- 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:舾装件在舰船制造过程中占有非常重要的地位,其装配质量直接关系到舰船的生产效率。不同的舾装件安装模式能够发挥出不同的作用,它可以极大地提升装配的效率和安全性。文章通过对船舶舾装件的装配过程的分析,阐述了其在装配过程中的一些见解,以期对造船装配有一定的借鉴作用,从而进一步提高船舶铁舾件安装质量。
关键词:船舶;铁舾件;预舾装;应用
Abstract: Outfitting parts plays a very important role in the process of ship manufacturing, and their assembly quality is directly related to the production efficiency of ships. Different outfitting parts installation modes can play different roles, which can greatly improve the efficiency and safety of assembly. Through the assembly process of the outfitting in order to improve the shipbuilding assembly and further improve the installation quality of the iron outfitting.
Key words: ship; iron outfitting; pre-outfitting; application
随着我国船舶制造业的快速发展,传统造船模式已日益显现出建设周期长、现场加工复杂等诸多弊端。为了迎接这一挑战,我国船舶制造业纷纷引进了零部件预舾装工艺。部件化预舾装是将船舶的铁舾件在工厂预制并装配成大型构件,并将其运至船舶建造现场进行安装。这样既可以提高生产效率,又可以保证产品的质量稳定可靠。本篇文章对船舶铁舾件部件化预舾装的应用进行分析,从而保障船舶建造整体质量及安全。
一、船舶舾装及船舶铁舾装概述
船舶舾装作业是船舶建造的一个关键环节,也是船舶生产建造的主要组成部分。船舶舾装是指在船体主体结构完工后,对其进行机械、电气和电子设备的安装,尽管它并不是船舶的主要组成部分,但它在船舶的整个系统中占有举足轻重的地位,它直接影响着船舶的整体作用和功能的发挥,所以,对其进行技术的研究显得十分重要。船舶舾装按照不同的位置可分为内外舾装,其中舵设备、锚设备及救生设备等属于外舾装,而舱室分隔及绝缘材料安装、船用家具与卫生设施制造及安装等则属于内舾装,也称居装。根据使用的舾装材料差异,船舶的舾装可以被精确地分为“铁舾”和“木舾”两大类别。具体而言,船舶铁舾装主要包含除船体和动力系统之外的所有金属配件。这些配件包括但不限于各类管路、设备基座、栏杆以及桅杆等。这些部件在船舶的整体结构中发挥着至关重要的作用,保障了船舶的顺畅运作和安全性能。通过这种分类方法,能够对船舶舾装的各个组成部分及其各自的功能进行有效的认识和区分[1]。
二、船舶铁舾件部件化预舾装技术应用
(一)部件化预舾装设计
部件化预舾装(如图1)是指以铁舾件为中心,将其预舾装至船体各部分的一种装配过程。因此,在对部件化预舾装进行建模时,必须同时兼顾船舶的预舾装和船舶的 DAP (设计和制造方案),并在设计阶段对其进行合理优化。其目的在于保证舾装件与相应构件之间的良好配合,进而提升舾装件的总体组装效率与质量。在施工过程中,如果舾装件不能直接在断面上完成,则必须等分段拼装完成后再进行。在这样的环境下,舾装件的安装将更为复杂,也将耗费大量的时间。组件化的预舾装可以被认为是一个细分的预舾装的产品。在分段之前,先把一些装配的中心工作推到分段,这样就可以把所有的舾装件都装在分段上。以船体分段为基础,确定部件化预舾装的形式。这样既可以提高作业效率,又可以保证装配时的精度与可靠性,进而提升船体整体的品质与性能[2]。
图1:部件化预舾装件
(二)部件化预舾装工艺的应用
预舾装是一种以舾装件为主的工艺,它是一种比较容易实现的工艺,主要是根据工程的具体要求和设计图纸,进行一系列的舾装。由于预制装配量比较大,预制件的材料分布一直是装配过程中的一个难题,如果能根据各阶段所需的物料分布,则可以有效地帮助预舾装件的顺利实施。在预舾装阶段,采用小组、中组和大组立的顺序。在船舶总装中,各部件的装配通常需要经过一系列系统的工序,才能保证最终的船体结构能够满足设计要求。首先,零部件被组装成较小的片段,这些片段是构成船体主要结构的基础单元。在这一阶段,各个片段会被精确地拼接和固定,从而形成结构上的基础单元。分段装配(如图2)一般是在装配车间进行,装配车间有专用的工装,保证各部件按设计要求准确装配。然后,通过分段拼装的船体构件,将进行大规模的装配。大拼接是将多个片段拼接为一个整体的拼接,需要高精度的拼接与调试,以保证各片段间的无缝连接与结构的稳定性。大组立工艺一般是在码头或者专业组装车间完成的,因为那里有足够的空间和设备来进行大的船体分段。
在船体组装的后续阶段,就是部件化的预舾装。部件化预舾装旨在将设备、管线、电缆等装配在船体分段上,从而提升装配效率和安全性。该流程一般是在装配生产线上进行,也可能是在装配现场有相关设备和人员的专用装配现场,以保证装配工作的效率和准确性。在预舾装阶段,应根据船舶的实际需要,对各零部件进行最优分配,以确保装配工作的正常进行。这涉及在适当的时间、地点对各舾装组件进行适当的调度,以防止由于分配不当引起的组装延迟或出现质量问题。另外,舾装件和分段的配合也是一个重要的方面。舾装件与分段之间的配合要认真进行,以保证其达到设计及质量标准。如果不能很好地配合,将会给以后的安装带来难度或者是质量上的问题,所以必须有针对性地做出调整和纠正[3]。
图2:船体分段装配
(三)部件化预舾装的应用优势
舾装件是一种以预舾装为核心的高精度舾装方法,其内部已经形成了一套完整的舾装流程,在进行预舾装时,需要根据实际需要进行相应的工作。在装配阶段,组件式预舾装源于分段式预舾装,但二者的工作重心有很大的不同,组件式预舾装在使用期间的主要优点有:
1.安全性高
传统的舾装施工作业往往要求较高的高空作业,从而加大了船舶舾装作业事故的危险性。但是,在部件化预舾装中,大多数的舾装件和部件都可以在现场预装配。这样既可减少工人在高空作业时的接触时间,又可减少作业时的危险性,保证施工安全。比如,将舾装件安装到地上,就能使工人在更加平稳的工作环境下工作,从而降低了在高处焊接时发生的安全事故。另外,由于舾装工作在地面上进行,可以大大降低脚手架等建筑设备的使用次数,进而提高总体安全水平。
2.预舾装效率高
由于大多数舾装工作都是在地面上进行的,所以建造的速度更快,更容易。尤其是当采用起重机来安装大型舾装件时,采用组件式的预舾装方式,可以极大地减少装配及调试的时间。起重机可快速地将已完成的预制舾装件搬运到指定地点,从而大幅缩短了手工作业的时间,同时也保证了大型舾装件的精确定位。另外,当部件的焊接不完整时,也可由起重机协助进行下一道工序的作业,从而可避免因等候而造成的时间浪费。这种高效率的预舾装模式,大幅缩短了整个工程的工期,保证了整个工程的进度[4]。
3.缩短工程项目周期
在传统舾装流程中,通常是在分段完成后再进行舾装作业,这就造成了大量构件的同步预舾装,从而延长了施工周期,影响了整个项目的进度。而采用预舾装的方式,则可以在分段前对装配组件进行装配,从而缩短预装配所需的时间。特别是在与分段工作相结合的情况下,可提早完成预装配,从而避免了因多个组件一起安装而导致的施工过程拥挤。这样,组件式舾装既可以优化施工次序,又可以避免由于各工序之间的不协调而造成的拖延,极大地提高了工程的进度。
4.节约成本
在传统的预制装配中,往往需要安装大量的脚手架及其他辅助设备,这会导致建造费用的提高,同时也会增加建造与维修人员的数量。同时,组件的预装配大部分都是在地上进行的,这样就减少了对诸如脚手架之类的设备的要求。这样就降低了设备的使用次数,降低了维修费用。另外,组件式预装配还可以缩短工作时间,节约劳动力,提高生产效率。通过对装配方式进行优化,可以提高装配的效率,并从人力、物力等方面提高整体经济性,达到节省工程造价的目的[5]。
结论:
综上所述,随着船舶行业的发展,作为舰船建造的一个重要组成部分的船体舾装件,其部件化预舾装也得到了不断的改进和发展。然而,部件化预舾装是当前船舶舾装件的一种重要形式,其在装配过程中具有明显的优越性,然而,对于某些装配环境的苛刻要求,部分船厂在实现时仍存在一定困难。伴随着造船业的持续发展,零部件化的预舾装工艺将会被进一步地优化和改进,这样才能使它的优点得以充分地发挥出来,使船舶舾装的生产效率和安全水平得到更大的提升,以此来推动造船业的更好发展。
参考文献:
[1]王健.船舶铁舾件部件化预舾装研究[J].船舶物资与市场,2024,32(05):48-50.
[2]赵志威.船舶铁舾件部件化预舾装的探讨[J].船舶物资与市场,2023,31(02):64-66.
[3]冯超,丁运来.船舶铁舾件部件化预舾装的应用与意义[J].船舶物资与市场,2022,30(09):30-32.
[4]张天柱.船舶铁舾件部件化预舾装的探讨[J].船舶物资与市场,2020,(10):47-48.
[5]储丙贵,黄志华.船舶铁舾件部件化预舾装的研究与探讨[J].广东造船,2018,37(02):64-66+63.
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