1、本科毕业论文（20 届）800HP 港作拖轮生产施工设计所在学院 专业班级 船舶与海洋工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - I -目 录摘要ABSTRACT前言 .1第一章 产品及承造厂概述 .21.1 船型参数 .21.2 船体结构 .21.3 承造厂生产条件 .3第二章 船体建造方案及工艺 .42.1 船体建造方案 .42.2 船体建造工艺 .5第三章 船体分段的划分 .93.1 船体分段划分 .93.2 总段重量估算 .10第四章分段建造 .154.1 制造场地布置原则 .154.2 分段建造基本要求 .154.3 分段加工要求 .154.4 胎架建造工艺 .184
2、.5 分段装焊工艺 .194.6 分段搭载及预舾装 .22第五章 船体焊接工艺 .265.1 概述 .265.2 焊接及质量检查 .265.3 主船体焊接规格说明 .31第六章 船台大合拢工艺 .346.1 船台安装的准备工作 .346.2 船台大合拢 .34第七章 密性试验以及船舶下水 .377.1 密性试验 .377.2 船舶下水 .39总结 .42致谢词 .43参考 文献 .44外文翻译 .45附图： .59本科毕业论文 摘要I摘 要舟山海洋经济发展迅猛，去年五月舟山被国务院定位为“海洋综合开发试验区” ，今年三月“舟山群岛新区”被正式写入国家十二五规划。舟山海洋经济发展的浪潮必然推动港
3、口的迅猛发展，在港口管理中起主要辅助作用的港作拖船正受到更多的关注。港作拖轮主要是用于操纵停靠港口的大型船舶离靠码头、进出港口和港内调头、移位，要求船型小巧、操纵灵活，能提供大的拖力。本船为钢质、单甲板、单底、单桨、单舵、沿海航区的 800HP 港作拖轮。拖轮设计按照沿海航区钢质海船的建造法规和规范来进行，同时参照了国家标准和行业标准的相关规定。通过对浙江凯灵船厂进行相关调研，综合考虑船体的结构要求和成本的节省要求来优化拖轮的建造工艺。具体从船体建造方案的选择，船体分段的划分，分段的建造方法，船台大合拢工艺，焊接工艺，密性试验以及下水工艺出发，将现代的分段建造模式应用到传统的以总段建造为主的拖
4、船建造生产上来。最终，完成了生产设计，并对部分工艺进行了创新，推动了拖船建造的发展。关键词 拖船；建造工艺；生产设计本科毕业论文 摘要IIProduction design of 800HP harbor tugboatAbstract Zhoushan Marine economic is developing rapidly, last May Zhoushan was defined as a “Comprehensive Marine Development Experimental Zone “ by the State Council, In March of this year,
5、 “New Zone of Zhoushan Islands” was formally written to the National Second Five-Year Plan. Zhoushan Marine economic development will surely promote the rapid development of the port, harbor tugboats play a major role in port management supporting was getting more attention. Harbor tugboats is mainl
6、y used to manipulate large vessels dock or away from the dock, enter or leave port and harbor U-turn, port shift, the requirement of tugboats is small, flexible manipulation and can provide a large drag force.The ship is steel, single deck, single bottom, single propeller, single rudder, coastal nav
7、igation area 800HP harbor tugboat. The design is according to the coastal navigation area steel ship construction regulations and specifications, and reference to national standards and industry standards. Though the related research in zhejiang KaiLing shipyard, comprehensive considering the hull s
8、tructural requirement and cost saving requirement to optimize tugboat workmanship. Specific from the choice of hull construction, sub-division of the hull, the method of section construction, fold on berth workmanship, wedding technology, tightness test and launching process, apply the modern sectio
9、n construction mode to traditional whole block building process of tugboat. Eventually, completed the production design, and innovate a part of workmanship, promote the development of tugboat construction.Key WordsTugboats; construction technology; production design本科毕业论文 前言1前言港作拖船主要是用于操纵停靠港口的大型船舶离靠
10、码头、进出港口和港内调头、移位等，实现这些功能就要求船型小巧、操纵灵活，能提供大的拖力。近年来，国内外港作拖船得到了巨大的发展，马力越来越大，功能越来越多。港作拖船具有灵活机动的拖带特点，配有相应的拖钩、旁拖系缆桩、首拖绞车和顶推护舷等可进行尾拖、旁拖、首拖和顶推作业。随着拖曳对象的增加以及拖曳性能要求的提高，新船型、新型推进方式等新技术不断运用，使拖船进人高附加值舰船的范畴。我国拖船建造已有几十年的历史，积累了丰富的经验，特别是进入 21 世纪，拖船的设计和建造取得了突飞猛进的成就，已达到了国际先进水平，主要有港作拖船和远、近海拖船，以及为海洋石油平台服务的多用途守护船。我国早在十五期间就提
11、出要在 2015 年左右要争取造船总量世界第一，而扩大造船总量的关键就在于“转换造船模式，深化生产设计” 。生产设计的概念是在日本先提出的，是追求建立高效的船舶建造和管理方法的产物。在传统造船模式中是通过船舶设计来解决“造怎么样的船”的问题，而“怎么样造船”则由工艺部门通过工艺的确定来解决。生产设计打破了两者相分离的传统做法，从而实现了“两个一体化” 。造船生产设计的实践证明其可以科学地指导施工生产和合理化管理，最终提高效率和降低成本而获得更高的的效益，所以现已成为现代造船的核心内容。本科毕业论文 正文2第一章 产品及承造厂概述1.1 船型参数1.1.1 主要尺度：总长 25.60m两柱间长
12、23.40m型宽 6.90m型深 3.30m设计吃水 2.20m海水排水量 191.3t方形系数 0.5209舯横剖面系数 0.8298水线面系数 0.8015棱形系数 0.6277主甲板桥楼甲板（在 F43 肋位） 2.20m驾驶甲板罗经甲板 2.10m梁拱（主甲板） 0.20m原始纵倾 0.60m肋距 0.50m船员 10P1.1.2 航速船舶在主机 MCR、转速 430r/min，风力不大于浦氏 3 级，深水水域条件下，试航航速不小于 11Kn。1.1.3 主机本船主机采用 6MH25SS 柴油机 1 台，每台 MCR 为 588kw,430r/min。1.2 船体结构1.2.1 概述：
13、本科毕业论文 正文3本船结构按中国船级社钢质海船入级与建造规范 （2006）进行设计计算。1.2.2 结构形式本船采用横骨架式结构，全船肋距为 500mm。1.2.3 舱壁设 4 道水密舱壁延伸至主甲板，舱壁为平面舱壁，用角钢作为其垂直扶强材。1.2.4 材料本船结构材料采用普通强度船用结构钢，即 A 级船用钢，所有钢材（包括锻钢件和铸钢件）的化学成份和强度指标，必须满足中国船级社钢质海船入级与建造规范有关船体结构用钢的规定。1.3 承造厂生产条件拖船拟造厂凯灵船厂为中型船舶修造厂，以建造拖船为主。工程技术人员和工人的技术水平比较高，设备条件较好，采用新工艺、新技术没有障碍。船体车间分为两跨，
14、每跨跨距 20 米（有效宽度 16 米） 。车间前后分为两个区，前段加工区长 25 米，有效高度 10 米；后段装配区长 45 米，有效高度 15 米。各跨内均有行车。加工区与装配区之间，行车有 3 米长的交叉段。装配区端部，各跨均有门吊，门吊宽 15 米，高 10 米。船台区为水平轨道式船台，由横移区到下水区有液压升降的变坡度摇架具有 600 吨的载重量。船台区共有 8 个船位，配有承重 60 吨/台的移船小车。本拖船拟在 3 号船台建造，船台区一侧有 25 吨的高架汽车吊车可供使用，同时还有 63 吨的龙门吊，可在船台按装过程中做短时间配合使用。此外厂区还有 50 吨的汽车吊，以及 115
15、00mm5100mm 的 100 吨平板车。建造本拖轮所需的型材、板材，在材质、数量、规格上均齐备。钢板主规格为18008000mm。本科毕业论文 正文4第二章 船体建造方案及工艺2.1 船体建造方案船体建造方案就是根据船舶产品的特点和制造要求，结合船厂生产制造条件制定的建造产品的基本方案。它包括船体建造阶段的具体划分，分（总）段的制造方法，部件和组合件的制作方式，船舶在船台上的建造方法和船舶舾装的阶段及内容的划分以及应采取的各项技术措施等。2.1.1 影响本船建造方案的主要考虑因素（1）基于船厂生产能力的考虑船厂船体车间在装配区的起重能力达45t ，装配区末端的车间门吊为宽15米，高10米，
16、船台起重能力只要在九米的范围内可达63t 。（2）基于船厂总布置和生产场地的考虑从船台角度考虑，为缩短船台周期和码头舾装周期，总段建造法是可以考虑的。从施工条件、施工质量和劳动生产率的角度看内场的作业条件较好，因此分（总）段内场建造是比较合理。从厂区布置来看，本厂为水平船台，可以用移船小车做总段移运工具，从这个角度讲可以选用总段建造法。（3）基于船舶类型尺度和结构特点的考虑一般来讲，当船长较大（大于120米）时，船体分段数量比较多，为了扩大施工面，可以采用岛式建造法。船长较小可采用塔式或总段建造法。尾机型船舶只要条件许可，就应该采用串联建造形式。而中机型的大型船舶，若从提前进行船台舾装的角度出
17、发，可采用先完成机舱及尾部的岛式建造法。本船船长较小，总长25.60 米，且为中机型，因此可考虑采用总段建造法。2.1.2船台建造法的选取船台建造方式有总段法，塔式法，岛式法，及串联建造形式。（1）总段法：指将船体建成若干总段后吊网船台或者将制成的分段先在船台上合成总段，然后以船肿总段作为定位基准段，同时向首尾方向进行安装作业。（2）塔式法：建造时以中间偏后的底部分段作为基准分段，先吊上船台定位固定，本科毕业论文 正文5然后向首尾和两舷，自下而上呈宝塔式吊装各分段，最后扩大至全船形成整个船体。（3）岛式法：就是将船体划分成两至三个建造区（简称岛），每个岛选择一个基准分段，按照塔式建造的施工方法
18、，同时进行建造，岛与岛之间用嵌补分段连接起来。（4）串联建造形式：指的是在船台尾端建造第一艘船舶的同时，就在船台首端建造第二艘的尾部，待第一艘船下水后，将第二艘船的尾部移至船台尾端，继续吊装其他分段形成整艘船体，与此同时，在船台首端建造第三艘船的尾部，依次类推。 从船厂起重能力看，各方法在后面所述的分段划分情况下，需要吊装船体重量都在船厂的起重能力范围内（总段重量估算在后面章节中详细描述）。从船台建造周期看，总段法的船台周期比较短。从预舾装及密性试验的角度看，总段法可提前进行预舾装及密性试验。从机械化与自动化角度看，塔式及串联塔式建造法的工作面铺的比较开，平面分段或曲面分段比较多，自动化机械化
19、的条件好。从施工面来看，塔式及串联塔式建造法的作业面铺开比较广。从焊接变形角度考虑，总段的刚度大，焊接变形比较小，塔式的首尾上翘比较大。综合考虑以上各因素本拖船采用总段建造法。2.2船体建造工艺本拖船材料采用 CCS 船用 A 级钢，结构为船用结构，符合 CCS2006 钢船入级规范和船舶与海上设施法定检验规则。主船体 第总段：尾#4 +200，为 101 总段，总段长 3.65 米，宽 5.94 米，高 4.29 米第总段：#4 +200#12 +200，为 102 总段，总段长 4 米，宽 6.73 米，高 3.95 米第总段：#12 +200#28 +200，为 103 总段，总段长 8
20、 米，宽 6.8 米，高 3.62 米第总段：#28 +200#40 -200，为 104 总段，总段长 5.6 米，宽 6.8 米，高 3.41 米第总段：#40 -200首，为 105 总段，总段长 4.35 米，宽 5.99 米，高 3.72第一层上层建筑为 201 总段：84.22.3，第二层上层建筑为 202 总段：44.22。2.2.1 建造方法主船体以第二立体分段 102 总段为基准，在船台上总段合拢为整个船体，经划线后组装构件及外板，总段之间各留 150mm 不焊，以保证顺利合拢。2.2.2 船台大合拢（1）立体分段在胎架建造毕，划出水平线各船体中心线，并在明显处用洋冲作印记。
21、合拢时以第二立体总段 102 总段作基准分段。（2）拉基线，用线锤法划出船体中心线并用洋冲作好印记。本科毕业论文 正文6（3）将第一立体分段 101 总段，第三立体分段 103 总段吊至船台与第二立体分段 102总段合拢，校正后划大接头线，切除余量，修正边缘，准确定位后点焊。其他总段依次与合拢后的总段合拢，在船台合拢处应设立高度标杆，要求刻划出必要的高度尺寸及基准水线。合拢时放 3-5mm 作为大接缝焊接的反变形值。（4）各总段合拢前需定位及根据标杆进行水平调整。（5）总段调整后应控制在前后水平4mm，左右水平 2mm。拉基线进行纵向调整，甲板中心线同船基线重合度应控制在5mm 范围内。合拢时
22、应先焊两舷侧（偶数焊工，对称焊接）再焊底板及主甲板（也应同时焊接，且都应从中间向两侧焊接） ，合拢后再进行左右水平调整及纵向调整。左右水平应3mm，前后水平应 3mm，基线长度应超出船厂两端各2m。船台排墩应匀称，垫实。大接缝定位焊前应进行角钢加强，角钢长度应大于两档肋距。主船体合拢报验结束后应进行各舱室设备吊装及各附体的安装和上层建筑的装配。2.1.3 大接缝合拢时应注意事项（1）在总段环形接缝附近 200-300 范围内，纵向构件的焊缝应在大合拢时焊接，并保持纵向构件在大接头处光顺连接，大接缝与纵向强力构件接头错位应在 50mm 以上。大接缝焊前间隙应控制在 2mm 以内，且不允许有镶嵌缝
23、隙现象，大接缝处焊接收缩量估计为 2mm，大接缝定位焊结束后，再装配过渡纵向构件，并向质检处报验。（2）船台合拢允许公差：船长38mm，垂线间长33mm，船宽11mm，型深9mm（3）焊接变形量控制：首高25mm，尾高20mm，船底龙骨挠度20mm，船底中心线偏差5mm，甲板中心线相对船台中心线偏差5mm，肋骨间距公差5mm，极限7mm 在总段对接区10mm,允许极限20mm，船体板架局部平面度偏差大接头7mm，甲板，边板，底板，内底板，舱壁板，上层建筑外围壁等5mm，其他 6mm 。2.1.4 分段制造精度表 1 分段制造精度表标准 极限中心线 1.0 2对角线 2.0 4结构划线位置 1.0 2纵横构架安装 1.0 2纵横构架接头 2.0 3平面分段分段长度 L 0.05%L 0.1
