1、毕业论文开题报告 船舶与海洋工程 32000DWT散货船典型分段总组合拢工艺设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义： 散货船是散装货船简称，是用来专门运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶 。 因为散货船的货种单一，不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输，不怕挤压，便于装卸，所以都是单甲板船 1。 干散货一般都是工业生产的原材料 ， 是世界经济发展的基础 ， 其运输主要是通过海运来进行的。随着世界各国经济的发展 ， 对干散货的需求不断增加 ， 国际干散货航运市场的规模不断扩大 ， 海运量和船舶载重量不断增 长 2。 所以，研究散货船是非常有意义的。 国内船厂的船台、船
2、坞利用效率一直是生产过程中的薄弱环节，如何缩短在建船舶的船台 (坞 )占用时间一直是业界所关注的焦点 3。 以往船体合拢主要是指分段直接上船台或是下船坞进行合拢组成船体，但近年来随着“总装化”造船技术的发展， 已经形成了零、部件小型分段装焊大型分段组装船台大合拢的制造模式，在设备的生产能力许可下（比如吊车的起吊能力），先将若干个相邻分段在外场上合拢，然后进行船台吊装大合拢， 分段在 外场上 进行总组合拢已经成为了分段制造与船台或船坞合拢之间的中间环节 3。 分段总组造船符合现代造船模式所要求的以中间产品为导向，按区域组织生产，壳舾涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，是连
3、续均衡地总装造船的基础。实现总组造船后，提高区域的预舾装完整率可达 90%以上，同时还能有效平衡船台吊车压力和船台周期、扩大工作面、减轻工人的劳动强度，从而加快船舶建造速度，缩短造船周期，扩大造船总量 4-5。因为分段越少越有利于大合拢质量和周期控制 ， 所以 民用船舶的建造已经开始采用大型、巨型总段建造法。因此在越来越强调造船质量和造船周期的今天，分段总组合拢的好坏在很 大程度上已经起到了关键性的作用 4-7。 船舶建造工艺主要研究船舶建造过程及其工艺技术，它通过分析船舶建造工艺技术及其生产过程，而获得最优的造船工艺技术，以保证产品质量、降低生产成本与改善生产条件。分段总组合拢是现在流行的船
4、舶建造工艺的一种，所以改善与提高合拢的工艺技术能有效遏制分段建造过程中出现的质量问题，提高船舶建造精度，扩大预舾装程度，缩短造船周期，降低造船成本 4。加上 散货船货舱区典型结构约占全船壳体工程量的 60%到 70%， 且结构雷同且平直区域范围较大， 因此，研究该区域的 分段总组合拢 方法，对于提 高船台利用效率，缩短船台周期具有重要的意义 389。 分段总组方法的具体化就是工艺规程，它是建造中的技术法规，是保证质量的手段，而船舶建造质量的高低，直接影响到船舶的使用寿命和航运安全 10。 因此，在施工前就必须由工艺部门指定人员在规定时间内编写就绪，并向有关施工人员进行技 术交底 ， 使施工人员
5、做到心中有数 ， 并在整个建造过程中严格执行 11。 船厂在建造过程中 ， 都要按照一定的工艺路线原则 ， 根据分段的特征信息 ，再来 确定分段总组的工艺流程和装配顺序 13。 现阶段分段总组合拢工艺研究主要集中在 吊装，焊接，定位等几个相关部分。 吊装，目前国内大部分运用轨道式门式起重机或塔式起重机来实施分段和总段的吊装。 分段 和总段 的大小、质量必须考虑设备的起吊能力，场地大小和运输能力。 如何选用合适的起重吊装成套设备，并制订合理的起重吊装工艺方案，以面对各类不同被吊设备的实际情况及条件制约需通过一系列设计策划和严格计算 9。 巨型总段造船法的兴起，更是对吊装作业提出了更高的要求 7
6、15。 焊接，是船体建造也是分段总组合拢中的一个重要组成部分。 由于总段都是分段焊接建造而成的，而在焊接过程中，焊接点附近会被加以局 部热量，焊缝及其附近区域不均匀的温度分布会产生不相容的应变，不相容应变的积累会导致变形。完全冷却后出现的焊接变形会给船体下一阶段的焊接和装配带来很大的困难 ， 还会引起舱壁和外（壳）板的凹凸变形，使船体结构强度降低 16。焊接过程除了产生变形外还会产生收缩，合拢口焊接收缩量的影响船体是由若干个分段合拢后组合而成的，每道合拢口在焊接后都会产生收缩量。在分段合拢时，需要花费大量的时间进行矫正和修正工作。因此，为了确保分段的精确性，必须在设计阶段预测出分段制造过程中所
7、出现的焊接变形，且在生产中赋予使分段的变形量最小 的确切的焊接余量 1820。 定位，最重要的在于精度管理。精度管理 的目的是所有零件下料就没有余量或仅预留一定的补偿量，经历一系列工艺阶段后，分段不需修整即可满足建造精度要求，也就是无余量制造。由于分段结构和制作过程的特殊性，偏差的形成、传递和叠加等都极为复杂，无余量建造的技术难度相当大。据不完全了解，国内一部分船企在大型船舶上已成功应用该工艺，却甚少在中小型船舶上实施，原因是该类型船的线型和分段结构都相对复杂，装焊合拢过程的变形也相应地更明显、更复杂，相邻分段间又难以相互弥补偏差，以致无余量建造的风险很 大 17。 而在日韩等先进造船企业，基
8、本已达到从下料开始，加工、分段建造、合拢，分段全方位无余量建造，均以补偿量和焊接收缩量的形式代替余量，合拢阶段基本不需要切割余量上船台。由于船体的精度得到控制，给舾装、管系的提前施工和精度控制奠定了基础，达到了缩短船台（坞内）合拢周期。 4 由于我国船舶企业跟国外先进船厂在造船工艺 还存在着包括船台周期长，劳动条件差， 船位紧张、建造能力不足等问题。国外造船先进国家采用了总段造船法、平地造船法、浮船坞造船法来解决这些问题。而 分段总组合拢技术可以把原来船台上的工序前移，扩大 工作面，提高劳动条件，从而缩短船台周期。在分段总组合拢工艺设计，精度 定位，吊运装配，焊接火工都是目前需要进行研究的方面
9、， 只有全方位的考虑 几方面的关系 ，才能设计出合理的 工艺 。 从而让各车间按照工艺文件施工，控制好各个工艺环节，提高造船效率。因此在 32000DWT散货船上的分段总组定位工艺研究有利于缩小与国外差距。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1. 船体分段总组大合拢的工艺准备 ； 2. 船体分段总组大合拢工艺 ； 3. 质量控制及防变形的措施 ； 4. 大合拢焊缝的焊接程序 。 三、研究步骤、方法及措 施： （一）、 1分段建造法； 2船台分段总组的工艺准备； 3船体总段大合拢工艺； 4质量控制及防变形的措施； 5. 合拢环形焊缝的焊接程序。 （二）、总结讨论部分 （三）、外文资料翻译
10、四、参考文献 1http:/ 2郑士源，姚祖洪 .国际干散货航运市场的评价 J.交通运输工程学报， 2004， (04)： 18-19 3杜佳悦，李聂 .浅谈无余量分段搭载合拢的精度控制与船体成型精度的关系 J，创新技术， 2010(05)： 8-11 4丁伟康 .浅谈巨型总段造船法 J.上海造船， 2009， (02)： 26-29 6陈彤，陈岗军 .两次定位法船体总段大合拢 J.船海工程， 2007， (2)： 23-26 7陈默 .舰船总段整体吊装研究和实施 J.船海工程， 2008， (01)： 18-21 8张文祥 .面向区域建造的 14000T 散货船船体分段划分 J.中国水运，
11、2009，（ 12） ： 45-48 9张峥 .起重吊装中改善受力因素的几种途径 J.安装， 2002， (04)： 15-19 10黄壮波 .浅谈船舶建造的要点及措施 J.中国水运， 2010， (06)： 68-73 11陆庆雄，童云龙，杨顺兴 .万吨级油船应用总段建造工艺 J.造船工艺， 2000， (06)：18-19 12冯运檀，汤瑞良 .47500t 散货船的 DC 型总段建造技术 J，中国船舶， 1993，（ 2） ：8-14 13蒋永艳 .浅谈中小型船舶分段生产的工艺流程控制 J.广东造船， 2006， (02)： 17-19 14姜士文 .深化细化优化船体分段施工图设计探讨
12、J.江苏船舶， 2004， (03)： 18-19 15刘馨潞 .船体分段无余量建造与分段中合拢的 实践 J.中国水运， 2007， (07)： 33-34 5但家华 .康秋联 .推进分段总组缩短船台周期 J.广船科技， 2005， (2)： 43-46 16李鸿，任慧龙，曾骥 .预测船体分段焊接变形方法概述 J.船舶工程， 2005， (05)： 10-13 17韦林毅 .中小型船舶上分段无余量建造工艺实践 J.广东造船， 2008(04)： 54-56 18朱骏 .分段储备量浅析 J.华东船舶工业学院学报， 1998， (03)： 35-39 19P.T.Houldcroft， Feng， Fim and Fweldi. Welding process developments and future trends J， Materials & Design， 1986.8， (04)： 24-29 20D.J.Eyres， Welding and cutting processes used in shipbuilding J Ship Construction，2007， (06)： 33-38
