[发明专利]大型船舶的高精度控制建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型船舶建造精度的控制技术领域，尤其涉及精度要求高，无余量制造的集装箱船的焊接、接拢技术。

背景技术

由于船体建造周期长、工序多，建造过程累计误差非常大。船体建造过程中的变形情况比较多，要系统地掌握切割、冷热加工、焊接、矫形，以及吊运等各工序引起的弹塑性和热弹塑性变形的规律非常困难。工件在制造过程中的人工作业量比较多，凭施工人员的经验来进行曲面的成型加工、火工的矫正作业等都具有造船的特殊性，这样的作业方式造成了工件的误差比较大。工件在制造过程中的环境影响比较大，有相当一部分工件的制造过程是需要在室外、高空等条件下作业，冷热加工的相互交叉、不同条件的工序相互交叉等形成的作业环境非常恶劣，工件完工后的误差难以控制。船体建造的施工特点充分说明了对工件的几何形状、尺寸和位置进行过程控制具有高度的复杂性，造船生产中精度的过程控制问题是超强非线性问题。

现有加工技术中均采用加放余量的方法老保证分段建造主尺度，在搭载前测量主尺度后切割余量，此方法变形控制较差、结构错位情况较多，增加了后期工作量和船坞搭载周期。

目前，由于精度控制技术方面与先进国家有较大的差距，尺寸控制达不到设计的要求而导致建造周期延长、建造质量低等问题，降低了造船市场的竞争能力。

发明内容

本发明目的是提出一种可减少加工和建造过程中的二次切割、打磨、开坡口等工作，从而提高生产效率、降低生产成本的大型船舶的高精度控制建造方法。

本发明在制做单体部件时设置收缩量和补偿量，焊前制作划线基准检线线，焊后制定100mm检验线，并制定对合线和100mm搭载检验线。

本发明通过设计时考虑过程中影响精度控制的关键点，制定合适的收缩量、补偿量来代替分段余量，减少后期的余量修割；制定划线基准检线线来达到焊前尺寸控制的目的；制定100mm检验线来检验结构装配的正确性；制定对合线和100mm搭载检验线来达到过程控制和快速搭载的目的；对于分段尺寸（包括主要结构的定位尺寸），在分段完工测量图的基础上，绘制穆尼搭载记录将误差控制前移至分段制作阶段，甚至是下料、小组立阶段，保障船坞快速搭载。

本发明一方面采用补偿量代替余量，减少加工和建造过程中的二次切割、打磨、开坡口等工作，从而提高生产效率、降低生产成本；另一方面通过各种检验线和精度数据测量记录达到现场施工过程精度控制的目的。

附图说明

图1为机舱、艉部区内部构件合拢的补偿量和收缩量分解图。

图2为机舱、艉部区外部构件合拢的补偿量和收缩量分解图。

图3为首部区域合拢的补偿量和收缩量分解图。

图4为HB07分段反变形量加放示意图。

图5为HB07胎架横向反变形量加放示意图。

图6为HB07分段立体反变形量加放示意图。

图7为CB06C分段上胎板十字定位线示意图。

图8为双层底分段内结构装配100mm检验线划线示意图。

图9为总组合拢用100mm检验线示意图。

图10为图9的A-A向断面放大图。

图11为CB06P/S分段基准网络线划线示意图。

图12为分段形状及需要测量的三维立体数据表示图。

图13为CB01P/S、CB02P/C/S分段模拟搭载图。

具体实施方式

以下通过10000TEU集装箱船为实例，进一步说明本发明。

精度控制技术是以船体建造精度标准为基本准则，通过科学的管理方法与先进的工艺手段对船体建造进行全过程的尺寸精度分析和控制，以达到最大限度地减少现场修整工作量，提高生产效率。

一、补偿量的应用

补偿量代替余量是指生产设计中将精度可控分段内部结构及合拢口添加一定的补偿量，而不再需要添加余量，以添加补偿量的形式达到分段建造质量要求。补偿量形式主要包括：坡口补偿量、焊接收缩补偿量、合拢口补偿量以及反变形量。各种补偿量和反变形量的取值则是精度控制技术的重点，只有选取正确的补偿量和反变形量才能到达精度控制要求，现以10000箱集装箱船精度控制为例，说明各补偿量和反变形量的选取：

1、坡口补偿量

在对接焊缝焊接时，会造成零件的收缩和变形，因此在存在对接焊缝的零件中需要添加相应的坡口补偿量及火工矫正补偿量。对于不同形式和不同板厚的对接焊缝，其补偿量的取值存在着差异，具体取值如下表：

2、焊接收缩补偿量