一种船舶建造中的肋板拉入方法

摘要

本发明涉及一种船舶建造中的肋板拉入方法，该方法包括如下步骤：按照船舶精度要求切割肋板外形和肋板贯通孔；按照精度要求制作纵骨；拼焊内壳板，装焊纵骨；将内壳板上拉入第一面肋板，焊接组成内壳部件；测量上述内壳部件，并对第一面肋板进行刚性加强；在内壳部件上布置吊环；制造并在胎架上固定外板部件，利用起重设备吊拉吊环将所述的内壳部件翻身，使肋板的上贯通孔与外板部件的纵骨端头对齐，将内壳部件的第二面肋板拉入；确定焊接工艺，焊接内壳部件和外板部件，形成完整的船体分段。利用本发明的方法在单面肋板拉入法的基础上进一步提高肋板拉入精度，使得船舶分段制造中大大减少补板用量，提高分段制造的生产效率。

说明书

技术领域

本发明涉及船舶建造，特别涉及到一种用于船舶建造的肋板拉入方法，该方法用于船舶平直分段制造中，可以大大节约补板，提高建造效率。

背景技术

目前船舶平直分段制造过程中常用的肋板安装方法主要有两种：

一、肋板插入法，即是肋板贯通孔尺寸大于纵骨面板尺寸的R型切口，然后将肋板插入到纵骨片段，最后装焊补板。这种传统的装配方法需要大量的补板，浪费大量的钢材、焊材以及劳动力，而且装配效率低，降低船体结构的疲劳强度。

二、单面肋板拉入法，即肋板靠内壳板一面贯通孔设计成与纵骨外形一致，将肋板从纵骨端头拉入到相应肋位上；而外板面仍然采用肋板插入法。这种方法是双面肋板拉入法的基础，但是仍然需要大量的补板。

现有技术中涉及到单面肋板拉入法的技术资料主要有申请号为200610147622.2的中国发明专利申请《肋板拉入法》。该专利申请中公开了单面肋板拉入法，具体方案是：纵骨的下料和制作；校核纵骨安装线；检查纵骨安装精度；检查肋板切割精度；安装肋板下口槽钢；将肋板穿入肋骨；确定焊接工艺进行焊接。上述方法即为单面肋板拉入的基本步骤，在船舶建造实践中，单面肋板拉入法虽然较肋板插入法有进步，但仍就不能适应船舶建造进度要求，存在低效和浪费补板的问题，需要对单面肋板拉入法进行技术改进，达到船舶分段的精确建造和高效建造。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种船舶建造的肋板拉入方法。利用该方法在单面肋板拉入法的基础上进一步提高肋板拉入精度，使得船舶分段制造中大大减少补板用量，提高分段制造的生产效率。

本发明的技术方案如下：

一种船舶建造中的肋板拉入方法，包括纵骨的下料和制作；校核纵骨安装；检查纵骨安装精度；检查肋板切割精度；安装肋板下口槽钢；将肋板穿入纵骨；确定焊接工艺进行焊接，该方法包括如下步骤：

第一步、按照船舶精度要求切割肋板外形和肋板贯通孔；

第二步、纵骨下料，使用门式切割机将纵骨的面板、腹板从钢板上切割下来，并按照精度要求制作纵骨；

第三步、拼焊内壳板，在内壳板上装焊纵骨；

第四步、在内壳板上自纵骨的端头拉入第一面肋板，焊接该第一面肋板与内壳组成内壳部件，多档肋板分别依次拉入；

第五步、测量上述内壳部件，并对第一面肋板进行刚性加强；

第六步、在内壳部件上布置“吊环”，吊环的设置是为了起重设备吊拉内壳部件；

第七步、先在胎架上固定外板部件，将所述的内壳部件翻身，使肋板的上贯通孔与外板部件上的纵骨端头对齐，将内壳部件的第二面肋板拉入；

第八步、确定焊接工艺，焊接内壳部件和外板部件形成完整的船体分段。所述第一步中肋板外形切割和肋板上贯通孔、下贯通孔切割的精度要求如下：

①肋板外形尺寸切割允许偏差：长度为10m的肋板，长度偏差不大于±2mm，高度偏差不大于±1mm；

②肋板贯通孔间距切割精度允许偏差：10档纵骨，肋板两端纵骨孔的距离±2mm，极限±3mm；

③肋板截面的切割精度偏差d不大于±1mm。

所述第二步中纵骨制作的精度要求如下：

①面板的倾斜度偏差a小于±1.5mm，腹板与面板安装理论线偏差b小于±1mm；

②面板不平度：每2m±1mm；

③直线度每2m±1.0mm，整根±1.5mm。

所述第三步中内壳板拼焊和纵骨装焊的精度要求如下：

①主板拼板前按拼板对合线定位，校核无误后，采用FCB法焊接；

②纵骨安装前用钢尺对安装线进行校核，校核无误后，按纵骨安装理论线定位安装，安装线尺寸公差为±1mm，每10档累计偏差不大于±3mm；

③纵骨的装配公差为±1mm，纵骨腹板与面板垂直度偏差C小于±1mm，最大为±2mm。

所述第六步上“吊环”的位置要求为：

①能快速翻身、脱钩；

②受力均匀，使第一面肋板拉入完成的内壳板部件不变形；

③吊点位置要适合第二面肋板拉入。

所述第八步中焊接工艺要求为：

①间隙≤3mm       不改变焊脚尺寸；

②3mm≤间隙≤7mm  增加焊脚尺寸a-3；

③7mm≤间隙≤12mm   开单面坡口30度，陶瓷衬垫焊；

④间隙≥12mm        加补板贴装。

相对于上述现有技术，本发明的船舶建造中的肋板拉入方法具有如下优点：

1、由于本发明的双面肋板拉入法在297,000DWT VLCC首制船上全面实施，使现有生产流水线达到了最大程度的发挥，并且建造质量也得到了船东和船级社的认可。

2、双面肋般拉入法成功的省去了大量的补板、节省了钢材、焊材，同时也提高了建造质量。

3、实践证明，双面肋板拉入法也大大减少了劳动力及劳动强度。

附图说明

图1是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的作业流程示意图。

图2是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的肋板贯通孔的形式示意图。

图3是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的贯通孔间距的切割精度示意图。

图4是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中肋板截面的切割精度示意图。

图5是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中纵骨面板与腹板的装焊偏差示意图。

图6是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中腹板与主板的垂直度误差示意图。

图7是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中肋板与纵骨间焊接工艺要求示意图。

图8是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中组装完成的内壳部件的结构示意图。

图9是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中将内壳部件和外板部件组合的示意图。

其中，

1—肋板     2—纵骨     21—面板    22—腹板

3—主板     4—外板部件 5—水密补板 6—陶瓷衬垫

7—切割部位 8—补板     9—卷扬机   10—龙门吊车

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明船舶建造中的肋板拉入方法做进一步的详细说明，但不能以此来限制本发明的保护范围。在297，000 DWT VLCC大型油轮建造过程中，我们采用了本发明的肋板拉入方法。

与现有技术中的单面肋板拉入法部分相同，本发明的船舶建造中的肋板拉入方法，大致也包括有纵骨的下料和制作；校核纵骨安装；检查纵骨安装精度；检查肋板切割精度；安装肋板下口槽钢；将肋板穿入纵骨；确定焊接工艺进行焊接。在上述基础上，本发明的方法如图1所示，图1是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的作业流程示意图。由图可知，本方法主要包括如下步骤：

第一步、按照船舶精度要求切割肋板外形和肋板贯通孔，肋板的下端和上端均有与主板上纵骨相对的贯通孔，即为上端为上贯通孔和下端为下贯通孔，肋板上的贯通孔与纵骨一一对应，编号确保每个贯通孔与纵骨精密配合；

第二步、按照精度要进行纵骨下料和纵骨制作，使用门式切割机将纵骨的面板、腹板从钢板上切割下来，纵骨由腹板和面板垂直固定组成，由腹板的一端垂直固定在面板上，面板的宽度与相应位置的贯通孔相对应，以保证安装精度；

第三步、拼焊内壳板，在内壳板上装焊纵骨，腹板的另一端垂直固定在主板的划定位置；

第四步、将内壳板上的纵骨一端的端头对准肋板上的下贯通孔，拉入肋板，若有多档肋板，则需要逐个拉入，由于是肋板的一个端面拉入至内壳板上，则可称为此处为第一面肋板，焊接该第一面肋板与内壳板，固定后组成内壳部件，内壳部件的结构如图8所示，图8是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中组装完成的内壳部件的结构示意图，图中底面为主板3，固定在主板3为平行设置的多个纵骨2，从纵骨一端的端部垂直拉入到纵骨2上，使其处于主板3的划定位置，并垂直于主板面的为四档肋板1，肋板1上的贯通孔内为纵骨2的面板；

第五步、测量上述内壳部件，特别是肋板的外板面贯通孔的间距，并对第一面肋板采用20号槽钢进行刚性加强，放置翻身过程中变形；

第六步、在内壳部件上布置吊环，布置吊环的目的是为了方便起重设备吊拉该内壳部件进行后续操作；

第七步、先在胎架上固定外板部件，所述的外板部件装焊有纵骨的外壳板，利用起重设备吊拉吊环使内壳部件翻身，此时内壳部件上肋板向下，使肋板的上贯通孔与外板部件的纵骨端头对齐，将内壳部件的肋板拉入到外板部件上，此时的肋板另一端面拉入到外板部件上，称为第二面肋板，内壳部件和外板部件在第一面肋板拉入后的结构如图9所示，图9是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中将内壳部件和外板部件组合的示意图，图中的内壳部件由三台卷扬机9配合300T龙门吊车10翻转和吊拉内壳部件，主板3上设置有吊环以配合吊拉，外板部件4上的T型材穿于肋板1上的上贯通孔中；

第八步、确定焊接工艺，焊接内壳部件和外板部件，形成完整的船体分段。

根据船舶建造的技术要求，在利用本发明的方法建造船舶时，需要符合如下技术要求：

在第一步中，肋板外形切割和肋板上贯通孔、下贯通孔切割的精度要求如下：

①肋板外形尺寸切割允许偏差：长度为10m的肋板，长度偏差不大于±2mm，高度偏差不大于±1mm；

②肋板贯通孔间距切割精度允许偏差：10档纵骨，肋板两端纵骨孔的距离误差不大于±2mm，肋板上贯通孔的结构和距离要求如图2和图3所示，图2是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的肋板贯通孔的形式示意图，图3是本发明船舶建造中的肋板拉入方法的贯通孔间距的切割精度示意图，肋板上贯穿孔分为水密贯通孔和非水密贯通孔，结构均是中间为近似椭圆形，中间有缝隙连通于肋板端部，中间部位的近似椭圆形孔内穿纵骨的面板，中间的缝穿纵骨的腹板，在实践中水密贯通孔采用本发明的方法时需要有水密补板5，如图1中的a图所示，图1中的b图则为正常的非水密贯通孔；

③肋板截面的切割精度偏差d不大于±1mm，如图4所示，图4是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中肋板截面的切割精度示意图。

在第二步中，纵骨的基本结构为T型材，包括垂直固定在一起的面板和腹板，纵骨的结构和精度要求如图5所示，图5是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中纵骨面板与腹板的装焊偏差示意图，T型材采用门式切割机下料，下料完毕后，面板21自由边及端面处理光顺，面板21与腹板22的拼装采用T型材流水线，制作完成后检查质量，保证满足精度要求，纵骨2制作过程中的精度要求如下：

①面板21的倾斜度偏差a小于±1.5mm，腹板22与面板21安装理论线偏差b小于±1mm；

②面板21不平度：每2m±1mm；

③直线度每2m±1.0mm，整根±1.5mm。

在第三步中，内壳板拼焊和纵骨装焊的精度要求如下：

①主板1拼板前按拼板对合线定位，校核无误后，采用FCB法焊接；

②纵骨2安装前用钢尺对安装线进行校核，校核无误后，按纵骨安装理论线定位安装，安装线尺寸公差为±1mm，每10档累计偏差不大于±3mm；

③纵骨2的装配公差为±1mm，纵骨的腹板22与面板21垂直度偏差C小于±1mm，最大为±2mm。

在第六步中，内壳部件上的吊环设置的位置要求为：

①能保证内壳部件快速翻身，并易于起重设备脱钩；

②受力均匀，使完成第一面肋板拉入完成后内壳部件不变形；

③吊点位置要适合第二面肋板拉入。

在第八步中，内壳部件和外板部件焊接工艺要求如图7所示，图7是本发明船舶建造中的肋板拉入方法中肋板与纵骨间焊接工艺要求示意图：

①间隙≤3mm            不改变焊脚尺寸；

②3mm≤间隙≤7mm       增加焊脚尺寸a-3；

③7mm≤间隙≤12mm      开单面坡口30°，加陶瓷衬垫6进行焊接；

④间隙≥12mm       加切除多余的切割部位7，贴装补板8。

上述本发明的方法应用在船舶的平直分段建造当中，在精确加工肋板和纵骨的基础上，严格控制装焊顺序，在平直分段内壳板面和外板面均无需补板，若存在水密肋板只需要在纵骨面板处安装水密补板即可。