PAGEPAGE4淺談船舶建造流程姓名：張永剛專業(yè)：船舶與海洋工程時(shí)間：2012年9月摘要：文中簡要的介紹了船舶的建造流程，以前的船舶建造流程周期比較長，從而演變成現(xiàn)在的殼舾涂一體化的建造模式，通過對比分析，殼舾涂一體化的建造模式大大的縮短了船舶建造周期，減少了建造成本，因此其建造模式在船廠得到了廣泛的運(yùn)用。關(guān)鍵詞：船舶建造流程，殼舾涂一體化0引言造船生產(chǎn)管理模式的演變由焊接代替鉚接建造鋼質(zhì)船，造船生產(chǎn)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)造船向現(xiàn)代造船的演變，主要推動(dòng)力是造船技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代造船工藝是在綜合采用先進(jìn)制造技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)管理的條件下研究船舶建造過程及方法的一門應(yīng)用科學(xué)，按照“殼舾涂一體化”造船理念。造船工藝的主要任務(wù)是建立最佳的船舶生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，包括船舶建造方案、制造方法和工藝流程、工藝裝備、施工精度標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法，以及最大限度應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和擴(kuò)大新技術(shù)應(yīng)用。現(xiàn)在，工藝學(xué)的概念本質(zhì)已從狹義擴(kuò)展到廣義，從技術(shù)手段、原材料、信息、生產(chǎn)資源、計(jì)劃控制系統(tǒng)到自然環(huán)境保護(hù)等，均在生產(chǎn)過程中有所體現(xiàn)。造船工藝已經(jīng)成為縮短船舶建造周期、提高建造質(zhì)量和降低建造成本，甚至是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與社會(huì)、自然和諧發(fā)展的關(guān)鍵因素。1船體放樣與號料船體放樣與號料，就是將設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)的船體型線圖、結(jié)構(gòu)圖，按1:1或其他一定比例進(jìn)行放樣展開，以求得船體結(jié)構(gòu)的真實(shí)形狀和實(shí)際尺寸，然后再將這些已經(jīng)展開的零件，在鋼板或型材上進(jìn)行實(shí)尺號料。船體放樣與號料是一個(gè)技術(shù)性強(qiáng)、難度大、精度高的工種，它不僅是船體建造的首道程序，而且為船體建造的其他后續(xù)工作提供各種確切可靠的施工依據(jù)。所以從根本上說，船體的建造質(zhì)量在很大程度上取決于放樣與號料的工作質(zhì)量。1.1船體放樣概述根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙按一定比例進(jìn)行船體型線和構(gòu)件的放大工作，是船舶建造中的第一道工序。通過放樣可以取得較光順的船體型值及構(gòu)件在船體上的正確位置、形狀和尺寸，為號料、加工、裝配等后續(xù)工序提供施工依據(jù)，并對放樣過程中暴露出來的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或不合理之處進(jìn)行修正或改進(jìn)。1.2船體型線放樣船體表面是光順的空間曲面。在設(shè)計(jì)的船體理論型線圖上，是根據(jù)三面投影原理，用三組互相垂直的平行剖面（縱剖面、橫剖面和水線面）與船體表面相交得到三組型線（縱剖線、橫剖線和水線)繪制成三個(gè)投影圖(縱剖線圖、橫剖線圖和半寬水線圖)來表示的，如圖1-1所示.它們的投影關(guān)系和形狀特征如表1-1所示。艏艉分段的線型變化比較大，外板一般由曲面構(gòu)成，且構(gòu)件也比較多，建造起來比較麻煩。艏艉分段的建造一般以甲板為基準(zhǔn)面，采用反造法?，F(xiàn)在船舶的艏部一般都是球鼻艏形式，這樣可以減少船舶在航行時(shí)的興波阻力。下面簡要介紹艏部的建造流程。帶球鼻艏的艏部建造流程一般是：（胎架制造）、平臺(tái)板的定位、畫構(gòu)件線及切割平臺(tái)板的余量、吊裝肋板與中底桁（先裝肋板再裝中縱桁）、吊裝艏柱板（底板）、焊接、舾裝件的安裝與焊接、安裝外板及焊接、裝焊吊板、畫中心線及水平線、吊離胎架、焊接檢驗(yàn)與涂裝、密性測試。3.3船體總裝總段是由若干平面分段、曲面分段和立體分段組成，船體總段大體上可以分四大段：艏、舯、艉、上層建筑。船體的總裝一般是在船臺(tái)上進(jìn)行，船臺(tái)的類型有縱向傾斜船臺(tái)、水平船臺(tái)、半塢式船臺(tái)。船體合攏是一項(xiàng)比較繁瑣的事，且要求的精度比較高，合攏前的準(zhǔn)備工作一般分為船臺(tái)準(zhǔn)備與船體準(zhǔn)備，最后在進(jìn)行船臺(tái)合攏。船臺(tái)的準(zhǔn)備工序；畫船臺(tái)中心線、畫船臺(tái)半寬線、畫船臺(tái)肋骨檢驗(yàn)線、畫船臺(tái)肋骨檢驗(yàn)線。船體上的準(zhǔn)備工作：畫出總段的船臺(tái)定位線和對和線、船臺(tái)裝配臨時(shí)支撐的設(shè)置、安裝吊環(huán)。最后把總段（分段）吊上船臺(tái)進(jìn)行合攏，其工序是：基準(zhǔn)分段的定位、相鄰底部分段的船臺(tái)裝配、艙壁分段的船臺(tái)裝配、舷側(cè)分段的船臺(tái)裝配、甲板分段的船臺(tái)裝配、艏艉分（總）段的船臺(tái)裝配上層建筑的船臺(tái)安裝、焊接、船臺(tái)舾裝與涂裝、竣工測量。3.4密性試驗(yàn)密性試驗(yàn)試驗(yàn)的目的是檢查船體結(jié)構(gòu)防止水、石油產(chǎn)品等液態(tài)物質(zhì)滲漏或氣態(tài)物質(zhì)溢漏的能力；通過試驗(yàn)消除缺陷，以保證船舶航行和營運(yùn)安全。密性試驗(yàn)的種類有：水壓試驗(yàn)、沖水試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)、沖氣試驗(yàn)、煤油試驗(yàn)、沖油試驗(yàn)。1）水壓試驗(yàn)：即逐艙灌水并在船外觀察焊縫處有無滲漏現(xiàn)象。其中加灌水稱為“壓水”，不加壓稱為“擺水”。其中的技術(shù)要求是：實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般將水灌至所規(guī)定的高度，15分鐘后，在該壓頭下檢測有關(guān)結(jié)構(gòu)和焊縫，不應(yīng)有變形和滲漏現(xiàn)象；當(dāng)外界氣溫低于零攝氏度時(shí)，則采取加熱措施，使試驗(yàn)介質(zhì)溫度保持在5℃。水壓試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為受試艙室外面焊縫無水滴、水珠、水跡及冒水等現(xiàn)象。2）沖水試驗(yàn)，即在板縫一側(cè)沖水，在另一側(cè)觀察焊縫處有無滲漏現(xiàn)象。沖水技術(shù)要求：（1）沖水試驗(yàn)在噴水出口處的壓力至少為0.2MPa，噴頭至實(shí)驗(yàn)部位的距離為1.5m。（2）當(dāng)外界氣溫低于零攝氏度時(shí)，可用熱水進(jìn)行沖水試驗(yàn)；（3）垂直焊縫應(yīng)自上而下沖水；（4）試驗(yàn)部位焊縫的檢查必須保持干燥，嚴(yán)禁用水沾濕；沖水試驗(yàn)主要用于水密門和窗、艙蓋、舷側(cè)板、甲板、軸隧、艙壁、甲板室頂?shù)穆短觳糠趾屯鈬诘人芙Y(jié)構(gòu)；3）氣壓試驗(yàn)，即密封試驗(yàn)艙并充一定壓力的壓縮空氣，在焊縫的另一面涂泡沫劑，觀察有無滲漏起泡現(xiàn)象。技術(shù)要求：（1）氣壓試驗(yàn)的壓力應(yīng)不小于0.02MPa，但不大于0.03MPa；試驗(yàn)時(shí)一般沖氣到0.02MPa，持續(xù)15分鐘，檢查（2）壓力有無明顯下降后在將艙內(nèi)氣壓將至0.014MPa，然后噴涂或刷涂肥皂水進(jìn)行滲漏檢查；（3）氣壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)：艙內(nèi)空氣壓力保持15分鐘后，其壓力不下降不超過5﹪，焊縫檢查面上的肥皂液沒有氣泡產(chǎn)生；4）沖氣試驗(yàn)時(shí)在焊縫一側(cè)沖氣，在另一側(cè)涂上肥皂液，若發(fā)現(xiàn)起泡，即表明焊縫存在缺陷。我國ZG規(guī)范規(guī)定：沖氣試驗(yàn)的氣壓不低于0.4~0.5MPa，氣流直沖焊縫，空氣軟管末端有噴嘴，噴嘴離焊縫間隙不超過100mm；技術(shù)條件：（1）沖氣前用測壓表進(jìn)行檢查壓縮空氣管內(nèi)氣壓，必須≥0.5MPa；（2）沖氣時(shí)，噴嘴距焊縫50~100mm，噴嘴必須反復(fù)來回5次以上，逐段沖氣，反面涂肥皂液檢查，沖氣與肥皂液協(xié)調(diào)一致，仔細(xì)檢查焊縫上是否有氣泡產(chǎn)生，起泡處做標(biāo)記，便于修正；（3）肥皂液有適宜濃度，一般在20℃時(shí)，肥皂液表0.0004N/cm；如氣溫低與零度，采取防凍措施，才可以進(jìn)行沖氣；5）煤油試驗(yàn)煤油試驗(yàn)，即在焊縫的一側(cè)先涂上白粉，然后在另一側(cè)涂上煤油，過一段時(shí)間后觀察有無油漬；技術(shù)條件：（1）試驗(yàn)前，焊縫反面涂上寬度40~50mm的白粉溶液，待干燥后檢查；（2）船體結(jié)構(gòu)煤油試驗(yàn)的作用時(shí)間如表3-1的規(guī)定；表3-1煤油試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間焊縫厚度／mm溫度在零度以上是煤油試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間／min水平焊縫垂直焊縫水密油密水密油密≤6204030607～123060458013～25458060100＞256010090120（3）焊縫厚度在6mm以下，應(yīng)在涂煤油后立即檢查，并按表1-1規(guī)定時(shí)間進(jìn)行第二次檢查；焊縫厚度在6mm以上，就在涂煤油10分鐘后立即第一次檢查，并按表1-1規(guī)定時(shí)間進(jìn)行第二次檢查；（4）在白粉層上不出現(xiàn)煤油痕跡為合格；6）沖油（油霧）試驗(yàn)沖油試驗(yàn)又稱油霧密性試驗(yàn)，是用煤油和壓縮空氣通過噴霧裝置產(chǎn)生油霧進(jìn)行工作的，因?yàn)槊河偷臐B透力遠(yuǎn)比水和氣霧強(qiáng)，所以可以像沖水試驗(yàn)?zāi)菢舆M(jìn)行，應(yīng)用分段建造中；技術(shù)要求：（1）焊縫沖油密性試驗(yàn)所用煤油必須過濾，煤油雜質(zhì)；（2）焊縫在試驗(yàn)前必須除去水漬、油漆、焊渣及其他覆蓋物；（3）噴油嘴口徑大于16mm，噴油嘴離焊縫距離50～100mm，噴嘴的移動(dòng)速度5～10m／min；（4）管路中的壓縮空氣壓力不小于0.3MPa；（5）噴油后3～5min或10～15min,在焊縫另一側(cè)檢查有無滲漏現(xiàn)象。4船舶下水的方式船舶下水通俗的講就是將船舶從建造區(qū)移入水域的工藝過程。通常的方法有重力式下水、漂浮式下水、機(jī)械化下水。表4-1下水方法的分類下水原理入水方法下水設(shè)施重力式縱向下水涂油滑道、鋼珠滑道橫向下水涂油滑道、橡木滑道漂浮式垂直浮升造船塢、注水式船塢、浮船塢牽引式縱向下水縱向船排滑道、縱向兩支點(diǎn)滑道、縱向斜架滑道搖架縱向滑道、變坡橫移滑道、變坡轉(zhuǎn)盤縱向滑道橫向下水橫向高低軌滑道、橫向高低腿滑道橫向梳式滑道、橫向斜架滑道垂直下水升船機(jī)、起重機(jī)在水下作業(yè)階段對生產(chǎn)管理的要求：1）船舶下水主要是安全保障。包括數(shù)據(jù)測算、潮汐情況、設(shè)備檢查、下水作業(yè)的調(diào)度與組織。2）調(diào)試工事的組織。過去系統(tǒng)和設(shè)備的調(diào)試是由生產(chǎn)車間承擔(dān)的，但隨著船舶建造數(shù)量的增加，特別是設(shè)備機(jī)電一體化程度的提高，調(diào)試工事的重要性日益顯現(xiàn)出來。在劃分安裝與調(diào)試工作界面及責(zé)任的基礎(chǔ)上，船廠已成立了專門的調(diào)試隊(duì)伍，按專業(yè)統(tǒng)一組織安排調(diào)試工事，包括對設(shè)備服務(wù)商的配合項(xiàng)目。5船舶碼頭舾裝舾裝碼頭等級劃分主要根據(jù)設(shè)計(jì)代表船型和載重噸位，共劃分為四個(gè)等級，以確定舾裝碼頭工藝設(shè)計(jì)參數(shù)的取用和結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),如表5-1；表5-1載重量的分布舾裝碼頭等級船舶載重量Ⅰ級六萬噸以上Ⅱ級一萬噸至六萬噸Ⅲ級三千噸以上至一萬噸Ⅳ級三千噸以下5.1工藝設(shè)計(jì)1）舾裝碼頭位置的一般規(guī)定（1）舾裝碼頭位置應(yīng)根據(jù)建設(shè)規(guī)模和設(shè)計(jì)船型，按照深水深用的原則，合理利用岸線資源，適當(dāng)留有發(fā)展余地，并應(yīng)進(jìn)行多方案比選。（2）舾裝碼頭的位置及設(shè)計(jì)應(yīng)符合地方的有關(guān)規(guī)定（如航道規(guī)劃線、岸線規(guī)劃線以及防汛要求等）。（3）在舾裝碼頭新建、改建、擴(kuò)建時(shí)要遵照國家頒發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)等規(guī)定，采取防止對環(huán)境污染的措施和改善工人的勞動(dòng)條件。（4）在舾裝碼頭新建、改建、擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)妥善處理和協(xié)調(diào)相鄰企業(yè)碼頭之間的關(guān)系。并充分利用原有設(shè)施，避免重復(fù)建設(shè)和互相之間的干擾。（5）擬建舾裝碼頭所在地的天然水深應(yīng)適當(dāng)，不宜在地形、地質(zhì)變化大和水深過深以及水文條件復(fù)雜的地段建造舾裝碼頭，也不宜在水深太淺而使疏浚和維護(hù)挖泥量多大的場所。（6）舾裝碼頭前沿水域應(yīng)有足夠的面積。港口水域宜選在有天然掩護(hù)，浪流作用小，泥沙運(yùn)力較弱的地區(qū)。舾裝碼頭舾裝工藝、生產(chǎn)及管理要求有條件時(shí)，應(yīng)留有一定的發(fā)展余地。（7）大型舾裝碼頭位置宜選在水域的深槽處，但須對深槽的穩(wěn)定性，進(jìn)行充分論證后確定。（8）擬選舾裝碼頭位置應(yīng)充分考慮碼頭工程與泥沙運(yùn)動(dòng)間的相互影響，避免舾裝碼頭處嚴(yán)重淤積和海岸或河岸的劇烈演變。當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的工程措施，并須進(jìn)行充分論證后確定。（9）碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹椋寒?dāng)碼頭前沿?？繂闻旁O(shè)計(jì)代表船型時(shí)，其碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?倍設(shè)計(jì)代表船型的船寬；當(dāng)碼頭前沿需要?？侩p排設(shè)計(jì)代表船型時(shí)，其碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?倍設(shè)計(jì)代表船型的船寬。（10）當(dāng)舾裝碼頭處需要設(shè)置船舶回旋水域，船舶回旋水域應(yīng)設(shè)置在進(jìn)出口處或方便船舶靠離碼頭的地點(diǎn)。其尺度應(yīng)考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)、浪、水流等條件和港作拖船配備、定位標(biāo)志等因素。船舶回旋水域平面尺度可按表5-2確定?；匦虻脑O(shè)計(jì)水深可取航道設(shè)計(jì)水深。表5-2船舶回旋水域尺度適用范圍回旋圓直徑（m）有掩護(hù)的水域，港作拖船條件較好，可借岸標(biāo)定位2.0L無掩護(hù)的開敞水域或缺乏港作拖船的港口2.5L允許借碼頭或轉(zhuǎn)頭墩協(xié)助轉(zhuǎn)頭的水域1.5L受水流影響較大的港口，垂直水流方向的回旋水域?qū)挾葹椋?.5L~2.0L）;沿水流方向的長度為（2.5L~3.0L）注：L為設(shè)計(jì)船型長5.2工藝布置1）舾裝碼頭工藝布置內(nèi)容主要包括：起重設(shè)備、登船塔、系船柱、防撞設(shè)施、扶梯、長度標(biāo)志、水尺標(biāo)志，公用設(shè)施及防水閘門。2）工藝布置要求（1）起重設(shè)備的選型應(yīng)滿足船舶舾裝工藝吊裝要求，當(dāng)舾裝碼頭雙排?？繒r(shí)，起重設(shè)備的副鉤應(yīng)滿足外檔船舶靠岸舷側(cè)的吊裝要求。（2）軌道式起重機(jī)的布置應(yīng)以盡量減少起重設(shè)備的吊幅損失為原則，同時(shí)要考慮公用設(shè)施，登船塔及系船柱等的布置，其臨水域一側(cè)軌道距碼頭前沿線的距離一般為2.5~5.0m。（3）當(dāng)采用軌道式起重機(jī)時(shí)，應(yīng)在舾裝碼頭適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置檢修和防風(fēng)錨碇設(shè)施。（4）在水位差大的地區(qū)，對于?？?000噸以下的船舶，舾裝碼頭前沿應(yīng)設(shè)扶梯，扶梯間距不宜超過100m。（5）對于?？?0000噸級以上的船舶，舾裝碼頭前沿宜設(shè)置登船塔。（6）系船柱布置在舾裝碼頭面上，其中心位置距舾裝碼頭前沿線0.8~1.2米，間距為15~25米。（7）在有臺(tái)風(fēng)地區(qū)，當(dāng)風(fēng)力大于九級時(shí)，一般要求船舶駛離碼頭，到避風(fēng)錨地錨泊。但舾裝碼頭后沿應(yīng)布置加強(qiáng)系船柱，以備大風(fēng)突然襲擊，船舶不能及時(shí)駛離碼頭時(shí)使用，加強(qiáng)系船柱間距為30~60米。加強(qiáng)系船柱的系船力一般可按2倍普通系船柱系船力考慮。（8）舾裝碼頭臨水側(cè)須設(shè)置防撞設(shè)施。當(dāng)采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)時(shí)，防撞設(shè)施按每個(gè)排架設(shè)置。當(dāng)采用重力式或沉箱式碼頭結(jié)構(gòu)時(shí)，防撞設(shè)施布置間距為5~10m。當(dāng)采用鼓型橡膠護(hù)舷（其他類似鼓型橡膠護(hù)舷）時(shí)，其布置間距為0.1L（L為設(shè)計(jì)代表船型的船長）。（9）沿舾裝碼頭護(hù)輪坎內(nèi)側(cè)