簡談船舶導流鰭的制作及定位安裝

葉成冰

(上海華潤大東船務工程有限公司,上海 202155)

簡談船舶導流鰭的制作及定位安裝

葉成冰

(上海華潤大東船務工程有限公司,上海 202155)

船舶節能技術越發備受關注,本文主要講述導流鰭的制作、定位和安裝。

導流鰭 制作 定位 安裝

近些年，隨著能源的短缺，加上航運市場的持續低迷，船舶節能技術的研究與開發備受關注，其中包括優秀船型的研究、開發附加流體水動力節能裝置、新型高效推進器以及一些特殊船舶節能技術的研究，具體的有非對稱尾船型、雙尾鰭船型、可調距螺旋槳、對轉螺旋槳、槳后自由旋轉助推葉輪、節能鰭片以及一些特殊船舶推進節能裝置等。節能鰭片主要包括導流鰭、螺旋槳毅帽鰭和舵推力鰭。

本文我結合自己的生產實踐，就導流鰭即在船艉漿軸區域新加3片導流鰭給大家逐一介紹它的制作、定位和安裝工藝。

1 導流鰭胎架制作

胎架是制造導流鰭的基礎，它的標準規范與否很大程度上決定了導流鰭制作的好壞。由于上下片導流鰭均有縱向的旋轉角度，為方便船塢中的定位安裝，擬定制作三套不同的胎板式胎架。首先根據上下鰭的旋轉角度制造三塊不同的胎架樣板，對照胎架樣板上的中心線在胎架胎板上修割出上中下三片鰭的線型，并以上面板為基面反造，制作完成后根據胎架中心線在導流鰭上下面板上打出洋銃點作為船塢定位安裝的依據。

具體操作流程如下：

(1)在地面上劃出X=FR0+6100mm的中心檢驗線，距中1735mm肋檢線；(2)按施工圖制作胎板式胎架，根據縱向安裝角度不同，按照三套不同樣板修割胎板；(3)以導流鰭上片面板為基面反造；(4)在反應鰭上劃出需要的安裝定位線。

現場制作照片如下：

2 導流鰭車間制作

該輪新增3片導流鰭，且僅左舷安裝，中鰭距地面3.45米，上下鰭分別與水平中鰭成45度角安裝，并且有自身安裝旋轉角度。上鰭垂向以中鰭為基準向上旋轉45度，縱向以中鰭為基準逆時針旋轉2度安裝，下鰭垂向以中鰭為基準向下旋轉45度，縱向以中鰭為基準逆時針旋轉7.3度安裝。船廠根據退審圖紙，首先進行施工圖設繪。

在導流鰭片體加工制造過程中，由于船廠拿到的船體線型數據僅為型值表。這就為放樣工作加大了難度，在船體艉軸區域外板的線型變化很大，很難保證導流鰭片體與外板線型的吻合度。為最大限度的保證導流鰭片體尺寸，生產設計時加放了余量，并且制作了鰭片外板的加工樣板和樣箱，以便配合車間制作加工。上下蓋板的線型直接影響內部構件的裝配及施焊質量，鰭片體本身的雙曲率線型對車間加工要求較高，考驗了車間水火彎板的工藝。同時反應鰭邊緣有一段流線型翼邊，由加厚的板條機加工而成，同樣具有雙向曲率線型，而且需與上下面板進行焊接。

現場制作照片如下：

3 導流鰭塢內定位

根據實際情況，我們采用預先設置導流鰭托架的方式輔助導流鰭的塢內定位，以便于鰭片體的安裝固定及后續的焊接工作。該船進浮船塢，由于浮船塢本身會存在一定的縱傾及橫傾，考慮在船塢中縱傾較橫傾對導流鰭定位影響小的多，為簡化工藝，我們擬定在浮船塢最大程度調平的情況下不考慮縱傾對本鰭安裝定位的影響，僅考慮船塢可能出現的橫傾來定位安裝，從而大大的降低了定位難度。

4 焊前準備

由于本船導流鰭為單邊僅左舷安裝，且安裝位置為艉軸末端螺旋槳前面一點的位置，一部分焊縫需焊接在艉軸鋼套上(鑄鋼件材質)。該區域十分敏感，如若變形直接影響螺旋槳尾軸能否順利回裝以及該區域鑄鋼件是否會產生焊接裂紋影響螺旋槳使用壽命。為了最大限度的控制焊接產生的變形，需制定嚴格合理的焊接工藝，并且全程監測跟蹤，確保焊接變形在可控范圍內。

5 焊接要求

(1)施焊焊工必須要有相應部位的焊接資格證書；(2)焊接過程中時刻注意防風，設置好防風措施；(3)點焊時的材料應與正式焊接時的材料一致，只是點焊電流應較焊正式焊縫時大10%～15%，點焊長度為50mm，間距約250mm。點焊后藥皮藥渣要清除干凈，并且點焊焊縫不允許出現任何的缺陷，如出現缺陷，則必須清除干凈；(4)裝配時點焊和正式焊接前都應對鑄鋼件的焊接區域進行預熱；(5)首先應采用J507焊條3.2mm在坡口內進行一次打底焊，以形成較為平順的焊接坡口，然后采用CO2焊絲HTW-711，直徑1.2mm進行多層多道焊接；(6)對于每道焊縫的焊接應連續，不得間斷，以確保其有合適的層間溫度，焊接層間溫度應控制在150～200°C，施焊過程中，各焊道或焊層的接頭(起、熄弧位置)應至少錯開30～50mm；(7)焊后應進行低溫回火處理，立即用保溫棉將焊接部位包裹(應不少于2層)起來，以保溫緩冷。(8)焊后檢驗：對焊縫進行無損探傷，一般應做100%的PT和100%的MT(鑄鋼焊接位置)，以確保焊縫質量達到要求。

6 軸系變形監測要求

由于導流鰭位置的特需性，安裝作業前必須拉出尾軸和放下中間軸，做好如下的監測：

(1)主機拐檔的測量；(2)中間軸承間隙測量和負荷測量；(3)尾軸管軸承檢查；(4)軸系中心線測量。現場完工圖，如下：

7 結語

導流鰭的制作及安裝定位，在常規修理船舶中屬于比較復雜的工作。它涉及到了諸多專業的協調配合以及諸多方面的工藝制定，尤其是如何把艉軸區域鑄鋼件缸套的焊接變形控制在標準公差范圍內，需要專業技術人員的智慧和施工人員的高度重視。從整條船的修理結果來看，我們所應用的變形控制方法是行之有效的，希望能夠為以后類似工作提供參考依據。

[1]黃勝,郭春雨.船舶推進節能技術研究與進展[J].艦船科學技術,2007(1):29-31.

葉成冰(1980—),男,上海人,本科,營銷部經營主管,工程師,研究方向:船舶修理的管理和經營。