船体结构及船体装配工序的质量控制要点.ppt

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1、船体结构及装配工序的质量控制要点,第一篇主要介绍集装箱船的船体结构,第一节 船舶类型一、按船舶的用途分类：运输船-客船、集装箱船、散货船等工程船-挖泥船、起重船等渔业船-网渔船、钧渔船等战斗舰艇-巡洋舰、各种快艇等辅助舰艇-补给舰、医院船等港务船-拖船、供应船等海洋调查船-海洋调查船、深潜器等,二、文船船厂造船的主要历史集装箱船：700TEU4艘、1200TEUA8艘、1200TEUB2艘、1400TEU7艘、1700TEU5艘、1700TEUB2艘、1400TEUGWSA2艘散货船：20000DWT多用途船3艘、27000DWT多用途船6艘、油船：5800成品油船挖泥船：500立方、3000

2、立方、13500立方公安艇：远洋实习船：方驳：,三、作用在船体上的力及强度概念1、作用在船体上的力：重力、浮力、波浪水动力、惯性力等2、总纵弯曲：引起船体绕水平横轴的弯曲称为总纵弯曲。（静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲）3、船体产生的总纵弯曲：中拱弯曲或中垂弯曲4、船体的总纵强度：船体结构抵抗纵向弯曲不使整体结构遭受破坏或严重变形的能力称为总纵强度。5、横向强度：横向结构抵抗横向载荷的能力。（船舶在进坞时，容易发生横向变形）6、船体的局部强度：个别构件对局部载荷的抵抗能力。（主机座、下加强等）,四、船体结构的型式船体是由钢板和骨材组成的长箱形结构（组成：甲板板架、舷侧板架、船底板架、舱壁板架等）纵骨

3、架式：板格的长边沿船长方向，短边沿船宽方向，纵向骨材的间距小，横向桁材的间距大。横骨架式：板格的长边沿船宽方向，短边沿船长方向，横向骨材的间距小，纵向桁材的间距大。混合架式：纵横方向的骨材间距相差不多，板格的形状接近正方形。,五、集装箱船典型横剖面结构集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，舷边只留一条宽度不大的甲板边板。这样大的开口对船体的抗弯、抗扭和横向强度都很不利。为了补偿强度的不足，在结构上常采用以下加强措施：采用具有水密舷边舱的双层舷侧增加甲板边板和舷顶板的厚度加强两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁,典型剖面,第二节 外板和甲板板,一、外板：构成船体底部

4、、舭部及舷侧的外壳。钢板的长边通常沿船长方向布置；横向的接缝称为端接缝；纵向的接缝称为边接缝。船底板、平板龙骨、舭列板、舷侧外板、舷顶列板。外板的作用：保证船体水密，使舰船具有漂浮及运载的能力。参与船体的总纵强度，承受并传递各种横向载荷。外板的板厚变化：1、外板厚度沿船长方向的变化，0。5L区域骨的外板厚度较大。2、外板厚度沿肋骨围长的变化，平板龙骨比其他的船底板加厚2mm；在0.4L区域内，舷顶列板的厚度约为甲板边板的0.8倍,外板的边接缝：1、外板的边接缝与纵向构件的角接缝应避免重合或形成过小的交角。2、平板龙骨、舭列板和舷顶列板的宽度保持不变外板的端接缝：1、从强度的观点来看，外板的端接

5、缝比边接的质量要求更高。承受总纵弯曲应力。2、端接缝应尽量布置在同一横剖面上，且应布置于1/4或3/4肋距处，因为板在该处的局部弯曲应力最小。,二、甲板板甲板是纵向连续，平台甲板是局部间断的。强力甲板：船舶总纵弯曲时起最大抵抗作用的一层甲板。下甲板和平台甲板则主要保证局部强度。舷弧：甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线。目的减少上浪。梁拱：甲板沿横向的拱形。目的迅速排除积水。梁拱高度取甲板宽度的1/1001/50。甲板的厚度：船中0。4L区域内的甲板板应厚些。船宽方向，甲板边板是上甲板中最厚的一列板。甲板开口处的加强：加厚板,第三节 船底结构分类：单底结构和双底结构；纵骨架式和横骨架式一、纵骨架式

6、双层底结构纵骨架式双层底结构是由内处底纵骨，肋板和底纵桁组成。以在建的船舶1700TEU为例：纵桁：设置了一道连续的水密中纵桁，两边各设置了四道非水密的旁纵桁，在纵桁上开有人孔，流水孔和透气孔。两道纵桁之间就是一个集装箱位。,纵骨：沿船长方向和纵桁平行，并在船宽方向均匀设置，在纵骨上开有流水孔和透气孔。肋板：每一道横舱壁的位置均设置有实肋板；货舱内每隔4档肋距设置一档实肋板；首部每隔2档肋距设置一档实肋板；肋板在纵桁处间断，并且开贯穿孔让纵骨通过。,底部结构,第四节 舷侧结构一、横骨架式舷侧结构横骨架式舷侧结构是由肋骨，强肋骨，舷侧纵桁组成。舷侧纵桁遇强肋骨时，舷侧纵桁间断让强肋骨连续，遇肋骨

7、时，开口让肋骨通过。二、纵骨架式舷侧结构纵骨架式舷侧结构是由纵骨，平台板，横隔板组成。集装箱货舱的舷侧具有双层壳板，舷侧纵舱壁对甲板大开口所造成总纵强度上削弱作了补偿。,舱口围结构1、参与总纵强度。,挡水板,首端结构：1、球鼻艏，降低阻力2、承受波浪冲击,舷墙的位置距船梁中和轴较远，当船体总纵弯曲时，舷墙将受到极大的总纵弯曲应力,上层建筑：,第五节 船体的其他结构舱口围结构首端结构：球鼻艏，降低阻尾端结构：上层建筑：主机座结构：舷墙：当船体总纵弯曲时，舷墙将受到极大的总纵弯曲应力挡水板：护舷材：舭龙骨：起重柱：绑扎桥：,一、钢材的预处理造船的钢材和型材必须是船级社认可的工厂生产。材料表面具船级

8、社的印记，比如GL，并且有钢厂的批号，以及材料等级，普通钢分为A、B、D、E；高强度钢分为A32、D32、E32、A36、D36、E36等六个等级。钢材还应有相应的船级社证书；可以查到材料的所有资料：钢厂、钢厂批号、炉号、品种、规格、数量、重量、材料的化学成份、力学性能、GL证书号、船厂批号等。,抛丸除锈除去钢材表面的氧化皮，喷上车间底漆；普通钢材一般采用灰色底漆，高强度钢一般采用红色或绿色的车间底漆。在每张钢板要标上钢材的船厂批号、钢厂炉号、板厚、材质；普通钢用白色的油漆笔；高强度钢用黄色的油漆笔；以示区别。,喷上底漆以后，这时要用灯光观察钢材表面的状况，最常见的表面缺陷是麻点，麻点分为：扎

9、制性麻点和腐蚀性麻点。如果麻点较为严重，应及时通知质检员到场，带齐测量工具：测厚仪、40型焊接检验尺、卷尺，记录测量钢板的厚度、缺陷的深度及缺陷的面积，以确定是否进行修复。,表面缺陷处理标准,一、船用钢板GL 船级社：普通强度钢：指具有最小标称上屈服点Reh为 235N/mm2和抗拉强度Rm为400N/mm2520N/mm2的船体结构钢。GL-A、B、D、E四级，它们之间的区别在于韧性性质不同。材料系数：K=235/Reh较高强度钢：GL-A32/36/40（315、355、390）较高强度钢：GL-D32/36/40较高强度钢：GL-E32/36/40,较高强度钢：GL-F32/36/40材

10、料系数：K=295/（Reh+60）315 K=0.78355 K=0.72390 K=0.66如果结构构件全部或部分采用较高强度船体结构钢，则应在图纸上标明，以便修理时使用。采用较高等级的船体结构钢，可以适当地减少结构的尺寸。,钢板堆场,除锈机,普通钢板的炉、批号标识,GL钢印,高强度钢板的炉、批号标识,麻点,二、下料方法：手工下料、数控下料、光电下料下料是船体开工建造的首道工序，要注意以下几点：1、投料钢材表面质量要符合要求。2、钢材的牌号、规格必须符合草图、数控图的要求，钢材号料后的余料上须标明此钢材的牌号、厚度、厂批号、炉号。3、需将零件的炉批号记录在册备查。,船体零件上应写清工程编号

11、、零件号、肋位号、纵骨号、工艺符号等。横向构件要注明左右、上下、内外等。纵向构件要注明左右、上下、首尾等。下料线若为相邻零件的共用气割线，要按下表留出割缝补偿量。,零件标识,下料的精度要求 单位：mm,气割补偿量 单位：mm,光电下料,光电下料,数控切割机,等离子切割机,等离子切割机,半自动切割机,三、零件边缘加工方法：剪切、等离子切割、气割、刨边剪切板厚在12mm以下的钢板适用气割数控气割、半自动气割、手工气割刨边对短过渡边效果好注意要点：1、零件边缘为船体结构的自由边，不允许存在剪切的毛刺。2、舷顶列板0。6倍船长范围内，不允许存在缺口，棱角磨成小圆角。3、窄长形的零件经剪切或气割后会产生

12、较大的变形，通常需再经钢板矫平机或型材矫直机矫平直。,剪板机,刨边机一次刨0.5mm以下,七星辊,三星辊50mm以下,气割的粗糙度 单位：mm,气割的缺口 单位：mm,舷顶列板的自由边缺口处理办法,焊缝接边的缺口如果太尖锐且密集，也要磨低,割伤,割错,四、部件装配部件装配是将经过加工的两个或两个以上的船体零件，组合装配成有限范围的结构单元的过程。内容：1、肋板、桁材、纵、横舱壁上安装扶强材2、强肋骨、强横梁、桁材的腹板上安装面板3、甲板、平台板、外板、内底板拼板定位焊的要求：1、定位焊焊条牌号应与正式焊接时规定的焊条牌号相同，焊条直径通常为3.2mm。2、对要求焊断续焊的焊缝，定位焊应施焊于已

13、划妥的焊段尺寸骨。3、定位焊应焊于焊接坡口的反面。4、定位焊应避免焊于构件的端部及焊缝上面。,注：高强度钢定位焊长度不小于50mm,5、定位焊的规格 单位：mm,组件的安装要特别注意扶强材的节点型式：比如S节点、W节点、F节点、FS节点、开孔的完整性,W节点：过焊孔未加长，影响包角,骨材过焊孔未加长，影响包角,W 节点的正确安装,B节点：骨材与贯孔平齐，影响包角，应往下缩510mm,S节点的图纸要求,S节点：按图纸节点要求是35mm，现场仅15mm，会造成焊缝隙重叠。,各类开孔,开孔未切割完整,开孔未切割完整,埋弧自动焊的要求：1、焊缝边缘距焊缝15mm范围内应清洁、干燥、无锈、无屑、无氧化物

14、和其他杂物。2、焊缝的始未两端应设置引弧板和息弧板。其厚度与焊件相同，规格100X100。3、装配的间隙：01mm。,埋弧自动焊拼板间隙,五、胎架胎架的作用：1、具有足够的强度和刚度来控制分段的外形，以减少分段脱离胎架后的焊接变形。2、支承分段的重量。胎架的分类：正切胎架、单斜切胎架、正斜切胎架、双斜切胎架、,胎架的制作精度 mm,胎架安装的注意事项：1、支柱较高时要做好加强支撑2、对于以外板为胎架面的单斜切胎架、双斜切胎架，要用激光在地样上打出十字线（X轴和Y轴）3、胎架有反变形的要注意,通用胎架,双斜切胎架,双斜切胎架,六、划线装配工在胎架上拼装外板或甲板且焊妥；划出结构线、开口线、大接缝

15、线，不允许划错和漏划。分段划线的位置正确与否，将决定分段中各零、部件的装焊位置的正确性，尤其在分段大接缝处连续构件的位置与外板、甲板、纵横上开孔位置与大小的正确与否，更影响到船体大接缝质量和外观的美观及强度。,划线精度 单位：mm,划线检验注意事项：1、甲板划线时，如果甲板有梁拱，要注意加放延尺值。2、对于重要的线要加打上洋冲印：中心线、肋位检验线、水线检验线，而且要将其反到正面。3、在划线过程中要严格执行精度管理要求：焊接收缩量、合拢口补偿量4、在检验平行舯体的舷侧分段时，要严格测量焊缝的高度值，特别要保证舷顶列板的高度，以保证外板的外观。5、如果是间断焊的，要将其位置划出来。,6、在检验双

16、斜切的胎架划线时，要注意板十字线与地样十字线的吻合,GWS309外板板列,七、装配分段划线检验合格以后，接下来就进行构件的安装，主要分段的装配顺序、构件规格尺寸、安装位置、数量、装配精度、焊接接头的装配分段的各构件的安装顺序：1、从下往上、从中往外、从里往外2、盖板后形成小狭角的区域要装焊完3、水密补板的安装顺序，要注意里面的焊缝要焊完4、多重水密结构的安装顺序,要注意构件的规格尺寸：1、分段建造的图纸原则上是以结构图为准，安装构件时要注意核对构件的材质、板厚、外形尺寸是否一致。（因为构件的下料图纸是数控图或下料草图，有时可能会出错；结构图与零件表的规格有时会不一致。）如果发现有不一致时，要与

17、技术部门联系。切不可将错就错，否则有可能使损失进一步扩大。比如GWS319的D4分段的内底纵骨的规格用错：BP220X11用成BP220X10。GWS321的挂舵臂，65mm的钢板用成了60mm。GWS305肋板的材质GLA32用成了GLA。GWS319的D32的水平桁,2、要注意构件的节点形式有可能存在不一致。比如：S节点；FS节点；W节点；3、要注意各种开孔的形式。如:贯穿孔、流水孔、人孔,厦门船厂的分段框架,厦门船厂的中组,厦门船厂的中组,装配精度1、要按划线的位置进行安装，特别是要注意板厚的理论线，分为左右、上下、前后、中间，对于理论线在中间的，在装配前一定要在两边划上检验线。2、要注

18、意安装构件时中心线、长度、宽度、肋位、高度、垂直度的偏差。,双层底分段 单位:mm,主机基座装配精度,焊接接头的装配精度：十字节头,t,a,十字节头：肋板间断,T型面板错位的处理方法,a,L,b,T型材或球扁钢错位的处理方法,a,L,搭接间隙偏差的标准,a,a,扇形孔,d,焊接接头的装配精度：角接节头1,a,a,a-2,焊接接头的装配精度：角接节头2,a,3045,a,焊接接头的装配精度：角接节头3,a,t2,t3,t1,焊接接头的装配精度：角接节头4,a,300,焊接接头的装配精度：对接节头 mm,a,a,肋距,焊接接头的装配精度：对接节头,a,t,a,a,手工焊坡口根部间隙超差处理,a,a

19、,16,300,对接焊缝间距的要求：mm 1,a,a,a,对接焊缝与角焊缝间距的要求：mm 2,a,a,误开孔的处理方法：,75,t,t1,t1=0.5tt；a=46；l=50,a,200,t1,t,1,1、误开孔处理 mm,2、误开孔处理 mm,GL 规范对误开孔的要求,1嵌补板的处理方法：mm,L,B,R,B,2嵌补板的处理方法：mm,L,150,150,过渡不同尺寸的构件之间应平顺而逐渐地过渡。如桁材或型材的腹板高度不同，则缘板或球缘应开坡口，并将腹板斜切并延伸或将其压在一起，以使两个构件的高度相等。过渡部分的长度应至少等于高度差的2倍。对接缝的板材厚度不等，则对大于3mm的厚度差必须以

20、至少1：3比例将高出的边缘削斜来予以调整。厚度差为3mm或以下时，可在焊缝内予以调整。,过渡边,图纸：型材贯孔的型式,图纸：型材贯孔的型式,图纸：型材贯孔的型式,补板CN-1节点,图纸：B节点的型式,B节点的型式,八、分段离胎测量：分段在离胎之前，要对分段的状态进行测量，主要测量分段的外形轮廓尺寸（长、宽、高、对角线）以及合拢口的骨材的尺寸，以确保分段的建造精度符合要求。1、测量的时机：分段处于自由状态。2、按照工艺提供的测量表，如实填写测量数据。3、要重点测量合拢口骨材的半宽或高度值，如果影响到后续合拢，则应即刻改正。4、对于外板线型变化较大，则要采用假肋板或假纵桁进行控制；如D32、SL3

21、2分段等。,九、分段完整性检验的注意要点：1、结构图上有的零件要确保一个不漏地装上；重点注意各类下加强是否安装好。2、托盘表舾装件的安装完整性：如扶手、踏步、直梯、栏杆、人孔盖、舭龙骨、护舷材、标志3、流水孔、透气孔的完整性。,外板标志,十、船台中心线及基线架1、船台角1：192、船台中心线直线度是确保船体建造完工后船体中线直线度的基础。3、基线架直线度是确保船体建造完工后船体基线直线度的基础。,十一、分段定位1、底部分段的定位质量控制要点。2、主机座的定位质量控制要点。3、T 分段的定位质量控制要点。4、舷侧分段的定位质量控制要点。5、艏艉段的定位质量控制要点。6、上建的定位质量控制要点。7

22、、舱口围的定位质量控制要点。8、导架的定位质量控制要点。,十二、合拢装配1、合拢口的坡口间隙、坡口角度。2、外板的线型是否光顺。3、错位的处理。4、型材的割换要求。,型材局部的更换方法：mm,L,L,H,H,50,SL41D32合拢口,SU2SL2合拢口,内部撑材的直线度,十三、,舾装要求,六、直梯从结构的观点考虑，梯子的宽度应至少为0.3m。梯级之间的距离必须为0.3m。梯级中心与固定部件的水平距离不得小于0.15m。梯级必须排成一直线，且以边缘向上20/20方钢制成。,=300mm,300mm,直梯,七、栏杆1、在干舷甲板和上层建筑甲板的所有露天部分上均应设置有效的栏杆或舷墙。其距甲板的高

23、度应至少为1.0m。2、栏杆最低横栏以下的高度应不超过230mm。其他横档之间的间距应不超过380mm。,230,380,380,栏杆,五、通道通道的净开孔应不小于600mm X 600mm，且无任何阴碍。,八、舱内导架不允许把集装箱格栅导轨系统与舱口处的突出甲板的板边缘相连接。应避免任何火焰切割或焊接，特别是在舱口角隅的甲板圆角处。,舱内导架,二、舱口门槛高出甲板600mm的位置：1、在露天干舷甲板上；2、在升高后甲板上；3、在首0.25Lc范围内的露天上层建筑甲板上。门槛高出甲板380mm的位置：在首0.25Lc范围的露天上层建筑甲板上。出入舱口的净尺寸应至少为600mmX600mm。,四、透气孔、流水孔 对肋板和旁桁材，以及对横梁和桁材等，应在紧靠内底板或液舱顶面的下方开孔，使空气容易进入空气管。此外，所有肋板和旁桁应设置污水道，以让水和油流至泵的吸入口。,