招商局金陵船舶(江苏)有限公司,江苏 扬州 211400
摘 要:
滚装船的特点就是存在较多滚装设备、坡道盖相关分段,其坡道盖对应位置结构形式,工作原理较为复杂。且对应的滚装设备位置结构精度要求高、控制难度大。为了提高坡道盖对应分段的精度质量,减少和避免后续合拢搭载过程中造成开调返工,制定建造全过程尺寸链控制方案和项目内容,将合拢搭载阶段精度标准和误差进行分解,从最终的结果需求分解到建造过程允许的误差范围,最终确保滚装船坡道盖相关分段的精度质量管控。
关键词:滚装设备;策划方案;精度控制;基准;
0 引言
在前期建造的车滚船中,由于对滚装设备位置结构,未引起高度重视,在坡道盖安装及调试阶段均出现坡道盖相交面的结构平整度误差、开口尺寸误差、插销座位置精度误差导致橡皮压紧、插销锁紧无法满足要求,造成分段在合拢阶段结构存在不同程度的错位和开调问题产生。
为进一步提高坡道盖相关分段的精度控制,减少后期的开调返工。本文以7800滚装船为研究对象,梳理并制定7800坡道盖区域分段的关键点,制定建造阶段控制方案和项目内容,将合拢阶段精度标准和误差进行分解,从最终的结果需求分解到建造过程允许的误差范围,即从合拢阶段的±4mm到分段建造阶段±2mm、再到组立预制阶段2mm标准。从小组立预制到分段建造、合拢搭载整个过程的管控,有效的保证7800滚装设备坡道盖位置精度质量,确保了滚装设备的顺利运行。
1 建造过程精度控制分析
7800系列船机舱三甲板在FR16~FR87范围内为活动坡道盖及相关附件安装区域,该对于固定甲板、边舱甲板与活动坡道相接的四周沿口边口600mm范围的平整度要求为±2mm。对于有水密要求的3甲板的活动坡道压条垫板的平整度要求为±2mm,
此范围内中组总段E03、E04船体结构需满足与活动坡道盖相交的结构平整度,3甲板坡道盖有两块构成,坡道盖跨越10组分段合拢,详见图1。依照合拢工艺以及后续坡道盖使用精度满足规范,坡道盖与结构压槽位置要求:测量甲板沿口水平度,在甲板沿口1000范围内,水平度±4mm,而在下口(距基线8940)位置为坡道盖压条,此处平整度按2米/2mm,整个水平度±4mm,对于坡道长度约40m长的位置,保证整个水平度±4mm,其难度较大。
对于3、6甲板位置有坡道盖的涂装组立,在建造、合拢时需控制与坡道盖相交位置四周沿口600mm 内平整度,平整度为1000/±2mm,整体±5mm,详见图2
图1 图2
2 制定精度控制策划方案
7800系列船第三层甲板坡道盖一共由10个分段共同组成,坡道盖位置存在坡道压槽,其平整度、直线度精度要求较高,必须控制在±2mm,见图3、图4位置。从前期策划开始对控制要点进行策划准备,并根据策划方案在建造过程中通过对班组培训,以及与生产建造过程管控。
图3 图4
2.1 制定涉及滚装设备结构控制的控制方案,见表1
根据设计图纸,对涉及坡道盖压槽位置的分段进行梳理,梳理出对应的分段明细,并在过程建造中有针对性的开展控制和管理工作。由于最终产品精度质量较高,在每一道生产工序都会产生累计公差,为了将公差控制在最小范围,需将合拢阶段精度标准和误差进行分解,从最终的结果需求分解到建造过程允许的误差范围,即从合拢阶段的±4mm到分段建造阶段±2mm、再到组立预制阶段2mm标准。
表1
2.2 制定轴舵系分段定位方案
坡道盖位置靠近轴舵系分段,在即满足轴舵系精度要求又满足坡道盖水平和尺寸精度要求,在轴舵系合拢前提前策划制定轴舵系定位方案,,见表2。
表2
3 建造精度质量控制
3.1 组立建造精度控制
在小组立建造过程中,对涉及坡道盖压槽结构位置的分段进行重点管控,根据方案以及分段明细梳理出每个分段对应的压槽位置结构明细,并将明细告知内业组立施工现场,确保压槽位置结构精度满足2mm要求.
在分段组立建造阶段,为了确保压槽组立预制直线度控制在2mm范围,在组立分段建造前,进行专项培训,提前告知分段控制重点,并在分段预装阶段开始过程管控,并以压槽位置结构作为分段控制基准。最终,确保压槽组立预装直线度、水平度控制在2mm范围,见图5
图5
3.2 合拢搭载精度质量控制
3.2.1 明确中合拢、大合拢将诶短坡道盖压槽精度质量控制要求,见表3
表3
3.2.2 从中合拢、大合拢定位阶段,开始对压槽位置平整度、直线度精度进行控制。
1)坞墩强度方面管控,坡道盖总段下方的EB01~HB01分段定位合拢后所有坞墩的枕木敲实,主机座下方区域需采用刚性坞墩,确保区域机舱底层分段的强度。
2) 合拢定位过程管控
① 涉及坡道结构分段ED14PS合拢
ED14P/S单分段定位测量四角水平,左舷测量甲板面L0纵壁及舷侧首尾四角水平。ED14右舷如上图点纵壁现场测量不便,测量甲板面的距中5678mm及舷侧水平。合拢ED14P/S以单边的首部端面建立坐标系测量定位另一侧分段,在分段总宽大6-12mm的前提下,调整满足坡道盖的宽度要求。依据合拢工艺的要求,合拢搭载方案应当综合考虑坡道盖压条处点的水平半宽数据,给出分段合拢口测量点相应的水平半宽数据。
② 涉及坡道结构分段ED2122中合拢
用ED14P/S首部端面的舷侧点两点(图7中X:81547 Y:17000 Z:9300指示的点,次点也是分段测量的转换点、关键点)建立中心坐标系,用作分段后续定位ED23PS,坐标系的X、Y、Z值的设定,充分考虑到坡道盖的数据,使分段和坡道盖的数据都在合理的规范内,合拢的搭载方案应当综合考虑到整体坡道盖压条处点的水平及宽度,给出ED23PS合拢口应该测量点的X Y Z的具体数值。综合GR1/2 和DF的数据分析,ED14ED23 (ED2221)纵壁纵向首尾加放低5-7mm的反变形量。
通过测量坡道盖水平的定位、焊前、焊后,中间有超出标准的及时调整水平至要求内。
③ 大合拢定位
ED14 ED23/ED22/ED21的大合拢,相比较中合拢,控制的难点在分段的大合拢坡道盖水平的控制,分段整体吊合后,作为一个整体,包括吊码设置位置,分段只能四角调平,中间的水平没有办法保证,这也是坡道水平超差的主要原因(左右超差较多)。建议分成PS两组合拢,可以较好的控制坡道盖水平及半宽,后续已按照优化建议实施。
④ 在轴舵系分段合拢时,首先确保满足轴舵系精度要求,同时兼顾坡道盖位置的平整度和尺寸精度要求。
3)焊接顺序方面管控,确保坡道盖相关的总组段E03和相关分段大合拢前,下方的HB01~EB01均电焊完。坡道盖相关分段的装焊顺序为:ED14PS区域(FR99#-FR108#)→E04(FR54#-FR78#)→ED23PS(FR81#-FR96#)
4)保型工装方面,分段吊合前也按要求在坡道盖开口处增加横向保证支撑,以防止后续的装焊和吊运导致的精度偏差。
4 项目实施效果
焊接过程中通过对焊接顺序的管控,分段合拢缝焊接完工后,坡道盖压槽位置结构水平精度控制在±4mm,有效确保了坡道盖压槽位置精度质量。
5 结语
通过对涉及坡道盖组立、分段、中合拢、大合拢建造过程的跟踪控制,将高精度要求从合拢阶段向建造阶段倒推控制,制定建造全过程尺寸链控制方案和项目内容,在7800坡道盖压槽位置精度质量得到有效控制,现场开调、修正量已得到明显改善,提高了现场质量、推动了生产进度,缩短船坞周期。同时,为今后滚装船的建造积累了宝贵的数据经验和技术支持。
参考文献:
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