船舶建造精度控制方法

船舶建造精度控制方法

薛中峰

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摘要：中国的造船工业发展很快，这对航运工业的发展起到了很好的支持作用。船舶的制造精确度不仅直接影响着整个船舶的制造质量，而且还直接影响着船舶工业与航运工业的发展。在现代交通运输业和造船业竞争日趋激烈的情况下，提高造船精度显得尤其重要，从而确保船舶的质量满足航运的要求。因此，船舶制造企业必须加强对船舶制造过程中的误差问题的关注，采用先进的技术与手段，以提高船舶制造过程中的误差控制水平。在船舶制造过程中，必须不断地改进其制造过程，以确保船舶制造质量。

关键词：船舶建造；精度管理；控制方法

引言

在船舶的制造过程中，实施有效的精度控制非常重要，它不仅会影响到建造质量，而且还会对造船业乃至全球航运工业的发展产生重大影响。提高船舶建造的精确性，可以保证生产的安全，提升建设质量，降低成本。要使船体在制造中的各个环节都得到很好的处理，从而使累计的误差降至最低，从而达到对船体的精度的有效控制。同时，在每个过程中，要注意到精度的问题，并采取相应的控制措施，防止出现错误。本文阐述精度控制的重要性，深入分析了各种控制方法和具体内容。

1船舶建造的发展

1.1船舶建造的特点

船舶建设是一项综合性的工程。造船过程中涉及到许多过程，如钢材前处理，数控切割，加工等。等建筑完成后，还要对其进行最终的精密检测，以确保最终的验收。在建造船只的过程中，需要按照起重机的性能以及船只的构造特点来进行船只的设计，并且制定出一套完整的计划，并制定出一套完整的制造工艺。舰船结构复杂，需要进行热处理、冷加工、焊接等工序，造成了舰船的尺寸、结构、外形等误差，给舰船的精度控制带来了困难。针对船体建造的这种特性，必须进行精密控制，减少施工中的误差，防止出现质量问题。

1.2重要意义

目前大多数中国造船企业非常重视建造的精度控制技术，这些企业以建造精度为控制目标，通过精度控制技术和适当的建造工艺实现对不同部件的控制。此外，一部分中国造船企业还会学习国外先进造船技术和精度控制技术，在造船过程中进行更加全面的检查和验证，这样能够确保船舶的质量，以及在使用时的可靠性。通过先进的精度控制方法，合理设计控制的流程，以此来分析建造时会出现的误差和热变形，然后在进行有效的控制，来降低误差的数值，确保建造的精度。加强对控制方法的研究，并且正确使用到生产当中，能够把误差控制在合理范围内，使得船舶性能符合要求，也能够具有较高的安全性。基于有效的控制手段，能够降低人力物力的投入，提升建造的效率，并保障船舶的高质量，减少操作过程中的差错和误差。在使用时，能保证船上旅客和货物的安全，提高船舶运行效率，有助于提高我国造船业在国际造船市场上的竞争优势。

2.造船精度控制内容及实施方法

2.1胎架制造

胎架不仅是精密施工的基础，还是船舶建造的基础，除了能使建造工作保质保量的完成，还在精度控制方面有着关键作用。胎架中几毫米的误差往往会导致产生十几毫米或几十毫米的误差，特别体现在艏艉线型变化较大时。胎架需具备足够的强度、稳定性和连通性，胎架模板的尺寸要精确。同时，在进行胎架装配时，也要注意精度问题，这会影响船舶的质量。在装配的过程中，要保证贴合度良好，完成后的外板应当是平顺的，在后续进行合龙的过程中，接缝同样要保持平顺。制造胎架时，需要根据上胎的规格参数，对胎架做出合理的调整，确保它能够承载上胎的重量，这样能避免在建造中出现变形的问题。确保片体进入胎架的准确性，能保障流程的安全性，也避免了在装配时存在过大的偏差，从而提升建造的精度，对提高船舶的质量和建造效率都有重要作用。

2.2增加补偿量和余量

传统造船业采用增加补偿量和余量的方法来实现船舶建造的完整性，并得到了广泛的发展与应用。船舶上面的构件经过多道工序处理后，它的理论尺寸就会有一定改变，并且一般都是会缩小的，所以在下料的过程中，必须给构件适当的加一定余量。在焊接等工序中，构件会出现收缩变形的问题，使它的总体尺寸发生变短，所以在下料的过程中，要增加一定补偿量，避免出现误差问题。无论是余量还是补偿量，在进行加工、装配以及焊接的过程中，都需要增加，以平衡建造的精度。两种参量它们的差别是：补偿量的量值和构件发生的形变值基本等同，所以量值一般较小，而余量的量值都是偏大的。在增加补偿量后，能够将之前所有工序中，产生并累计的收缩值全部抵偿掉，这样一来在制造完成后，构件尺寸就可以满足精度要求。而余量在增加后，后续的工序中要将其切除，但补偿量不需要，可以直接保留下来。增加余量的工艺简单，而补偿量不仅工艺复杂，还要求通过精密计算来得出量值。

2.3划线环节

在制造建造阶段，先拼板，后划线。划线时，需要考虑焊接收缩量、补偿量及余量，保证结构在焊接后达到理论尺寸，符合报验标准。拼板、小组立、中组立、大组立、总组及搭载等阶段均含有划线步骤，目的在于控制船舶的建造精度。在设计阶段通常需要设计检验线、合龙缝对合线和100mmMark线等，这些线是保证造船精度的重要部分。在每道工序结束后，工人都需要报验，等到报验合格后，建造才能够继续，否则就必须进行重修，等到合格后才能开始后续工序。检验线和合龙缝对合线需要敲制洋冲点，以便于后续划线工作。

2.4构件焊接

船舶各部件的焊接工艺是一项关键技术。良好的焊接工艺可有效减少后期返工时间、提高成品质量、提高工作效率。为保证焊接作业的质量、控制焊后残余应力，船舶各部分需要按特定的顺序进行焊接，使构件满足强度要求。焊接前可由相关人员进行变形和残余应力的数值仿真和物理试验，针对焊接残余应力高的部位提出具体的解决方案，并提醒现场人员在监督过程中提供这些数据。

2.5船体运输

在制造完成后，需要分段运输船体，这包含吊运和水平运输。在吊运时，必须要注意检查是否做好必要的加强工作，并结合需要吊装构件的参数，选择正确的吊运手段。同时，使用的吊具要经过检查，确保其质量规格符合要求。也要保证构件和胎架是彻底割离的，焊接也必须要牢靠。钢丝绳与钢板边缘处应垫以方木、半圆管或角钢以防变形和钢丝绳断裂。船体构件要正确摆放，如果是特殊的平面构件，则要保证摆放时受力均匀，避免出现变形问题。若构件在吊装后产生变形，必须及时消除，以满足船舶建造的精度要求。

结语

在船舶建造时，应当用科学的方法，实现对精度的合理控制，这样能够尽可能减少误差，避免后续进行大量修正工作，以间接提升建造的效率、质量。现代造船业中，更加重视精度控制，并将其作为核心的环节。然而，当前的造船厂中，普遍是设备先进，而精度管理上都做的不够好。这是因为他们更重视建造的效率，而没有去关注其它问题。由于精度缺少管理，造成了建造误差偏大，使得建造的质量低、工期长，这对行业的影响很大，所以落实精度控制势在必行。

参考文献：

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[3]柴崇.船舶建造中推进系统设备安装精度控制研究[D].大连理工大学，2015.