船体结构及船体装配工序的质量控制要点.ppt

船体结构及装配工 序的质量控制要点 第一篇 主要介绍集装箱船的船体结构 第一节 船舶类型 一、按船舶的用途分类： v 运输船-客船、集装箱船、散货船等 v工程船-挖泥船、起重船等 v渔业船-网渔船、钧渔船等 v战斗舰艇-巡洋舰、各种快艇等 v辅助舰艇-补给舰、医院船等 v港务船-拖船、供应船等 v海洋调查船-海洋调查船、深潜器等 二、文船船厂造船的主要历史 集装箱船：700TEU4艘、1200TEUA8艘、 1200TEUB2艘、1400TEU7艘、1700TEU 5艘、1700TEUB2艘、1400TEUGWSA2艘 散货船：20000DWT多用途船3艘、 27000DWT多用途船6艘、 油船：5800成品油船 挖泥船：500立方、3000立方、13500立方 公安艇： 远洋实习船： 方驳： 三、作用在船体上的力及强度概念 1、作用在船体上的力：重力、浮力、波浪水动 力、惯性力等 2、总纵弯曲：引起船体绕水平横轴的弯曲称为 总纵弯曲。（静水总纵弯曲和波浪总纵弯曲） 3、船体产生的总纵弯曲：中拱弯曲或中垂弯曲 4、船体的总纵强度：船体结构抵抗纵向弯曲不 使整体结构遭受破坏或严重变形的能力称为总 纵强度。 5、横向强度：横向结构抵抗横向载荷的能力。 （船舶在进坞时，容易发生横向变形） 6、船体的局部强度：个别构件对局部载荷的抵 抗能力。（主机座、下加强等） 四、船体结构的型式 v船体是由钢板和骨材组成的长箱形结构（ 组成：甲板板架、舷侧板架、船底板架、 舱壁板架等） v纵骨架式：板格的长边沿船长方向，短边 沿船宽方向，纵向骨材的间距小，横向桁 材的间距大。 v横骨架式：板格的长边沿船宽方向，短边 沿船长方向，横向骨材的间距小，纵向桁 材的间距大。 v混合架式：纵横方向的骨材间距相差不多 ，板格的形状接近正方形。 五、集装箱船典型横剖面结构 集装箱船的结构与一般的货船不同，它的货 舱口宽度几乎与货舱宽度一样大，舷边只 留一条宽度不大的甲板边板。这样大的开 口对船体的抗弯、抗扭和横向强度都很不 利。为了补偿强度的不足，在结构上常采 用以下加强措施： 采用具有水密舷边舱的双层舷侧 增加甲板边板和舷顶板的厚度 加强两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板 横梁 典型剖面 第二节 外板和甲板板 一、外板：构成船体底部、舭部及舷侧的外壳。 v钢板的长边通常沿船长方向布置；横向的接缝称为端 接缝；纵向的接缝称为边接缝。 v船底板、平板龙骨、舭列板、舷侧外板、舷顶列板。 v外板的作用：保证船体水密，使舰船具有漂浮及运载 的能力。参与船体的总纵强度，承受并传递各种横向 载荷。 v外板的板厚变化：1、外板厚度沿船长方向的变化，0 。5L区域骨的外板厚度较大。2、外板厚度沿肋骨围长 的变化，平板龙骨比其他的船底板加厚2mm；在0.4L 区域内，舷顶列板的厚度约为甲板边板的0.8倍 v外板的边接缝：1、外板的边接缝与纵 向构件的角接缝应避免重合或形成过 小的交角。2、平板龙骨、舭列板和舷 顶列板的宽度保持不变 v外板的端接缝：1、从强度的观点来看 ，外板的端接缝比边接的质量要求更 高。承受总纵弯曲应力。2、端接缝应 尽量布置在同一横剖面上，且应布置 于1/4或3/4肋距处，因为板在该处的局 部弯曲应力最小。 二、甲板板 甲板是纵向连续，平台甲板是局部间断的。 强力甲板：船舶总纵弯曲时起最大抵抗作用的一 层甲板。下甲板和平台甲板则主要保证局部强度 。 舷弧：甲板边线沿纵向向首尾端升高的曲线。目 的减少上浪。 梁拱：甲板沿横向的拱形。目的迅速排除积水。 梁拱高度取甲板宽度的1/1001/50。 甲板的厚度：船中0。4L区域内的甲板板应厚些 。船宽方向，甲板边板是上甲板中最厚的一列板 。 甲板开口处的加强：加厚板 第三节 船底结构 分类：单底结构和双底结构；纵骨架式和横 骨架式 一、纵骨架式双层底结构 v纵骨架式双层底结构是由内处底纵骨，肋 板和底纵桁组成。 v以在建的船舶1700TEU为例： v纵桁：设置了一道连续的水密中纵桁，两 边各设置了四道非水密的旁纵桁，在纵桁 上开有人孔，流水孔和透气孔。两道纵桁 之间就是一个集装箱位。 v纵骨：沿船长方向和纵桁平行，并在 船宽方向均匀设置，在纵骨上开有流 水孔和透气孔。 v肋板：每一道横舱壁的位置均设置有 实肋板；货舱内每隔4档肋距设置一档 实肋板；首部每隔2档肋距设置一档实 肋板；肋板在纵桁处间断，并且开贯 穿孔让纵骨通过。 底部结构 第四节 舷侧结构 一、横骨架式舷侧结构 横骨架式舷侧结构是由肋骨，强肋骨，舷 侧纵桁组成。 舷侧纵桁遇强肋骨时，舷侧纵桁间断让强 肋骨连续，遇肋骨时，开口让肋骨通过。 二、纵骨架式舷侧结构 纵骨架式舷侧结构是由纵骨，平台板，横 隔板组成。 集装箱货舱的舷侧具有双层壳板，舷侧纵 舱壁对甲板大开口所造成总纵强度上削弱 作了补偿。 舱口围结构 1、参与总纵强度。 挡水板 首端结构： 1、球鼻艏，降低阻力 2、承受波浪冲击 舷墙的位置距船梁中和轴较远，当船体总纵 弯曲时，舷墙将受到极大的总纵弯曲应力 上层建筑 ： 第五节 船体的其他结构 舱口围结构 首端结构：球鼻艏，降低阻 尾端结构： 上层建筑： 主机座结构： 舷墙：当船体总纵弯曲时，舷墙将受到极大的总 纵弯曲应力 挡水板： 护舷材： 舭龙骨： 起重柱： 绑扎桥： 一、钢材的预处理 造船的钢材和型材必须是船级社认可的工 厂生产。 材料表面具船级社的印记，比如GL，并且 有钢厂的批号，以及材料等级，普通钢分 为A、B、D、E；高强度钢分为A32、D32 、E32、A36、D36、E36等六个等级。 钢材还应有相应的船级社证书；可以查到 材料的所有资料：钢厂、钢厂批号、炉号 、品种、规格、数量、重量、材料的化学 成份、力学性能、GL证书号、船厂批号等 。 抛丸除锈除去钢材表面的氧化皮，喷 上车间底漆；普通钢材一般采用灰色 底漆，高强度钢一般采用红色或绿色 的车间底漆。 在每张钢板要标上钢材的船厂批号、批号、 钢厂炉号、板厚、材质钢厂炉号、板厚、材质；普通钢用白 色的油漆笔；高强度钢用黄色的油漆 笔；以示区别。 喷上底漆以后，这时要用灯光观察钢 材表面的状况，最常见的表面缺陷是 麻点，麻点分为：扎制性麻点和腐蚀 性麻点。 如果麻点较为严重，应及时通知质检 员到场，带齐测量工具：测厚仪、40 型焊接检验尺、卷尺，记录测量钢板 的厚度、缺陷的深度及缺陷的面积， 以确定是否进行修复。 0.7 0.6 0.4 05 15 0.15 0.5 C B A t2050mm t20mm 缺陷深度mm 缺陷面积比% 表面缺陷处理标准 一、船用钢板 vGL 船级社： v普通强度钢：指具有最小标称上屈服点Reh 为 235N/mm2和抗拉强度Rm为 400N/mm2520N/mm2的船体结构钢。 vGL-A、B、D、E四级，它们之间的区别在 于韧性性质不同。 v材料系数：K=235/Reh v较高强度钢：GL-A32/36/40 （315、355 、390） v较高强度钢：GL-D32/36/40 v较高强度钢：GL-E32/36/40 v较高强度钢：GL-F32/36/40 v材料系数：K=295/（Reh+60） v315 K=0.78 v355 K=0.72 v390 K=0.66 v如果结构构件全部或部分采用较高强度船体结构 钢，则应在图纸上标明，以便修理时使用。 v采用较高等级的船体结构钢，可以适当地减少结 构的尺寸。 钢板堆场 除锈机 普通钢板的炉、批号标识 GL钢印 高强度钢板的炉、批号标识 麻点 二、下料 v方法：手工下料、数控下料、光电下料 v下料是船体开工建造的首道工序，要注 意以下几点： 1、投料钢材表面质量要符合要求。 2、钢材的牌号、规格必须符合草图、数控 图的要求，钢材号料后的余料上须标明 此钢材的牌号、厚度、厂批号、炉号。 3、需将零件的炉批号记录在册备查。 v船体零件上应写清工程编号、零 件号、肋位号、纵骨号、工艺符 号等。横向构件要注明左右、上 下、内外等。纵向构件要注明左 右、上下、首尾等。 v 下料线若为相邻零件的共用气 割线，要按下表留出割缝补偿量 。 零件标识 v下料的精度要求 单位：mm v气割补偿量 单位：mm 钢板的厚度4671213182030 等压式割嘴型号0123 气割缝补偿 量0.51.01.52.0 2.03.0 项目标准 长度2.0 宽度1.5 对角线2.0 直线度1.02.0 中心线、理论线 、结构线、检查线2.0 光电下料 光电下料 数控切割机 等离子切割机 等离子切割机 半自动切割机 三、零件边缘加工 v方法：剪切、 等离子切割、气割、刨边 v剪切板厚在12mm以下的钢板适用 v气割数控气割、半自动气割、手工气割 v刨边对短过渡边效果好 v注意要点： 1、零件边缘为船体结构的自由边，不允许存在剪切的毛刺。 2、舷顶列板0。6倍船长范围内，不允许存在缺口，棱角磨成 小圆角。 3、窄长形的零件经剪切或气割后会产生较大的变形，通常需 再经钢板矫平机或型材矫直机矫平直。 剪板机 刨边机 一次刨0.5mm以下 七星辊 三星辊 50mm以下 气割的粗糙度 单位：mm 项 目 标准范 围 允许极限 构 件 自 由 边 重要 部分 自动、半自动气 割 0.100.20 手工气割0.150.30 非重 要部 分 自动、半自动气 割 0.100.20 手工气割0.501.00 焊 接 接 缝 边 重要 部分 自动、半自动气 割 0.100.20 手工气割0.400.80 非重 要部 分 自动、半自动气 割 0.100.20 手工气割0.801.50 气割的缺口 单位：mm 项 目 标准 范围 允许 极限 备注 构 件 自 由 边 在船中0.6L区域内舷顶列 板的上缘，强力甲板以及 外板上所有开口的边缘， 特别重要的纵材及悬臂梁 - 无缺 口 1、缺口是指大于该 表面粗糙度3倍的凹 口。 2、修补方法： A、用砂轮磨平 B、必要时可用堆焊 法修补，但必须避 免短焊缝 重要的纵横强力构件-t/2时， 应重新装配 。 其他（ 指受力 结构） 1/3t 1/2t 超差处应 修正 t a 十字节头：肋板间断 T型面板错位的处理方法 节点型式处理方法 1、当0.04b0.08b或8mm ，面板的边缘 按 L=50a割顺。 a L b T型材或球扁钢错位的处理方法 节点型式处理方法 1、当3mm 6mm， 主要构件按L=50a割顺 ； 次要构件按L=30a割顺 。 a L 搭接间隙偏差的标准 项目 标准 范围 允许 极限 备注 a 2a 3 超差处理： 1、当35时， 重新装配。 a a 扇形孔 1、当d 16时， 换新。割换高度大 于等于300. a 300 焊接接头的装配精度：对接节头 mm 项目 标准 范围 允许 极限 备注 错 边 量 主要 构件 0.1t 且3 0.15t 且3 超差者重 新装配。 a为错边 量； t为较小 的板厚； 次要 构件 0.15t 且3 0.2t 且3 平 面 度 23 超差者加 工艺板拉 平 a a 肋距 焊接接头的装配精度：对接节头 项目标准范围允许极限备注 错 边 差 主要构件 0.1t 且3 0.15t 且3 超差者重新装 配。 a为错开量； t为较少的板厚 次要构件 0.15t 且3 0.2t 且3 平 面 度 2.03.0 超差者加工艺 板拉平 手工焊 坡口根 部间隙 23.5 5.0 超差处理： a t a a 手工焊坡口根部间隙超差处理 （1）当525时， 部分材料应重新装配 。 a a 16 300 对接焊缝间距的要求： mm 1 项目 标准 范围 允许极 限 对 接 焊 缝 之 间 -30 a a a 对接焊缝与角焊缝间距的要求： mm 2 项目 标准 范围 允许 极限 对 接 焊 缝 与角 焊 缝 之 间 主要 构件 -30 次要 构件 -0 主要 构件 -5 次要 构件 -0 a a 误开孔的处理方法： A：嵌片修补B：嵌补 C：搭接焊补D：从结构上切到200 以上的孔有困难时，应 采取预热等措施，用低 氢型焊条进行焊接。焊 后应进X射线或超声波探 伤检查。 75 t t1 t1=0.5tt；a=46；l=50 a 200 t1 t 1 1、误开孔处理 mm 项目处理方法 200 L1.5H 1、焊缝 位置与肘 板趾端错开50。 2、如多个相邻纵 骨（肋骨）需更 换，相邻的焊缝 应交错50100mm 。 3、特殊情况由技 术术部门门决定。 L L H H 50 SL41D32合拢口 SU2SL2合拢口 内部撑材的直线度 项目 标准 范围 允 许 极限 备注 强横梁、肋板、强肋骨及 甲板纵桁等主要构件 58 纵骨、肋骨、横梁及扶强 材等次要构件： L1000 L1000 10 5 13 8 撑材610 十三、 舾装要求 六、直梯 从结构的观点考虑，梯子的宽度应至少 为0.3m。梯级之间的距离必须为0.3m 。梯级中心与固定部件的水平距离不 得小于0.15m。梯级必须排成一直线， 且以边缘向上20/20方钢制成。 =300mm 300mm 直梯 七、栏杆 1、在干舷甲板和上层建筑甲板的所有露 天部分上均应设置有效的栏杆或舷墙 。其距甲板的高度应至少为1.0m。 2、栏杆最低横栏以下的高度应不超过 230mm。其他横档之间的间距应不超 过380mm。 230 380 380 栏杆 五、通道 通道的净开孔应不小于600mm X 600mm，且无任 何阴碍。 八、舱内