一种内河船舶的建造方法

摘要

本发明提供一种内河船舶的建造方法，包括以下步骤：（1）将船体划分为船首部、船尾部、前舱壁、后舱壁、左舷侧、右舷侧和船底部共七大件；（2）在船台上建造船底部大件的外底板，但不装焊内底板；其余大件在车间或加工平台上装焊成大件；（3）在船底部大件的外底板上吊装前、后舱壁，接着吊装左、右舷侧大件，然后焊接船底部大件的内部结构、吊装并焊接内底板，最后吊装船艏部及艉部。本发明采用大件建造方法，不仅具有分段装配的一切优点，与分段船台建造法相比，还缩短了船台周期，减少了高空作业范围，改善劳动条件；同时，具有总段建造法除舾装外的其它优点,并克服了总段建造法环形焊缝多的弊端；尤其适用于平行舯较长的内河船舶。

说明书

技术领域

本发明属于船舶建造领域，具体的提供了一种内河船舶的建造方法。

背景技术

现有的船舶建造方法包括整体建造法、分段建造法和总段建造法等。

整体建造（又称散装建造法），是将制作好的零部件直接运送到船台上进行装配，焊接成整艘船体的方法。它存在占用船台周期长，劳动条件差，生产成本高等缺点。目前，只有起重能力低的船厂仍然采用整体建造方式造船。

分段建造法是把事先在车间或加工平台上，将零部件焊接成各种分段，并将分段吊运到船台上装配，焊接成整船船体的方法。分段建造方式扩大了施工面积，变大部分高空作业为平面作业，装焊工作可在俯焊位置上进行，扩大了自动焊、半自动焊的应用；可为组织专业化及流水线生产提供了条件；可在车间或加工平台上制作分段，改善了劳动条件；缩短了船台周期。

总段是指对主船体向船长方向进行横向划分所形成的各环形总段（一般总段由底部、舷侧、甲板和舱壁分段组成），然后将预先装焊好的各总段组装焊成完整船体的船台装配焊接方法。该方法的优点是大部分的装焊工作能在车间或工作平台制造成总段，舾装工作，机电设备安装以及密性试验等大部分作业也在此阶段完成，因而充分扩大了舾装工作面，有利于开展平行作业和缩短船舶建造周期。

内河船舶一般为双壳结构，具有船首形状多样（直立首，前倾首，飞剪型首，球鼻首，纵流型首，破冰型首等）、平行舯体较长、方形系数Cb较大、船宽较宽等特点。所述平行舯体是指设计水线下各横剖面面积和形状均相同部分的船体段。其主要参数为平行舯体长度占船长的百分数e/L（e为平行舯体长度，L为船长)，现有内河货船的e/L》0.7～0.8；平行舯体较长，可防止载荷集中而产生的应力集中现象的发生。所述方形系数是指与基平面相平行的任一水线面（常指设计水线面）以下，船的型排水体积（V）与对应的船长L,船宽B和平均吃水线d的乘积所表示的长方体体积之比，即Cb=v/LBd。方形系数Cb表征船体水线以下部分的丰满程度。低速船、载重大的船，Cb较大，内河货船的Cb≈0.85～0.90，主要是从综合经济效益考虑。

内河船舶采用分段建造法船台周期仍较长，高空作业范围仍较大；采用总段建造法存在大合拢的环形焊缝多、容易产生应力集中等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供一种内河船舶的建造方法。

本发明的技术方案：一种内河船舶的建造方法，包括以下步骤：

（1）将船体按船长方向划分为船首部、船中的平行舯体和船尾部，其中，船首部、船尾部各为一大件，平行舯体划分为前舱壁、后舱壁、左舷侧、右舷侧和船底部五大件，总共七大件。

（2）在船台上建造船底部大件的外底板，但不装焊内底板；其余六大件在车间或加工平台上装焊成大件。

（3）在船底部大件的外底板上吊装前、后舱壁并固定好，接着吊装左、右舷侧大件并固定，接着将前、后舱壁和左、右舷侧大件与所述内底板焊接；然后焊接船底部大件的内部结构、吊装并焊接内底板，最后吊装船艏部及艉部并焊接。因双层底的高度有限，后装内底板可改善双层底内构件焊接的施工条件，从而加快施工过程，减少了施工人员。

优选的，步骤（2）中，所述大件由零部件直接装焊成大件或先由零部件装焊成分段，后由不同分段组装焊成大件。直接装焊成大件的制造过程与分段装焊相同：铺板并焊接板缝，接着划纵构件、横构件安装线、装焊纵、横构件并焊接内部构件与板之间的角焊缝，然后进行大件或分段的翻身并进行清根（扣槽）及封底焊，矫正后划大件或分段轮廓线和定位线并进行检验（结构性验收）。

优选的，步骤（2）中，船首部采用正装法装焊，船尾部采用倒装法装焊。

优选的，步骤（2）中，相邻两块大件的连接处预留交错楔筋。避免大件与大件焊接时焊缝过于集中而引起应力过于集中的问题。

优选的，步骤（2）和步骤（3）中，船底部和左、右舷侧大件的板缝使用埋弧焊，其余部分使用二氧化碳气体保护焊。

优选的，步骤（3）中，吊装左、右舷侧大件时，在主甲板位置处加焊两道横向临时加强梁加以固定。

优选的，步骤（3）中，吊装各大件时，用两台或两台以上的大吊车形成多个着力点同时起吊，控制起吊力均匀一致、大件重心平衡；避免大件在吊装过程中变形，使大件与船底部合拢以及与横向大件间的合拢尺寸误差在允许范围内。

本发明采用大件建造方法具有分段装配的一切优点，与分段船台建造法相比，还缩短了船台周期，减少了高空作业范围，改善劳动条件，同时，具有总段建造法的一些优点（大部分的装焊工作能在车间或平台上完成，有利于开展平行作业和缩短船台周期）,并克服了总段建造法环形焊缝多的弊端，只有首、尾部大件与平行舯体的五大件组成的船中总段合拢之处有两道环形焊缝，且其两道环形焊缝远离船舯0.4L范围，并可采用以往木质船舶建造工艺中的避距方法保证纵向强度，予以克服，即在大件上采用板材避距方式，将环形焊缝改变为非环形焊缝，避免应力集中。

与传统的整体建造法相比，具有以下优点：

1、焊接质量提高，提高船舶整体强度

船底部和左、右舷侧大件的板缝都能使用上了埋弧焊，其余部分使用二氧化碳气体保护焊。在整个焊接系统中，使用船舶大件建造，使大部分焊接都在俯焊状态下进行，增加了焊弧稳定性，焊沟深度增加，焊料和板材融合性好，沟中熔液流动性好，提高了焊缝的内在强度和外在的美观度，焊接质量提高，提高船舶的整体质量延长使用寿命。

2、改善劳动条件、降低劳动强度、提高劳动生产率

大件建造使得在装配上原来十几个工人抬一块钢板装配的时代过去了，大多数都能平置装配，避免高空装配的危险。由过去的仰焊改为俯焊，改善了劳动条件，大大降低了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。

3、节约能源、节约原材料、节省造船厂平面与空间

大件建造比传统整体建造节约能源氧气、丙烷气等能源节约20%，其原因在于大多数钢板都能平置装配，减少钢板的弯曲，就不再用水火技术来修正；同时节约搭架等原辅材料。把先建好的货舱区双层船底部分作为建造施工平台，不占用船底平面外的施工空间，节省了造船厂的公用平面与空间，使厂区生产井然有序，提高了整体工作效率与环境质量。

4、降低成本缩短工期，经济效益可观，社会效益显著

船舶大件建造工艺由于节约能源，节省原材料，因此建造成本下降。又由于大件建造改善了劳动条件，劳动生产率的提高和施工工作面的优化，缩短建造工期可达37%以上至50%之间，经济效益可观，社会效益显著。

具体实施方式

下面以一艘1500吨级的内河货船建造为例，进一步阐述本发明。

（1）将船体按船长方向划分为船首部、船中的货仓区和船尾部，其中，船首部、船尾部各为一大件，货舱区划分为前舱壁、后舱壁、左舷侧、右舷侧和船底部（双层底）五大件，总共七大件。

（2）分别编制这七大件的建造工艺和搭载顺序。其中，在船台上建造船底部大件的外底板，但不装焊内底板；若船台周转不来，也可在平台上装焊好外底板后再吊运到船台上。其余六大件在各个平台上装焊，各大件平行作业，缩短船台周期，提高工作效率。船首大件采用正装法建造，船尾大件采用倒装法装焊。各大件用零部件直接装焊成大件，其制造过程与分段装焊相同：铺板并焊接板缝，接着划纵构件、横构件安装线，装焊纵、横构件，并焊接内部构件与板之间的角焊缝，然后进行大件或分段的翻身并进行清根（扣槽）及封底焊，矫正后划大件或分段轮廓线和定位线，并进行结构性验收，验收合格的大件再进行下一步装焊。

相邻两块大件的连接处预留交错楔筋。避免大件与大件焊接时焊缝过于集中而引起应力过于集中的问题。

船底部分和左、右舷侧大件的板缝都能使用上了埋弧焊，其余部分使用二氧化碳气体保护焊。在整个焊接系统中，使用船舶大件建造，使大部分焊接都在俯焊状态下进行，增加了焊弧稳定性，焊沟深度增加，焊料和板材融合性好，沟中熔液流动性好，提高了焊缝的内在强度和外在的美观度，焊接质量提高，提高船舶的整体质量延长使用寿命。

（3）组装七大件。在船底部大件的外底板上吊装货仓区前、后舱壁并固定好；接着吊装左、右舷侧大件，这两大件的吊装需要大的铁架和木枕在船底下给予支撑，同时需要折边材来扶住，与货舱底部接触部分需要调整和焊接，并在主甲板位置处加焊两道横向临时加强梁加以固定，货舱开口需要无缝钢管来固定开口的长度；接着将前、后舱壁和左、右舷侧大件与所述内底板焊接；然后焊接船底部大件的内部结构、吊装并焊接内底板；最后吊装船艏部及艉部并焊接，实行大合拢并修正。因双层底的高度有限，后装内底板可改善双层底内构件焊接的施工条件，从而加快施工过程，减少了施工人员。

吊装各大件时，用两台或两台以上的大吊车形成多个着力点同时起吊，控制起吊力均匀一致、大件重心平衡。避免大件在吊装过程中变形，使大件与船底部合拢以及与横向大件间的合拢尺寸误差在允许范围内。

本发明采用大件建造方法，使得在装配上原来十几个工人抬一块钢板装配的时代过去了，大多数都能平置装配，避免高空装配的危险。由过去的仰焊改为俯焊，改善了劳动条件，大大降低了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。

大件建造比传统整体建造节约能源氧气、丙烷气等能源节约20%，其原因在于大多数钢板都能平置装配，减少钢板的弯曲，就不再用水火技术来修正；同时节约搭架等原辅材料。把先建好的货舱区双层船底部分作为建造施工平台，不占用船底平面外的施工空间，节省了造船厂的公用平面与空间，使厂区生产井然有序，提高了整体工作效率与环境质量。

船舶大件建造工艺由于节约能源，节省原材料，因此建造成本下降。又由于大件建造改善了劳动条件，劳动生产率的提高和施工工作面的优化，缩短建造工期可达37%以上至50%之间，经济效益可观，社会效益显著。