第一篇:船舶建造檢驗申請書
船舶建造檢驗申請書
茲申請云南省船舶檢驗處(檢驗所)對下述船舶進行建造中法定檢驗:
船名/船廠編號_____________________________________________________ 造 船 廠________________________________________________________ 船舶所有人 _______________________________________________________ 船舶種類 __________________________ 船籍港 __________________ ____ 航 區 __________________ 船 長 _______________________ 型 深 __________________________ 型 寬________________________ 主機型號 功率/臺數 船舶所有人 船籍港 圖紙設計單位 圖號 圖紙批準單位 圖紙批準號/批準日期 合同規定開工日期 合同規定完工日期 建造廠名稱及地址 電話/傳真
我們保證按規定支付建造檢驗費,包括檢驗費、驗船師為執行檢驗工作所必需的差旅費和其它開支。即使此項檢驗未能由云南省船舶檢驗處完成,我們也同意根據已進行的工作按比例向云南省船舶檢驗處支付相應的費用。
聯系人_____________________ ___ 電 話 __________________________ 地 址 __________________________ 郵 編 __________________________
(申請單位蓋章)年 月 日
第二篇:關于加強船舶建造檢驗的緊急通知
關于加強船舶建造檢驗的緊急通知
海船檢[2005]97號
2005-3-14 中國海事局
各省、自治區、直轄市船舶檢驗局(處),中國船級社,廣東、福建、黑龍江海事局:
近來,連續有幾艘新建船舶投入后運營不久即發生斷裂事故。事故的表現形式是,在船體中部的艙口圍板、甲板、縱艙壁和舷側外板等部位的焊縫、板材出現大范圍斷裂。為加強船舶建造檢驗,防止斷裂事故的蔓延,保證船舶營運安全,特此緊急通知如下:
一、船舶檢驗機構要嚴格按照法規、規范做好對新建船舶的審圖工作。在審查圖紙過程中要認真校核船舶的總縱強度和局部強度,對大艙口型船舶尚要進行扭轉強度校核,確保船舶強度設計滿足規范的要求。
二、船舶檢驗機構要加強對新建(或重大改建)船舶的建造檢驗,在建造中必須進行全過程檢驗和控制,應嚴格執行《船舶與海上設施法定檢驗技術規則》和《船舶建造檢驗規程》。除此以外,還應特別注意檢查:
1.船舶建造所用鋼材的材質、厚度及結構布置和構件尺寸是否與經審批的圖紙相一致;
2.焊接作業是否符合經認可的焊接工藝,焊接質量是否符合規范的要求;
3.焊接材料是否符合規定;
4.焊接人員是否具有相應的資質。
船舶檢驗機構在執行建造檢驗中要嚴格執行船體焊接無損探傷要求,并應做好對重點部位和重點結構的焊接質量檢查。
三、船舶檢驗機構在簽發船舶載重線證書前應確認船舶配備了經船舶檢驗機構審批的《裝載手冊》。
四、對尚未簽發船舶檢驗證書的在建船舶,船舶檢驗機構應立即結合本通知進行復查,對發現的問題應采取相應的措施。
五、再次重申,各船舶檢驗機構應嚴格認真地執行有關船舶檢驗的法規、規范、規程以及相關的管理規定,對不符合質量要求的船舶不得簽發證書。
中國海事局(章)
二○○五年三月十四日
第三篇:船舶臨時檢驗申請書
船舶臨時檢驗申請書
編號:
茲申請云南省船舶檢驗處 對下述船舶進行檢驗并簽發證書和技術文件:
船 名 船檢登記號 船籍港 檢驗地點 檢驗時間 船 東
檢驗類別:
□初次檢驗 □檢驗 □中間檢驗 □特別(換證)檢驗 □附加檢驗 □臨時檢驗
申請人說明:
我們保證按規定支付檢驗費用:包括檢驗費和驗船師為執行檢驗工作所必需的差旅費和其它開支。即使此項檢驗未能由貴處(所)完成,我們也同意根據已進行的工作按比例向貴處(所)支付相應的費用。
申 請 人(蓋章)日 期 公司名稱/聯系人 電 話 地 址 郵 編 傳 真 e-mail:
注:檢驗類別適用打,不適用。
第四篇:新建船舶檢驗申請書
AHCJ/JL0702—01
安徽省皖江船舶檢驗局
船舶建造/重大改建檢驗申請書
編號:
茲申請 對圖號為 的下述船舶進行建造檢驗。船名: 船廠編號: 造船廠: 圖紙批準號: 圖紙批準機構: 圖紙批準日期: 圖紙設計單位: 船舶所有人: 船籍港: 船舶類型: 航區: 船體材料: 船舶總長: 型寬: 型深: 吃水: 主機型式: 主機臺數: 主機功率: 制造廠: 開工日期: 下水日期: 系泊航行試驗日期: 交船日期:
需要說明的問題:
1、申請船舶檢驗機構簽發下述證書
□內河船舶適航證書
□內河船舶裝載危險貨物適裝/推或拖證書 □內河船舶噸位證書
□內河船舶散裝運輸危險化學品適裝證書
□內河船舶載重線證書 □內河船舶散裝運輸液化氣體適裝證書 □內河船舶防止油污證書 □內河高速船安全證書 □內河防止生活污水污染證書 □內河浮船塢安全證書 □內河船舶防止垃圾污染證書 □京杭運河型船舶航行證書 □內河船舶防止空氣污染證書 □川江及三峽庫區船舶航行證書 □內河船舶乘客定額證書 □內河船舶船員艙室設備證書
2、其他
我們保證按規定支付建造檢驗費,包括檢驗費、驗船師執行檢驗工作所必須的差旅費和其它開支。即使此項檢驗未能完成,我們也同意根據已進行的工作按一定比例支付相應的費用。此外,關于上述船舶的圖紙資料和技術文件,我單位特聲明在其使用及提交上系完全合法。
聯 系 人:(申請單位蓋章)地 址: 郵 編:
電 話:
傳 真: 年 月 日
×———適用□———不適用 注:□電 話:
申請日期:
第五篇:船舶建造流程
船舶建造流程
任何一種產品都有其自身的生產模式,比如汽車的流水線生產,飛機的脈動式生產線,然而船舶生產具有其獨特的特點:生產的批量為小到中等,零部件的加工過程相似但幾何形狀和尺寸不同,這就決定其生產模式的特殊性。所謂現代造船模式,就是以統籌優化理論為指導,應用成組技術原理,以中間產品為導向,按區域組織生產,殼、舾、涂作業在空間上分道、時間上有序,實現設計、生產、管理一體化,均衡、連續地總裝造船。
現代造船模式發源于二戰中的美國,20世紀70年代成型于日本,并于80年代被美國總結,形成了現代造船模式。我國于90年代初期引進了該項理論,開始在各個船廠進行實踐,不過直到今天,各個船廠依然在轉變造船模式,有資格說自己實現了現代造船模式的船廠少之又少,在各項指標上與日韓依然有差距。
在說船舶的建造流程之前先簡要的說一下船舶設計流程。
船舶設計工作分為三個階段——初步設計、詳細設計、生產設計。
初步設計:是解決“造什么船”的第一個階段。初步設計是對船舶總體性能和主要技術指標、動力裝置、各種系統進行設計,并通過理論計算和必要的實驗來確定船舶的主要參數、結構形式和主要設備選型等重大技術問題。
一般有三種情況要求設計部門進行初步設計。
1船舶技術任務書:相關部門下達的指令性任務,說明船舶的用途、航區、噸位航速等設計要求。
2意向書及技術附件,指在船舶市場中船東提出的訂貨意向,不受法律約束。它通常表明船東對船舶的各項要求和詢問造價。
3造船合同及附件,在經過投標和商務技術洽談后決定簽訂合同。
因此,在初步設計階段,可根據具體情況可插入方案設計、報價設計和合同設計。方案設計是將任務書的要求轉變成船體和輪機的設計參數,主要是進行可行性研究,決定船舶的總體性能,滿足要求的航線、航速、艙容和排水量等,并據此估算出造價。
報價設計則不需要做可行性研究,通常是根據船東的要求,參照已有的母型船來決定新建造船舶的造價,并提供技術規格書和總布置圖以及提出主要設備廠商表。
合同設計要求確定設計參數、設備選型、建造原則、入級標準,并進行一系列計算和設繪工作,為簽訂建造合同提供必要的文件,包括說明書(包括船體、輪機、電氣),主要圖紙和計算書(型線圖、總布置圖、舯剖面圖、機艙布置圖等等)以及主要設備廠商表等。
初步設計的具體成果有,為簽訂合同的談判提供技術文件;提供主要設備選型清單;主要設備廠商表;為詳細設計提供必要的技術文件和圖紙。初步設計的技術文件和圖紙應送交船級社和船東審閱,經認可才能開展下一階段的設計工作。
詳細設計:在初步設計基礎上,通過對各個具體技術專業項目進行系統原理設計計算,繪制關鍵圖紙,解決設計中的基本和關鍵技術問題,最終確定船舶全部技術性能、船體結構、重要材料、設備選型和訂貨要求等,提供船級社規定送審的圖紙和技術文件(不含完工文件):及各項技術要求和標準。
詳細設計是根據造船合同確認的初步設計及修改意見書進行的。其基本內容是提供船級社規定送審的圖紙和技術文件(不含完工文件);提供造船合同中規定送船東認可的圖紙和技術文件(不含生產設計內容);提供船廠訂貨所需的材料,設備清單;為生產設計提供所需的圖紙,技術文件和數據。
詳細設計的主要圖紙和技術文件需要船東、船檢(船級社)審查認可方能開展后續的生產設計工作。然而事實上為了盡早交船,在審查未完成前船舶已經開工,生產設計承受著施工供圖需求的壓力,由于準備不充分,在按未審查的詳細設計圖紙施工情況下容易出現差錯。在國內大多數的初步設計和詳細設計是由設計院完成的,主要的設計單位有:(1)中船重工和中船工業下屬研究所包括701、708、上海船舶設計院,廣州船舶設計院等等,國內的主要軍艦、公務船基本上是他們設計的;(2)一些高校,比方說哈爾濱工程大學,上海交通大學等學校也具有一定的設計力量;(3)一些設計公司,比方說上海佳豪;(4)船廠的技術中心,部分船廠的技術中心有較強的船型開發能力,在已有的船型上進行改進,例如大連船舶重工船研所、滬東的技術中心。
生產設計:解決“怎么樣造船”的問題,主要內容包括建造方案的決定、建造方針書的編制和施工要領的編制,也包括在詳細設計送審圖完成基礎上,按工藝階段、施工區域和組裝單元,繪制記入各種工藝技術指示和各種管理數據的工作圖、管理表以及提供生產信息文件。主要的船體生產設計圖紙包括:分段結構圖、零件表、材料清單、套料冊、切割指令。生產設計要將設計、工藝、管理有機的融為一體;將船、機、電等工作有效的結合起來,使他們的施工項目實現良好的協調。生產設計基本上由船廠自己完成。
與其他行業一樣,船舶建造中也有常見的計算機輔助應用。除了最基礎的autoCAD軟件,目前船舶建造中常用的設計軟件有:
(1)TRIBON軟件是由瑞典KCS(Kockums ComputerSystem AB)公司(該公司2004年被AVEVA 公司兼并)研發的1款輔助船舶設計和建造的計算機軟件集成系統,集CAD/CAM/MIS于一體,在造船業中有著廣泛的用戶。軟件包括船體設計、舾裝設計、系統管理三大部分,船體設計包括線型光順、船體平面模、船體曲面模、性能計算、零件分離、數控套料、生成切割指令等模塊。對于國內的船廠來說,該軟件存在數據開放性不夠,數據庫系統自成一套與常用數據庫缺少接口,二次開發較為困難等等缺點。
(2)NAPA軟件。NAPA軟件是由芬蘭NAPA公司開發的國際著名的三維設計的大型船舶CAD軟件。NAPA軟件是在20世紀90年代初期、中期、末期分別進入日本、韓國和中國。(2)NAPA軟件。NAPA軟件是由芬蘭NAPA公司開發的國際著名的三維設計的大型船舶CAD軟件。NAPA軟件是在20世紀90年代初期、中期、末期分別進入日本、韓國和中國。整個NAPA軟件由27個模塊組成。NAPA軟件主要用于船舶初步設計和基本設計,特別擅長處理船舶設計早期階段所必須的眾多設計變量禍和及不可避免的大量設計更改和多方案對比。NAPA軟件也可以用來進行各種船舶性能計算并生成完工文件。利用NAPA軟件生成的三維船型,可以在船舶設計全過程中使用。作為一種成熟、先進的專業軟件,NAPA具有以下特點:普遍適用于各種類型船舶設計;靈活多樣的輸人輸出格式;具有直觀友好的三維圖形用戶界面;既可以用于船舶初步設計,也可以生成完工文件;對于電腦軟、硬件環境的寬泛適用性;開放式的平臺系統,具有強大的二次開發手段,并提供眾多與其他軟件的接口;為全球權威海事管理機構和船級社認可和采用。諸如ABS, BV,DNV, GL,HRS,LR, RINA等均使用NAPA軟件;具有完備的客戶技術支持體系,并定期舉辦專門培訓;每年提供兩次版本升級。
NAPA軟件是提高船舶設計綜合能力的良好平臺1)NAPA軟件具有全新的三維設計思想,可用于船體曲面造型設計而直接產生型線;2)NAPA軟件可以進行總布置設計、分艙及艙容計算、各種性能計算分析、結構設計與分析;3)NAPA形成了計算機輔助船舶設計、制造、分析計算的完整體系。4)NAPA可以將流體、結構、設計、制造等學科有機地結合起來。5)NAPA軟件是眾多軟件的紐帶。
(3)CADDS5。CADDS5是PTC公司推出的針對船舶、航空、航天的CAD/CAM軟件。包括船體、管系、電力、空調等幾大模塊,可以和NAPA以及TRIBON兼容。CADDS5建模效果。
(4)CATIA軟件。法國達索公司的產品。目前在航空領域應用廣泛。CATIA 為造船工業提供了優秀的解決方案,包括專門的船體產品和船載設備、機械解決方案。諾思羅普·格魯曼公司已經將CATIA 應用到福特級航母的設計中。中國廣州的文沖船廠也對CATIA 進行了成功地應用,使用CATIA 進行三維設計,取代了傳統的二維設計。(5)FORAN軟件。FORAN軟件由西班牙SENER集團開發,該公司以船舶設計起家,已有50年的歷史,具有40多年的造船CAD軟件開發和應用經驗。目前在進行軟件開發和應用的同時,仍然承接船舶設計項目。FORAN軟件是世界上應用最為廣泛的大型造船專業軟件之一,全球用戶包括了120家以上的設計公司和造船廠。
(6)SB3DS。上海船舶工藝研究所開發。SB3DS系統包括船體和舾裝兩大部分.船體部分包括型線處理、結構線生成、外板展開、零件生成、套料、加工計算及船體快速背景生成等模塊;舾裝部分包括管系三維建模與數據處理、管支架三維設計、風管三維建模與數據處理(包括方風管與螺旋風管)、電纜生產設計、設備三維建模與布置和鐵舾裝三維設計等模塊.同時可以針對船廠的生產與設計習慣進行定制開發,便于設計與生產人員迅速熟悉掌握.可安排人員上門安裝與培訓,一年內免費版本升級和技術支持.SB3DS系統利用標準的商用數據庫進行數據管理,提高了數據的安全性和一致性.數據庫結構提供給用戶最大的開放性和靈活性.數據庫中包含了全部的模型數據,即使三維圖形文件損壞或丟失,也能重新生成模塊.數據庫中包含的中間統計數據方便用戶再次進行“個性化”的數據分類匯總,并與其他管理信息系統能夠進行無縫連接.數據庫中已包含各類標準庫,提供內容豐富的附件庫、閥件庫、舾裝件庫和三維圖形小樣,大大簡化了用戶的基礎工作.SB3DS系統強大的后處理功能使二維出圖和生產設計報表生成變得方便、快捷,他提供了與TRIBON、CADDS5體統的多項接口,是大船廠CAD/CAM應用的必要補充。
造船計算機輔助制造(CIMS)是以自動化技術、信息技術和造船技術為基礎,通過計算機及其軟件,將造船訂貨、船型試驗、船舶設計、船舶建造、造船管理和交船后服務等造船廠全部生產活動所需的各種分散的自動化單元技術有機地集成起來,形成總體高效益、高柔性的智能制造系統。
數字化造船以信息化、數字化為核心,以虛擬技術、仿真技術、網絡協同技術為手段,建立產品、資源和流程的數字模型為基礎,實現信息流、物流、價值流高效準確運行,從而對船舶的開發、設計、制造、管理、經營和決策活動實現全過程、全系統的最優控制,使企業獲取最大的經濟效益和社會效益。實現“數字化造船”是當今世界造船業的發展方向。
從目前的情況看,計算機輔助制造和數字化造船發展較快,從相關資料來看,歐美在大型水面艦艇的建造過程中已開始逐步實現數字化造船。但對國內船企來說,所用的軟件大多為國外產品,很難進行二次開發,國內的軟件開發企業基本不涉足此領域,只有船舶系統內部研發了的軟件,但與國外軟件相比還存在種種不足,對各個設計建造相關過程的集成能力差,目前國內的造船的數字化進程任重道遠。
船舶建造方案,就是根據產品的特點和制造要求(批量、交貨期和技術要求等),結合船廠生產條件制訂的建造產品的基本方案。它是進行生產設計、編制生產計劃和組織施工的指導方針。船舶建造方案一般包括:船體建造階段的具體劃分;分(總)段的制造方法;部件和組合件的制作方式;船舶在船臺上的建造方法;船舶舾裝的階段(分段舾裝、單元舾裝、船臺舾裝和碼頭舾裝)和內容的劃分,以及應采取的各項技術組織措施。
船舶主尺度和船型特點對船舶建造方案有重大影響:當船舶平行中體較長時,選擇方案應以優化平面分段制造工藝和分配其裝焊場地為核心;當平行中體短時,建造方案應以優化曲面分段和立體分段的制造工藝和分配其裝焊場地為核心。產品批量的影響:批量大,可以增加胎架等專用工藝裝備,采用能改善施工條件和提高生產效率的分段制造方法;批量小,盡量減少胎架等專用工藝裝備的數量,減少輔助材料和工時消耗。船臺起重能力影響船臺裝配方式的選擇,影響到能否采用上層建筑整體吊裝和主機舾裝單元整體吊裝等先進工藝;船體裝焊車間的起重能力對分段制造方法和場地分配影響比較大;船臺類型影響船臺裝配方式的選擇;分段裝焊場地面積充裕時,應組織多工位的生產線,并設立專門的舾裝工位,協調分段裝焊作業和舾裝作業。建造方針書的主要內容包括:
1、合同概要(建造數量,工程編號,船東,入級、合同簽訂時間,合同交船日期)。
2、船舶主要技術參數(船型、主尺度要素、船級、港籍、船旗國、所采用的規范、規則和公約、主要裝船設備)3建造目標及要求(主要建造節點、建造技術指標、上船臺分段儲備情況)4分段劃分(分段劃分原則、分段要素、分段階段實施項目)5搭載方案(中組方案、搭載方案及搭載順序、船臺搭載各階段實施項目)6下水7精度管理方案8密試方案9舾裝策劃(原則、分段舾裝)10涂裝策劃(涂裝原則、跟蹤補涂、涂層保護原則)11分段建造總體策劃12個部門方針等等。
船舶建造計劃。船舶建造計劃是船廠對生產實行進度控制的主要依據,是造船生產管理的主要組成部分。船廠的計劃可分為建造計劃線表、大日程計劃、中日程計劃、小日程計劃。建造計劃線表是在簽訂合同階段,確定建造方案和測算船廠負荷之后,所編制的日程總計劃表。它只反映開工、上船臺、下水、和交船等主要節點(包括合同節點、計劃節點與實際節點),可作為其他計劃的編制依據,一般來說船廠的建造計劃線表會把所有的產品都規劃入內,按年來編制,因此基本可以依據船廠的線表來確定船廠的經營情況。比如說一家造船廠宣稱自己的訂單可以排到后年,說明經營情況良好,如果說可以排到明年,說明接單要努力了,如果到今年,這家船廠的經營情況很差了。
大日程計劃可以理解為產品設計、開工到交船的主要節點日期,反映材料、主要設備和外購外協件等交貨期的節點等等,他是各職能部門編制計劃和實行工程控制的主要依據。中日程計劃是全船詳細日程計劃表
小日程計劃指的是月度作業日程計劃表和周作業日程計劃表
具體的建造過程中的計劃可以按工序細分為設備納期計劃、下料加工計劃、部件裝配計劃、分段制作計劃、分段預舾裝計劃、船臺搭載計劃等等。
船舶建造計劃的執行中會出現很多不確定的因素,例如(1)勞動力。目前國內的人力成本在不斷升高,而且船廠的工作環境差,條件艱苦,勞動力的缺口問題不斷凸顯。最顯而易見的就是春節前后船廠的產品建造進度是幾乎停滯不前的。(2)天氣。目前國內的船廠大多數沒有實現全封閉的車間和船臺船塢,一旦下雨,很多工作無法開展,對于南方來說,梅雨季節的影響很大。夏天的氣溫較高,也會影響施工進度,所以對南方的船廠來說10月和11月是造船的黃金時間。(3)事故,論壇里最熟悉的就是滬東的兩次龍門吊倒塌。(4)設備納期。在前幾年造船行業火爆的時候,由于配套企業產能跟不上,導致重要設備經常晚到,有時主機晚到,船廠不得不先完成船臺合攏,再在甲板上開工藝孔把主機吊進去。當然,由于某些重要設備的生產進度跟不上,影響船舶建造進度也是很有可能的。
船舶建造準備。船舶建造的準備工作包括技術準備、設計準備、工藝準備、計劃準備、材料和設備準備、工廠場地和設施準備、人員與組織準備。
技術準備主要有船舶建造技術、船舶舾裝技術、船舶涂裝技術、船舶焊接技術、船舶建造精度管理技術等等。各項技術有機的融為一體供造船之用。
設計準備(主要是指生產設計準備)和計劃準備上面說過了,就不重復了。
工藝準備中最重要的是新技術新材料的應用,比方說從沒造過鋁制船的船廠在造鋁質船之前就需要購買氬弧焊焊接設備,進行焊接工藝鑒定,培訓焊工。有的船廠為了新產品的制造特意建造模擬分段和模擬艙,以熟悉工藝,例如大連船舶重工就建造了LNG的模擬艙。對于新材料的使用也要引起重視,使用不當就會影響質量甚至造成安全事故。
材料和設備準備。由于船舶建造需要的材料種類十分復雜,而且數量龐大,所以設備廠商應根據原材料(鋼板)大型鑄鍛件和主要機電設備納期表。對到廠的材料和設備按照技術要求和造船規范進行驗收和入庫保管。印度維克拉瑪蒂亞號航母在海試期間出現了鍋爐的事故,原因據說是印度要求使用無石棉的材料,實際上2009年6月5日,IMO(國際海事組織)以決議形式通過了SOLAS(國際海上人命安全公約)公約修正案,要求自2011年1月1日起,對于所有船舶,應禁止新裝含有石棉的材料。當然這個公約對軍艦沒有效力,不過這說明現在的俄羅斯的造船業對新公約的應對能力較差。
工廠場地和設施準備。根據承建船舶的需要,對專用工裝和工夾模具提前進行設計、制造和訂貨。對船廠原有的場地設施,如平臺、船臺、滑道、船塢、碼頭、起吊設施、下水設施和各種設備和動力供應等,應根據承建船舶的要求特點進行必要的擴建和改造。
人員與組織準備。隊全場人員做好安全教育、5S教育等等教育。根據需要對勞動組織和人員進行合理的調整和補充;對在建造中應用的新技術、新工藝和特殊工藝的有關人員,以及計劃補充人員分別進行組織和技術培訓。
對于一個船廠來說,承建一種新的船型,特別是某些高難度的船型,例如LNG,大型水面艦艇。需要做準備有很多,例如滬東建造LNG時,從法國引進技術,新建了殷瓦車間,這無疑是很大的一筆投資,沒有國家或者其他支持的話是很困難的,船東不會為這些費用買單的。船廠在做新的民用船型的時候如果數量少的話往往會賠錢。當然軍艦另說了,國家對于軍工技改項目是不遺余力的支持的。
造船生產流程主要分為船體建造流程、舾裝流程、涂裝流程。
船體建造就是講船用材料制成船舶殼體的生產流程。船體建造流程為:1放樣號料、2船體構件加工、3部件拼裝、4分段(總段)建造、5船臺(船塢)總裝6船舶下水、7碼頭試驗、8海上試驗、9交船
船舶舾裝是指船體結構之外的船舶所有設備、裝置和設施的安裝工作,也可以定義為是對船舶進行系統處理和安裝的生產活動。船舶舾裝的內容一般包括機艙內各種裝置,系統和用具,船上控制船舶運動方向,保證航行安全和營運作業所需各種設備的用具。具體流程為舾裝件采辦→單元舾裝→大單元連接→分(總)段(預)舾裝→船內舾裝→操作和測試。
涂裝作業就是在船體及上層建筑的鋼板內外表面和舾裝件上按照技術要求進行除銹和涂敷各種涂料,使金屬表面與腐蝕介質隔開達到防腐目的。具體流程為1鋼材預處理2分段(總段)涂裝3船臺涂裝4碼頭涂裝。
船體是基礎,舾裝是重心,涂裝是重點。
大連船舶重工的船舶建造流程
首先說明船體建造流程
1船體放樣與號料,就是將設計部門設計的型線圖、結構圖按比例進行放樣展開,以得到船體構件的真實形狀和實際尺寸,然后再將這些已經展開的零件,通過樣板、圖紙()、數控等不同的號料方法,實尺畫(割)在鋼板或型材(球扁鋼、角鋼)上。
船體放樣和號料目前已全部由手工轉為計算機(樣板制作依然需手工完成,不過依據的圖紙也是由計算機完成的)制作,主要是利用相關生產設計或專門放樣得軟件進行展開,給出零件套料圖(一般以分段為單位,方便后續零件的堆放和轉運)、數控切割程序(切割機下料使用)、以及零件加工數據。一般分為結構線生成、零件生成和套料。
2鋼材預處理。供船體結構使用的板材和型材,由于軋制和運輸堆放過程中的各種影響,會產生變形和銹蝕,為保證質量,在切割前需要進行除銹,噴涂車間底漆,矯正,這個過程叫做鋼材預處理。
常用的除銹方法有拋丸除銹(使用離心式拋丸機的旋轉葉輪將鐵丸或其他的磨料高速噴射到鋼板的表面使氧化皮和銹斑剝離)、化學除銹(使用某些酸液將氧化皮和銹斑反應掉,應用范圍廣,可以對鋁板等除銹)。
目前常用的除銹和涂漆是由鋼材預處理流水線完成的。鋼材預處理流水線是由鋼材的除銹、噴漆、烘干等工序形成的自動作業流水線。鋼材預處理流水線的工藝流程:(1)先用電磁吊將鋼材吊放到輸送輥道上。(2)輥道以3-4m/min的速度送入加熱爐,使鋼材溫度達40~60℃,目的是去除鋼板表面的水份,并使氧化皮、銹斑疏松,便于除去,同時可增加漆膜的附著性。(3)鋼板進入拋丸除銹機,拋丸裝置自動地向鋼板兩面拋射丸粒(丸粒可回收再使用),并用熱風除去鋼板表面的灰塵。一般要求除銹等級要達到Sa2.5級,及鋼板表面應不可見油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來物質(不包括疵點),但疵點限定為不超過每平方米表面的5%,可包括輕微暗影;少量因疵點、銹蝕引起的輕微脫色;氧化皮及油漆疵點。(4)鋼材除銹并清潔后,進入噴涂室噴涂車間底漆(一般為無機硅酸鋅底漆、環氧富鋅底漆、環氧鐵紅底漆)。車間底漆的漆膜厚度通常為10-15UM,并具有良好的機械性能,耐磨、抗沖擊,保養期可達10個月到一年,干燥要快,不影響切割焊接質量、無毒,能耐強溶劑,與船用漆有良好的配套性,對化學保護無影響。噴涂作業是在半封閉的噴涂室內進行的。為了適應不同寬度的鋼板,噴槍往返的行程可以調節。為了使涂層連續并保證一定的漆膜厚度,輥道的輸送速度應與噴槍噴涂速度相配合,這可通過電氣控制進行調整。(5)鋼板離開噴涂室后,進入干燥室進行烘干。使漆膜烘干的方法有紅外線、遠紅外和電加熱等。無論用哪種方法,一定要有通風裝置,以利于噴漆溶劑的揮發,加快干燥過程。(6)鋼板烘干后從干燥室出來,進入高速輥道,以20~30m/min的速度送出預處理流水線。經質量檢驗合格(檢查鋼板表面有無麻點缺陷等)并進行標記再送入加工車間進行切割。
預處理好的鋼板規格用途的標記。
在噴涂完車間底漆之后,就要對變形的鋼板進行矯正,一般厚板不容易變形,主要的矯正對象是薄板。鋼板的任何一種變形,都是由于其中一部分纖維較另一部分纖維縮得短或是伸得長所致。因此,鋼板的矯正實際上是將較長的纖維縮短或是將較短的纖維拉長,使它們和周圍的纖維有相同的長度,從而消除局部的不平。實際上,一般是采用拉長纖維的方法,因為壓縮纖維難以實現。
鋼板的矯正使用的是多軸輥式矯平機,一般5-13工作輥,工作部分由上下兩列工作軸輥組成;下列是主動軸輥,由軸承固定在機體上,不能作任何調節,由電動機通過減速器帶動它旋轉; 上列為從動軸輥,可通過手動螺桿或電動調節裝置來調節上下輥列間的垂直間隙,以適應各種不同厚度鋼板的矯平作業。鋼板隨軸輥的轉動而嚙入,并在上下輥列間承受方向相反的多次交變的小曲率彎曲,因彎曲應力超過材料的屈服極限而產生塑性變形,使那些較短的纖維伸長,使整張鋼板矯平。增加矯平機的軸輥數目,可以提高鋼板的矯平質量。鋼板愈厚,矯正愈易;薄板容易產生變形,矯正也比較困難。輥式矯平機圖片
3船體構件加工。船體構件的加工可分為船體構件的邊緣加工和成型加工。邊緣加工主要是指經過套料的船體鋼材的切割分離以及焊接坡口的加工。邊緣加工的方法主要有機械切割法(剪切、沖孔、刨邊、銑邊),化學切割方法(氣割)和物理切割法(等離子切割和激光切割等)。
機械切割法是指被切割金屬受到剪切給予的超出材料極限強度的機械剪切力的擠壓后而發生變形并斷裂分離。常見的機械剪切加工機床:a.斜刃龍門剪床—剪切長直板構件的專用設備;b.壓力剪切機—常見的是剪切與沖孔兩用聯合機床,適用于剪切短直線;c.圓盤剪切機—剪力由兩個軸線平行或傾斜安裝的錐形圓盤組成,剪切時上刀盤為主動盤,下刀盤為從動盤。機械剪切過程分為彈性變形階段,塑性變形階段,斷裂階段。
所謂氣割通常指氧-乙炔切割、氧-丙烷切割和氧-天然氣切割。其實質是金屬在氧氣中燃燒,通常可分為預熱、燃燒、去渣三個階段。特點:氣割的特點主要有切割厚度大;切割形狀方面適應強;自動化程度高、噪音小、勞動強度低。常用的氣割設備:a.手工氣割炬;b.半自動氣割機;c.門式自動切割機;d.數控自動切割機。金屬可以進行氣割的必要條件包括a.氧化物的熔點應低于金屬熔點,并且具有良好的流動性;b.金屬在氧氣中燃燒時能放出較多的熱量;c.金屬的導熱率不應過高;d.金屬中不應含有使氣割過程惡化的雜質。
等離子切割的原理:使用一定的裝置,可獲得高速高溫的等離子弧及其熔流,利用它可把割縫處的金屬溶化和蒸發并吹離基體,隨著割嘴的移動而形成割縫。優點:熱變形較小;切割速度快(是氧炔切割的3-6倍);切割質量高;能切割的材料多(鋼、鋁、不銹鋼和多種高溫難溶金屬);切割成本低;將等離子切割設備裝到普通的數控機床上能提高數控切割效率,不過等離子切割時產生的煙塵很大,對人體有害,切割厚板的能力不如薄板。常用的等離子切割機包括干式和水下。等離子切割機在船企的應用很廣泛。
激光切割原理:激光器發出水平激光束經過45°全反射鏡以及聚焦形成極小的光斑,被切割的材料受激光光斑的照射產生局部高溫使材料瞬間熔化或汽化,一定壓力的輔助氣體將割縫處的熔渣吹掉,隨著割嘴的移動,在材料上形成割縫,從而使材料被切開。優點:速度快,割縫窄(約0.2-0.3mm);割縫邊緣垂直度好,光潔度高。應用范圍:應用范圍廣,可用于切割各種高燃點材料、耐熱合金、超硬合金等特種金屬材料,也可以切割硅、鍺、等半導體材料和塑料、橡膠、石英、陶瓷、玻璃、復合材料等,尤其適合薄板的切割,切割厚板的能力差。激光切割機目前在國內船企的應用較廣。
水射流切割,超高壓水射流切割機是將普通的水通過一個超高壓加壓器,將水加壓至3000PA,然后通過通道直徑為0.3mm的水噴嘴產生一道約3倍音速的水射流,在計算機的控制下可方便的切割任意圖形的軟材料,如紙類、海綿、纖維等,若加入砂料增加其切割力,則幾乎可以切割任意材料.水射流切割機目前在國內船企的應用較少。
目前在加工時主要使用的是數控切割機,針對型材的切割也有使用手工氣割炬的。在切割的同時要完成結構線的噴繪,切割后要完成零件信息的書寫,對零件尺寸進行測量,檢查有無缺陷,之后進行合理堆放。
現代重工零件號與加工符號書寫。圖紙就是套料冊。
焊接坡口的加工。部分焊接方式要求零件板邊進行坡口加工。有的切割機可以直接切割出焊接坡口,對于無法切割坡口的切割機割出的零件,一般的焊接坡口加工方法通常為機械刨邊(銑邊)法和火焰切割法兩種。機械刨邊(銑邊)法。刨邊機和銑邊機可以用于構件直線邊緣加工。
船體構件的成型加工主要是對船體的彎曲構件在邊緣加工之后進行彎曲成型。可分為板材成型加工和型材成型加工。
板材成型的主要方法有機械冷彎法和水火彎板法。一般單向曲度板都采用機械冷彎法加工。復雜曲度板要先加工出一個方向的曲度,然后再用水火彎板法加工出其他方向的曲度。機械冷彎法加工常用的方法為(三星輥)輥彎,(液壓機)壓彎,數控彎板。三星輥彎板機主要是使用一個上軸輥,兩個下軸輥調節高度并旋轉來彎曲板材。液壓機包括懸臂式和柱式液壓機,采用各種不同的壓模壓制出板件形狀。
板材成型加工使用的木樣,在船體放樣中制作的,和結構線配合用來確定板材的彎曲度。
上海船舶工藝研究所研制的數控感應加熱曲板成型機。該設備用于船舶鋼質外板的曲面成形加工,采用高頻感應加熱與計算機數字控制,具有自動加熱、自動均載支撐、自動測量、自動畫線及手動操作等功能。該設備具有加工頻率高、成形精度好、工作質量穩定等特點,從根本上改變了依賴于經驗的傳統工藝所有的加工時間長、質量波動大、精度難以控制、工作環境差和勞動強度高等狀況。是提高船舶建造質量,縮短造船周期的重要先進裝備。主要技術參數:加工板寬≤4000 mm板長≤12000mm板厚≤25mm允許成形高度≤800mm成形精度滿足中國造船質量標準
水火彎板是目前船廠中使用最為廣泛的彎板方法,它是沿預定的加熱線用氧-乙炔烘炬對板材進行局部線狀加熱,并用水進行跟蹤冷卻(或讓其自然冷卻),使鋼板產生局部塑性變形,從而將板彎成所要求的曲面形狀的一種彎板工藝方法。水火彎板的冷卻的方式有:自然冷卻法(優點:操作簡單;缺點:成型速度慢,在生產角變形同時會產生加工所不需要的縱向撓度),正面跟蹤水冷法(優點:收縮較快;缺點:角變形效果不如空冷),背面跟蹤水冷法(優點:角變形大,成形效率高;缺點:需要在板下操作,比較麻煩)。
型材成型加工主要是將常用的角鋼,球扁鋼加工為具有一定曲度的肋骨、橫梁、縱骨等。常用的型材冷彎設備有數控肋骨冷彎機。熱彎方法可以為水火加工,也可以是中頻數控熱彎機。4部件拼裝。船體部件拼裝指的是兩個或者兩個以上的零件拼裝成組件(小組立),兩個或者兩個以上的組件拼裝成部件(中組立)的生產過程。常見的部件拼裝包括甲板和艙壁板組件的拼接、T型材裝配、肋骨框架的拼裝等等。
部件拼裝作業可以使用埋弧焊、自動角焊等高效率焊接方式,比較容易實現流水線作業,采用FCB(焊劑銅襯墊單面焊雙面成型埋弧自動焊)焊接、焊接機器人等先進方法,有效的提高了工作效率。
平面分段流水線用于平面分段的生產,主要內容包括拼板、縱骨安裝、縱桁肋板安裝。對于一般的船舶而言,列為平面分段的船體重量往往有50%-70%,因此很多大型船廠都有類似的生產線。
5分段制造
船體分段(section)指的是由零部件組裝而成的船體局部結構。
船體分段的類型有:(1)平面分段(flat section):平面板列上裝有骨材的單面平面板架,如艙壁分段、艙口圍壁分段、平臺甲板分段、平行中體處的舷側分段等;(2)曲面分段(curved surface section):曲面板列上裝有骨材的單面曲面板架,如單層底分段、甲板分段(指有曲面梁拱的)、舷側分段等;(3)半立體分段:兩層或兩層以上板架所組成的非封閉分段或者是單層板架帶有一列與其成交角的板架所組成的分段。例如,帶艙壁的甲板分段,甲板室分段;(4)立體分段(volume surface section):兩層或兩層以上板架所組成的封閉分段或者由平面或曲面板架所組成非環形立體分段,如雙層底分段、雙層舷側分段、邊水艙分段、首立體分段、尾立體分段等等。(5)總段(block):主船體沿船長方向劃分,其深度和寬度等于劃分處型深和型寬的環形立體分段,例如上建總段等等。
分段劃分的原則是:(1)分段重量和尺寸的選擇。首先分段的總重量(包括分段舾裝重量和臨時加強重量)不超過船廠的起重運輸能力(船臺船塢起重能力、裝焊場地起重能力、分段翻身和轉運能力);其次防止分段的尺寸太大導致的結構剛性不足(主要是指平面分段、曲面分段、半立體分段)。(2)生產負荷的均衡性。要使分段容積、形狀等方面近似,以達到的各加工和裝配層次中均衡地分配作業;例如采用島式建造法時,上建分段要與主船體分段長度一致,以便開展舾裝作業。(3)結構強度的合理性。分段的對接縫位置不應設在應力集中區域。分段要有足夠的剛性和穩定的形狀,從而盡量減少臨時支撐和加強,使其不至于因為焊接、火工矯正和翻身吊運產生較大的變形。(4)施工工藝的合理性。要盡可能考慮舾裝和涂裝作業的需要;擴大分段焊接機械化、自動化的范圍,使困難的焊接轉成容易的焊接;分段接縫要布置合理。(5)降低材料消耗。分段劃分時要充分利用鋼材,以鋼板規格作為依據。合理選擇胎架形式,減少臨時支撐和加強布置,減小輔助材料消耗。船體分段劃分的最終成果是分段劃分圖。
胎架是制造船體構件,特別是制造船體曲面分段和曲面立體分段的形狀胎膜的工作臺。其作用是支撐分段,保證分段曲面形狀和控制焊接變形。
胎架按適用范圍可分為專用胎架和通用胎架兩大類。專用胎架是專供船舶的某一分段使用的胎架。通用胎架可供不同船舶的不同分段使用。專用胎架包括單板式胎架和桁架式胎架。單板式胎架由整塊胎板組成,剛性好,有利于控制分段變形,但胎板需用整塊鋼板割出,耗材大,一般用于軍艦或技術要求較高的批量生產中。框架式胎架采用分段型線模板和框架結構構成,相比于單板式胎架,剛度較弱,但耗材較少,適用于一般船舶的底部曲線分段,尤其適用于單船和小批量建造。常用的通用胎架是支柱式胎架,可分為固定式和活絡式。固定式支柱胎架一般采用角鋼制作,上端按型線切割。這種胎架用料少,制造方便,但保證線性能力差,常用與甲板、上層建筑及剛性強的舷側分段。活絡式支柱胎架由內外兩根不同的套接而成,采用螺紋和銷孔可方便的調節高度。這種胎架可用于各種甲板分段、舷側分段以及曲型較小的分段,使用方便,具有較高的經濟效益。
胎架按用途可分為底部胎架、舷側胎架、甲板胎架等等。
三星重工裝焊車間內的活絡支柱胎架
分段建造基本方法:(1)按裝配基面分類:正造法,分段建造時的位置與其在實船上的位置一致。優點為施工條件好、型線宜保證;缺點是胎架復雜、劃線工作量大。常用于底部分段、機艙分段及批量生產。
反造法,分段建造時的位置與其在實船上的位置相反。其優點是胎架簡單,焊接較為容易。缺點是施工條件稍差,型線易產生誤差,常用于雙層底分段、以甲板為基面的分段及單船生產。側(臥)造法。分段建造時的位置與其在實船上的位置成一定角度或垂直。一般是以艙壁為基面或者以舷側外板為基面。優點是改善施工條件,缺點是胎架數量多。通常用于舷側分段、艙壁分段、球鼻艏分段等。
(2)按構件安裝順序分類:分離法,放射法,插入法,框架法。
現代重工底部分段反造,白色的東西是用完的二氧化碳氣體保護焊的焊絲盤。胎架用的是支柱式胎架。
總段建造。總段是由若干平面分段、曲面分段和立體分段組成的。中部環形總段就是由底部分段、舷側分段、甲板分段及艙壁分段組成。采用總段制造將使船臺階段的許多工作轉移到總段進行,在總段內盡可能多的完成舾裝和涂裝,例如設備、管系的安裝工作,從而提高建造效率,大大縮短船臺與碼頭的建造周期。總段越大,可以完成的舾裝工作就越多。總段建造對于船廠的建造工藝、建造精度、起重運輸能力、總段建造場地提出了一系列的要求。
國內外大量船廠采用了總段建造的方法。尼米茲、福特、伊麗莎白女王均采用了總段或者大分段建造方法,布什號共有161個分段,最重的為865噸,福特有162個分段,最重的為900噸(紐波特紐斯造船廠有900噸龍門吊)。伊麗莎白女王將船體分為多個總段,最大的超過1000噸。為了完成船塢總裝,Rosyth船廠特意從振華重工購買了1000噸的龍門吊用于艏部總段、甲板分段、舷側分段、“島”式上層建筑和飛機升降機的吊放與安裝,其余的總段(根據模擬動畫)則利用船塢多次起浮合攏。
日韓的大型船廠總段目前也超過了3000噸,基本上采用多次組裝的方法,將小分段組裝為大的分段,最后形成超大型的總段,有時一艘VLCC的超大總段可以為2-3個。例如韓國三星重工巨濟船廠在2001年把10萬噸油輪的分(總)段重量從200-250噸(130個分段),提高到了3000噸(10個總段),船塢周期從96天縮短到37天,此后又進一步發展,總段重量增加到5000-6000噸(3-4個總段)。為了完成類似的總段轉運工作,相關日韓船廠都配備了3000噸以上的浮吊,總段的建造可以由自己完成,也可以由相關分段廠來制作,甚至很多船廠都在中國設立分段廠(成本更低),完成總段建造之后再通過海上拖航到塢旁吊裝。這類型總段也可以方便的與平地造船、浮塢造船(在浮船塢內搭載)結合使用,進一步提高生產效率。從國內船企來看,大多數骨干船廠也在使用總段建造,往往使用600-900噸的龍門吊(大連、滬東、江南),不過有一些也開始使用更大的(例如熔盛的1600噸龍門吊,澄西的1600噸浮吊)。也有部分船廠使用超大型總段分體建造最后在船塢內合攏,不過相比日韓先進船廠還是有一定距離。而且國內軍艦的建造以保守為主,估計在第一艘純國產航母上不會見到類似英國的建造方法的,應該與美國的方法類似。
6船臺(船塢)總裝。船舶總裝主要指的是船體總裝,即在船體結構經過預裝配形成的分段或總段之后在船臺(船塢)完成整個船體裝配(也有下水之后再吊裝上建的)的工藝階段。船臺(船塢)總裝也可稱之為大合攏、搭載,它對保證船舶建造質量,縮短船舶建造周期有著很大的影響。一般而言,由于軍艦的設備較多,其船臺(船塢)周期相比民船會長很多。一個船廠的船臺(船塢)數量是有限的,船臺(船塢)周期越短,船廠造出的船就越多,因此船臺(船塢)周期是表明一個船廠先進性的很重要的指標。一個很明顯的例子就是印度的國產航母藍天衛士號,目前已經兩次下水,而且第二次下水的船舶完整性還是很差,這表明船臺(船塢)周期拖期太長了(否則不會給別的船騰地方),說明印度的船舶制造業距離世界先進水平還是有較大差距的。目前日韓的船臺船塢)周期較短,相對而言,我國的產品船臺周期會較長一些。船臺(船塢)應具有堅實的地基,并設置靠近水域的地方,以便于船舶下水。常見的船臺(船塢)類型有:
縱向傾斜船臺。縱向傾斜船臺是一種船臺平面與水平面呈一定角度,傾斜度通常取1/24-1/14.縱向傾斜船臺的地基由鋼筋混凝土結構構成,沿船臺兩側設置平行的起重機軌道,配備起重能力較大的龍門吊。這種船臺的優點是投資小;占地面積小,利用率高;維護費用低,船舶建造與下水在同一位置,建造場地比較緊湊,一般不需移船,因而不設專門的移船裝置。缺點是裝配、檢驗不便(有斜度);起重高度要求高;勞動條件差;下水對水域寬度有一定要求。縱向傾斜船臺通常與縱向涂油、鋼珠滑道結合使用。
滬東的8萬噸縱向傾斜船臺(滬東有擁有360米×92米干船塢一座,配備二臺700噸龍門吊;12萬噸級和8萬噸級船臺各1座,2萬噸級船臺2座)
水平船臺。水平船臺就是船臺基面與水平面平行的船臺,地基上鋪設供船臺小車移動的鋼軌。水平船臺可以分為室內和室外兩種。優點是裝配、檢驗方便;下水安全;分(總)段可利用船臺小車移位;能并列多個船位,可以雙向使用,能下水也能上排。缺點是投資大;占地面積大;建造尺度、下水重量的限制較大;維護費用高。水平船臺通常與機械化滑道、升船機、浮船塢等下水設施結合使用。
Hp長洲廠區的室內水平船臺,可以并列多個船位建造(一般是4個),由于該室內船臺的大小被限制,只能建造3萬噸以下的船舶,部分船只的上層建筑只能下水之后再吊裝,起重能力也被限制(配備的是行車而不是龍門吊),基本無法采用總段建造,船臺周期相對較長,不過主要的產品是特種船舶,影響會相對小一些。
造船塢。是低于水面、在端部設有閘門、在閘門關閉后能將水排干以從事船舶修造的水工建筑物。它具有水平船臺的一些優點,船舶也是呈水平狀態建造,而且由于建造船舶的塢底低于地平面,降低了分(總)段的起吊高度,可配置大型龍門吊,下水方式簡單,適合建造大型船舶。但船塢的初步投資大。國外早期的船塢。國內近代早期的船塢有柯拜船塢(hp的起源,現已不用,已經成為池塘)、旅順大塢(遼南的起源,現在依然在用),沒有找到圖,不過和這個國外的是類似的。
船臺(船塢)上常用的工藝裝備有:高度標桿、腳手架(或者作業臺)、墩木、移船設備(水平船臺的船臺小車和路軌)等等。
船臺(塢)建造方法。由于產品對象和船廠的生產條件各不相同,船臺建造方式也多種多樣,它們都是根據船舶結構特點和船廠生產條件,按照有利于平衡生產負荷、提高效率、縮短造船周期和改善勞動條件等原則確定的。比如說同樣一條七萬六散貨,一家船廠可能生產條件好,采用總段建造;另一家船廠可能生產條件差一些,采用分段建造。下面簡介一些常用的建造方法。單船建造
總段建造法。把總段做為船體總裝單元的建造方法。由于總段較大、剛性好,并有較完整的空間,可以減小船臺工作量和焊接變形,同時總段的預舾裝程度較高,并可提前進行密性試驗,不過對船廠的起重運輸能力要求較高。首先將船的基準總段(一般為船體中部或靠近中部的總段)運輸到船臺(船塢)固定,然后依次吊裝前后的相鄰總段,當兩個總段的對接縫結束后,即可進行該處的舾裝工作。
總段建造示意圖,序號為搭載順序,對于一般貨船該圖少了上層建筑。
塔式建造法。建造時以中部偏后的某一底部分段為基準分段(對于中機型船舶,也可取機艙分段),由此向前后左右,自下而上依次吊裝分段。在建造過程中所形成的的安裝區始終保持下寬上窄的寶塔形狀,故稱塔式建造法。塔式建造法安裝方法簡便,有利于擴大施工面和縮短船臺(船塢)周期。但焊接變形不容易控制,完工后首尾上翹較大(可以通過加放反變形來緩解)。
島式建造法。兩個或兩個以上基準分段同時進行船體總裝的建造方法。就是將船體劃分成2-3個建造區域(簡稱島),每個島選擇一個基準分段,按照塔式建造法的施工方法同時建造,島與島之間用嵌補分段連接起來。劃分成2個建造區域的稱為兩島式建造法,劃分成3個建造區域的稱為三島式建造法。這種建造法能充分利用船臺(船塢)面積,擴大施工面,縮短船臺周期,而且其建造區長度較塔式建造法短,船體剛性大,焊接總變形比塔式小,但是 嵌補分段的定位作業比較復雜。
水平建造法。在船臺上先將船底分段裝焊完畢,再向上逐層裝焊直至形成船體的造船方法。優點是船體分段吊裝時,初期投入物量較多,從而使整個船臺建造周期中吊裝負荷比較均勻,有利于機艙區的擴大舾裝。缺點是船臺周期較長、焊接變形較大,適于船臺散裝件較多的船舶。
兩段建造法。也稱為兩段建造水上合攏法或塢內合攏法。它是將船體分為兩段,在船臺或者船塢內分別建成,在水下或塢內(也可以是浮船塢、大型駁船)合攏成整個船體的建造方法。該方法可利用小的船臺建造更大的船,當兩段分別作業時,可縮短船臺周期,但在水上合攏需要
建造龐大的隔水裝置。
批量船建造
串聯建造法。在船臺(船塢)尾端建造第一艘船舶的同時,就在船臺首端建造第二艘船的首部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺尾端,繼續吊裝其它分段形成整船體,與此同時,在船臺首端建造第三艘船的尾部,依次類推。這種形式能大大提高船臺利用率,對改善生產管理,均衡生產節奏具有許多優勢。但是船臺(船塢)長度大于船舶建造的長度時才能采用,且在傾斜船臺上采用此法時還必須配備移船設備。因此適用于批量建造船舶,對于批量建造尾機型船舶優越性尤為突出。
船臺串聯建造
船塢串聯建造,注意也可以并聯
需要指出的是船舶的船臺(塢)建造方法是可以多種方法同時混用的,適合船廠自身條件的就是最好的,黑貓白貓,用各自最恰當的方法抓住耗子就是好貓。
分段大合攏的焊接作業與分段吊裝作業同時進行,包括分段的縱向大焊縫和總段環形焊縫的焊接,可以通過采用垂直氣電焊、自動橫焊等先進的焊接方法提高焊接效率和焊接質量。
密性試驗。在船體建造完畢或者船體部分區域內的裝配、焊接與火工矯正工作全部結束后要進行密性試驗。密性試驗的目的是檢查船體結構防治水、石油產品等液態物質滲漏或氣態物質溢漏的能力;通過實驗消除缺陷,以保證船舶航行和運營的安全;通過密性試驗分析焊接缺陷產生的原因,為某些工序提供改進意見;需要做檢驗船體結構在靜載荷作用下的強度。需要作密性試驗的船體結構主要分為兩類:在船舶運行過程中裝載液體的艙柜。包括底部、舷側的燃油艙和水艙、艏尖艙、艉尖艙和海底閥箱等。所有其他不貯存液體但要求密性的艙柜。密性試驗也可在分段完工后進行,叫分段(預)密性試驗;也可在某個艙室的工程完工后進行,即單個艙室密性試驗。試驗部位的焊縫不應涂涂料,應清除焊渣、油污、銹蝕等,并保持清潔。密性試驗常用的方法有:水壓試驗、沖水試驗、氣壓試驗、充氣試驗、煤油試驗、沖油(油霧)試驗、真空試驗。
水壓試驗就是逐艙灌水至一定高度并在船外觀察焊縫處有無滲漏現象。水壓試驗同時可收到強度試驗的效果且滲漏效應比較直觀和明顯。但水壓試驗必須在艙室完整的情況下進行,每一艙室的注水和排水都需要很長時間,實驗完畢后在骨架內容易出現不宜排凈的積水,加大焊縫的腐蝕。因此,水壓試驗一般僅用于新設計的新型船舶需要做強度試驗的艙室,此時密性試驗和強度試驗可一起完成。沖水試驗就是在板縫一側沖水,在另一側觀察焊縫有無滲漏情況。沖水試驗在噴口出口處的壓力至少為0.2MPa,噴頭至試驗部位的距離為1.5m。沖水試驗主要用于水密門和窗、艙蓋、舷側板、甲板、軸隧、艙壁、甲板室頂的露天部分和外圍壁等水密構件的密性試驗。沖水試驗會使大量水散失,造成船舶及船臺(船塢)的污染。
氣壓試驗就是封閉實驗艙并沖以一定壓力的壓縮空氣,在焊縫的另一面涂以起泡劑(肥皂液),觀察有無滲漏起泡現象。采用氣壓試驗與水壓試驗相比可以大大簡化密性試驗過程,降低成本,節省時間。但無法艙室進行強度試驗,試驗前要對艙室進行受力情況核算,并采用限壓及安全裝置,以避免試驗壓力過高發生艙室破損。
沖氣試驗就是在焊縫的一側沖氣,在另一側涂上起泡劑(肥皂液)觀察有無滲漏起泡現象。沖氣試驗對于角接焊縫、對接焊縫、水密補板焊縫有較好的敏感性。
煤油試驗就是在焊縫的一側先涂白粉,然后在另一側涂上煤油,過一段時間觀察白粉上有無油漬。在試驗前要做充分的準備工作,試驗時間較長,試驗后還需清除白粉,試驗工作較為繁瑣。沖油(油霧)試驗就是采用煤油和壓縮空氣通過噴霧裝置產生一定壓力的油霧,利用壓力油霧的滲透性來檢查艙室水密性的一種方法。
真空試驗就是在焊縫上涂上起泡劑(肥皂液)利用一定裝置形成真空狀態形成壓力差,觀察起泡劑有無起泡現象。
按規范要求在船體未經密性試驗之前,不應對水密焊縫進行涂刷油漆或敷設絕緣材料。這就要求船廠必須在分總段涂裝時留出水密焊縫位置或者用膠帶覆蓋在密性試驗完成之后才可進行涂裝,為此最好在分段階段就進行著手進行密性試驗,以減少船臺(船塢)密性試驗范圍。基本上通過密性試驗可以保證船體在工作中一般不會發生因焊縫而導致的進水事故。當然,某些船廠在修補焊縫缺陷時不按規范操作,會為船體焊縫質量帶來隱患。在船舶下水之前,船體建造、船臺(船塢)舾裝涂裝工作基本完成,必須進行船舶主尺度、船底基線等的測量工作,以備參考。
7船舶下水。船舶下水就是當船舶建造工程大部分完成之后,利用某種下水設備,將船舶從建造區域移至水域并漂浮至水中的過程。為了縮短碼頭周期,改善施工條件,應盡量提高船舶下水前舾裝完整性,一般舾裝的完工量往往超過80%,有的達到90%-95%。船舶下水前要完成船舶大部分建造工作,保證船舶下水時有足夠的縱向強度和橫向強度;完成船體上甲板以下的船體密性試驗并檢驗合格;完成船體內部與船底板、舷側外板直接連接的設備(如海底閥等)和推進器、舵、尾軸出口等一切水下工程,以及帶藍設備、救生設備等的安裝工作;完成船體型線和主尺度的測量檢驗工作、船體外殼水下部分的涂裝工作、載重線和吃水標志的安裝工作;完成下水過程受力分析和運動分析計算,完成相關下水設備的準備等等。
船舶下水方法有很多,船廠會根據自身條件、所處的水域和生產要求選擇合適的下水方式和下水設施。一般來說傳統的船舶下水方式根據下水原理可分為重力式下水、漂浮式下水和機械式下水三大類;根據船舶入水方向,可分為橫向下水和縱向下水;根據下水的工藝方法,可分為涂油滑道下水、鋼珠滑道下水、以及小車下水等。
近年來新的船舶下水方式層出不窮,例如氣囊下水、襯墊下水、船舶平地建造下水等等。
重力式下水是船舶在自身重力的作用下沿傾斜滑道進入水中的方法,入水的方法一般為縱向和橫向兩種。重力式縱向下水就是船舶下水方向沿船長方向,為了獲得較大的浮力,減小滑程,通常是使較肥大的尾部先下水。這種下水方法適用于不同下水重量和船型的船舶,但是采用這種方法下水的船舶尾浮時會產生很大的首端壓力,并且船舶在水中的滑程較長,一般為船長的兩到三倍,因此要求水域寬度不小于三倍船長。重力式縱向下水可分為分為縱向涂油滑道下水和縱向鋼珠滑道下水。
縱向涂油滑道是船臺和滑道合一的下水設施。縱向下水設備由固定部分和運動部分組成。固定部分為在船臺上由方木鋪設的滑道,稱為底滑道;運動部分在下水過程中與船舶一起滑入水中,稱為下水架,下水架的地板稱之為滑板。船舶下水前,在滑道上涂抹一定厚度的油脂,以此作為潤滑劑來減少下水過程中滑板與滑道之間的滑動摩擦力。下水操作時先用一定厚度的油脂澆涂在滑道上以減少摩擦力,這種油脂以前多采用牛油,現在多使用不同比例的石蠟、硬脂酸和松香調制而成。然后將龍骨墩、邊墩和支撐全部拆除,使船舶重量移到滑道和滑板上,再松開止滑裝置,船舶便和支架、滑板等一起沿滑道滑入水中,同時依靠自身浮力漂浮在水面上,從而完成船舶下水。這種下水方式適用于不同下水重量和船型的船舶,具有設備簡單、建造費用少和維護管理方便的優點;但也存在較大的缺點:下水工藝復雜;在滑道上涂得油脂很難重復使用,油脂受環境溫度影響較大,從而使其潤滑能力受到影響,會污染水域;船舶尾浮時會產生很大的首端壓力,一些裝有球鼻艏和艏聲吶罩的船舶為此不得不加強球首或暫不裝待下水后再入塢安裝;船舶在水中的沖程較大,一般要求水域寬度有待下水船舶總長的數倍長度,必要時還要在待下水船舶上設置錨裝置或轉向裝置,利用拖錨或全浮后轉向的方式來控制下水沖程。目前這種下水方式已開始淘汰。
縱向鋼珠滑道下水采用鋼珠代替油脂,變滑動摩擦為滾動摩擦,從而進一步減少滑板和滑道之間的摩擦力,鋼珠可以重復使用,對環境污染較小。鋼珠滑道下水主要由滑道、鋼珠、保距器組合滑板等組成,鋼珠應具有防銹蝕性能、一定的韌性、足夠的承載能力,一般使用高鉻鋼。保距器用來控制鋼珠滾動時的相互距離和位置,此外,在滑道末端設置有回收坑或者鋼架網袋,收集下水時落下的鋼珠。鋼珠滑道與涂油滑道一樣適用于各種船舶的下水,與涂油滑道相比可較長時間承受壓力,鋼珠可回收重復使用,生產費用較低,不污染環境,摩擦系數準確,下水計算準確,但存在初始投資大、滑板笨重和下水過程中有震動等缺點。
重力式橫向下水在下水過程中沿船寬方向下水,一般可分為兩類,一種是滑道伸入水中,船舶坐在楔形滑板上,沿滑道橫向滑入水中,船舶在下水過程中始終保持水平狀態,稱之為橫向浮起式下水;另一種是滑道不伸入水中,滑道末端在垂直岸壁處中斷,船舶下水時連同滑板、下水架一同墜入水中,然后依靠船舶自身的浮力和穩性趨于平衡,這種方式稱為橫向墜落式下水。橫向下水的船舶是一側先入水,浮力的增加和船舶在水中的運動阻力比縱向下水大得多,需要的水域寬度比縱向下水小的多,也沒有縱向下水尾浮時產生的首端壓力。但是它占用船廠岸線較長,所需滑道數量較多,一旦滑板的下滑速度不一致,船身容易產生偏移,甚至發生事故。此外,在采用橫向下墜式下水的方法時,船舶下水后受力很大,橫搖劇烈,對船體強度和穩性要求較高。
船舶漂浮式下水就是將水注入船舶建造場所(浮船塢、干船塢等),使船舶依靠自身浮力自然浮起的下水方法。常見的漂浮式下水方法有干船塢下水和浮船塢下水。
干船塢是陸地上建造的利用漂浮原理進行船舶下水和入塢的水工建筑物,一般由塢室(塢底和塢墻)、塢門和水泵站組成,通過塢門把塢室和水域隔開,塢門本身具有壓載水艙和進排水系統,塢門水艙進水,塢門就會下沉,在塢外海水的壓力下能夠緊緊的壓在塢口,排除塢門內的壓載水,塢門就會起浮并脫開塢口。把塢門關上將塢內的水抽干,就可以在塢內造船或者修船。船舶下水時首先將水注入塢室,船舶依靠水的浮力浮起,當塢內水面與塢外平齊時,打開塢門,將船舶拖曳出塢。為了保證船舶下水時有足夠的吃水量,一般干塢下水都會選擇大潮位時。與重力式下水相比,干船塢下水工藝簡單、安全性好,同時可避免重力式下水所要求的水域寬度,而且由于塢底低于水平面,可以適當起重設備的起吊高度。但是干船塢的建筑工程量大,投資費用很高。
浮船塢是一種用于修造船的工程船舶,有一個巨大的凹型船艙,兩側有墻,前后端敞開,是一種構造特殊的槽型平底船。兩側的塢墻和塢底均為箱型結構,沿縱向和橫向設有艙室,有的艙室為壓載水艙,用來注水和排水使船塢沉浮。浮船塢可以新造,也可以使用貨船改裝而成。浮船塢與水平船臺聯合使用可作為船舶下水設施。利用浮船塢做下水作業,首先使浮船塢就位,塢底板上的軌道和岸上水平船臺的軌道對準,將用船臺小車承載的船舶移入浮塢,然后浮塢脫離與岸壁的連接,如果塢下水深足夠就地下沉,如果塢下水深不足則帶到專門建造的沉塢坑下沉,船舶自浮后拖離出塢。根據船舶入塢的方式可以分為縱移式和橫移式。縱移式船舶入塢按船長方向移動,使用雙墻式浮船塢;橫移式船舶入塢按船寬方向移動,往往使用單墻式浮塢,或者一側塢墻可以拆卸。浮船塢下水作業平穩安全,不占用陸地面積,下水作業更靈活,但下水作業復雜,浮船塢的價格較貴。
機械式下水就是運用機械化下水設施完成船舶下水的工藝過程。常見的有縱向船排滑道機械化下水、兩支點縱向滑道機械化下水、楔形下水車滑道機械化下水、變坡度橫移區縱向滑道機械化下水、高低軌橫向滑道機械化下水、高低腿橫向滑道機械化下水、梳式滑道機械化下水、升船機下水。目前機械式下水方式在國內的內河船廠使用較多,例如重慶川東船舶重工、中船西江、中船桂江、中外運長航青山船廠、中外運長航宜昌船廠、中外運長航金陵船廠等等。縱向船排滑道機械化下水就是船舶在帶有滾輪的整體船排和分節船排上,下水時用卷揚機通過鋼索和滑輪牽引承載船舶的船排,沿著傾斜船臺上的軌道將船舶送入水中,直到船舶完全浮起為止。為提高船排滑道的利用率,可以設置橫移坑和多船位水平船臺和縱向傾斜滑道組合,可以大大提高縱向船臺的利用率。這種滑道投資少,技術要求不高,土建施工簡單,下水平穩安全,在船舶尾浮時會產生較大的首端壓力,船排的高度較小,船底的作業不方便,適用于小型船廠。
兩支點縱向滑道機械化下水就是采用兩輛分開的下水車支撐船舶,他可以直接將船舶從水平船臺拖曳到傾斜滑道上從而使船舶下水。這種下水方式結構簡單,施工方便、操作容易,但由于只有兩輛下水車支撐船舶首尾,對船舶的縱向強度有很高的要求。
楔形下水車滑道機械化下水。船舶下水時是平浮起來的,不會產生首端壓力,下水工藝簡單可靠,適用于較大的船舶下水。把它用橫移坑和多船位水平船臺連接起來可以提高滑道使用效率,是一種比較理想的縱向機械化下水設施。缺點是下水車尾端過高,要求滑道末端水深較大,因而導致水工施工量大,投資大,且滑道末端易被淤泥覆蓋,選用時要充分考慮水文條件。
變坡度橫移區縱向滑道機械化下水。這種滑道下水方式的特點是橫移區由水平段和變坡段兩部分組成,船舶在水平船臺上建造,縱向傾斜船臺上下水。
側翼布置有多船位水平船臺的橫移區,因移船的需要使橫移車軌道呈水平狀態,故稱水平段;變坡度的橫移區其軌道只有一組仍為水平,其它各組均帶有坡度,這些軌道的坡度能使橫移車在橫移過程中逐步改變其縱向坡度,最后獲得與縱向滑道相同的坡度,故稱為變坡段。同時,為使橫移車在變坡段仍保持橫向水平,帶坡度軌道均采用高低兩層軌道的方式。由于橫移區具有變坡功能,所以采用縱向傾斜滑道下水。同時,可以在下水滑道縱向軸線處建造一座縱向傾斜船臺。通過橫移車在水平段實現與水平船臺的銜接;在變坡段末端實現與縱向傾斜船臺、下水滑道的銜接,使一種下水設施可以供兩種船臺使用。而且這種滑道是用船臺小車兼做下水滑車的,故滑道末端水深較小,滑道建設投資小。但是,這種下水方式和所有采用縱向下水工藝滑道一樣存在船舶尾浮時較大的首端壓力。一般這種方式多用于國內碼頭岸線緊張而腹地廣大的漁船修造廠和中小型船廠,修造船可以在內場水平船臺進行,只設一條下水滑道,減少滑道水下部分的養護工作量。這種下水方式在使用時可以人工控制載有待下水船舶的船臺小車的速度,必要時可以停止下水。也可以用于船舶的上排修理。適合于中小船舶的下水。
高低軌橫向滑道機械化下水。這種滑道由滑道斜坡部分和水平橫移區組成。當下水車在斜坡部分移動時,臨水端和靠岸段的下水車走輪分別在高低不同的兩條軌道上行走,以保持下水車的架面處于水平狀態。此法機械化程度高,操作簡單可靠,對水域寬度和深度的要求低,但斜坡部分軌道基礎復雜,鋪軌精度要求高。
高低腿橫向滑道機械化下水。在高低軌橫向滑道的基礎上發展起來的,過渡段每組分設兩條軌道,一條是橫移區的水平軌道,另一條是滑道區的斜坡軌道。對應每組軌道,下水車均設一組走輪。采用高低腿滑道,可以減少斜坡部分每組軌道數量,簡化水工建筑物,減少水下施工工作量,對水位偏差較大的船廠采用此法更有利。
梳式滑道機械化下水。由斜坡滑道和水平橫移區祖正,橫移區側翼為多船位的水平船臺,船臺小車和下水車是分別使用的。在斜坡滑道部分鋪設若干組軌道,每組軌道上有一輛單層楔形下水小車,每輛下水車有單獨的卷揚機牽引。水平橫移區軌道和斜坡軌道錯開排列,形成高低交錯的梳齒,便于水平船臺上的下水船舶由船臺小車轉移到楔形下水小車上,這種滑道因此稱為梳式滑道。具體操作時,將船舶置于船臺小車上,開動船臺小車做縱向運動,待船舶移到橫移區的縱向軌道和橫向軌道交錯處時啟動小車下部的液壓提升裝置提升船臺小車的走輪,將車架旋轉90度后落下走輪到橫移軌道上,開動船臺小車將船舶運動到O軸線處,再次啟動船臺小車上的提升裝置將船舶略為升高,此時用電動小車將楔形下水車托住船舶,降下船臺小車的提升裝置并移開船臺小車,船舶即座落在下水車上,最后開動下水車上的電動絞車將船舶送入水中完成下水作業。船臺小車和下水車各自有單獨的電動絞車,免去穿換鋼絲的麻煩,提高了作業的安全性和作業效率;下水車的輪壓較低,對斜坡滑道的施工精度要求較低;各個區域的建設獨立性較強,可以分期施工。但由于自備牽引設備,船臺小車結構復雜,維修繁瑣;船臺小車走輪轉向和O軸線處換車作業麻煩,使用船廠不多。一般用于中小型內河平底船的下水和上墩。
升船機下水。升船機是緊靠下水岸壁設置的一個承載船舶的升船平臺,可利用液壓或卷揚式絞纜車使平臺做垂直起降,以供船舶下水或上墩。升船機結構緊湊,占地少,適于廠區狹小,岸壁較陡、水域受限制的船廠,但是升船機對下水船舶的主尺度和重量限制大。
氣囊下水。氣囊下水是指以起重氣囊和滾動氣囊為主要工具,將船舶承托在氣囊上,從修、造場地移入水域的下水方法。利用氣囊的低充氣壓力、大承載面積以及大變形式后仍容易滾動的特點,先用起重氣囊將船舶從墩木上抬起,擱置于滾動氣囊上,然后通過鋼纜牽引和氣囊的滾動,使船舶緩慢的滑入水中。
氣囊下水是我國首創的船舶上、下水新工藝。它依靠船底下多個氣囊的滾動使船移動、下水或上坡。寬大的接觸面積使船底承受的壓力很均勻。氣囊下水技術,具有安全可靠、投資少、見效快、減輕工人勞動強度、不損害船體等優點。使用氣囊下水工藝,可以多船臺共用一套下水設備,大大的節約了船廠基本投資,也縮短了船廠建設周期。這種可以移動的船舶下水設備,造就了專業的船舶下水公司,使船舶下水可以進行社會化合作,大大提高了經濟效益。雖然它具有經濟便利等優點,但是與傳統的重力式下水、機械式下水、漂浮式下水等下水方式相比,氣囊下水方式還存在缺乏理論支撐,實際操作中不規范等問題。
7.船舶舾裝是指船體結構之外的船舶所有設備、裝置和設施的安裝工作,也可以定義為是對船舶進行系統處理和安裝的生產活動。
船舶舾裝的內容一般包括船舶設備的安裝與調試和船體表面工程。船舶舾裝的設備就是船上安裝的各種機械、儀器、裝置和設施,按功能可分為以下幾種:
機艙部分,船舶產生動力的各種設備和附屬設施,例如主機和軸系裝置,發電機和附屬裝置,各種輔機、泵、鍋爐、箱柜和各種鐵舾件等;
航行設備,船舶航行用的各種設備,包括各種航海儀器,通訊設備以及聲、光、形和旗等信號裝置;
舵設備,船舶操縱用的設備,包括舵葉、舵軸、舵機和轉舵機等;
錨設備,船舶在錨地停泊用的設備,包括錨機、錨鏈、摯鏈器、導鏈輪、棄鏈器、錨鏈管和錨等;
系泊和拖曳設備,船舶在泊位停泊和在航行中拖帶用的設備,包括導纜孔、導纜器、帶纜樁、卷車、絞車等系泊設備和拖鉤、弓架、承梁、拖纜孔、拖柱、拖纜絞車等拖曳設備; 起貨設備,船舶裝卸貨物用的設備,包括克令吊、起貨機、桅桿、吊桿、鋼索、滑車、吊鉤等; 通道與關啟設備,船上通行和通道關啟用的設備,包括梯子、欄桿、各種門窗、人孔蓋、艙口蓋和貨艙蓋等;
艙室設備,船員生活用的各種設備,包括家具、衛生用具、廚房設備、冷庫設備、空調裝置等; 救生設備,船舶在海難中救生用的設備,包括救生艇、吊艇架、救生筏、救生圈和救生衣等; 消防設備,船上發生火警和滅火用的設備,包括報警裝置、自動噴水滅火系統、消防水龍、滅火器和消防雜件等等。
此外,不同類型的船舶還有一些其他的設備,例如軍艦的武備裝置、補給設備;特種船舶的側推裝置、減搖裝置、工作艇等等。
船體表面工程就是使用各種材料對船體表面直接進行工程處理的工作。它涉及到的材料很多,如油漆、合成樹脂、有機溶劑、瓷磚瓦、陶磚、橡膠、塑料、玻璃纖維、陶瓷棉、珍珠巖板、硅酸鈣板、木材、鋼材、有色金屬等。船體表面工程可分為三大類、防腐蝕處理、防火絕緣處理、艙室裝飾處理。防腐蝕處理為船舶涂裝的作業內容,防火絕緣處理、艙室裝飾處理是船舶舾裝的內容。
防火絕緣處理就是在船體艙壁、甲板、甲板頂面和隔壁等表面涂敷防火材料或隔熱隔音材料,使艙室與火源、熱源和噪聲源等隔離,為船員提供安全與舒適的工作和休息環境。艙室裝飾處理就是對艙室的圍壁、天花板和地板涂敷合適的涂料或者敷料,或者選用合適的預制板或復合板,以便美化環境,增強艙室的舒適性。
目前習慣上對船舶舾裝按船機電三個專業分為船裝、機裝、電裝三大類。船裝就是指除了機艙設備和全船電氣以外所有的安裝和處理工作,可以分為甲板舾裝(外舾裝)和住艙舾裝(內舾裝)。
機裝即機艙舾裝,指的是機艙內各種船舶設備的安裝與調試作業。機裝可分為管裝、機裝和鐵舾裝等。電裝即電氣舾裝,指的是全船電氣設備安裝和調試等作業。船裝、機裝和電裝作業既包括外場(即在分段或船上)的安裝、調整與試驗,也包括內場(車間里)的加工與組裝。如家具制作、管件彎制、鐵舾裝件制作、單元組裝、電器配套等,都由相應的職能車間或工段在內場完成。
內舾裝(也叫住艙舾裝)簡稱內裝,是指上層建筑內各種船員或旅客住室和各種專用艙 室內的舾裝件或舾裝單元的安裝作業.作業內容包括防火、絕緣、敷料等的敷設,艙室非鋼質圍壁、天花板、門、窗、家具、衛生設備等的安裝,以及廚房、冷庫、空調設備的安裝等。其作業范圍主要是在上層建筑艙室內部。為了及早開展舾裝工作,以便有足夠時間按階段和作業順序有條不紊地組織生產,擴大地面舾裝作業量、改善作業環境和縮短舾裝周期,目前采用上層建筑整體吊裝和提早形成艙室總段等工藝技術。
船用衛生單元,通過舾裝件標準化、單元化、模塊化可以有效地縮短作業時間,提高舾裝質量。外舾裝(也叫甲板舾裝)簡稱外裝,是指除機艙區域和住艙區域以外所有區域的舾裝工作。它所要安裝的設備和裝置是多種多樣的,而且隨著船舶種類和用途的不同而有很大差別。作業包括舵設備、錨設備、系泊設備、起貨設備、通道設備、關閉設備、救生設備、消防雜件、自然通風部件,以及各種管路等的安裝。此外,根據不同用途船舶的需要,還可以包括拖曳設備、集裝箱綁扎裝置、活動甲板、延伸跳板、防滑天橋和各種特殊裝置的安裝。甲板舾裝的作業內容和作業環境變化較大,作業遍及全船,大部分是敞開作業,其中甲板頂面舾裝和桅桿上部舾裝等屬高空作業(除了分段舾裝外),錨鏈艙舾裝則屬狹窄艙室作業。
機裝即機艙舾裝,指的是機艙內各種船舶設備的安裝與調試作業。機裝可分為管裝、機裝和鐵舾裝等。機裝作業的范圍通常限于從機艙艙底到煙囪這一豎向(機艙)區域和從主機到螺旋槳這一縱向(軸隧)區域之內,但也包括機艙以外與機艙有關的其他工程。機裝作業的內容包括機艙管系、消防管系、通風管系、壓載管系、輸油管系、蒸汽管系等的安裝,機座、油水箱柜的安裝,軸系裝置(包括螺旋槳)和主機的安裝與校中,各種輔機和鍋爐的安裝,機艙格柵、梯子、扶手、起重梁和吊環等的安裝,以及機艙中機修用的機床的安裝等。由于機艙內設備密集,安裝精度要求高,目前機艙設備機械化、自動化程度越來越高,使得機艙舾裝的工作量急劇增加,而且機艙舾裝在船上作業條件差,工作效率低,所以單元組裝、分段舾裝和機艙模塊等先進工藝對機艙舾裝來說越發顯得重要。
電裝即電氣舾裝,指的是全船電氣設備安裝和調試等作業。船用電氣設備的工作環境比較惡劣,對防振性、防潮性、和防蝕性要求較高,安裝工藝復雜和安裝條件惡劣,采用分段舾裝方式可以改善作業條件,均衡作業負荷。電裝的作業內容有裝焊電氣設備與電纜的固定架、緊固件、貫通件以及密封裝置,敷設電纜、電氣設備安裝接線接地及設備填料密封,艙壁和甲板電氣密封裝置的密封,電纜端頭的加工和接線,電氣設備的試驗與調整等。
現代造船模式對于舾裝作業采用區域舾裝,按船舶的大區域和作業內容將船舶舾裝劃分為甲板舾裝,住艙舾裝,機艙舾裝和電氣舾裝。在區域舾裝法將作業任務分幾大類之后,每一大類再進行作業任務分解,將舾裝任務分解為舾裝單元、分段(總段)舾裝、船上舾裝(越少越好),然后再進一步分解為各個舾裝托盤(與一個區域/作業類型/階段相對應的舾裝作業任務包叫托盤。托盤管理是以托盤為單位組織生產,進行物資配套和工程進度安排的一種科學管理方法,它包括托盤劃分、托盤集配和托盤分發三項工作。),最后分解出組成每個舾裝托盤的各種舾裝件。其組合方式則以舾裝托盤為單位,根據殼舾涂一體化和區域舾裝法的原則,按舾裝制造級逐級進行組合,最終形成舾裝件采辦→單元舾裝→大單元連接→分(總)段(預)舾裝舾裝→船內舾裝→操作和測試的作業流程。
舾裝件采辦。應包括舾裝件的訂貨、外協和自制等工作。機艙設備例如主機發電機、起貨設備、航行設備、特種船舶的側推裝置、減搖裝置、工作艇等各種設備需向專業制造廠訂貨;螺旋槳、錨、艙室設備等既可向配套廠訂貨,也可委托協作廠代為加工;管子、風管和各種基座等則由本廠自行制作,目前國內各個骨干船廠均有自己的管子加工車間,采用管子生產線使用管子切割機、彎管機、焊管機用于不同類型和形狀的管子的制作。舾裝件采辦入庫后,根據所屬單元、分段或總段、船內的區域,按托盤出庫指示來集配和裝入托盤,并按指定日程運往施工現場,交付給施工人員。對于可能導致影響船舶建造周期的大型設備,一定要確保按時保質到貨,很多時候建造周期的延誤就是因為主機之類的大型設備到貨期推遲或者出現了質量問題。
單元舾裝。舾裝單元是由與船體結構脫離的同一舾裝區域若干個舾裝件組合而成的舾裝組合體。單元舾裝是在專門的舾裝平臺上,將單元中的舾裝件組裝成舾裝組合體的工作。例如,一個輔機單元就是先將輔機與其基座安裝成整體,再將它吊入單元框架內定位,然后按先下后上、先大后小的原則,安裝所屬的管件、閥件和附件而形成輔機單元。單元舾裝的作業條件好,對縮短建造周期有利。船舶舾裝可劃分為舾裝單元的有設備單元、管子單元、箱柜單元、閥件單元、配電板單元等。
通過對舾裝單元進行標準化、模塊化設計,可以發展為舾裝模塊,常見的舾裝模塊有(1)、武器裝備模塊化。這一類舾裝模塊主要是對戰斗艦艇而言的。為進一步提高艦船的作戰性能,現代艦船在其全壽期命中一般要進行兩到三次現代化改裝,更換性能落后的電子、武器系統。大部分艦船由于采用傳統的設計方法,各系統功能在總體中相互依存,致使接口異常復雜。因此,武器裝備及其相應的輔助系統的模塊化應運而生。其主要做法是將艦船的武器、電子設備和系統設計成功能模塊,采用標準尺寸和接口,實現設備、系統的模塊化。如艦炮武器系統功能模塊、通信及雷達系統功能模塊等。典型的艦炮武器系統功能模塊是將火炮放在一個集裝箱的頂層,集裝箱內安裝部分設備并存放彈藥,武器裝備模塊化可以帶來如下效益:第一,就可能節省總的投資而言,涉及軍艦采購、生產和改裝,這些會影響單元產品成本、內部工作和整個壽命期開支。其次,將模塊內的工作量轉移到外部,使模塊供應商承擔更多的工作量。第三,武器裝備模塊化可以將改裝時間和投資盡可能的減少。(2)、居住艙室模塊化。居住艙室模塊化在過去的20多年中發展十分迅速,涌現了大批專業生產廠商,在材質、設計、制造技術、設備配套方面都積累了豐富的經驗。產品大量用于各類船舶、海洋平臺。典型的模塊化居住艙室,以客船為例,就有經濟艙、普通艙、頭等艙等不同等級。如德國的MONTAN公司開發的CIS600居住艙室模塊系統,艙室的壁板、天花板在裝配時互相嵌接,連接件全部標準化。(3)、自動化系統模塊化。當前,集成駕駛臺控制系統已在多個國家得到開發。如英國的RACAL公司開發的高度模塊化的彈性、開放系統-RACAL模塊化集成雷達和導航系統(MIRANS)。這種系統能提供一個完整的控制和導航信息,其中共含有四個主要子模塊可供用戶選擇。(4)、機電裝置模塊化。模塊化在船舶動力裝置、船舶系統、貨物處理、特種裝置等諸多方面都已普遍應用。國內外對這一類型的模塊都做了一定程度的研究,并已經取得了較好的效果,形成了產品。(5)、依附式管舾裝模塊。依附式舾裝模塊通常是指設計模塊,因其設備布置范圍較廣或固定要求較高,實際建造中需以船體分段或船上區域的結構為依托,模塊的預制性受船體建造進度所制約,但其設備的可選性和單元的通用性與自持式舾裝模塊相同,因而可以稱為圖面造船模塊。近年來,對船舶舾裝模塊化的研究主要集中在開發各種船型中應用的自持式的舾裝設備模塊,而對直接影響造船水平和進度的管舾裝模塊的研究卻很少。盡管船舶類型不同,但船舶的結構上仍具有一定的相似性,如現代油船、集裝箱船、礦砂船等的貨艙區均為雙底雙舷側結構,且大型船舶的雙層底和上甲板都采用縱骨架式結構,雙層底中央均設箱形龍骨等,這為尺度相近的各類船舶的局部結構通用化創造了條件,同時也為管舾裝的模塊化創造了條件。大單元連接。就是為了減少分段和船上作業時間,并得到有利于船臺合攏的大型單元,將兩個或兩個以上的單元組合起來的工藝過程。類似的大型單元可以直接進行總段舾裝或船臺舾裝。
分(總)段(預)舾裝。分段舾裝是在分段或總段制造的適當階段(在胎架上和脫胎之后),將分段或總段所屬的舾裝件或舾裝單元安裝在分段或總段上。也可稱為分段預舾裝。分段舾裝以船體分段或總段為舾裝區域,在內場或外場的平臺上進行安裝工作。分段舾裝典型的是在雙層底分段內裝入各種管件、閥件及附件,甲板分段的頂面安裝管件、閥件及附件、風管、電纜及其固定架等,上層建筑總段內進行各項內舾裝作業等。分段舾裝與船臺和碼頭上的船內舾裝相比,它改變了作業環境和作業姿勢,變高空作業為地面作業,具有提高生產效率、安裝質量和作業安全性,減少腳手架敷設量和縮短舾裝周期等優點。采用分段舾裝在船體分段劃分時要考慮到舾裝件的區域性,分段的重量也要計入舾裝件的重量,還要規定船體作業與舾裝作業的工作順序,以免相互干擾。分段越大,可以完成的舾裝工作就越多,就越能縮短建造周期。分段的預舾裝率可以表現出一個船廠的先進性,分段預舾裝率越高,船廠就越先進。目前先進船廠的分段預舾裝率可達90%以上。
船內舾裝指船體在船臺(或船塢)總裝期間的船臺預舾裝以及下水后在碼頭舾裝期間的碼頭舾裝。理想的船內舾裝僅限于:(1)過大或過重而不能在分段或總段上安裝的舾裝件或舾裝單元;(2)容易碰壞和易受天氣影響,在艙室遮蔽之前安裝可能損壞的舾裝件;(3)分段與分段之間的舾裝件或舾裝連接件,單元之間的舾裝連接件。船內舾裝應根據舾裝件在船舶上的集中位置劃分舾裝區域,如機艙區域、舵機艙區域、甲板區域和上層建筑區域等。由于機艙區域的舾裝工作量大,舾裝周期長,所以,當船舶總裝形成機艙敞開區域時,就開始船內舾裝作業。這樣可以不僅使通風、采光條件較好,而且還有利于大型設備和舾裝單元的進艙安裝。船內舾裝要依據船臺周期和碼頭周期合理安排作業負荷,避免出現。
操作和測試。在舾裝件完成裝焊之后要對各種設備進行相應的操作、測試。保證設備的各項性能良好,目前的船用設備越來越多,相應的工作量也就越來越大。例如全船管路的安裝完整性檢查、密性試驗和管路的清洗;全船電氣設備的通電調試,確認電氣設備的質量合格。船舶涂裝。船舶在陸地上建造,在江河或海洋上航行,所以鋼質主船體和眾多的舾裝件將先后受到工業大氣和海洋環境的腐蝕。腐蝕會對船舶帶來很大的損害,會降低船舶結構的強度。當鋼鐵船舶被腐蝕到一定程度時,船體的強度會下降到不足以抵御海洋風浪給予船體的巨大沖擊,海難便不可避免。當船舶的各種設備被腐蝕到一定的程度時,設備不能正常工作、運轉,則由此會產生各種各樣的事故,嚴重時會使船舶在海洋中失去控制,失去自救能力,造成慘禍。因此,船舶腐蝕到一定程度時,只得報廢,失去使用價值。鋼鐵船舶在海洋中的腐蝕是不可避免的,但其腐蝕的速度則是可以控制的。為了防止鋼材的腐蝕,延長船舶使用壽命,必須對船體及上層建筑的鋼板內外表面和舾裝件上按照技術要求進行除銹和涂敷各種涂料,使金屬表面與腐蝕介質隔開達到防腐目的,這種表面處理工程稱為船舶涂裝。船舶涂裝除了具有防腐蝕的作用以外,還有外表裝飾和防污等作用。
跟據現代造船模式,船舶涂裝作業方式與船體建造的分段建造法和船舶舾裝的區域舾裝法相協調。所以,船舶涂裝作業有鋼材預處理、分段涂裝、船上涂裝和完工涂裝等制造級。其中舾裝件涂裝作業,對與船體連接的支架、基座、馬腳等舾裝件的涂裝,屬于分段涂裝的范圍;其余舾裝單元和舾裝件的涂裝,均應在單元舾裝和舾裝件制作的后期完成相應的涂裝作業,所以它們都是內場作業。
鋼材預處理在船體建造流程中已經介紹過了,不再介紹。
分段涂裝。預處理后的鋼材經構件加工和結構預裝焊而制成分段后,鋼結構表面不可避免地會產生鋅鹽、鐵銹、沾染油污和水分等,所以要進行二次除銹,然后再根據分段的不同要求進行底漆噴涂。對分段的二次除銹和底漆噴涂作業稱為分段涂裝。為了控制涂裝作業的環境條件,保證涂裝質量,分段涂裝宜采用室內作業,所以分段的二次除銹最好選在打砂房內作業的噴丸除銹法。它是利用風管中高速流動的壓縮空氣的壓力使鐵丸沖擊金屬表面的銹斑而實現除銹的。在分段除銹完后立即噴涂底漆,否則容易產生黃銹而影響除銹質量。如果不得已在外場平臺上進行分段涂裝作業,這時分段除銹多用風動控制鋼絲刷等;底漆噴涂則采用便攜式無氣噴漆設備。分段涂裝應該在大部分的分段舾裝工作完成之后進行,以防止損壞涂層。總段由于其尺寸較大,涂裝工作往往在總段建造場地進行。
船上涂裝。船舶下水前在船臺上(船塢內)和下水后在碼頭邊的涂裝作業稱為船上涂裝。船上涂裝作業包括船體大接縫處的除銹、清理、補漆和船體外表面各部位底漆、內層漆和面漆的噴涂等等。船體內部的油艙、水艙等液艙若無后期舾裝工作,則可在船體上(船塢內)完成涂裝作業。但船體甲板因船內舾裝作業繁忙,容易磨損漆膜而留至碼頭舾裝后期進行涂裝。完成船上涂裝的船舶下水
完工涂裝。交船前的涂裝作業稱為完工涂裝。完工涂裝一般在試航結束到交船之前這一段時間內完成,以便讓船舶較新地交給船東。但是,只要船東同意,完工涂裝作業也可以提前進行。完工涂裝作業包括上層建筑外圍壁、甲板、甲板機械等表面的清理和補漆,以及船體外表面最后一道面漆的噴涂;補漆時先用有機溶劑清理油脂等污漬,然后進行補漆。主船體外表面各部位的最后一道面漆通常在船塢內噴涂,它首先用清水沖洗船底部,除去鹽分和泥土,干燥后先進行補漆(如首部漆膜常因拋錨試驗而受損),然后再噴涂最后一道面漆。
船體各部位對涂漆的要求。鋼質船體在海水中的腐蝕主要是電化學腐蝕,根據腐蝕試驗的測量結果可知,鋼質船體在海水中的平均腐蝕速度是0.08~0.13 mm/a,而且腐蝕速度與鋼板浸在海水中的深度有很大關系,越深則腐蝕越慢。由于船體內外表面各部位所處的環境不同,因而對涂料保護的要求也各不相同,船體表面按其接觸介質的差別通常可分為船底部、水線部、外舷部、甲板部、上層建筑部和船艙部等六個部位。
船底部。船體外部輕載水線以下的表面稱為船底部。船底部常年浸泡在水中,主要受到海水腐蝕,平均腐蝕速度為0.1-0.15mm/年。另外海洋生物如海蠣海藻等,常在船底寄生,增加了船體質量和船體表面粗糙度,因而造成航速降低、油耗增加,影響船舶運營的經濟性。船底部的涂料應有良好的耐水性、緩蝕性和防污性。船底涂層通常由耐水性強的防蝕漆(AC)和能毒殺海洋生物的防污漆(AF)構成,涂層厚度大于250UM。
水線部。船體輕載水線以上滿載水線以下部分的外表面稱為水線部。水線部通常是干、濕交替,l常受波浪沖刷和浮物撞擊,是海水腐蝕最嚴重的部位,鋼板的腐蝕速度為0.3~0.6毫米/年。水線部的涂料應具很好的耐水性、緩蝕性、漆膜韌性和耐磨性。水線部涂層通常由兩種漆構成,即耐水性較好的防蝕漆(AC)和漆膜機械性能較好的水線漆(BT),涂層厚度大于180UM。外舷部。船體滿載水線以上、舷墻頂線以下的外表面稱為外舷部。外舷部經常遭受海浪拍擊、日光曝曬和干濕交替,也容易遭受機械磨損,總的腐蝕情況與水線部類似。外舷部的涂料應有較好的耐水性、很好的耐候性、耐磨性、裝飾性和附著力等。外舷部涂層由耐水性較好的防銹漆(RP)和顏色、光澤都較好的船殼漆(TP)構成,總厚度大于150UM。
甲板部。甲板部是指不涂甲板敷料的露天甲板表面。由于船員行走和操作頻繁,比較嚴重,上甲板還容易上浪,也存在海水腐蝕,甲板部還常年遭受日曬雨淋。甲板部的涂料應具有很好的防滑性和耐磨性,較好的耐水性和耐候性。甲板部涂層通常由防銹漆(RP)和甲板漆(DK)構成,總厚度大于150UM。
上層建筑部。上層建筑部指橋樓、甲板室和桅桿等的外表面。這些表面主要遭受海洋大氣腐蝕,腐蝕速度為0.03~ 0.06毫米/年,還經常受到紫外線照射,遭受鹽霧的侵蝕,因此,要求涂料有較強的耐候性、耐久性和耐鹽性。上層建筑是生活和工作的場所,要求涂料有良好的顏色和光澤。上層建筑部的涂層由防銹漆或桅桿漆兩部分構成。
船艙部。船艙部是指客艙、貨艙和液艙等表面。船艙部是船體內表面,與船體外表面相比,腐蝕情況比較輕微。船艙對涂料的要求根據實際用途而異,如貨艙的涂料要耐磨,油艙的涂料要耐油,壓載水艙的涂料要防蝕等等。船艙的涂層通常由防銹漆和船艙漆兩部分構成,有絕緣材料覆蓋木質壁板的艙室鋼壁,其表面涂層僅為防銹底漆而無面漆。主船體外表各部位的涂層構成情況如所示,圖中最里一道是殘留在鋼材表面的車間底漆(SP)或洗滌底漆(WP)。
船舶常用漆類。船舶漆的組成材料主要包括漆料(主要成膜物質)、顏料(次要成膜物質)和稀料(溶劑)。有時也需加入其他成分,如增塑劑、催干劑、毒料等輔助材料,以滿足涂裝工藝和涂料的使用要求。
船體陰極保護。船舶僅靠涂料來防止腐蝕是不夠的。例如,銅質螺旋槳裸露在水中,又與裸露在水中的槳軸和尾柱等鋼結構件接觸,會產生電池作用,而使尾部鋼質部件遭到腐蝕。又如,龍骨墩處的船底漆膜不良,外板焊縫處的漆膜厚度不足,舷側外板局部漆膜擦傷等,它們在海洋環境中都將導致電化學腐蝕。為了彌補防腐蝕處理的不足,一般均采用陰極保護方法作為船體防腐蝕的輔助手段。
由電化學原理可知.電鍍電位較低的金屬將作為腐蝕電池中的陽極而釋放電子,因而使它遭到腐蝕。陰極保護就是使被保護的金屬極化為陰極,使之能夠捕獲電子而得到保護。根據極化原理的不同,陰極保護有犧牲陽極法和外加電流法兩種。
犧牲陽極法陰極保護。犧牲陽極法就是用電極電位比被保護金屬更低的金屬作為陽極,讓它釋放電子而遭到腐蝕,使被保護金屬捕獲電子而極化。犧牲陽極的材料有鋅、鋁和它們的合金等。犧牲陽極法是一種常用的船體陰極保護方法,例如,把鋅塊安裝在舵葉和尾柱上,以保護這些部件和銅質螺旋槳;在舭龍骨上安裝一些鋅陽極,就可以在船底和舷側漆膜有破損的情況下,保護裸露在海水中的鋼板。這種方法中的鋅塊是腐蝕電池中的陽極,所以它在海水中不斷地遭到腐蝕,因而需要周期性她進行更換,其更換周期一般為兩年。船體犧牲陽極的選用、數量和布置,應由專業人員針對船舶產品特點,通過設計和計算來決定。在安裝犧牲陽極時,應特別注意保證兩種接觸,其一是電氣接觸,就是陽極的芯腳與船體的連接應焊接牢固;其二是電介質接觸,就是要清除陽極表面油脂等異物,絕不能涂漆。
外加電流法陰極保護。外加電流法陰極保護就是設置一套直流穩壓電源和控制設備,由安裝在船體外部的不溶性陽極向船體各處發送電流,使船體表面極化,從而獲得防蝕保護。不溶性陽極由電極電位很高的鉑、鉭等貴重金屬制成,在陽極附近的船體表面涂有高性能的陽極屏(環氧磁漆或聚氨酯磁漆),其目的是為了讓電流發送得遠一些,同時也是為了防止漆膜老化。船體的極化電位通常取一0.85V(銅/飽和硫酸銅溶液)左右。保護電位由參考陽極采樣,并由控制設備自動調節。外加電流系統的安裝,必須保證陽極水密箱的密性,保證螺旋槳軸、電源和控制設備等與船體的接地安裝工作優良。顯然,外加電流法陰極保護系統的初始投資較大,在系統運行過程中還必須有專業人員定期進行檢查和保養,所以它在船體陰極保護中的應用還不普遍,僅在軍艦上應用較多。
8、船舶試驗。隨著船舶舾裝工作接近尾聲,各種設備與系統的試驗工作接踵而來。船舶試驗就是檢查主要設備與系統的安裝質量和工作狀況,尤其是工作的可靠性,將直接關系到船舶的安全性。船舶試驗是船級社,船東和船廠三方監控的,規定的試驗項目必須請驗船師和船東代表到場驗收,以便簽發有關證書作為交船文件。船舶試驗通常包括系泊試驗、傾斜試驗、航行試驗(試航)等內容。
系泊試驗是船舶在停靠在碼頭的靜止狀態下進行的試驗。船舶開始進行系泊試驗之前應該保證油、水、氣、電均接通,設備安裝完成。通過對機電設備的調整及性能試驗,以驗證機電設備是否達到原設計性能,是否滿足船舶設計、船檢規范和系泊試驗大綱規定的要求。
系泊試驗的內容很多,工作量很大。為了縮短試驗周期和節約人力、物力,一般機械設備在裝船前必須進行嚴格的臺架試驗(臺架試驗一般應由產品制造廠做,并向船廠提交試驗報告。產品制造廠未做臺架試驗,船廠應在車間補做),把缺陷消除在系泊試驗之前。另外,把系泊試驗與船舶建造收尾工作適當地交叉進行,也是縮短試驗周期的有效措施。在安排試驗項目時,一般原則是:主要的、復雜的、新型的、應急施救的機械設備先試驗;同一動力來源的設備同時試驗;在整個試驗中,應以試驗時間較長的設備為主體,交叉地進行其他設備的試驗。系泊試驗中最重要的是“四機一爐”,即主機碼頭試車、發電機組試驗、舵機的檢查與試驗、起錨設備試驗、鍋爐點火。其他試驗內容有居住設備的檢查與試驗;救生設備的檢查與試驗;起貨設備的檢查與試驗;系泊和拖曳設備的檢查與試驗、通道裝置的檢查與試驗;關閉裝置的檢查與試驗;聲、光信號設備的檢查與試驗;其他設備的檢查和試驗,例如各種武備系統的檢查和試驗。
主機碼頭試車。主機是船舶推進器的動力源,是系泊試驗和以后航行試驗時考驗的主要對象。主機碼頭試車的目的是檢查主機的安裝質量,為航行試驗奠定基礎。受碼頭堅固程度的影響,主機碼頭試車通常在低馬力下進行。為為了盡可能提高試驗馬力,處于河流邊的船廠可在船舶處于逆流的條件下試車,或在船舶的外側用拖輪倒拖。主機動車后,首先應校正各缸的平衡,使各汽缸的功率基本相同,這是初步的平衡。當船舶做航行試驗時,由于工作條件發生變化,主機各缸還會出現不平衡,因而必須再次校正。各缸平衡后即町進行負荷試驗,一般規定需作25 %、50%、75%、l OO%等工況的負載試驗。實際上,在碼頭試車時,主機以lOO%負荷運轉1-6小時,則認為試驗合格。主機碼頭試驗雖然負荷達到IOO%,但此時轉速為額定轉速的75%左右。其原因足船舶處于系泊狀態,具有最大的轉矩和推力,所以影響了主機轉速的提高。如果過于提高主機轉速,則會造成主機嚴重過載,影響主機壽命。
發電機試驗。發電機組為全船提供電源,分主發電機(常用)和應急發電機(備用)兩組二發電機組由原動機(如柴油機)和發電機兩部分組成。試驗時,首先對柴油機在額定負荷下作各缸平衡調節。這一工作主要是高速時各汽缸的負荷,使它們基本相等。當柴油機調試結束后,要按柴油機的功率對發電機組作各種工況的負荷試驗,以考驗機組工作的可靠性。船舶在運行過程中,往往因用電量的不同而由一臺機組供電或由兩臺機組供電。兩臺機組同時供電稱作并車供電。在系泊試驗階段,船舶應作并車供電試驗。并車的關鍵在于使兩臺柴油機的調速器特性要基本相同。對于直流發電機來說,并車供電時應電壓相等,極性相同;對于交流發電機來說,除了要求電壓相同以外,還要求相位一致,頻率相同,否則無法并聯運行。
船舶傾斜試驗是通過船舶橫傾來求得船舶完工后的實際重量和重心高度的一種有效方法。對于新建造的首制船, 穩性變壞的船舶和對其穩性發生懷疑的船舶應做傾斜試驗。船舶是一個由各種材料和設備組成的龐大的運輸工具,由于它的復雜和龐大,在設計時,對其重量和重心位置的計(估)算存在一定累積偏差以及建造過程中不可避免的建造偏差。上述兩者相加,使船舶建成后,其實際重量和重心位置數值與設計時的數值存在一定誤差。由于船舶的重量和重心高度與船舶的穩性有著極重要的關系,所以在船舶完工后,必須測得船舶實際的重量和重心高度,以確定船舶在水中航行的穩性合格與否。對于建造的非首制船,如果沒有大的改動,可以不必做傾斜試驗。
船舶航行試驗(試航)。船舶試航的目的是根據合同要求和設計要求,對建造好的船舶技術性能實行全面考核。船舶航行試驗的試驗項目、內容、方法、程序和試航計劃應該會同船東和船級社等有關方面預先商定,并由船廠、船東和船檢機構三方代表組成領導小組,負責實施。首制船通常還請設計單位參加試航。
在試航前,對主要機械設備再做一次檢查,并帶足燃料、滑油和淡水及生活給養和救生器具,掌握氣象預報情況,試驗期間,風速盡可能小,海面盡可能平靜,水下部分的船體和螺旋槳盡可能清潔,準備好測試儀器和專用工具,測速前應交驗計程儀。船廠對試航全過程作詳細記錄,為編寫產品說明書提供實際數據。試航一般在指定航區內進行,應該具有必要的水深和可供各種船用設備進行專門檢查的技術保障。航行試驗項目有:
主機航行試驗,主機試驗的目的是在船舶處于航行狀態下全面地、切實地檢查主機,以及直接為主機服務的各種輔機、系統的安裝質量、運行穩定性和工作可靠性,并測知主機實際發出的功率和滑油、燃油的消耗率。主機航行試驗包括平衡試驗、負荷試驗和性能試驗。主機平衡試驗是對主機各缸進行調整,使各缸發出的功率接近相等。各缸的平衡可通過調整各缸的熱工參數來實現。主機負荷試驗是考驗主機持續運轉的可靠性,確保船舶投入運行后有較好的續航能力。主機性能試驗主要包括操縱性能和使用性能和可靠性能三個內容。
測速試驗,目的是為了確知船舶處于不同載況(輕載、重載)和不同螺旋槳轉數下的航速及其相應的主機功率、螺旋槳推力,從而求得轉數、航速、功率和推力間的關系。船舶測速試驗通常是使主機處于25%、50%、75%、100%、110%的工況下進行。在測速時需要在同一螺旋槳轉數和同一主機功率下作多次往復的測速試航,最好是4~6個航次,一般都按3個航次來決定船舶的速率。在試驗時船舶應為設計排水量,處于正浮狀態,波浪不大于2級,水域有足夠的寬度和深度,螺旋槳轉速穩定。
操縱性試驗包括回轉試驗和慣性試驗。回轉試驗的目的是通過對縱距、橫距、戰術直徑和回轉直徑的測定來了解船舶的回轉操縱性能。慣性試驗的目的是為了測知行進中船舶在主機停車或回轉為倒車后,因慣性而滑行的距離及滑行時間。
紐波特紐斯造船廠航母完成回轉試驗,舵角35度,橫傾15度
操舵試驗目的是為了鑒定舵操縱的輕便性、靈活性和工作的可靠性,并為駕駛人員提供船舶航行、回轉、入港和起錨時的操縱依據。包括主用操舵裝置和備用操舵裝置的操舵試驗 拋錨試驗分為首錨拋錨和尾錨拋錨兩項。首錨拋錨試驗內容主要有兩個,即單拋單起(左、右錨輪換)和雙拋雙起。此外,還需進行剎車效能試驗。尾錨拋錨試驗有機械拋錨和自由拋錨兩種。
導航設備試驗。導航設備試驗是對一些導航設備進行試驗。如:消除磁羅經自差;測定電羅經偏差,校對并調整測向儀偏差,測定并消除計程儀的誤差,測定測深儀的準確性等。
聲光信號設備試驗。檢測汽笛、霧角等音響設備的可聞距離,檢查燈光設備的可見距離。其他試驗,對于某些船舶而言,還要進行其它試驗。例如,對首制船要進行船舶擴大航行試驗:檢測螺旋槳在低中高幾種常用轉速下的航速和尾軸功率,船舶在風浪中的適航性,船體振動,軸系扭振等等;對于特殊用途船舶的專用設備工作性能考核,例如設備作業能力、與飛機和其他艦船的配合能力、風浪對作業的影響程度及在各種環境下維護、修理、設備應急更換的方便程度。