槽型橫艙壁建造精度控制問題研究

汪戰沖　劉振宇

摘? ? 要：本文通過對槽型橫艙壁拼接口的焊接形式，以及分段建造過程精度控制研究，減少施工過程的修割量、開刀量，進而提高建造精度和工作效率。通過不斷的研究及改進，達到滿足造船精度的要求，提高造船質量。

關鍵詞：槽型橫艙壁;精度;造船質量

中圖分類號：U671 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Research on Construction Accuracy Control of Trough Transverse Bulkhead

WANG Zhanchong ， LIU Zhenyu

（ Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.， Ltd.， Jiangmen 529145 ）

Abstract： By studying the welding form of the joint of the trough-shaped transverse bulkhead and the accuracy control of the segmented construction process， so as to reduce the amount of repair and cutting in the construction process， and then improve the construction precision， work efficiency and shipbuilding quality.

Key words： Corrugated bulkhead;? Precision;? Shipbuilding quality

1? ? ?前言

目前我司采用模塊集成化建造方式，對JNS158 ～ JNS162系列船舶，每船劃分為94個模塊（俗稱分段）進行建造。橫艙壁分段位于船舶貨艙區域，其主要承受船舶橫向載荷，保證船體橫向強度，還用于分隔貨艙，便于不同貨物裝載。

橫艙壁分段是由多個經過加工的折角板件拼接而成，即采用槽型橫艙壁。因橫艙壁結構板件加工特殊，補償量體系還未建立完善，分段在建造過程中拼接口出現大量的修割。為此，對橫艙壁分段拼接口加放補償量，通過對補償量加放的研究來確定橫艙壁的焊接形式，控制裝配質量，使得橫艙壁分段建造精度滿足要求。

2? ? ?槽型橫艙壁建造存在的問題

目前槽型橫艙壁分段建造存在的問題：槽型橫艙壁板拼接口單邊加放補償量，滿足不了現場拼接焊縫間隙要求;槽型壁板裝配轉圓角位置，半寬數據超差。

為此，組織人員深入現場，從37 000 t散貨船JNS158船開始，對板件下料、加工、中合攏定位進行調查發現：

（1） 現場槽型橫艙壁拼接口間隙達不到焊接要求，二氧化碳坡口間隙6～8 mm，需現場二次修割，修割長度占比達90%;

（2）板件下料測量抽查，槽型橫艙壁板尺寸，偏差主要集中在0～+2 mm;下料偏差為正公差在[0、2]區域占96.88%，導致后續現場拼接間隙偏小。下料板件偏差呈正態分布，如圖1所示。

（3）槽型橫艙壁板件加工后伸長2～4 mm，層高偏差絕對值在2 mm以上，板件垂線間距大部分比理論值偏大3～16 mm;部分板件加工角度偏差，加工板與木樣貼合度偏差2～8 mm。導致現場板件裝配縱向板縫無間隙，加工板件伸展量及加工角度偏差導致槽型壁板修割;

（4）中合攏階段裝配定位，是先從中間板吊地樣線進行定位，然后往左右兩邊進行板件定位。從現場測量數據看，板件加工后的垂線間距變大，導致總寬偏大。

3? ? 存在問題的原因分析

我們根據現場調查發現的問題，采用樹圖的方法分析產生問題的原因，如圖2所示。

我們對樹狀圖中的7個末端要素逐一進行分析、論證，確認影響修割的主要因素有以下5個：

（1）機械設備運行偏差

切割機械設備運行精度偏差，導致板件下料時切割尺寸偏差;

（2）切割機割嘴損耗

切割機割嘴長時間切割損耗量大，影響切割精度;

（3）加工板件伸展量偏大

由于槽型壁板加工過程中壁板伸長，壁板垂線間距尺寸偏大，導致壁板在中合攏階段累計半寬尺寸偏大，板件拼接無間隙;

（4）加工角度偏差

槽型壁板采用大三星輥加工，加工過程用木樣檢查加工角度，加工完畢后木樣檢驗槽型壁板與木樣貼合度存在偏差、轉圓角位置與木樣加工匹配存在間隙，導致加工后壁板垂線間距產生偏差;

（5）精度補償量布置不合理

槽型壁板拼接單邊補償值加放量不夠。

4? ? 改進目標值及措施

4.1? ?改進目標值

根據項目數據，經統計分析得出槽型壁拼接口合理補償值，并確保槽型壁板拼接口二次修割量控制在5%以內。

4.2? ?改進措施

通過以上分析，我們針對上述5個主要因素采取如下改進措施：

（1）切割機械下料開機前進行噴粉劃線檢查，噴粉劃線偏差控制在[-1，+1]，監控機械的下料精度;

（2）對下料板件精度進行抽測，分析下料精度，進行實時監控;

（3）下料人員操作過程監控切割割嘴損耗情況，及時更換新的割嘴;

（4）定期對下料機械進行保養，對切割平臺及運行軌道進行精度檢查;

（5）減少加工的擠壓次數，提高加工成型精度;

（6）完善加工板件檢驗記錄表，實時掌握加工板件的加工精度數據;

（7）按照調查分析數據，對下料設計尺寸進行改進，根據焊接坡口形式修改下料理論尺寸;

（8）加工過程對加工角度進行檢查，對加工磨具達不到要求的進行修復，減少外在原因導致的精度偏差;

（9）通過對前期板件下料偏大、加工偏大、中合攏定位因素的影響問題進行研究，并采取相應的措施，減少下料及加工等因素影響;

（10）收集分析有關數據得出合理的目標值：采用埋弧焊焊接形式，槽型壁板單邊加放-3 mm補償值;采用二氧化碳焊接形式，槽型壁板單邊加放-6 mm補償值。

4.3? ? 實施效果

（1）如上所述，確定了槽型壁拼接口補償量加放值：埋弧焊坡口（AYN）槽型壁板單邊加放-3 mm補償值;二氧化碳坡口（COVN）槽型壁板單邊加放-6 mm補償值。從JNS161船實施的效果來看，達到了預期的效果;

（2）槽型壁板修割率前后效果對比：經過槽型壁拼接口補償量優化后，壁板拼接焊縫修割量大幅降低，達到了既定目標值。其中槽型壁板拼接口二次修割率≤5%;JNS161/162船修割量為2%左右;相對JNS158～JNS160船，修割率降幅達到82%，見圖3所示。

（3）槽型壁板中合攏定位裝配間隙，滿足埋弧焊坡口（AYN）質量標準0～2 mm;槽壁板定位半寬數據，控制在精度公差范圍內;

（4）對機械下料切割、槽型壁板加工、中合攏板件定位數據進行收集，建立精度數據庫，便于后續的調研使用;

（5）通過對槽型壁精度問題的研究，精度造船管理水平和協同工作得到了進一步的提高，制定了《分段建造精度作業指導書》、《曲板加工檢驗質量標準》、《槽型壁余量布置圖》，明確了項目檢驗重點，現場施工效率得到提高，降本增效明顯。

5? ? 總結

此項目研究取得了較好的成效，機械下料切割精度控制，按照指定的措施開機前對機械噴粉劃線精度進行檢查，不定期對切割割嘴進行更換，實時監控下料板件精度等。

按照本次研究成果，設計圖紙落實槽型壁板坡口加放補償值及坡口焊接形式，現場落實達到一次成型滿足埋弧焊坡口（AYN）形式的效果，達到焊接成型效果好、降本增效的目的。

參考文獻

[1] 徐明達，現場管理十大利器[M]，北京：北京大學出版社，2007.

[2] 江門市南洋船舶工程有限公司. JNS船舶建造精度標準. 2017.

[3] 黃浩. 船體工藝手冊（第三版）[M].北京：國防工業出版社，2013.

[4] 中國質量協會. 質量管理小組理論與方法[M].北京：中國質檢出版社，

2013.