简谈船舶导流鳍的制作及定位安装

叶成冰

(上海华润大东船务工程有限公司,上海 202155)

简谈船舶导流鳍的制作及定位安装

叶成冰

(上海华润大东船务工程有限公司,上海 202155)

船舶节能技术越发备受关注,本文主要讲述导流鳍的制作、定位和安装。

导流鳍 制作 定位 安装

近些年，随着能源的短缺，加上航运市场的持续低迷，船舶节能技术的研究与开发备受关注，其中包括优秀船型的研究、开发附加流体水动力节能装置、新型高效推进器以及一些特殊船舶节能技术的研究，具体的有非对称尾船型、双尾鳍船型、可调距螺旋桨、对转螺旋桨、桨后自由旋转助推叶轮、节能鳍片以及一些特殊船舶推进节能装置等。节能鳍片主要包括导流鳍、螺旋桨毅帽鳍和舵推力鳍。

本文我结合自己的生产实践，就导流鳍即在船艉浆轴区域新加3片导流鳍给大家逐一介绍它的制作、定位和安装工艺。

1 导流鳍胎架制作

胎架是制造导流鳍的基础，它的标准规范与否很大程度上决定了导流鳍制作的好坏。由于上下片导流鳍均有纵向的旋转角度，为方便船坞中的定位安装，拟定制作三套不同的胎板式胎架。首先根据上下鳍的旋转角度制造三块不同的胎架样板，对照胎架样板上的中心线在胎架胎板上修割出上中下三片鳍的线型，并以上面板为基面反造，制作完成后根据胎架中心线在导流鳍上下面板上打出洋铳点作为船坞定位安装的依据。

具体操作流程如下：

(1)在地面上划出X=FR0+6100mm的中心检验线，距中1735mm肋检线；(2)按施工图制作胎板式胎架，根据纵向安装角度不同，按照三套不同样板修割胎板；(3)以导流鳍上片面板为基面反造；(4)在反应鳍上划出需要的安装定位线。

现场制作照片如下：

2 导流鳍车间制作

该轮新增3片导流鳍，且仅左舷安装，中鳍距地面3.45米，上下鳍分别与水平中鳍成45度角安装，并且有自身安装旋转角度。上鳍垂向以中鳍为基准向上旋转45度，纵向以中鳍为基准逆时针旋转2度安装，下鳍垂向以中鳍为基准向下旋转45度，纵向以中鳍为基准逆时针旋转7.3度安装。船厂根据退审图纸，首先进行施工图设绘。

在导流鳍片体加工制造过程中，由于船厂拿到的船体线型数据仅为型值表。这就为放样工作加大了难度，在船体艉轴区域外板的线型变化很大，很难保证导流鳍片体与外板线型的吻合度。为最大限度的保证导流鳍片体尺寸，生产设计时加放了余量，并且制作了鳍片外板的加工样板和样箱，以便配合车间制作加工。上下盖板的线型直接影响内部构件的装配及施焊质量，鳍片体本身的双曲率线型对车间加工要求较高，考验了车间水火弯板的工艺。同时反应鳍边缘有一段流线型翼边，由加厚的板条机加工而成，同样具有双向曲率线型，而且需与上下面板进行焊接。

现场制作照片如下：

3 导流鳍坞内定位

根据实际情况，我们采用预先设置导流鳍托架的方式辅助导流鳍的坞内定位，以便于鳍片体的安装固定及后续的焊接工作。该船进浮船坞，由于浮船坞本身会存在一定的纵倾及横倾，考虑在船坞中纵倾较横倾对导流鳍定位影响小的多，为简化工艺，我们拟定在浮船坞最大程度调平的情况下不考虑纵倾对本鳍安装定位的影响，仅考虑船坞可能出现的横倾来定位安装，从而大大的降低了定位难度。

4 焊前准备

由于本船导流鳍为单边仅左舷安装，且安装位置为艉轴末端螺旋桨前面一点的位置，一部分焊缝需焊接在艉轴钢套上(铸钢件材质)。该区域十分敏感，如若变形直接影响螺旋桨尾轴能否顺利回装以及该区域铸钢件是否会产生焊接裂纹影响螺旋桨使用寿命。为了最大限度的控制焊接产生的变形，需制定严格合理的焊接工艺，并且全程监测跟踪，确保焊接变形在可控范围内。

5 焊接要求

(1)施焊焊工必须要有相应部位的焊接资格证书；(2)焊接过程中时刻注意防风，设置好防风措施；(3)点焊时的材料应与正式焊接时的材料一致，只是点焊电流应较焊正式焊缝时大10%～15%，点焊长度为50mm，间距约250mm。点焊后药皮药渣要清除干净，并且点焊焊缝不允许出现任何的缺陷，如出现缺陷，则必须清除干净；(4)装配时点焊和正式焊接前都应对铸钢件的焊接区域进行预热；(5)首先应采用J507焊条3.2mm在坡口内进行一次打底焊，以形成较为平顺的焊接坡口，然后采用CO2焊丝HTW-711，直径1.2mm进行多层多道焊接；(6)对于每道焊缝的焊接应连续，不得间断，以确保其有合适的层间温度，焊接层间温度应控制在150～200°C，施焊过程中，各焊道或焊层的接头(起、熄弧位置)应至少错开30～50mm；(7)焊后应进行低温回火处理，立即用保温棉将焊接部位包裹(应不少于2层)起来，以保温缓冷。(8)焊后检验：对焊缝进行无损探伤，一般应做100%的PT和100%的MT(铸钢焊接位置)，以确保焊缝质量达到要求。

6 轴系变形监测要求

由于导流鳍位置的特需性，安装作业前必须拉出尾轴和放下中间轴，做好如下的监测：

(1)主机拐档的测量；(2)中间轴承间隙测量和负荷测量；(3)尾轴管轴承检查；(4)轴系中心线测量。现场完工图，如下：

7 结语

导流鳍的制作及安装定位，在常规修理船舶中属于比较复杂的工作。它涉及到了诸多专业的协调配合以及诸多方面的工艺制定，尤其是如何把艉轴区域铸钢件缸套的焊接变形控制在标准公差范围内，需要专业技术人员的智慧和施工人员的高度重视。从整条船的修理结果来看，我们所应用的变形控制方法是行之有效的，希望能够为以后类似工作提供参考依据。

[1]黄胜,郭春雨.船舶推进节能技术研究与进展[J].舰船科学技术,2007(1):29-31.

叶成冰(1980—),男,上海人,本科,营销部经营主管,工程师,研究方向:船舶修理的管理和经营。