船体建造精度控制技术探讨

2019-02-13翟雪枫

数字通信世界 2019年12期

翟雪枫

（锦州市交通运输综合行政执法队船舶检验支队，锦州 121000）

船体建造工程通常是以设计图纸为参考，再将船体分段分别建造和加工处理，最后再将各分段组装在一起，合成整个船体。故船体建造的特点有建造周期长、工程量大、工序繁杂且多等。在建造船体过程中，每个工件精度对船舶整体的质量都至关重要。因此，精度控制技术对建造工作尤为重要，以下文中介绍了多种船体精度控制技术。

1 把控胎架的精度

胎架是船体建造工程里必要的建造工艺设备，由于船体的体积相对庞大，所以大部分情况下都会以将船体分段的方式来分别制作各个分部，最后将各个分部衔接起来合成最后的船体形式。所以胎架在这个过程中的作用就是完成各分段的组装和连接。并且胎架自身的精度对船体的精度会有一定的影响。可以这样说，保证胎架的精度一定程度上也就保证了船体的精度。在艏艉的实际建造过程里面最显著并且令人诧异的是，胎架的精度可以说失之毫厘，差之千里，如果说胎架的精度存在较为明显的误差，那么整个船体就可能出现成倍的建造误差。所以在胎架的精度和稳定性方面，要给予高度重视。所以这就要求在各船体分段建造过程中要控制好材料尺寸大小并且把控好材料的线型光顺度，同时还要务必保证胎架的连接刚性达到工程要求，确保胎架的四角保持水平。在特定情况下，反变形是可以采取的措施。

2 对合基准线的精度控制

对合基准线可以作为在船体建造过程中的参考线，并且对合基准线的精度对船体的精度有显著的影响，特别是全世界对船体的对合线的精度控制十分重视，其中最明显的例子是造船技术相对先进的日本和韩国，控制船体装配精度主要是通过对合线的精度控制来达成的。在船体装配的零部件、分段到总段等各个装配阶段，通常在建造各船体时会保留特定指标的工艺余量，以便于在装配过程中的可以灵活调整，最后可以按照精度要求去除掉多余的部分。在去除多余工艺余量时，在调整方正度时要以对合线的精度标准为参考，此类控制精度的方式会比传统预修正控制技术更简单便捷，并且可以更标准的控制装配精度。故生产设计船体时，设计其对应的施工图纸，并标注出相应的对合线，罗列出水平、弯曲度等工艺值。如此施工人员控制对合线精度时可以更方便也更简单，更且还可以减少工艺误差，同时减少建造过程中所不必要的物力、财力、人力损失。

3 反变形的控制精度技术

船体建造材料主要为钢板，必定要通过钢板切割加工和焊接等工艺环节，才能够把零碎的钢板拼接成完整的船舶。在操作过程中，正确的采用反变形技术可以在一定程度上避免出现钢板变形的现象，并且还可以把控船体建造精度。在整个船体建造过程中，常见的几种变形类型有切割变形、加工变形与焊接变形。首先，在切割钢板的过程中，会产生大量的热量，进而有几率出现热变形。同时，切割机械的固有性能也会在一定程度上造成切割或加工变形。其次，在焊接过程中，除了机械性能等因素有几率造成焊接变形外，焊接过程产生的高温也会造成焊接变形。而前期的各道工序产生的误差累计有几率导致船体分段的变形。总的来说，从标准误差的方面来说，船体精度由切割、号料和装配等过程决定。而从平均值的方面来说，焊接过程的精度水平决定了船体的精度控制水平。故反变形技术是世界各国的造船业研究方向。据了解，现如今在焊接、切割技术和误差控制等方面，在机械设备、设计技术与施工技术等都有了一定程度的技术进步。尤其时反变形技术得到了很程度的提升。比如，可以采取一定的支撑技术或者扩大总组的方式来取得优良的反变形效果。

4 加放补偿量的控制精度技术

加放补偿量是一种常见并且常用的精度控制技术。加放补偿量在传统加放余量基础上改善了缺陷后，船体精度达到设计的要求的概率大大提升。这是由于加放补偿量技术可以使得各道工序都达到标准，同时在一定程度上也提高了钢材的利用效率，并且推动了施工的进程，减少了资源浪费，最终提升了船体建造工程的综合效益。加放补偿量有一些基本的原则。首先，注意补偿量的加放设置。①补偿量与板的长宽的关系。板的长度与宽度与补偿量成正比。钢板加长或加宽，补偿量就越大。②补偿量与钢板的厚度的关系。板越厚，补偿量越少，反之，板越薄，补偿量反而越大。二者之间呈现出反比的关系③补偿量与角焊缝的焊脚之间的关系。焊脚越大，补偿量也越大。④补偿量与结构的稀密程度的关系。结构越密，补偿量则越大。其次，在加放补偿量时要注意以下几个方面：①工件或产品相似性（重复性）。在生产过程中，一些产品的尺寸精度达到成熟后，相同或相似的产品可以参照现有成熟精度标准进行加放控制工作。②采用稳定的工艺。由于建造方式的差异也会对各个分段的变形产生不同程度的影响。因此采用相对稳定的工艺可以减小误差，降低成本。③严格的控制质量。对质量采取严格的控制可以达到建造过程中把控尺度精准的目的，同时最大可能的用补偿量来取代工艺余量。④以焊接收缩变形为确定补偿的主要因素。综上，降低劳动成本，减少作业难度，提升焊接效率和产品质量等目的都可以采用加放补偿量来实现。

5 在精度控制上的统计技术

精度控制在一定程度上是对制造过程的统计控制。持续地提升生产效率，降低不必要成本是其主要目的。而分析精度控制的反馈信息，从而进一步完善设计更且调整工艺方法，协调各生产线的流程衔接，提升工作效率，降低工程消耗水平。由于确保施工精度的必要手段和重要环节是检测各方面数据，而精度结果统计分析也需要大量的数据，故实现精度控制采用统计分析技术的方法是有效的。