摘要: 摘要:集装箱船作为现代海上运输的重要工具,其舱口围的精度直接影响到船舶的装载能力、货物安全以及航行性能。随着集装箱运输业的不断发展,对集装箱船的设计和建造提出了更高的要求,舱口围精度控制成为船舶制造过程中的关键环节。确保舱口围的精度,不仅可以提高船舶...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:集装箱船作为现代海上运输的重要工具,其舱口围的精度直接影响到船舶的装载能力、货物安全以及航行性能。随着集装箱运输业的不断发展,对集装箱船的设计和建造提出了更高的要求,舱口围精度控制成为船舶制造过程中的关键环节。确保舱口围的精度,不仅可以提高船舶的运营效率,还能有效降低运营成本,保障船舶在各种工况下的安全性和可靠性。

关键词:集装箱船;舱口围;精度控制;建造工艺

 

 

1集装箱船舱口围精度控制的主要内容

1.1尺寸精度控制

(1)长度和宽度控制

舱口围的长度和宽度尺寸必须严格控制在设计要求的范围内。在分段制作过程中,应采用高精度的测量工具和切割设备,确保每个分段的尺寸精度。在总组搭载阶段,通过对分段进行精确的定位和调整,保证舱口围的整体长度和宽度尺寸符合设计要求。例如,在某2万箱集装箱船的建造过程中,舱口围长度和宽度的允许偏差控制在±10mm以内。

(2)高度控制

舱口围的高度尺寸同样需要精确控制。高度偏差过大会影响舱口盖的安装和密封性能。在建造过程中,应通过合理的工艺措施和工装设备,确保舱口围的高度尺寸均匀一致。如在舱口围分段制作时,采用激光水平仪对高度进行精确测量和调整,保证高度偏差在±5mm以内。

1.2形状精度控制

(1)平面度控制

舱口围的平面度直接影响到舱口盖的密封性和稳定性。在分段制作和总组搭载过程中,应采取有效的措施控制舱口围的平面度。例如,在分段制作时,通过合理的焊接顺序和焊接参数,减少焊接变形对平面度的影响;在总组搭载时,采用专用的工装设备对舱口围进行校正和调整,确保其平面度符合设计要求。一般情况下,舱口围平面度的允许偏差应控制在5mm以内。

(2)直线度控制

舱口围的直线度对于保证船舶的整体结构强度和美观性具有重要的意义。在建造过程中,应通过精确的测量和调整,确保舱口围的直线度符合设计要求。例如,在舱口围分段制作时,采用钢尺和水平仪对分段的直线度进行测量和调整;在总组搭载时,通过激光经纬仪对舱口围的直线度进行检测和校正,保证其直线度偏差在3mm以内。

1.3位置精度控制

(1)定位孔和定位销控制

舱口围上的定位孔和定位销是保证舱口围与其他结构精确装配的关键部件。在分段制作过程中,应严格控制定位孔和定位销的尺寸精度和位置精度。采用高精度的钻孔设备和测量工具,确保定位孔和定位销的尺寸偏差在±0.5mm以内,位置偏差在±1mm以内。

(2)与其他结构的相对位置控制

舱口围与其他结构的相对位置精度对于船舶的整体性能和安全性至关重要。在总组搭载过程中,应通过精确的定位和调整,确保舱口围与船体其他结构的相对位置符合设计要求。例如,采用全站仪等高精度测量设备对舱口围与船体主甲板、舱壁等结构的相对位置进行测量和调整,保证其位置偏差在10mm以内。

2集装箱船舱口围精度控制的影响因素

2.1材料因素

(1)材料的尺寸偏差

舱口围所用的钢材等材料在生产过程中可能存在尺寸偏差,如钢板的厚度偏差、型钢的截面尺寸偏差等。这些尺寸偏差会直接影响到舱口围的加工精度和装配精度。例如,钢板厚度偏差过大会导致舱口围的强度和刚度不足,影响其形状精度以及尺寸精度。

(2)材料的性能差异

不同批次的材料可能存在性能差异,如强度、硬度、韧性等。这些性能差异会影响舱口围在加工和使用过程中的变形情况。例如,材料强度较低的舱口围在焊接过程中更容易产生变形,影响其精度的控制。

2.2加工工艺因素

(1)切割工艺

切割工艺是舱口围制作过程中的重要环节,切割质量直接影响到舱口围的尺寸精度和形状精度。如果切割工艺不合理,如切割速度过快、切割电流过大等,会导致切割边缘出现毛刺、凹坑等缺陷,影响舱口围的加工精度。

(2)焊接工艺

焊接工艺是影响舱口围精度控制的关键因素之一。焊接过程中产生的焊接应力和变形会直接影响到舱口围的尺寸精度和形状精度。如果焊接工艺参数不合理,如焊接电流过大、焊接速度过快等,会导致焊接变形过大,影响舱口围的精度控制。

2.3装配工艺因素

(1)定位基准的选择

在舱口围的装配过程中,定位基准的选择至关重要。如果定位基准选择不当,会导致舱口围的装配精度受到影响。例如,在总组搭载过程中,如果以变形较大的分段作为定位基准,会导致整个舱口围的装配精度降低。

(2)装配顺序和方法

装配顺序和方法也会影响舱口围的精度控制。如果装配顺序不够合理,如先装配大型分段再装配小型分段,会导致小型分段的装配精度受到影响。此外,装配方法不当,如采用强制装配等方法,也会导致舱口围的精度控制出现问题。

3集装箱船舱口围精度控制的方法和措施

3.1分段制作阶段的精度控制

(1)优化切割工艺

在分段制作过程中,应优化切割工艺,采用高精度的切割设备和合理的切割参数,确保切割边缘的质量。例如,采用等离子切割机进行切割,切割速度应控制在适当范围内,切割电流应根据材料厚度和切割速度进行调整,以减少切割边缘的缺陷,提高切割精度。

(2)合理安排焊接顺序和参数

在分段焊接过程中,需要合理安排焊接顺序和参数,减少焊接变形对分段精度的影响。例如,采用对称焊接、分段退焊等焊接顺序,焊接电流应根据材料厚度和焊接位置进行调整,焊接速度应保持均匀,以减少焊接应力和变形,提高分段的焊接精度。

3.2总组搭载阶段的精度控制

(1)选择合适的定位基准

在总组搭载过程中,应当选择合适的定位基准,确保舱口围的装配精度。例如,应选择刚度较大、变形较小的分段作为定位基准,采用高精度的测量设备对定位基准进行测量和调整,以保证舱口围的装配精度。

(2)优化装配顺序和方法

在总组搭载过程中,应当优化装配顺序和方法,确保舱口围的装配精度。例如,应先装配小型分段再装配大型分段,采用合理的装配方法,如采用调整垫片、定位销等方法进行装配,以提高舱口围的装配精度。

3.3焊接阶段的精度控制

(1)采用合理的焊接工艺

在焊接开展过程中,应采用合理的焊接工艺,减少焊接变形对舱口围精度的影响。例如,采用预热、后热等焊接工艺措施,控制焊接电流、焊接速度等焊接参数,采用对称焊接、分段退焊等焊接顺序,以减少焊接应力和变形,提高焊接的精度。

(2)应用焊接变形预测和控制技术

在实际焊接过程中,可以应用焊接变形预测和控制技术,提前预测焊接变形情况,并采取相应的控制措施。例如,采用有限元分析软件对焊接变形进行预测,根据预测结果调整焊接工艺参数和焊接顺序,采用反变形法、刚性固定法等控制焊接变形,以提高焊接的精度。

3.4精度检测与调整

(1)采用高精度的检测设备

在舱口围的建造过程中,需要采用高精度的检测设备,如全站仪、激光跟踪测量系统等,对舱口围的尺寸精度、形状精度和位置精度进行检测。例如,在分段制作过程中,采用全站仪对分段的尺寸和形状进行测量,精度可达到1mm以内;在总组搭载过程中,采用激光跟踪测量系统对舱口围的整体精度进行检测,精度可达到2mm以内。

(2)及时进行调整和修正

在实际检测过程中,如果发现舱口围的精度不符合要求,应及时进行调整和修正。例如,采用火焰矫正法、机械矫正法等方法对舱口围的变形进行矫正,采用调整垫片、定位销等方法对舱口围的位置进行调整,以确保舱口围的精度满足设计和规范要求。

4结语

集装箱船舱口围精度控制是船舶制造过程中的关键环节,对于保障船舶的安全运营和高效装卸具有重要的意义。总之,集装箱船舱口围精度控制是一个复杂而重要的过程,需要船舶制造企业加强管理和技术创新,不断提高精度控制水平,为集装箱运输业的发展提供有力保障。

参考文献

[1]伍小瑜,王华,单志亮,等.中小型集装箱船舱口围精度要求及控制工艺要点[J].船海工程,2018,47(04):47-51.

[2]陈茂勇,陈正云.舱口围生产设计标准化探讨[J].造船技术,2015,(01):25-30.



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