－无余量造船工艺的概念.ppt

第五节 船体建造精度管理,定义 船体建造精度是指船体建造的尺寸的准确程度，也就是船体建造后的实际尺寸相对于图样基本尺寸的符合程度。,船体建造精度标准既要满足船舶设计的性能要求，又要满足建造过程中船体工件在各工艺阶段的有效配合，以控制各道工序的完工质量。为此，精度标准中对各项目质量特性的功能公差分为两级，即标准范围和允许极限。标准中偏差值的确定就满足船体结构强度而言，也就是船体建造后的精度若控制在标准范围内，它能满足船体结构强度的要求；若控制在允许极限内，则其强度下降不超过原强度的10%。,船体建造精度标准包括的内容：对钢材表面缺陷的规定；放样、画线和号料的精度；分段制造精度；船台安装精度；焊缝质量及外形质量等要求。,问题的提出,问题：尺寸偏差不可避免地会发生；精确求取造船尺寸偏差的余量补偿值相当困难；两种解决办法：1、传统（有余量）造船工艺。2、无余量造船工艺（公差造船）。,精度管理的三个发展阶段：,分段上船台前进行预修正以适应船台装配的尺寸精度要求；对平直分段进行建造全过程的尺寸精度控制与对曲面分段进行预修正后上船台相结合；对全船所有分段进行建造全过程的尺寸精度控制。,一、船体建造精度管理的基本概念,船体建造精度管理的含义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工艺技术手段，对船体建造进行全过程的尺寸精度分析与控制，以最大限度减小现场修整工作量，提高工作效率，降低建造成本，保证产品质量。,船体建造精度标准的分级与作用,我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。有关船体建造精度及质量检验方面的现行标准有如下三级。1国家标准 国家标准是指对需要在全国范围内统一的技术要求，由国务院标准化行政主管部门制定。例如：GB12926-91船舶工艺术语、船舶建造质量检验。,2行业标准 作为造船行业的船体建造精度标准，既要反映国内整个造船行业船体建造精度的质量水平，又要满足国外有关标准的要求。行业标准是船厂为满足船检局与船东要求而必须遵守的技术文件。例如：国外有关船体建造精度的行业标准有：日本造船精度标准（JSQS）、美国造船精度标准（A.B.S）、韩国造船精度标准（KSQS）等。我国造船行业精度标准有：中国造船质量标准（CSQS）、船舶建造施工质量评级标准等,3企业标准 企业生产的产品应制定不低于国家标准、行业标准或地方标准的企业标准，作为内部质量控制的依据，在企业内部适用。作为内控质量标准，其精度一般均比其它标准要严。,船体建造过程中的尺寸偏差和误差（1）尺寸偏差：制造的零部件或分段测量得到的实际尺寸与公称尺寸之间的偏差。（2）误差随机性误差 测量一批同类型工件的精度均存在一定的分布规律，且多数在一定数值范围内，呈正态分布律。船体建造精度行业标准中的标准范围与允许极限通常分别取正态分布的均值2倍标准偏差与均值 3倍标准偏差，以使制造精度控制在稳定状态下，均能达到要求。,规则性误差 同一施工条件下，工件制造时产生有规律的偏差，例如工件焊接会产生收缩变形，但由于其收缩值难以正确计算，因此船体建造工艺中事先采用加放补偿量或余量的措施以弥补这类偏差的影响。,草率性误差 设计、工艺与施工过程中由于工作疏忽所造成的偏差。例如设计图样尺寸差错，工艺文件尺寸差错，设备失修，操作失误，吊运变形等所造成。,船体建造精度管理的理论基础:数理统计、尺寸链理论；技术核心是尺寸补偿量的加放，使之以补偿量取代余量；管理内容是健全精度保证体系、建立精度管理制度、完善精度检测手段与方法、提出精度控制目标、确定精度计划、制定预防尺寸偏差的工艺措施等。,（一）传统有余量造船工艺,1、工艺方法一般留大于余量补偿值的造船工艺余量，装配中经过定位后再切除实际多余余量。缺点：多余的余量造成对尺寸的预修整或现场修整量增大；包括：测量、划线、切割、装配、矫正、重新定位等,2、船体构件余量,船体构件余量：为补偿构件在各工序中所产生的误差而留的尺寸裕度。1、总段余量：为保证总段合拢成船体后的主尺度所留的尺寸裕度。2、分段余量：为保证分段合拢成总段或船体后的尺度所留的尺寸裕度。3、部件余量：为保证部件在装焊后经过矫正能保持应有尺寸所留的尺寸裕度。4、零件余量：为保证零件加工后具有正确尺寸所留尺寸裕度。一般：零件余量部件余量分段余量总段余量,（二）无余量造船工艺,（1）概念根据造船的最终质量要求，应用统计分析的原理和方法，制订出各工序中每个零件、部件、分段直至总段的最合理的公差，以控制和掌握零件与分段的尺寸精度，保证制造精度都在公差范围内。在此公差内，可由不带多余余量的零件和部件装焊成分段或总段，再由不带多余余量的分段或总段组装成整个船体。（2）优点应用公差标准，加工好的零件和分段不留多余余量，无需进行二次定位、划线、切割，可大大提高生产效率，有利于实现装配工作机械化和提高同类型分段的互换性。,二、船体建造精度管理,管理的目的：保证制造精度均在公差范围以内。,实现方法,根据造船的最终质量要求，应用统计分析的原理和方法，制定出各工序中每个零件、部件、分段直至总段的最合理的公差，以控制和掌握零件与分段的尺寸精度，,实现精度管理必须做的工作：,1、鉴定加工设备的精度2、鉴定和统一检测量具的精度3、测定气割割缝值，以确定零件切割割缝的补偿值，保证零件的切割尺寸精度。4、测定各种焊接变形（1）压力架拼接焊缝的收缩值；（2）分段铺板焊缝的收缩值；（3）分段装焊后纵横向的收缩值；（4）船台大接头纵横向的收缩值。,主要是要掌握变形规律，计算误差和系统补偿值。,5、测定热弯成型外板的变形，以掌握热弯变形规律，计算加工补偿值。6、编写各种工艺文件和标准。7、建立各种必要的规章制度，以提高工作效率和保证产品质量。8、加强技术培训和教育工作，不断提高操作者、管理人员的专业技术和业务水平。,第六节 密性试验,一、密性试验的定义检查船体外板及有密性要求的舱室的焊缝是否存在泄漏、渗漏情况的试验称为船体密性试验。,二、密性试验的目的,检查外板、舱壁等的焊缝有无渗漏现象；分析焊接缺陷产生的原因，为某些工序提供改进意见；检验船体结构在静载荷作用下的强度好坏。通过试验，消除缺陷，以保证船舶航行和运营的安全。,1、在船舶运营过程中装载液体的舱柜2、所有其他不贮存液但要求具有密性的舱柜。,1、船体舱壁甲板以下及船舶下水后无法进行检验和修补缺陷的部位，应在下水前进行密性试验。2、试验前应先检查受试舱室的完工程度。,密性试验的条件如下：,需作密性试验的船体结构主要分为两大类：,受试舱完工内容：,结构的装配和焊接工作全部完成，焊接经检查合格，不合格的焊缝已返修符合要求舱内人孔盖的安装；舱内钢质直梯的安装；舱口围板、支柱及水密舱口盖的安装；伸入舱内的通风管主体的安装；位于舱室密性构件上的属具、座架、管子法兰等的安装；平台、甲板和舱壁上木板紧固螺丝的安装；火工矫正装配“马脚”的清除、焊补。,具有覆盖的钢质甲板和围壁，应在其覆盖安装前进行试验。密性试验也可以分段完工后进行，也可在某个舱室的工程完工后进行试验部位的焊缝，在试验前不应涂油漆、水泥、沥青或其他涂料。试验部位的焊缝应清除焊渣、油污、锈蚀等，并保持清洁。,二、密性试验的方法,1、水压试验：逐舱灌水在舱外观察焊缝有无渗漏现象。2、冲水试验：在板缝的一侧冲水，在另一侧观察焊缝有无渗漏现象。3、气压试验：密封试验舱并充以一定压力的压缩空气，在焊缝另一面涂以起泡剂（肥皂液），观察有无渗漏起泡现象。4、煤油试验：在焊缝一侧先涂上白粉，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。5、冲气试验：在焊缝的一侧冲气，在另一侧涂上起泡剂（肥皂液），若发现起泡，即表明该处焊缝存在缺陷。6、油雾试验：用煤油和压缩空气通过喷雾装置产生出具有一定压力的油雾，利用压力油雾的强渗透作用检查焊缝是否渗漏。,水压试验,技术要求：试验时，一般将水灌至所规定的高度，15分钟后，在该压头下检查。当外界低于零摄氏度时，应采取加热措施，使试验介质温度保持在5OC。合格标准：受试室外面焊缝处无水滴、水珠、水迹及冒水等漏水现象。,优点：试验的同时，可以收到强度试验的效果，且渗漏现象比较直观和明显，安全可靠。缺点：必须在舱室完整的情况下进行注水需对船体附加墩木、临时支撑等。试验舱顶不能留空气垫，需预先开好出气孔。相邻舱室要交叉注水，消耗时间长试验完毕后，骨架间的积水不易排净,冲水试验,技术条件：在喷水出口处的压力至少为0.2MPa，喷头至试验部位的距离为1.5m；当外界气温低于零摄氏度时，可用热水进行冲水试验；铆接缝应从未捻缝的一面冲水，垂直焊缝应正下而上冲水；试验部位焊缝的检查必须保持干燥，严禁用水沾湿。合格标准与水压相同。缺点：造成水源浪费及环境污染。,气压试验,技术要求：压力应不小于0.02MPa，但不应大于0.03MPa；一般可冲气到0.02MPa，保持压力15分钟，检查压力无明显下降后再将舱内气压降至0.014MPa合格标准为：钢质海船应在充气压力0.02Mpa0.03Mpa（内河钢船充气压力0.020.025Mpa）保持15分钟后，检查压力无明显下降，再将舱内气压降至0.01Mpa，然后在检查面除自动焊焊缝外的所有焊缝上涂肥皂溶液而不产生气泡即为合格。优点：大大简化密性试验过程，降低成本，节省时间，效果可靠。缺点：要在舱室完整下进行，无法做强度试验。,冲气试验,技术条件：冲气前用测压表检查压缩空气管内的气压，必须大于或等于0.5MPa。冲气时，喷嘴距焊缝应为50100mm，喷嘴必须反复来回五次以上，逐段冲气，反面涂起泡剂，检查焊缝上是否有气泡产生，并在起泡处作标记。肥皂液应有适当浓度。如气温低于零度，则应采取防冻措施后，才可进行冲气。,煤油试验,技术条件：试验前，焊缝反面涂上宽度4050mm的白粉溶液，待干燥后才可检查船体结构中煤油试验的作用时间应符规范规定，若试验时周围气温低于零度或焊缝为双面焊时，煤油作用时间应适当增加。焊缝厚度在6mm以下时，应在涂煤油后立即进行一次检查在白粉层上不出现煤油痕迹者为合格。缺点：试验时间较长，工作繁锁，大面积采用不经济。,冲油（油雾）试验,定义 油雾试验是以煤油和压缩空气通过喷雾装置射出具有一定压力的油雾，利用油雾渗透作用以检查焊缝是否渗漏的试验。技术条件：焊缝冲油密性试验所用的煤油必须经过过滤，清除杂质焊缝在试验前必须除去水渍、油漆、焊渣及其他覆盖物喷油嘴口径不大于16mm，喷嘴离焊缝距离50100mm，喷嘴移动速度为510m/min。喷油后35min或1015min，在焊缝另一面检查其有无渗漏现象。,三、注意事项,（1）造船规范规定：在船体未经密性试验之前，不应对水密焊缝涂刷油漆或敷设绝缘材料；当分段（或总段）装焊完工除锈后进行涂漆时，要将水密焊缝（自动焊焊缝可例外）处留出，或用胶纸覆盖，待船台合拢直到结束水密试验后，再进行手工除锈、涂漆。密性试验全部在船台上进行，会受脚手架、照明、天气、温度和湿度的影响，直接影响船舶建造周期和建造成本。（2）国内外船厂不断寻求新的密性试验方法。船体密性试验阶段提前，在内场或平台上分段制造完工时就对水密焊缝进行密性试验，仅在分段大接头处留出一定宽度不涂油漆即可；在船台上只进行大接头部位的密性试验。,12000成品油船密性试验注意事项,实验前应准备表若干块，至少能保证机舱双层底每舱在同时压气的时候每舱上有一块固定表，自己身上带一块表备用。表头只能在人孔盖上开口，坚决制止在内底板上开口关于压力，按规范要求，打压到0.02MPA，压15分钟后放气至0.014，然后进舱检查，CCS一般要求打压到0.03，舵叶到0.035，所有海水箱到0.06。在做机舱双层底时动作要快，因这些舱都很小，15分钟内由于人孔盖漏气等原因，表压力变化很大。,密性前的准备工作：4.1，密性区域所有完整性和焊接应报检完毕，包括总装后的环缝完整性和焊接4.2，尾压载舱和淡水舱左右一般同时打气，注意的是淡水舱在压气时其与#10壁相关区域在机舱内，尤其是锅炉给水舱，要保证通风。4.3，压载舱在做密性前严格检查放泄塞的安装，不能出现压了几个小时没气，或者压力上不去的情况4.4，货油舱压气时，应保证货油管密性，高速透气阀应在下法兰处堵死4.5，应急消防泵舱按规范要求做压水到8600，实际只做煤油，是否能够认可？,