船舶建造质量检验第三章 船体建造检验.doc
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1、第三章 船体建造检验第一节 放样和号料检验一、放样检验(一)概述船体放样是在船体建造过程中,根据设计图样,将船体型线及结构按一定比例进行放大,以获得光顺的线型及构件在船体上的正确位置、形状和尺寸,为后续工序提供施工依据的过程。船体放样是船舶建造过程中的首道工序。船体放样有如下一些类别:1.按方法分类的类别(1)实尺放样。实尺放样是在放样间将设计型线及结构件放大到1:1的实际尺寸的放样方法。该方法历史悠久,它的操作不需要设备,只要配备较大的放样间、样条及绘图器具即可,其放样方法易于掌握,但由于操作时工作效率低,且型线在船体建造期间保留时间长,放样间占地利用率低,不适应造船业发展的需要而正在逐渐被
2、数学放样所取代。(2)比例放样。比例放样是在比例放样台上,将设计的型线及结构件按1:5或1:10等比例进行放样的方法。该方法绘图精度要求很高,需配备高精度的比例尺,由于操作时要在放大镜下工作,故劳动强度未见减轻,虽放样间面积可减少3/4,又可节约实样样板,但用该方法号料必须配备投影号料设备或光电踊跃气割机,且气割得到的零件尺寸精度又较低,故在数控气割机未应用前,比例放样曾在个别船厂使用过,近年来已被淘汰。(3)数学放样。数学放样是采用电子计算机技术,以数学计算方法,输出数据及绘图的放样方法。由于其计算速度快且绘图精度高,而被造船、验船及用船部门所接受,它是现代造船最先进的放样技术。2.按内容分
3、类的类别(1)型线放样。型线放样是根据设计型线图、型值表及首、尾柱图,将船体型线按较大比例或实际尺寸进行的放样。首制船型线图的型线光顺工作,如采用数学放样方法进行光顺,通常必须先用手工作图方法将设计型线图以1:10或1:20的比例放大,以纠正设计图纸中的错误尺寸和贯彻设计者的意图进行型线光顺,从而获得可供电子计算机所接受的初光顺型值表。(2)结构放样。结构放样是将船体构件、外板、甲板等展开成实际形状及根据需要制作结构样板、样条或样箱的放样。结构放样工作的顺序按结构排列、外板缝排列、零件放样三道工序进行。船体放样是经船体基本设计、详细设计、生产设计三个阶段后,船体开工投料前的关键工序。由于放样工
4、序能首先发现设计图样中的错误及工艺不合理处,并妥善加以解决,故放样工序不仅是设计意图的体现,而且是对设计质量的检验、完整与提高。由于生产设计绘制的分段工作图及提供的数据表能供直接号料加工,故现代化的船体设计体制已把放样工序称入生产设计工作的范围。由此可见,船体放样工序的工作质量,它所提供的作为施工依据的大量数控气割电算信息、号料样板及零件配套表,直接影响船体建造质量,是至关重要的。由于数学放样的结果都贮存在计算机磁盘内,除非通过绘图机绘图能看出图形的明显差错外,一般难以检验,故对数学放样的工作质量主要采用在计算机终端屏幕上显示图形,用人工校对的方法进行检查。本节主要介绍手工放样检验。对于数学放
5、样检验,除上述计算机终端屏幕检查外,其它均按手工放样要求。(二)检验前应具备的条件船体放样检验员首先应了解船体图样中所标注的含义,见表3-1。表中涉及主尺度方面的含义见第七节。检验员还应从生产设计企业标准中了解船体零件编码的含义。表3-1 船体图样基本符合船体放样检验员其次必须掌握放样工应知应会的全面知识,并熟知各种不同操作方法的完工精度与效益,还应了解加工设备的加工能力。最后要通阅所验船舶的型线图、基本结构图、外板展开图、肋骨型线图、横剖面图、尾柱图、构件理论线图、分段划分图及船体建造施工要领等。对每只分段的检验依据是分段工作图。检验员应准备好计算器、钢皮卷尺、直尺、三角板、量角器、圆规和粉
6、线等。对采用激光经纬仪划基线完工后的直线度及外板展开后的图形正确性的检验,通常采取在放样工操作时加强现场监视的方法给予一次性认可。(三)检验程序、内容和方法放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法,见表3-2。表3-2 放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法程序号检验项目检验内容精度标准(注)检验方法标准允许1格子线(比例1:1)基线直线度0.51.0在用激光经纬仪划线时参与监视水线、站线、纵剖线组成的格子线的矩形度1.02.0每一格子用对角线等长法检验,测量其差值2站线型线图(1:10或1:20初光顺船体总长,垂线间长、型宽、型深0.50.51:20型线图上测量值应与型线图主尺度值相符型线
7、各投影点的吻合1.53.0抽查部分点作三面投影型线光顺光顺和顺目视光顺,不良处作斜切线检验3肋型线图(1:1)型宽、型深偏差1.01.5用放样间的钢卷尺测量梁拱、脊弧偏差1.02.0由完工型线图肋位插值取得肋骨型线光顺和顺目视光顺,不良处作斜切线检验4首尾部型线外形轮廓线见右见右与型线图尺寸相符首部型线(包括首柱图)光顺和顺按首圆弧半径级差线、角点、切点线的顺序验三根线的光顺尾部型线光顺和顺尾部型线应与尾柱外形光顺首尾部水线光顺和顺目视光顺5结构排列结构位置线、结构尺寸偏差 1.01.5按船体分段工作图检验理论线位置正确正确按船体构件理论图检验起终点肋位、纵骨号、工艺符合完整完整按船体分段工作
8、图检验舭龙骨起终点位置偏差1.52.5按肋型线图和舭龙骨结构图6外板缝排列排板宽度规格宽8m5. 中心线、结构线、切口线等位置偏差1.01.01.01.01.51.02.01.51.51.52.01.5用样板、样条与钢皮卷尺测量检验(四)检验注意事项1.号料是船体开工建造的首道工序,为确保用料正确与质量可靠,必须注意如下三点:(1)投料钢材表面质量或经钢材预处理后涂层表面的质量应符合建造规定的要求。(2)钢材的牌号、规格必须符合号料样板、草图及零件号料表上的要求。钢板号料后的余料上须标明此钢材的牌号和厚度。(3)按建造施工要领要求需记录钢材炉批号或检验编号的船体零件必须在号料时逐一记录在册备查
9、。2.船体零件上应写清工程编号、零件编码、肋位号或纵骨号,各种线条含义表达应清晰,工艺符号正确。横向构件必要时要注明左右、上下、内外等,纵向构件必要时要注明左右、上下、首尾等。所有字体应按所号料零件在船上的位置正写,以利装配安装。3.狭长的T型材腹板号料应划出矫正用的检验直线,以供面板装焊后将该线矫直。4.号料线若为两相邻零件的共用气割线,要按表3-4留出割缝补偿量。表3-4 气割缝补偿量钢板厚度4-67-1213-1820-30等压式割嘴型号0123气割缝补偿量0.51.01.5-2.02.0-3.05.对刨边钢板的号料检验,钢板平面度应达到表3-5的要求。尤其对板厚为3-4mm的薄板应严格
10、检查。表3-5 刨边钢板平面度允许极限钢板厚度3-56-89-1112每平方米平面度3.02.52.01.5第二节 零件和部件检验一、零件检验(一)零件边缘加工检验零件边缘加工是对钢材进行剪切、冲切、滚剪、刨边、磨边、气割等各种作业的统称。剪切作业对于中小型船舶所用的钢板厚度不大于12mm的船体零件的边缘加工,其生产效率比气割高,厚度不小于14mm的钢材虽可用重型剪板机加工,但操作工劳动强度大。零件的自由边缘经剪切加工后的剪边下口边缘常留有“毛刺”,需再经磨边处理。冲切与滚剪仅用于加工薄板作业。零件边缘加工采用数控气割机作业最有效。刨边作业是鉴于目前气割设备的气割直线度尚达不到双面埋弧自动焊对
11、焊接边缘直线度的要求而采用的方法。零件边缘加工技术发展的趋向是“以割代剪”、“以割代刨”,气割机的发展趋向是推广等离子切割机,以加快切割速度,提高发割面质量,养活变形,又能用于切割高熔点、大厚度的多种金属。零件边缘加工的质量将影响到零件的尺寸精度、涂层表面质量、船体外观及强度等。1.检验前应具备条件由于零件边缘加工作业的基准是号料划出的线条(刨边作业的基准通常在钢板上标注宽度尺寸),且该线条经边缘加工后又消失,因此检验时靠肉眼目察有困难,查其尺寸精度需逐件测量又很费时,只有对极少数要确保尺寸精度的零件,可预先在号料时离边缘一定距离划出平行于边缘的检验线,才能待边缘加工后以此线为基准检测零件的曲
12、线或直线边缘的精度,因此零件边缘加工的检验通常采取巡视检验。检验员巡视检验应带好钢卷尺、粉线、角尺、焊缝量规(兼可测量接缝间隙和坡口角度)、气割面精度标准样板(1980年月日2月8日上海市标准计量管理局审定的上海市企业标准气割样板)。检验员要做好零件边缘加工质量的巡回检查工作,还必须了解所验船舶的船体结构形式与主要构件规格,由于加工车间通常同时加工多种船舶的零件,故检验员更要掌握船体零件编码所表达的含义,以便根据不同零件,不同边缘的质量要求及时作出合格与否的判断。2.检验内容、精度标准与检验方法检验内容、精度标准与检验方法,见表3-6。3-6 零件边缘加工检验表工序检验内容精度标准检验方法标准
13、范围允许极限剪切1. 长度偏差2. 宽度或高度偏差3. 边缘直线度2.01.51.04.03.01.5用卷尺测量用卷尺测量拉粉线测量刨边1. 直线度2. 坡口面角度偏差3. 两条长边平等度0.521.51.032.5待拼接时用焊缝量规测量接缝空隙用卷尺测量两端板宽注:主要构件、次要构件定义见第八节。3.检验注意事项(1)若零件边缘为船体结构的自由端,则不允许存在剪切毛刺或气割面下边缘挂渣,否则应于消除。船体结构自由端分布在如下部位:船体纵桁、肋板、强肋骨、强横梁的面板边缘;肋板、纵桁、舱壁、甲板、平台板、内底板上的人孔及减轻孔;舱口、门、窗等开口边缘;相贯切口、流水孔、透气孔及通焊孔;纵桁腹板
14、露出的非焊接端;扶强材、纵骨的非焊接端;肘板、防倾肘板的非焊接端;舷顶列板上端非焊接端边缘,尤其在船中部0.6倍船长范围内,不允许存在缺口,且最好将该边缘面二侧的棱角磨成小圆角,以减少应力集中。(2)应注意零件边缘加工产生的变形问题,尤其是窄长形的零件经剪切、气割后会造成较大的弯曲变形,通常需再经钢板矫平机或型材矫直机矫平直。由于零件平面平整度容易目察检验,而其边缘直线度易被忽视而流入下道工序,应加强检查。(3)零件经边缘加工也会暴露出钢材夹灰、分层等内在质量问题,应留意。(二)零件形状加工检验零件形状加工是为了将钢材弯曲成形而进行滚弯、压弯、顶弯、折角、折边、压筋、水火成形、大火成形等各种加
15、工作业的统称。滚弯是钢板通过弯板机的旋转辊轴而弯曲成形的加工方法,它用于单曲度外板的初加工及梁拱甲板的加工。压弯是钢板经液压机用模具弯曲成形的加工方法,它用于单曲度外板的加工。顶弯是型材经撑床(顶床)或冷弯机弯曲成形的加工方法。它用于横梁、纵骨、肋骨等的加工。折角是钢板沿直线作小曲率半径弯曲的加工方法。它用于折角型的平板龙骨及甲板、舱壁、围壁等的折角加工。折边是钢板经折边机或液压机将边缘弯成一定几何形状的加工方法。它用于折边肋板、折边桁材、折边肘板、折边檐板等的加工。压筋是钢板经液压机用模具压出长条形凹槽的加工方法。它用于上层建筑围壁与舱壁的加工。水火成形是用火焰对钢板进行局部加热,并随即以冷
16、水浇淋强迫冷却使其弯曲成形的加工方法。主要用于复杂曲度的箱子板的加工。大火成形是将钢板大面积加热至一定温度,使其具有一定的热塑性后,再用压力机械或人力敲击使其成形的加工方法。主要用于复杂曲度的箱子板的加工。零件形状加工质量关系到钢材材质的转化、分段装配质量及船体外形的美观。零件形状加工技术的发展趋向是“以冷代热”、“加工设备高效能化”与“辅助作业机械化”。1.检验前应具备的条件零件形状加工作业的基准是加工样板,加工样板为利于制作通常均制成内卡式的,用于外板弯曲加工作业的加工样板通常称为三角样板,为节约木材各大型船厂已采用铝质可调三角样板,该三角样板的调节形状一般现用现调,因此检验员应先检验可调
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