翟雪楓
(錦州市交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法隊(duì)船舶檢驗(yàn)支隊(duì),錦州 121000)
船體建造工程通常是以設(shè)計(jì)圖紙為參考,再將船體分段分別建造和加工處理,最后再將各分段組裝在一起,合成整個(gè)船體。故船體建造的特點(diǎn)有建造周期長(zhǎng)、工程量大、工序繁雜且多等。在建造船體過(guò)程中,每個(gè)工件精度對(duì)船舶整體的質(zhì)量都至關(guān)重要。因此,精度控制技術(shù)對(duì)建造工作尤為重要,以下文中介紹了多種船體精度控制技術(shù)。
胎架是船體建造工程里必要的建造工藝設(shè)備,由于船體的體積相對(duì)龐大,所以大部分情況下都會(huì)以將船體分段的方式來(lái)分別制作各個(gè)分部,最后將各個(gè)分部銜接起來(lái)合成最后的船體形式。所以胎架在這個(gè)過(guò)程中的作用就是完成各分段的組裝和連接。并且胎架自身的精度對(duì)船體的精度會(huì)有一定的影響??梢赃@樣說(shuō),保證胎架的精度一定程度上也就保證了船體的精度。在艏艉的實(shí)際建造過(guò)程里面最顯著并且令人詫異的是,胎架的精度可以說(shuō)失之毫厘,差之千里,如果說(shuō)胎架的精度存在較為明顯的誤差,那么整個(gè)船體就可能出現(xiàn)成倍的建造誤差。所以在胎架的精度和穩(wěn)定性方面,要給予高度重視。所以這就要求在各船體分段建造過(guò)程中要控制好材料尺寸大小并且把控好材料的線型光順度,同時(shí)還要?jiǎng)?wù)必保證胎架的連接剛性達(dá)到工程要求,確保胎架的四角保持水平。在特定情況下,反變形是可以采取的措施。
對(duì)合基準(zhǔn)線可以作為在船體建造過(guò)程中的參考線,并且對(duì)合基準(zhǔn)線的精度對(duì)船體的精度有顯著的影響,特別是全世界對(duì)船體的對(duì)合線的精度控制十分重視,其中最明顯的例子是造船技術(shù)相對(duì)先進(jìn)的日本和韓國(guó),控制船體裝配精度主要是通過(guò)對(duì)合線的精度控制來(lái)達(dá)成的。在船體裝配的零部件、分段到總段等各個(gè)裝配階段,通常在建造各船體時(shí)會(huì)保留特定指標(biāo)的工藝余量,以便于在裝配過(guò)程中的可以靈活調(diào)整,最后可以按照精度要求去除掉多余的部分。在去除多余工藝余量時(shí),在調(diào)整方正度時(shí)要以對(duì)合線的精度標(biāo)準(zhǔn)為參考,此類控制精度的方式會(huì)比傳統(tǒng)預(yù)修正控制技術(shù)更簡(jiǎn)單便捷,并且可以更標(biāo)準(zhǔn)的控制裝配精度。故生產(chǎn)設(shè)計(jì)船體時(shí),設(shè)計(jì)其對(duì)應(yīng)的施工圖紙,并標(biāo)注出相應(yīng)的對(duì)合線,羅列出水平、彎曲度等工藝值。如此施工人員控制對(duì)合線精度時(shí)可以更方便也更簡(jiǎn)單,更且還可以減少工藝誤差,同時(shí)減少建造過(guò)程中所不必要的物力、財(cái)力、人力損失。
船體建造材料主要為鋼板,必定要通過(guò)鋼板切割加工和焊接等工藝環(huán)節(jié),才能夠把零碎的鋼板拼接成完整的船舶。在操作過(guò)程中,正確的采用反變形技術(shù)可以在一定程度上避免出現(xiàn)鋼板變形的現(xiàn)象,并且還可以把控船體建造精度。在整個(gè)船體建造過(guò)程中,常見(jiàn)的幾種變形類型有切割變形、加工變形與焊接變形。首先,在切割鋼板的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,進(jìn)而有幾率出現(xiàn)熱變形。同時(shí),切割機(jī)械的固有性能也會(huì)在一定程度上造成切割或加工變形。其次,在焊接過(guò)程中,除了機(jī)械性能等因素有幾率造成焊接變形外,焊接過(guò)程產(chǎn)生的高溫也會(huì)造成焊接變形。而前期的各道工序產(chǎn)生的誤差累計(jì)有幾率導(dǎo)致船體分段的變形??偟膩?lái)說(shuō),從標(biāo)準(zhǔn)誤差的方面來(lái)說(shuō),船體精度由切割、號(hào)料和裝配等過(guò)程決定。而從平均值的方面來(lái)說(shuō),焊接過(guò)程的精度水平?jīng)Q定了船體的精度控制水平。故反變形技術(shù)是世界各國(guó)的造船業(yè)研究方向。據(jù)了解,現(xiàn)如今在焊接、切割技術(shù)和誤差控制等方面,在機(jī)械設(shè)備、設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)等都有了一定程度的技術(shù)進(jìn)步。尤其時(shí)反變形技術(shù)得到了很程度的提升。比如,可以采取一定的支撐技術(shù)或者擴(kuò)大總組的方式來(lái)取得優(yōu)良的反變形效果。
加放補(bǔ)償量是一種常見(jiàn)并且常用的精度控制技術(shù)。加放補(bǔ)償量在傳統(tǒng)加放余量基礎(chǔ)上改善了缺陷后,船體精度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求的概率大大提升。這是由于加放補(bǔ)償量技術(shù)可以使得各道工序都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)在一定程度上也提高了鋼材的利用效率,并且推動(dòng)了施工的進(jìn)程,減少了資源浪費(fèi),最終提升了船體建造工程的綜合效益。加放補(bǔ)償量有一些基本的原則。首先,注意補(bǔ)償量的加放設(shè)置。①補(bǔ)償量與板的長(zhǎng)寬的關(guān)系。板的長(zhǎng)度與寬度與補(bǔ)償量成正比。鋼板加長(zhǎng)或加寬,補(bǔ)償量就越大。②補(bǔ)償量與鋼板的厚度的關(guān)系。板越厚,補(bǔ)償量越少,反之,板越薄,補(bǔ)償量反而越大。二者之間呈現(xiàn)出反比的關(guān)系③補(bǔ)償量與角焊縫的焊腳之間的關(guān)系。焊腳越大,補(bǔ)償量也越大。④補(bǔ)償量與結(jié)構(gòu)的稀密程度的關(guān)系。結(jié)構(gòu)越密,補(bǔ)償量則越大。其次,在加放補(bǔ)償量時(shí)要注意以下幾個(gè)方面:①工件或產(chǎn)品相似性(重復(fù)性)。在生產(chǎn)過(guò)程中,一些產(chǎn)品的尺寸精度達(dá)到成熟后,相同或相似的產(chǎn)品可以參照現(xiàn)有成熟精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加放控制工作。②采用穩(wěn)定的工藝。由于建造方式的差異也會(huì)對(duì)各個(gè)分段的變形產(chǎn)生不同程度的影響。因此采用相對(duì)穩(wěn)定的工藝可以減小誤差,降低成本。③嚴(yán)格的控制質(zhì)量。對(duì)質(zhì)量采取嚴(yán)格的控制可以達(dá)到建造過(guò)程中把控尺度精準(zhǔn)的目的,同時(shí)最大可能的用補(bǔ)償量來(lái)取代工藝余量。④以焊接收縮變形為確定補(bǔ)償?shù)闹饕蛩亍>C上,降低勞動(dòng)成本,減少作業(yè)難度,提升焊接效率和產(chǎn)品質(zhì)量等目的都可以采用加放補(bǔ)償量來(lái)實(shí)現(xiàn)。
精度控制在一定程度上是對(duì)制造過(guò)程的統(tǒng)計(jì)控制。持續(xù)地提升生產(chǎn)效率,降低不必要成本是其主要目的。而分析精度控制的反饋信息,從而進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)更且調(diào)整工藝方法,協(xié)調(diào)各生產(chǎn)線的流程銜接,提升工作效率,降低工程消耗水平。由于確保施工精度的必要手段和重要環(huán)節(jié)是檢測(cè)各方面數(shù)據(jù),而精度結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析也需要大量的數(shù)據(jù),故實(shí)現(xiàn)精度控制采用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的方法是有效的。
綜上所述,船體精度控制在現(xiàn)代船舶建造過(guò)程中有著戰(zhàn)略性地位,但是船體精度影響因素頗多,因此為保證施工環(huán)節(jié)的建造精度,需要采用多種正確使用的控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。希望本文提供的幾種精度控制技術(shù)能供相關(guān)人士參考。