淺談單元組裝的制作和安裝工藝研究

鄭偉 段志華 靳輝輝

摘 要：單元組裝制作最早在70年代中期到80年代末期，先是日本、后是韓國，不斷探討和研究在船舶建造過程中，將大量的舾裝安裝作業工事前移到地上或者廠房里進行預裝，逐步發展成為“單元、模塊化設計與建造技術”。隨著中國船舶工業的快速發展，造船總量的不斷增加，提高生產效率，縮短造船周期，降低生產成本，是每個造船公司考慮和急待解決的問題。采取單元組裝設計和制造，走中間產品成品化道路，是有效的途徑和必要的手段。

關鍵詞：單元組裝；制作；安裝工藝

1 制作工藝要求

1.1 制作的環境條件

（1）單元制作最重要的條件是要求有具備一定精度和強度要求的制作平臺。即單元制作時的具體定位基準及其安裝條件，與現場實際安裝時的相關條件是一致的，或者說制作的環境與以后安裝在船體結構上的環境是一致的，才能保證單元制作和安裝工作的順利和準確進行，這是十分重要的。（2）不同結構形式的單元，其定位基準和安裝情況是不完全一樣的。由于常用的管束單元、功能單元和區域綜合單元的結構形式不同，其制作和安裝工藝要求也有所區別，因此它們的制作平臺也就有不同程度的差異。（3）專用制作平臺可以采用平整的鋼板搭建而成。因為提供機艙底層區域綜合單元制作的平臺，其制作所需要的面積，完全按照機艙底層內底結構的實際形狀和大小來決定，所以專用平臺搭建要視船舶產品的具體情況而定，但也應考慮通用的使用需要。（4）所有的制作平臺，其上平面的平整度應該有一定的要求，否則將會影響單元的制作和安裝精度。通常的要求是，其平整度誤差一般不宜大于5mm，平臺在搭建時應采取必要的措施予以保證。（5）供機艙底層區域綜合單元制作的平臺，應在它的上平面上劃出船舶中心線和相關肋骨線，或其他相關的結構線等，并準確地作好標記，借助它們作為整個單元制作時定位的基準和組裝的坐標。

1.2 制作工藝

1.2.1 基準的確定

（1）根據單元組裝圖、單元布置圖和安裝圖所描述單元的組合狀況和結構要求來確定其制作的基準。一般情況下，功能單元可選擇主要設備為基準，管束單元可選擇主要的大管件為基準，在制作平臺上劃出供其定位用的坐標，并作好標記，以設備基座或管件支架或其他構件來進行單元的基本定位。（2）根據機艙底層區域綜合單元布置圖、安裝圖和各個單元組裝圖所描述的實際布置情況，經過分析和研究，首先在所有的綜合單元中選擇一個基準單元，從這個基準單元開始進行有序地組合安裝。在該單元組裝完成后，經過檢查合格后，它又作為其他在左右、艉端相鄰單元的定位組裝基準。一般情況下，這個基準單元大多為底層區域艏段之處擁有多臺泵組設備的綜合單元。（3）基準區域綜合單元制作的開始，必須首先在組裝平臺上定位該單元的框架結構。經過定位劃線和作好標記，使框架結構底部的所有支撐點都符合綜合單元布置圖上其相關的坐標（即F、B、H三點）位置的要求。然后用水平儀多點檢測框架結構上平面的整體水平度情況，一般應該控制在3～5mm之內，如有超差，要予以消除，確實保證框架結構的水平狀態。這是實現區域綜合單元組裝合格的基本保證。（4）機艙底層區域內其他為鄰的綜合單元制作時，均以第一個基準單元為起點開始，并逐一有序地進行。相鄰單元在制作過程中，基準單元不準隨便移動和吊離，保證其他單元制作的基準不得變動，才能使所有的區域綜合單元制作合格，這是機艙底層區域綜合單元在制作平臺上組合作業的基本保證。

1.2.2 制作的過程

（1）在確定單元組裝基準之后，從基準點開始逐一安裝管件、閥件、附件以及其他的構件。每個管件法蘭（包刮其他連接附件）端面的三維坐標（即F、B、H三點）位置，都必須符合管系安裝圖（或管件制作圖）所標稱的規定要求，如有誤差，應予以調整。（2）在發現管件等安裝有誤差時，首先應檢查管件制造有無問題。如：相關的成型角度數、直管段長度、法蘭螺孔轉角以及總長度等有無誤差，如有誤差則應予以修正（在可能的情況下實現）。然后再檢查被安裝管件的兩端方向是否搞錯。次后還檢查上個管件安裝定位有何問題。（3）在安裝管件、閥件、附件等的過程中，要同時放入螺拴和密封墊片，然后加以緊固。螺拴和密封均應符合有關技術要求。法蘭緊固要符合有關的工藝規定。（4）安裝管件的同時，要進行管件支架的安裝。支架安裝的過程中應密切注意相關管件法蘭端面的坐標位置是否符合要求。如法蘭坐標有誤差，則應通過管件支架的必要調整再予以更正。

2 安裝工藝要求

2.1 安裝前的準備

（1）在試吊的基礎上，應該根據單元起吊需要的高度（含吊具、吊架的高度，室內起重機起吊高度等），確定運輸的車輛以及相關的工具等。（2）仔細操作單元的吊運。特別要關注吊點的位置不得隨意變動，即在試吊時所確定的吊點位置，在吊運的全過程中保證不再變動，這一要求很重要。（3）吊運過程中特別要關注單元有無變形，如整體結構發生變動，則應立即停止吊運作業，在經過加固后再做安排。（4）在單元吊至分段/總段/船內安裝區域時，應按照預先劃好的定位線標記慢慢地進行定位。在必要時應采用相關工具作微量調整，直到準確定位為止。（5）初步定位后，要按照預先確定的典型法蘭端面三維坐標位置以及框架支撐坐標位置等兩個方面進行一一檢查，確保無誤。如有問題，要設法予以處理和解決，最后才能使單元完全到位（6）單元定位后，應進行一次整體的檢查，確保無誤。

2.2 單元定位后的工作

（1）單元初步定位好后，應仔細對每個對外接口的坐標位置進行實地測量，觀察對外連接的具體情況，準備做好單元外連接管件的制作和安裝。（2）仔細檢查與相鄰單元的連接情況，做好連接工作，確保無誤。（3）實施單元與船體結構的焊接工作，包刮框架、支架、基座、箱柜等。

參考文獻

[1]魏莉潔，劉雪梅.船舶建造工藝[M].哈工程大學出版社，2006.

[2]董愛國.船舶管舾裝設計工藝實用手冊[M].國防工業出版社，2009.