖7 甲板板

如圖7所示，甲板板共由四層紙板糊制，其中最下面的一層是由不同尺寸的共 27塊長方形板組成，它們是由一塊（與其他三層同樣大小的，尺寸為1190mm×18mm×80mm）剪裁而成，剪裁的原則是這27塊板之間的間隙應(yīng)該為四層紙板厚度，為與強(qiáng)框架板和內(nèi)殼縱艙壁板配合。目的是在T型材厚板粘結(jié)時(shí)（由白乳膠粘結(jié)），三面有膠，從而確保三面膠粘的牢靠，以及確保T型材與板粘結(jié)保證T型材的腹板與板相垂直。

3.4 強(qiáng)橫梁制作

強(qiáng)橫梁（圖 8）是平面小組立中構(gòu)件最多最為復(fù)雜的部分，在已加工好的強(qiáng)橫梁板上畫出安裝位置線，然后用鉤刀開出安裝槽，再安裝每個(gè)扶強(qiáng)材，用臨時(shí)支架固定保持其垂直度。腹板上的扶強(qiáng)材安裝完畢后，將粘好的面板與腹板安裝，將面板開槽，與腹板保持垂直粘合。

圖8 強(qiáng)橫梁

3.5 模擬裝配

把強(qiáng)框架和縱桁固定在內(nèi)殼縱艙壁上之后，將外板小組立與之組裝。在強(qiáng)框架和縱桁等與外板粘合的地方涂膠，讓T型材從強(qiáng)框架開口處穿過，上面用重物壓著，保證粘合強(qiáng)度。主甲板的安裝需要注意一定的梁拱拱度，主甲板T型材從強(qiáng)框架開口處穿過，然后斜靠在平臺(tái)上面放置的桌椅等物體。強(qiáng)橫梁的安裝需注意腹板形狀是否與甲板板和內(nèi)殼縱艙壁板吻合，不吻合的地方需要用挫等工具適當(dāng)進(jìn)行處理。

4 結(jié)束語

圖9 紙質(zhì)分段結(jié)構(gòu)模型

圖10 亞克力板分段結(jié)構(gòu)模型

15.9萬噸原油船3309分段的制作分為兩步：紙板制作分段結(jié)構(gòu)模型（圖9）；亞克力透明板制作分段結(jié)構(gòu)模型（圖 10）。由于分兩步走，再用亞克力板做分段結(jié)構(gòu)模型上，很明顯，在技術(shù)要求上提高了很大。此外，用紙板來做分段結(jié)構(gòu)模型時(shí)，動(dòng)手機(jī)會(huì)多，更能提高同學(xué)們的動(dòng)手能力，掌握在造船生產(chǎn)中船舶建造工藝路線和工藝流程以及必須的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和應(yīng)該注意的事項(xiàng)，也提高了同學(xué)們的主動(dòng)積極性和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，為學(xué)生從事船舶建造崗位工作提供了一次難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

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Difficulties of 3309ps Model Making of 159000t Oil Tanker and Its Countermeasures

Wang Jian-hong1,2, Bao Tao-tu2,Sun Hong-jun1
(1.Civil & Architecture Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China; 2. Bohai Shipbuilding Vocational College, Huludao, Liaoning 125000, China)

Body sections are local structures which are assembled by the pieces of a model and their qualities and would straightly make an effect on the quality of hull construction. This article takes 3309ps model making in 159000t Oil Tanker for instances to introduce the difficulties of body sections and its countermeasures.

measures; making; difficulties

U661.43

A

1005-7560(2014)01-0045-04

王建紅（1982-），女，講師，研究生在讀，研究方向：船舶鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)。