船体建造工艺过程的质量控制

21.2.4　船体建造工艺过程的质量控制

21.2.4.1　板材和型材的切割、加工

板材和型材的切割所用切割机需要定期检查和维护。对于精度影响较大的如切割机轨道水平度、直线度、切割变形坡口、切割刀具等要进行自检，必要时可切割实物进行校核。切割结束后，要求以托盘方式进行集中派送，并对零件精度尺寸进行校核。

板材和型材零件的加工按工艺要求分类自检，依据样板、样箱或施工图纸要求加工。加工前备齐样板、样箱、工具、量具、草图并自验无误，加工构件入库前按工艺要求检查。加工后的入库零件按分段整齐堆放，保证数量齐全，不产生零件挤压。加工的缺陷件、线型不到位的零件不准进入下道工序。加工结束后，应按照样板、样箱割去余量，并开好坡口。

21.2.4.2　分段制造

1）人员

操作人员主要包括装配工、焊工及划线工三类，均需经过专业技术培训、考核合格后才能上岗操作。

2）仪器设备

各类检测设备必须具有合格证方可投入使用。设备按设备管理程序定期维修保养。测量仪器保持刻度清晰显目、检定合格并在有效期内，做到合理使用，妥善保管。吊装索具必须定期进行安全检查。

3）作业环境

分段制造场地应有结实、平整的基础且具有足够的承重能力。为保证分段制造顺利进行，应配置所需的风、水、电、气等动力设施。各类设施布局合理并相对固定，并确保道路畅通，场地整洁，设备与设施离开明火作业区保持一定的距离。分段完工或分段吊离制造场地，要做到工完料清，保持良好的生产环境。各类划线用安装工艺样板，须平摊平放于防雨、防水、防日晒的专用场地，以防变形。

4）分段制造基本流程

分段制造基本流程与船厂场地和设备有着直接关系。不同类型的分段、制造流程也不相同。甚至由于负荷关系，同一类型分段也有不同制造方式和制造流程。在工艺过程的质量控制中最关键的是构架装焊时的构架线检验及修正。

5）胎架

施工前准备好胎架制造图纸、样板，并熟悉该分段施工图纸和制作工艺。胎架基础应坚固、场地平整，无障碍物和杂物。胎架制造要划出分段中心线、肋骨检验线，经垂直度复核后，分别向两端划出胎板位置线，并做好标记。胎架距地面最小高度不小于800mm，胎板厚一般取8～12mm，胎板与基线垂直安装。

（1）专用胎架（如球鼻艏胎架等）完工后应标上中心线、检验线、肋位号、左右舷、艏艉水平线及分段名称等标记。

（2）支柱式胎架安装要垂直，支柱高度超过1 000mm时，加设斜撑或立杆间互相牵拉固定（见图21.2－1）。支柱式胎架地平面按坐标型值荡出板列接缝线、分段端缝线、分段中心线和肋骨检验线标记。

图21.2－1　支柱式胎架示意图

（3）模板式胎架模板宽度为200～300mm，模板厚度在8～16mm，模板最小高度约600～800mm。模板上应划出肋骨号、分段中心线、外板接缝线、水平线、检验线、基线等必要标记。模板间距应为肋骨间距的倍数。分段两端强构架位置必须设置模板。

（4）通用型平面胎架用激光经纬仪复测其水平度，必要时进行加强修复。如后续分段再要重复使用胎架，必须经复测合格才能使用。

6）结构件配送

部件、拼板件、片段件应符合工艺标准。提供给分段的组合部件采用托盘及装运料架输送，防止堆放变形。集配中心发送到分段安装的舾装件齐全，发送到位。定位焊用焊条与焊缝用焊条牌号一致。施工图纸、工艺文件符合制造产品的工程编号。分段安装各工艺阶段的预装件，按该分段的托盘管理表规定的内容，向相关部门或人员及时配送并及时安装（如放水塞、直梯、踏步、人孔座板、锌板、船壳标记等）。

7）拼板

分段铺板时，按零件号及相关工艺要求进行施工，核对零件规格应符合图纸要求。首先，需要校对胎架高度是否正确，然后，根据图纸在地面上绘出地线。之后将板列或拼板件吊上胎架定位，在板的端部需要吊垂线以校核板列是否对准地线交点，见图21.2－2。

图21.2－2　地线核对示意图

同时，检查中心线和板缝线，板与胎架线型紧密并予以固定。焊接前，板列接缝两侧30mm范围内应清除油污、油漆、氧化皮等杂物，其板缝间隙应满足不同焊接工艺要求。定位焊长度和间距按工艺规定执行，板列焊缝的两端安装引、熄弧板，待封底焊结束后才能割除。焊接过程中，为防止焊接变形，可对主板进行固定。

8）划线

划线分为主要基准线和辅助基准线。主要基准线为中心线、肋骨检验线、纵剖线、水线等，也叫定位基准线。主要用于总组或搭载使用，见图21.2－3（a）。在此基准上，可划出100MARK线，见图21.2－3（b）、构架线、开孔线、边界线等辅助基准线，主要用于组立和分段构件安装定位。

图21.2－3　基准线和辅助基准线

安装零件号和肋位号也应标明。中心线和肋骨检验线用激光仪器划出也可用钢直尺开出，并经校核到公差范围内。分段在吊离胎架前，要划出总组及搭载时定位用的船体中心线、肋骨检验线。无余量分段经激光测量后，接缝端应割除余量，开割出工艺坡口。

9）构件装配

构件装配应对齐安装线，控制水平度和垂直度，然后，装加强材以防止变形。十字对接桁材腹板要对准，不重合度应在公差范围之内。分段构件装配与焊接互相协调，位置狭小和特殊要求部位要考虑焊接、打磨和涂装等施工的方便。构件的定位须严格按照二次划线图，注意以板架非余量边为定位基准。艉立体分段制造要控制舱壁及肋骨框垂直度，控制轴中心线和高度及舱壁至轴殼末端尺寸之偏差值。分段完工后须做密性的部位按有关密性试验要求执行。

10）自主质量管理

分段制造过程中，各道工序的操作应按相关工艺纪律和工艺规范要求进行。分段制造过程中的各道工序实行自主管理，用粉笔或色笔划出缺陷并自行消除，经各相关人员认可签字后，方可转入下一道工序。组立或分段完工后，在自由状态下进行测量，并按图纸如实填写精度测量表。图21.2－4是典型货舱区底边水舱分段的精度测量表样张。

图21.2－4　分段精度测量表样张

凡分段提交项目需经自验、互验后，连同自验互验单、分段精度测量表一起向检验部门提交。检验内容主要包括分段或组立的完整性（含铁舾件）、构件安装的准确性、构件精度、焊接质量等。分段部位的开孔，待互验后方能切割。施工中发生、发现或预见的质量问题应及时反馈、及时传递，迅速落实，并做好原始记录。

21.2.4.3　分段总组

1）人员

操作人员主要包括装配工、焊工及划线工三类，均需经过专业技术培训、考核合格后才能上岗操作。

2）仪器设备

各类检测设备必须具有合格证方可投入使用。设备按设备管理程序定期维修保养。测量仪器保持刻度清晰显目、检定合格并在有效期内，做到合理使用，妥善保管。吊装索具必须定期进行安全检查。

3）作业环境

总组场地结实、平整并具有足够的承受能力。为保证总组的顺利进行，须配置必要的风、水、电、气等动力设施。各类设备布局合理，相对稳定，并实施统一的定置管理。总组分段内外有安全平稳的脚手架。

4）总组前准备

总组前，应用激光经纬仪测量总组分段胎架的平整度和高度。一般总组所用胎架分为正切、斜切和双斜切胎架三种。

5）分段总组基本流程

分段总组应有专用胎架，胎架应与相应分段型线相吻合。胎架高度确定后，就应该按工艺要求将总组胎架予以固定。

分段总组时，分段间的肋骨检验线应相互吻合，左右连线在一根直线上与分段中心线相互垂直。

分段总组基本流程与船厂场地和设备有着直接关系。不同区域的总组方式不同，甚至由于负荷、吊车和场地关系，同一区域的总组方式也有区别。图21.2－5是典型货舱区舷侧总组流程。

图21.2－5　货舱区舷侧总段及总组流程示意图

总组合拢应考虑反变形值，完工后的型深、甲板抛势、半宽、边昂高度应符合公差要求。总组的分段应保持外壳型线、间隙、坡口平整度、构架重合度、板缝及构架接缝处清锈、清漆达到要求，按规定要求安装吊马。此外，分段还应有明显标识（工程编号、产品名称、分段左右、上下、艏艉等）才能进行总组，分段定位后按技术要求进行结构加强。分段总组结束后进行完工测量，并给出总组完工测量表。如有问题及时反馈相关部门。

6）自主质量管理

分段总组执行自验、互验、专职检验三级检验制。施工中发生、发现的质量问题要及时反馈、及时传递、迅速整改，并做好原始记录。分段总组过程中，各道工序的施工操作按工艺纪律和工艺规范要求进行。

21.2.4.4　船坞（船台）搭载

由于船坞与船台搭载工艺过程的质量控制和工艺管理基本相同，因此，不分节阐述。

1）人员

操作人员主要包括装配工、焊工及划线工三类，均需经过专业技术培训、考核合格后才能上岗操作。

2）作业环境

船坞场地必须平整、干燥且有足够的承受能力，透水管保持疏通，排水明沟进入坞口水池无障碍。为保证船坞安装顺利进行，应配置必要的风、水、电、气等安检通过的动力设施。各类设备布局合理，相对稳定，在指定的范围放置，保持通道畅通。狭小舱室或通往舱室应有合理的工艺孔、通风口。船体内外有安全平稳的脚手装置，舷外挂笼及舷侧设备平台挂钩应有锁紧保险。船体舱室应有充分的照明、通风装置。登船梯及其引桥应有过渡栏杆及防滑设施。大型舱口形成后，舱口四周应有安全栏杆。船坞分段或总段吊装做到围、栏、盖、梯、网齐全、安全。高架吊笼、高空液压车等也应得到安检认可。船坞底板在上一轮船舶出坞后，应冲洗清洁。

3）船坞搭载前准备

根据搭载网络图，船坞搭载所需的分段、总段有一定的储备量，以保障船坞搭载连续进行。分段、总段吊装前各项工具、吊具、索具、仪器、工装准备就绪。分段、总段吊装前应进舱的散装件、管件、设备必须提前进舱，并设置在相应的位置。分段、总段入坞前，用激光设备划出船坞格子线及辅助中心线等分段定位标志。图21.2－6为坞底划线及标杆示意图。

图21.2－6　坞底划线及标杆示意图

船坞划线准备：划线前对船坞作业区域进行清扫，清除200mm宽坞底预埋钢板上的铁锈和垃圾，并涂漆防锈。

船体中心线划线：将预埋钢板作为船体中心线，用激光经纬仪在预埋钢板上激光打点，连成一直线。如船体中心线不在预埋钢板上，应标明预埋钢板与船体中心线的距离。

基准定位分段肋骨检验点标注：将基准定位肋骨检验线的中心点作为第一定位分段肋骨检验点。用钢卷尺在船体中心线上划出定位肋骨检验点，并焊上50mm×50mm的2mm厚的不锈钢板。不锈钢板上打上中心冲印，代表船体中心线和肋位线，打上肋位号，用白漆醒目标记。

肋骨检验线划线：用激光经纬仪在坞底划出肋骨检验线，船体舷侧的肋骨检验线划在预埋钢板上，并用色漆标示。

直剖线划线：根据图纸提供的尺寸，在船体下左右舷各划直剖线，定位于直剖线和大接缝交点处，并用色漆标示。

半宽线划线：在船舯处划肋骨线和半宽线，舷侧的半宽线总长度不小于3m。

立坞底测量标杆：根据分段或总段在船坞内定位位置表立测量标杆（通常用槽钢），使标杆垂直，上下不垂直度小于1.5mm。测量标杆与预埋钢板焊接。

船坞基准线划线：用激光经纬仪在测量标杆上勘划船坞基准线，用白漆在测量标杆上写上肋位号。

分段总段入坞前，需按图纸文件铺设楞墩和快速搭载撑柱。坞墩的水平度和布置都应该满足图纸要求。船坞槽钢中心线及基线标准须符合相关工艺规定的精度要求，并有清晰标记。船坞场地清理后，按船坞格子线图划出船体中心线、辅助中心线、肋骨检验线、分段接缝线、艏、艉端线、轴系、舵系、中心线及船舯半宽线。船坞中心线和肋骨检验线的垂直度、肋骨检验线间的长度、总长等尺度必须复核，提交验收，用不锈钢片、色漆做上标记。

4）船坞搭载

基准分段，作为船坞搭载的基准段，其中心线、水平线、肋骨检验线、端缝线与船坞格子线应相吻合，纵、横倾符合公差要求，船坞中心线须准确移到基准分段内底板上。基准段调整定位后，楞墩木枕应敲紧，核对基线高度，并调整基线标杆上的基线刻度，敲上冲印标志，作为后续分段或总段的定位标准基线。基准底部分段必须与船坞做刚性连接。

搭载相邻底部分段时，尽量靠近基准段，调整中心线、肋骨检验线、纵、横倾斜度应符合公差要求，并按工艺要求考虑反变形值，舷侧分段搭载时，应调整半宽、型深、边昂，使之符合公差要求。确定分段或总段余量时，必须以相邻两分段肋骨检验线间长度尺寸及两分段间肋距公差为依据，两分段间结构基本对准，然后划出余量并切割。艏艉分段确定余量时，应依据艏艉端点位置而定。分段或总段搭载要保持外壳型线，节点、间隙、坡口、不平度、构架重合度、板缝及构架接缝处清锈、油漆达到要求，按工艺规定安装吊环。分段或总段吊装应有明显标识（工程编号、产品名称、分段艏艉左右上下等）才能吊入船坞。分段或总段安装、焊接、矫正操作必须用平稳安全的脚手架、船用吊篮或高空作业车。

5）船体附件安装

轴殼、舵架、主机座及轴承座的安装，必须在完成艉部总段有关部位的装配、焊接及矫正、结构性、密性工作结束后才能进行。安装轴系的假定基线必须排除固定连接件，使船体处于自由状态，测量出基线后才能定出。轴系定位靶设置于船体便于安装的肋位处，轴心的半宽和高度标记清晰。轴系定位照光靶及镗孔架应安装在船体上，不得固定在船坞地面预埋钢板处。火工矫正应在焊缝两侧，加热温度、水火距按要求执行，不平度控制在公差范围内。船体主尺度、完工测量及水尺水线的测划，应在主船体装焊火工矫正结束后进行。外板标志、下水件同样应该安装完整准确。

6）自主质量管理

船坞搭载执行自检、互检和专职检验三级检验制，检验前应填写报验申请单和分段完工单。船体重要部位的开孔必须经互验后才能切割。船体临时工艺孔按设计部门出具的图纸或书面通知进行施工。施工中发生、发现的质量问题应及时反馈、及时传递，迅速整改，并做好原始记录。船坞搭载过程中，各道工序的施工操作按工艺纪律和工艺规程要求进行。船舶出坞前，各种检查表格应全部填写签字完备。