15000 m3挖泥船舷边滑块分段一体化建造技术研究

刘向文，庄瑞民

（广东中远海运重工有限公司，东莞 523146）

1 前言

本船舷侧滑块布置区域及形状，如图1和图2所示。

图1 舷侧滑块布置图

图2 舷侧滑块示意图

舷侧滑块的功能与作用：准备挖泥时，吊架将放置在主甲板的耙管吊起移出舷外，耙管沿着滑块上的导轨往下移，最终耙管的吸口与滑块吸口啮合，挖泥准备工作完成。

舷边滑块所在部位特殊，下部区域存在双曲面线型结构；内部结构复杂，空间狭小，施工难度大，易造成焊接变形；精密结构多（包括：耙管导轨、耙管吸口、喷水管吸口等），对滑块制作及安装精度要求严格。

2 舷侧滑块建造技术

2.1 关键技术

舷侧滑块共两块：HD耙管舷侧滑块，处于船舶左舷FR56～FR62区域；XL耙管舷侧滑块，处于船舶右舷FR116～FR123区域；右舷舷侧滑块受线型影响，下部区域存在双曲面线型，结构型式相对复杂；舷侧滑块包括耙管导轨、耙管吸口、喷水管吸口。为满足耙管使用要求，将舷侧滑块设计为分段，独立建造。

本研究的关键技术如下：外板线型加工精度控制；耙管滑轨平面度及平行度的控制；耙管吸口、喷水管吸口、耙管滑轨三者之间距离及平整度控制；舷侧滑块船台安装要求；舷侧滑块船台效用试验。

2.2 主要步骤

2.2.1 详细设计及生产设计

（1）分段划分

根据舷侧滑块特征，将舷侧滑块划分为独立分段，独立建造；为保证舷侧滑块分段的完整性，提高分段的结构强度，将分段合拢口划分在垂直扶强材两侧各200 mm位置；

（2）搭载时机

分段独立建造、涂漆；舷侧分段搭载完毕，根据搭载情况修正分段定位数据，在甲板面画出分段安装线；泥泵舱分段搭载完毕，划出泥管安装线及分段安装线；依据甲板面及泥泵舱安装线，对分段进行搭载；

（3）组立、建造流程

分段包含：耙管滑轨、耙管吸口及喷水管吸口，建造过程需重点保证上述结构的精度要求，根据结构特征制定合理的建造流程；依据分段的结构型式，耙管滑轨预先预制为小组立，确保耙管滑轨的平行度及平整度；中组时以外板为胎架面，吊装耙管吸口、喷水管吸口及其它结构；滑块下端部双曲面线型部分外板，空间狭小、线型变化大、施工难度大，选用单面焊将焊缝划分在肋板位置，分段船台搭载后散装；

（4）线型光顺

分段下端外板与舷侧外板对接存在双曲面线型，依据肋骨型线图细化线型，提取数值供外板加工使用；

（5）余量设置

根据分段结构形式结合搭载顺序，制定焊接收缩量及余量，为满足分段制作及搭载精度要求提供保证；

（6）结构细化

线型光顺完毕，对平直区域进行结构细化，绘制施工图纸，选择适当结构型式减少现场施工难度，确保施工安全；舷侧滑块外板下端部双曲面线型部分作为散装板，增设焊缝，提供排板图、外板加工图等施工图纸，减少现场施工难度。

2.2.2分段制作

（1）精度控制标准

制定精度控制标准，如表1所示。

表1 精度控制标准

（2）小组立制作（见图3）

图3 耙管滑轨预装示意图

耙管滑轨对平面度及平行度安装精度要求高，耙管滑轨划分为小组立进行预制；以底板为基面，在底板上画出滑轨安装线及检验线，立平面度检验标杆；吊装滑轨，严格按要求进行装配检验，焊定位焊；滑轨进行焊接前，在距上下端面300 mm位置增设临时加强（见图4）。

图4 耙管滑轨临时加强安装型式

小组立采用双人对称退焊法进行焊接，多次测量走轨平行度及平面度。若发现焊接变形大，需及时上报工艺主管调整焊接工艺，确保满足精度要求才能进入下一道工序。

（3）中组立建造（见图5）

图5 地样线布置示意图

以外板为建造基面，画地样线、立胎架；画出耙管滑轨、耙管吸口中心点、喷水管吸口中心点地样线；立耙管滑轨、耙管吸口法兰面、喷水和吸口法兰面高度标杆。

依次吊装耙管滑轨小组立、耙管吸口法兰及喷水口法兰，以地样线为基准，配合高度标杆进行精确定位；重点控制滑轨、耙管吸口法兰及喷水口法兰三者之间相应距离及平整度；吊装其它结构，由里到外采用多人对称方式进行焊接；焊接过程多次复核滑轨、耙管吸口法兰及喷水口法兰三者之间相应距离及平整度，若发现超出精度控制要求范围，需及时上报工艺主管调整焊接工艺，确保分段满足精度控制要求。

舷侧滑块下端部双曲面线型部分，虽然作为散装件，分段建造阶段仍需吊装上胎预安装；散装件预安装时，仅进行封焊固定，每块封焊不少于三处，每处封焊长度不小于200 mm。

分段建造流程图，如图6所示。

图6 分段建造流程示意图

（4）完工检验

分段建造完毕，在胎进行自检、修整；自验安毕，对分段进行翻身，利用全站仪进行报验工作。

检验内容包括：分段主尺度；两滑轨内侧距离及平行度、表面平整度；滑轨与耙管吸口法兰及喷水口法兰三者相应距离；滑轨与耙管吸口法兰及喷水口法兰平整度；分段下端部双曲面线型部分线型的精度。

分段检验完毕，按要求划出肋检线及高度安装线，打洋冲，做检验线保护。精度检验结果如下：长、宽、高度误差均小于5 mm，曲面外板加工误差小于4 mm,耙管滑轨平行度0 mm，耙管滑轨平面度0 mm，其他各项实测数据也均满足精度要求。

2.2.3船台安装

舷侧分段搭载完毕，在甲板面画出舷侧滑块肋检线，在外板上画出舷侧滑块水平安装线；首泥泵舱搭载完毕，在泥泵舱内划出泥管安装线及舷侧滑块安装线；舷侧滑轨分段吊装前，需将下部分双曲面外板散装件拆除，后续独自吊装。

分段吊装前，对分段进行模似搭载，余量预修整，无余量搭载；甲板面预先安装拉码卡板，方便后定位工装使用；对现场吊装情况进行干涉排查、整改；以安装线为基准对分段进行搭载，搭载过程需重点控制滑轨垂直度，控制标准：1.2 mm/1 m；实测数据：高度误差3 mm<标准误差±5 mm，四角水平小于5 mm<标准误差±8 mm，合拢口肋距误差5 mm<标准误差±10 mm，滑轨垂直度误差0.5 mm，均满足精度要求。

为提高焊接效率，推广高效焊焊接使用范围，舷侧滑块搭载时选用全方位焊接小车自动焊接方式；舷侧滑块下端部双曲面线型部分外板，空间狭小，线型变化大，施工难度大，采用单面焊方式，待舷侧滑块分段船台搭载后散装。

2.2.4船台效用试验

舷侧滑块分段搭载完毕，结合生产计划及各方面需求，将舷侧滑块效用试验安排在船台阶段。

船台效用试验时，甲板面耙管吊臂液压系统尚未完成，通过研究，以安全、实用为原则，制定合理的效用试验方法，将已制作成型的耙管滑块模块吊运到舷侧滑轨位置，利用现有船台450 t吊车作为升降动力设备，对舷侧滑块进行效用试验。

效用试验内容，包括：耙管滑块在滑轨上滑动过程是否流畅；耙管滑块能否滑动至指定位置；耙管吸口法兰面压紧情况；喷水口法兰面压紧情况。

实际试验过程中，耙管滑块在滑轨上滑动流畅，耙管吸口法兰面贴紧情况良好，喷水口法兰面贴紧情况良好，效用试验获得船东、船检认可。

3 结语

采用舷边滑块分段一体化高精度滑轨模块化设计，实现了舷边滑块分段一体化建造、安装，曲面舷侧结构上滑轨、耙管吸口法兰、喷水管吸口法兰集成模块化总装及搭载，高效完成滑块的效用试验，掌握了挖泥船舷边精密滑块在曲面舷侧安装精度技术。