船舶上层建筑完整性设计建造工艺

船舶上层建筑完整性设计建造工艺

倪发

江南造船(集团）有限责任公司

摘要：上层建筑是船舶上层连续甲板/干舷甲板以上部分的结构，且由一舷伸至另一舷的或其侧壁板离舷侧外板向内部不大于4%船宽的围蔽建筑。船舶上层建筑有着不同的长度、形式、层数和设置，主要取决于船舶的类型、主尺度，并与总体舱室布置、生活居住条件及航海性能密切相关。上层建筑的完整性吊装对缩短造船周期、降低造船成本、改善施工作业环境，具有显著的成效，是现代造船模式以中间产品为导向、按区域组织生产的重要体现，是国内规模船厂重要的工艺之一，从一定程度上标志着船厂的整体造船技术水平。基于此，本文章对船舶上层建筑完整性设计建造工艺进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：船舶；上层建筑；完整性；设计；建造工艺

引言

上层建筑结构由薄的HVAC板组成，板厚5 ~ 8mm，加固程度较低，结构相对于主壳较薄，上层建筑中管道、电气、棒材、供暖、通风、空调等专业附件的焊接负荷较大，易于提供整体质量管理在上层建筑中的应用尤为重要。通过全面质量管理，上层建筑的质量是可控的，生产周期是可控的，成本是可控的，客户满意度得到提高，市场和行业声誉得到提高。

一、问题的提出

船舶上层是船员的生活和居住的地方。所以上层建筑的外观设计、建造质量和船员的生活质量息息相关。近几年，国际海事组织（IMO）关注着船员在船上的生活质量，所以对其居民区的建设质量越来越严格。上建结构施工按施工顺序可分为船体施工、背景工程和室内工程。船体施工为上部结构钢板和结构钢筋；背景工程是不易在表面显现出的部分，比如管道、电缆、保温材料、窗户等，这些都属于隐藏型或者是不易被发现且又不可或缺的建筑部分；室内工程是房间内天花板、地板材料和家具的建造等。

二、上层建筑结构全面质量管理

全球质量管理模式是将各部门的质量管理活动合并成一个质量管理系统，同时满足客户的质量要求。这可以有效解决我国造船企业目前存在的不足，提高企业竞争力全面的质量管理要求从生产产品的所有流程、流程和步骤、预警、制定管理计划、通过流程控制实现高质量产品的交付等方面进行全面的质量干预。在上层建筑施工过程中，有必要在生产的各个阶段测试实施过程，以保证过程的质量。过程检查包括总检查、流动检查、抽查等，其中总检查是过程检查中的主要比例。根据检查过程，总检查可分为三个部分:团队自我检查、检查员内部检查、顾客/分类公司检查。监察总局分为专业阶段和监察阶段。

三、船舶上层建筑完整性设计建造工艺

（一）落实具体要求，提前做好设计规划

为了在安装前实现整个岛段的完全吊装，上部节段和主船体节段的制造应同步进行，从而有效地为内部安装提供相应的安装周期，确保在主船体运行期间，岛的内部安装能够同步进行。因此，对于建筑内部的设计方案要求提前。在生产计划的早期阶段，组织技术人员参与生产设计的讨论，避免提前出现影响整个工段完整性的问题。例如，设备框架避免分段闭合接头，以免影响设备的安装；与设计师沟通，提高放样完整率，检查舾装干扰模型等，在设计阶段提前发现并处理可能影响生产的问题，确保现场生产的持续进展。注重节段预装配的完整性，减少节段反射后的工作量，控制节段预装配周期和安装完整性。考虑到安装前的场地周转等因素，室内装饰部灵活协调人力资源，力求将单个标段的安装前周期控制在3~5天。为了实现这一目标，相应的区段交接、材料到达和供应、区段涂漆完成、区段装载等工作也进行了相应的规划。

（二）采用标准流程管理

采用标准流程管理，可以提高对新型船只的生产组织预测能力，规避建造中的风险点，准确预测和平衡物量、劳动力负荷、场地、设备等资源。在实际生产中，可以根据总体节点计划，结合船只建造物量，合理编制上层建筑各层甲板施工计划，从而实现单层甲板施工有序进行，多层甲板施工节拍化。在生产过程中，加强部门之间沟通协调，减少等工时间。在布置工作前，需确保现场保障设施（照明、登高设备等）是否到位，不盲目安排施工项目。及时调整计划，减少不必要人工浪费。开展现场质量巡检，发现质量问题坚决、快速整改，确保船东、船检等项目交验资源无浪费。

（三）合理控制焊接顺序

合理的焊接序列有助于减少内部应力和焊缝变形。结构设计阶段必须将构件的可靠性、焊缝的最小变形、内部应力和最佳性价比结合起来，以建立合理的焊接顺序，并将其应用于整个生产和制造过程。焊接时，应尽量减少热输入量和填充金属，并且单个元素应尽可能自由地在两侧对称拉伸，首先是对接焊缝，然后是角焊缝，首先是短焊缝和长焊缝 然后是剪切和压力区域，最后是最坚固的零件钢，以最大限度地减少焊缝变形和内部应力。 当半自动焊接具有较高的变形要求时，可以使用「半切削」焊接方法。以钢截面梁装配为例，其焊接顺序为:1。2.顶翼接头；3.灵魂与灵魂的结合；4.底部PTP角接头：5.下PTP角接头，对称焊接；6.上翼角接头；7.上翼角接头，对称焊接。

（四）建立前后道监督机制

标准化生产不能完全避免问题。为了提高生产效率，现代生产模式通常采用分配生产模式。产品生产涉及由上而下的转移，中间产品不是最终交付产品。上一个操作完成后，在执行下一个操作之前，必须先提交上一个操作的核查报告，然后才能进入下一个操作。如果在移交过程中发现质量问题，需要立即解决改进问题，同时需要找出问题的根本原因，如果问题得不到解决，则允许进入后续工序，隐藏问题 团队成员在施工过程中进行监控和竞争，以提高产品质量。

（五）减少或降低焊接变形量

船舶上部结构的焊接形式主要是对接和角焊，除横向和纵向收缩变形外，还会产生类似的变形、扭转和波形变形。为了在实际生产中获得最佳状态，需要使用多种形式的变形和焊后拖动约束来使它们处于平衡状态。减少或减少焊缝变形对于印刷电路板焊缝至关重要。实践表明，薄板焊接变形的控制从多个方面入手，包括零件尺寸、焊接顺序、焊接参数和刀具的合理使用，从制造工作一开始就需要严格控制，以确保每项操作的产品质量合格。

（六）船舶上层建筑薄板变形控制

在构造上部结构段时，控制板的变形尤为重要。由于薄板变形的复杂性，目前的技术在登船阶段对建筑物上部薄板变形进行均匀调整，即建筑物上部在建筑物上部制造阶段对薄板变形没有严格控制这种构造方法有许多缺点，例如在对接阶段相交操作复杂，在这种情况下，修补板的火灾变形可能导致其他操作停滞不前，上层建筑面积大，火链工作周期长，从而大大推迟了主要节点的运行在这种情况下，为了尽早开始上层建筑薄板变形控制，缩短船舶码头的施工周期，同时管理分段制造阶段薄板变形精度控制，研究分段制造阶段薄板变形控制过程。

结束语

通过研究和执行大型船舶上层建筑的标准，可以大大缩短上层建筑的等待时间，缩短建造周期，提高生产效率，平衡生产资源，并使企业节省生产成本。此外，造船厂还可以根据船舶类型及其自身资源和条件制定相应的上层建筑施工计划，从而能够不断提高和提高上层建筑提升的完整性。

参考文献

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