船舶特种设备安装精度问题研究

　　　　

(泰州口岸船舶有限公司　江苏　泰州　225300)

对于船舶整体系统而言，各类特种设备的安装精度的重要性不言而喻。如果不能够有效控制特种设备的安装精度等技术指标，则会导致整体设备系统不满足装船要求，进而导致各类设备拆卸后重新进安装，从而极大增加船舶制造的制造周期以及制造成本。因此，有效控制船舶特种设备安装精度，对于提升船舶整体系统的稳定性，降低生产成本具有重要意义。

一、影响特种设备安装精度的因素

1.设计方面的因素

特种设备是将船体梁作为刚性体，依据船体梁的尺寸及位置进行安装的。并且在特种设备安装过程中，认为船体梁结构是满足相关要求的。如果船体梁平行度、尺寸不满足要求，则会导致特种设备安装基准发生偏差，最终导致安装精度受到影响。事实上，船体梁在船舶制造、下水等过程中均会因为受到外界载荷而发生弯曲变形，而这些弯曲变形很难在设计中予以系统考虑。这就导致安装设计图纸进行特征设备的安装，会导致安装基准的平行度不满足要求，影响安装精度。

2.安装工艺和施工方面的因素

(1)特种设备船体中心线标定误差。船体中心线是进行特种设备安装必不可少的基准参考，而中心线标定受到标定技术、标定时间、技术人员人为操作误差等诸多因素的影响。

(2)基准检验平台安装后产生形变。对于特种设备安装而言，每一道工序的前后顺序极为重要，若安装时机不科学，就可能会带来误差。检验平台安装后，在基准平台附近仍然有各种焊接、切割、设备安装等工序操作，就会导致检验平台产生形变。

(3)基座设备位置产生的误差。考虑到保证特种设备安装后能够有效融入到船体系统，特种设备安装首先要考虑与船体结构进行对中。而船体结构本身的安装误差以及安装后内应力带来的形变误差都会传递到特种设备的基座，最终对特种设备安装产生误差影响。

(4)平面加工及检测设备带来的误差。由于特种设备安装平面加工设备多为厂家自己制造，存在精度低，故障率高等多种问题，无法迎合相应的加工精度要求。此外，进行安装精度检测的设备多为人工操作，在外界不良环境、检测人员水平不过硬等不利条件的作用下，很容易导致精度测量数据准确度不高。

(5)施工引起的误差。设备安装施工人员本身技术水平较低，对于相关安装技术要求不够熟悉，不能够安装技术人员的要求进行施工安装，很容易导致安装精度不符合技术要求。

(6)技术图纸及工艺要求不科学。指导特种设备安装的技术图纸不合理，不能够有效考虑实际施工过程要求。施工工艺不合理，导致实际施工与工艺要求不一致，导致设备安装误差较大，甚至于导致特种设备无法进行安装。

二、特种设备安装精度的控制措施

1.特种设备艏艉基准线标定

通过采取有效的措施对特种设备艏艉基准线标定进行确定，确保其精准度能够作为特种设备安装的基准线，以保证特种设备的安装精度。

(1)确定最佳的安装时机。在确定艏艉基准线时需要将其与船体中心线二次标定结合起来进行标定。二次标定则是在船舶主体结构及上层建筑装焊接完成后进行的。通过船体中心线二次标定，可以确保艏艉基准线能够为特种设备安装提供精确的参考。

(2)在艏艉基准线标定完成后，应该将基准线作为所有特种设备安装的核心参考标准，即在此基准线的基础上进行各类特种设备的安装，并根据基准线对设备安装情况进行衡量。

(3)对于有特殊基准要求的舱室，其特种设备安装精度可以采取陀螺经纬仪进行标定。

2.基准检验平台安装

为保证基准检验平台安装精度要求，应该对影响平台安装的各类因素进行有效的控制。应综合考虑平台自身的内应力产生的形变、基准检验平台附近的结构施工是否结束，其他设备安装状态、艏艉基准线标定等多种情况，进而有效保证基准检验平台安装精度能够符合技术标准要求。

3.采取反变形工艺措施

就基座平面加工完成后，由于船体其他结构施工、船体试水等条件而导致基座平面受到外界冲击载荷而产生的形变。技术人员可以通过计算机进行模拟分析，综合考虑外界因素带来的形变量，在基座水平加工时进行反变形工艺操作，施加一个反变形量。通过这个反变形量，来修正外界载荷对基准平面带来的形变影响。反变形量的施加，要综合考虑特种设备的安装精度能发满足整体精度要求。此外，在进行反变形工艺实施时，同样需要考虑船体整体环境、施工条件等多种因素，以科学合理使用反变形工艺，并将其效能发挥到最大。

4.选用专用的加工和检测设备

(1)平面加工机床。考虑到目前国内船舶制造企业多选用走削式或铣销式的机床进行基座平面加工，而这两种机床均存在诸多问题。可以选用结构紧凑、轻便、加工精度高、易操作的环形平面铣床，同时根据基座平面的面积进行相应规格的选取。

(2)水平测量设备。针对人工操作并进行数据记录的传统测量设备具有误差大的问题，可以选取精度水平较高、自动化程度高、受外界环境影响小的数字化电子水平仪作为水平测量设备进行精读测量。这一测量设备具有精度等级高、操作方便、数据读取与记录高效、适应环境能力强等优点，可以进行各基准的水平度的测量。

(3)平面检测设备。选用高精度精光测量系统来检测特种设备基座的安装平面度，已达到提升测量精度的目的。相比较传统测量系统，高精度精光测量系统具有测量精度高、测量数据动态显示、操作简单轻便方便，尤其是在复杂基准面平面测量方面具备较好的适应性。

(4)机械零位标定辅助设备。可选取电视瞄星仪取代光纤瞄星仪进行机械零位标定的辅助设备。电视瞄星仪具有捕捉视场广阔、观察视野清晰明了，能够大幅度提升瞄星的可靠性，有效降低乃至避免因操作人员人为因素带来的误差，增强测量的准确度。同时，电视瞄星仪能够克服光纤瞄星仪因反复循环使用带来的观察视野模糊等问题。同时，该设备环境适应能力强，在外界电磁干扰较强的环境下依然可以有效工作。

三、结论

就当前实际而言，船舶制造业发达国家已经普遍采取在解算设备上进行初始数值设定，并在特种设备安装过程中进行动态误差修正的方法来降低安装误差，增强安装的可靠性。而我国船舶制造企业受制于技术条件及相关规定，无法达到发达国家的标准，只能够通过在安装过程中严格控制相关环境来保证安装精度符合要求。鉴于此，船舶制造企业需要严格控制影响特种设备安装精度的因素，对可能影响安装精度的环境进行强有力的控制，不断汲取相关经验和教训，控制我国船舶特种设备安装精度，逐渐提升我国船舶制造业的综合技术水平。

【参考文献】

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