船舶机舱管舾装精度控制研究

发布时间：2020-08-28 07:10

国内船舶建造精度控制技术虽已开展多年,但大部分船厂只是在船体精度控制方面逐渐成熟,而在舾装精度控制方面还没有形成具体的精度控制体系,对管舾装精度控制技术缺乏系统的理论研究。因此,本文以提高船舶建造质量、缩短建造周期,提高分段预舾装率和降低造船成本为目的,对船舶管舾装精度控制进行研究。本文以船体精度控制为基础,从管舾装建造流程出发,利用统计分析和比较法,系统阐述了影响管舾装精度控制的主要因素,分析管舾装建造误差产生的原因,构建了管舾装建造误差累积模型并梳理出误差累积路线,为对船舶管舾装精度控制研究做铺垫。以管件弯曲回弹及焊接变形为研究对象,理论分析弯管过程中的弯曲角与回弹角变化关系,并结合弯管回弹实验,研究管件弯曲回弹变形规律,以提高弯管制作精度;通过分析钢管的焊接特点,利用有限元软件SYSWELD对钢管焊接过程的温度场及应力场进行仿真模拟,分析不同的焊接方法对管件制作精度的影响,以提高钢管焊接成形精度。研究尺寸链技术在船舶管舾装精度控制中的应用,以此为基础建立分段管线建造误差补偿模型,并从分段建造、管件制作和管件及附件安装三个方面对管舾装精度控制内容进行规划。以某LPG船双层底分段管线为研究实例,借助Marine G2精度分析软件和全站仪精度测量工具,分析并模拟导出管线建造的精度问题;利用管线建造误差补偿模型对双层底分段内的管线进行优化,并以规划的管舾装精度控制内容对所优化的管件进行制作精度检测和现场指导安装。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U671.91
【图文】：

业”之称的熔盛重工已于 2017 年 4 月正式更名为中国华荣能源股份有限公司，转型石油和天然气开发就是最明显的实例。在行业产能过剩的大背景下，提升造量，加快船舶建造周期，是各船企生存下去的必经之路。1 课题来源、研究背景及意义本课题来源于 W 船企精度造船研究项目——“船舶舾装精度控制研究”。船舶建造精度控制技术是国内外各先进造船厂提升船舶建造质量和保证航运竞争力的核心技术之一。根据船舶生产划分，可将船舶建造分为舾装建造和船体。舾装是指所有待安装在船体内部构件的安装工程，主要包括管舾装、铁舾装及装等，如图 1.1 为船舶建造划分图。在航运市场竞争激烈的大背景下，国内各造业已意识到精度造船的重要性并成立精度管控部门，但目前仅对船体精度控制进应研究并逐渐达到船体分段无余量建造水平，而对精度控制要求较高的管舾装建面难有较好的精度控制方法。在船舶建造过程中，经常会出现管舾装建造精度问重影响船舶建造周期和建造质量[1-3]。

于船舶建造的特殊性，舾装工作量几乎占据着整个船舶建造工程量的舾装精度控制来说，难度最大的应该是管舾装，因其不仅要控制船体分而且还要对管线建造及附件安装精度进行把控。就目前而言，国内造船精度控制的研究还无法形成系统的精度控制体系，如对弯管回弹量设舾装精度控制内容不全面等[4,5]。大部分国内船企经常不重视管件制作度，对于装配偏差通常采用野蛮的方法，如：“生拉硬拽”装配、现校线内增加合拢管，如图 1.2 所示。现校管替换相当于根据现场实际尺寸管件，代替因精度问题较大无法使用的原管件。现校管的使用不仅造成增加了舾装建造的工作量；“生拉硬拽”装配是指管件在安装时存在明，工人通过借用外力的方法(如用“葫芦”硬拉、外力压弯和支架硬定位对接安装，这种情况下会造成管件局部变形，应力激增，降低管件的使拢管意味着当分段与分段总组搭载时，经常会出现不同分段内待对接致管线无法完成对接安装，即“管线合拢”，此时最常用的解决办法是一个合拢管，而合拢管的设计和安装均需要后期完成，增加工作量的同船成本[6,7]。

统的跟踪并计算，开发出船体及舾装建造误差补偿系统。据说在模块化已实现所有船型分段无余量总组搭载和 95%以上的分段预舾装率。随着技术的发展，部分日本造船企业如中远川崎，已实现了 CIMS 造船技术、舾装精度控制标准及生产设计一体化，因精度问题而导致的舾装重复13-17]。入 21 世纪，韩国开展的巨型总段模块化造船模式对精度造船提出了更国大宇造船厂已逐步开发出巨型总段的精度控制技术和激光三维定位的 2000-5000 吨的巨型总段能够无余量下坞搭载，缩短船坞周期，降低造韩国自 2005 年开始进行舾装精度控制研究，经过近 13 年时间的发展，套完整的舾装精度控制体系，在管舾装设计时提前对建造误差进行规划余量的形式对建造误差进行补偿并与船体精度控制相结合。与此同时，装精度检测工作，对每一道工序均进行制作精度检测：自检→互检→专在四重检测全部达到精度标准后才可进行下一道工序。图 1.3 为韩国某年至 2016 年期间先行预舾装精度不良的情况统计。

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本文编号：2807274