15.9万吨原油船3309ps模型制作难点及应对措施

王建红，包套图，孙洪军

（1.辽宁工业大学 土木建筑学院，辽宁锦州 121001；2.渤海船舶职业学院，辽宁葫芦岛 125000）

15.9万吨原油船3309ps模型制作难点及应对措施

王建红1,2，包套图2，孙洪军1

（1.辽宁工业大学 土木建筑学院，辽宁锦州 121001；2.渤海船舶职业学院，辽宁葫芦岛 125000）

船体分段是由零、部件组装而成的局部结构，其质量将直接影响船舶的建造质量。文章以15.9万吨原油船3309ps制作为例，介绍分段制作的难点及应对措施。

措施；制作；难点

0 引言

“船体分段的装焊”是《船舶建造》课程的重点授课内容。传统教学方式是以讲授为主，配以一些幻灯片、录像等多媒体手段，教学效果能够达到教学大纲要求。现代职业教育快速发展，形成了特色鲜明的教学体系，为适应新时期职教理念，课题组以15.9万吨原油船3309分段制作为例，设计开发了《船体分段装焊》的教学内容。由于这部分内容恰好是造船厂分段制作的工作内容，同时也是船舶制造中的典型工作过程，基于这两个特点，15.9万吨原油船 3309ps制作将直接影响整艘船的造船质量。文章将从以下几个方面介绍该分段模型制作的难点及解决的措施。

1 3309分段结构模型比例与尺寸的确定

1）根据实际可操作性及教学需要所限，总体尺寸选择比例为1:100。

2）为计算方便与操作统一，部位与零件的尺寸仍然选择与总体尺寸比例一致。

3）在生产图纸（AH32）钢板厚度因其使用部位不同而不同，共有七种规格，它们分别是20mm、17mm、16mm、14mm、13mm、12.5mm、12mm。在选用纸板（仅有1mm厚度）上，一律改为五层、四层、三层、二层共四种规格；在选用亚克力透明板上一律为单层，其厚度为2mm。

在零件的形状尺寸上，所有的纵骨长度均为11900mm。其宽面板度为 160mm，腹板高度为400mm；各大面板尺寸按比例1:100将实际尺寸缩小；各强横梁面板尺寸按比例1:100将实际尺寸缩小；各强框架面板尺寸按比例1:100将实际尺寸缩小；生产图纸中的各尺寸，结合实际制作中情况可能采取简化为整数处理。

经过以上处理，生产图纸给出的形状、尺寸在操作中将变得简单。将3309分段构件进行简化，其简化结果如表1所示。

表1 3309分段构件简化表

2 分段工艺设计

2.1 分段结构图识读

分段结构图是船体构件加工、装配、焊接的施工依据。因此读图不仅要了解到每个构件的形状、大小、相对位置、结构形式以及与其它构件连接的形式，而且还要了解结构、细节部分和内容。如切角大小、流水孔的位置和大小、型材削斜形式、焊接要求等。根据标题栏和附注了解工程号、分段号、分段所在的部位、分段的重量及一些相关的要求；根据主视图中图线的含义来确定分段中构件的组成和布置；分析视图高清各剖面图、节点图与主视图的关系及所表达的基本信息。

2.2 分段建造方案确定

1）胎架选择与制造方案

（1）分段建造方法：侧（卧）造法。

（2）胎架形式：立柱式胎架。

（3）建造场地：平分分段流水线。

2）平面小组立建造方案：该分段可分为外板、主甲板、内壳纵舱壁、强横梁、强框架、纵桁等主要平面结构。其中强横梁面板、腹板及上面的扶强材组成强横梁平面小组立；外板及上面的T型材组成外板平面小组立；内壳纵舱壁及上面的T型材和纵桁、强框架组成内壳纵舱壁平面小组立。因此，此分段的建造可划分为五个平面小组立的建造。

3）大组立建造方案

（1）将已装配好的内壳纵舱壁及其纵骨所在片段吊上胎架，定位，并与胎架固定。

（2）吊装纵桁（已装好扶强材）对准安装位置，定位；吊装横向强框架为准安装位置线定位，焊接纵桁、强框架与外板之间的焊缝及构架之间的焊缝，安装补板并焊接。吊装外板，注意外板上的纵骨应与强框架的开口对准定位焊接。

（3）将已装配好的双舷侧部分翻身，并焊接外板与纵桁、强框架的焊缝。

（4）靠上甲板板架，并检验其安装角度是否正确，并进行定位焊。

（5）吊装强横梁，按照画好的安装位置线进行定位焊接，安装补板、肘板并焊接。

2.3 数学放样方案

1）零件编码方案。根据分段的部件图来制订零件号。

2）零件数学放样尺寸确定。由于模型是按1:10的比例制作，所以外板、内壳纵舱壁板、纵桁、强横梁、强框架及其部件都根据分段结构图中的尺寸及部件图中的尺寸按1:10的比例绘制。其中有个别比较小的透气孔、通焊孔、流水孔等尺寸较小，做了适当修改。

3）排版方案确定（号料方案）。号料就是将放样展开后的船体构件的真实形状和尺寸通过样板、草图、光电、数据等不同的号料方法，实尺画到在钢板或型材上，为下道加工提供依据。本分段号料是通过CAD来完成的，将构件画在已设定的平面内，尽可能提高材料的利用率，并能便于加工切割。

3 分段制作难点

3.1 T型材的腹板开孔

根据生产图纸经简化后查表可知，七种类型T型材简化成两种，在T型材腹板上有两种孔，一种是流水孔，一种是通气孔的总体尺寸均为11900mm×100mm×160mm。在处理流水孔和通气孔时，由于制作条件的限制，将生产图纸中的两孔形式改成国家标准的两种形式。

1）生产图纸中有透气孔代号为UJ-47的T型材半圆形孔改为圆孔形透气孔，其代号为 Aφ，其尺寸如图1所示。

图1 透气孔改成国家标准形式示意图

2）生产图纸中有流水孔UJ-46代号的T型材椭圆形改为流水孔代号为DE的腰圆形，其尺寸如图2所示。

3.2 T型材的结构制作

图2 流水孔改成国家标准形式示意图

结构制作步骤如下：

1）下料，检验合格；

2）如图3所示，在相应的纸板（腹板）上沿纵向划出刀口（用裁纸刀拉一开口即可）；

3）如图4所示，将划出的刀口朝外的两块腹板用尺压住向里弯曲成90°的弯板；

图3 切口示意图

图4 腹板折弯示意图

4）如图5所示，将两弯成弯板的腹板两面用乳白胶涂好后，粘牢成丁字形；如图6所示，再将丁字形的上面涂一层乳白胶；将另外两个裁成面板的面板相应的涂胶，然后逐一和丁字形板上面粘牢。

图5 丁字形板胶粘示意图

图6 完工的T型材示意图

制作过程中必须注意应用直角尺始终检验T型材面板与腹板的垂直度，各个纵向直边也相平行。检验无误后，将粘好的T型材平放在通风处，但不能让阳光直射晒干，以防变形。

3.3 纸质制作甲板板

图7 甲板板

如图7所示，甲板板共由四层纸板糊制，其中最下面的一层是由不同尺寸的共 27块长方形板组成，它们是由一块（与其他三层同样大小的，尺寸为1190mm×18mm×80mm）剪裁而成，剪裁的原则是这27块板之间的间隙应该为四层纸板厚度，为与强框架板和内壳纵舱壁板配合。目的是在T型材厚板粘结时（由白乳胶粘结），三面有胶，从而确保三面胶粘的牢靠，以及确保T型材与板粘结保证T型材的腹板与板相垂直。

3.4 强横梁制作

强横梁（图 8）是平面小组立中构件最多最为复杂的部分，在已加工好的强横梁板上画出安装位置线，然后用钩刀开出安装槽，再安装每个扶强材，用临时支架固定保持其垂直度。腹板上的扶强材安装完毕后，将粘好的面板与腹板安装，将面板开槽，与腹板保持垂直粘合。

图8 强横梁

3.5 模拟装配

把强框架和纵桁固定在内壳纵舱壁上之后，将外板小组立与之组装。在强框架和纵桁等与外板粘合的地方涂胶，让T型材从强框架开口处穿过，上面用重物压着，保证粘合强度。主甲板的安装需要注意一定的梁拱拱度，主甲板T型材从强框架开口处穿过，然后斜靠在平台上面放置的桌椅等物体。强横梁的安装需注意腹板形状是否与甲板板和内壳纵舱壁板吻合，不吻合的地方需要用挫等工具适当进行处理。

4 结束语

图9 纸质分段结构模型

图10 亚克力板分段结构模型

15.9万吨原油船3309分段的制作分为两步：纸板制作分段结构模型（图9）；亚克力透明板制作分段结构模型（图 10）。由于分两步走，再用亚克力板做分段结构模型上，很明显，在技术要求上提高了很大。此外，用纸板来做分段结构模型时，动手机会多，更能提高同学们的动手能力，掌握在造船生产中船舶建造工艺路线和工艺流程以及必须的相关专业知识和应该注意的事项，也提高了同学们的主动积极性和认真严谨的学习态度，为学生从事船舶建造岗位工作提供了一次难得的学习机会。

[1] 张剑平. 现代教育技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.

[2] 蒋衡. 西方二十世纪七十年代以来关于教师角色的研究[J]. 高等师范教育研究, 2002(06):72-77.

[3] 魏莉洁, 何志标. 船舶建造工艺[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2006.

[4] 船体工艺手册编写组. 船体工艺手册[M]. 北京: 国防工业出版社, 1978.

[5] 华乃导. 船体建造工艺[M]. 大连: 大连海事大学出版社, 2002.

[6] 于金铃. 船体装配工艺学[M]. 北京: 海洋出版社, 1989.

Difficulties of 3309ps Model Making of 159000t Oil Tanker and Its Countermeasures

Wang Jian-hong1,2, Bao Tao-tu2,Sun Hong-jun1
(1.Civil & Architecture Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China; 2. Bohai Shipbuilding Vocational College, Huludao, Liaoning 125000, China)

Body sections are local structures which are assembled by the pieces of a model and their qualities and would straightly make an effect on the quality of hull construction. This article takes 3309ps model making in 159000t Oil Tanker for instances to introduce the difficulties of body sections and its countermeasures.

measures; making; difficulties

U661.43

A

1005-7560(2014)01-0045-04

王建红（1982-），女，讲师，研究生在读，研究方向：船舶钢结构制造技术。