造船基礎(chǔ)知識

1、造船基礎(chǔ)知識船舶舾裝與模塊化（轉(zhuǎn)載）前一段有海軍迷老是圍繞造船技術(shù)提出種種疑問，特別是隨著新艦下水，對我們造船技術(shù)的進展有了濃厚興趣，這里我就在網(wǎng)上查了查相關(guān)資料，給大家順便說說從定義上講，船舶是指能航行或停泊于水域進行運輸或作業(yè)工具。船舶在國防、國民經(jīng)濟和海洋開發(fā)等方面都占有十分重要的地位。船舶主要技術(shù)特征有船舶排水量、船舶主尺度、船體系數(shù)、艙容和登記噸位、船體型線圖、船舶總布置圖、船體結(jié)構(gòu)圖、主要技術(shù)裝備的規(guī)格等；表明船舶主要性能的指標(biāo)有浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、耐波性、操縱性和經(jīng)濟性等。船舶是由許多部分構(gòu)成的，按各部分的作用和用途，可綜合歸納為船體、船舶動力裝置、船舶舾裝等三大部分。可

2、以看出船舶舾裝在船舶中占相當(dāng)大的比重。造船技術(shù)是一門古老的技術(shù)，一直發(fā)展到現(xiàn)在，長盛不衰,充分體現(xiàn)人類征服自然改造自然的聰明才智,也最能反映一個國家整體的工業(yè)實力我國在古代就是這方面的先驅(qū)，特別是我們率先發(fā)明了羅盤針，使我們乃至世界造船和航海技術(shù)突飛猛進，并在明朝由鄭和率領(lǐng)遠洋船隊多次周游列國可惜的是，后來我們反而開始固步自封，把造船和航海技術(shù)推向極致的還是西洋人，直到現(xiàn)在也是這樣然而由于造船業(yè)也是屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，當(dāng)代造船中心就逐漸轉(zhuǎn)移到了東亞地區(qū)，包括日本，韓國，中國和我們的臺灣地區(qū)其中造船技術(shù)上還是日本第一，當(dāng)然美國和西歐各國也還是有自己的絕活的現(xiàn)代造船技術(shù)，從造船的具體過程來說，通常

3、采用船臺建造或者船塢建造，整個工程分為不同的幾個階段：準(zhǔn)備階段（包括放樣,切割，加工），分段建造，總段船臺塢建造階段，下水，舾裝，海試，交船涉及到船舶建造工藝，船舶舾裝與機電設(shè)備安裝兩個重要學(xué)科。這里需要強調(diào)的是船舶舾裝主要包括船裝，機裝，電裝等系統(tǒng)及相關(guān)的管路，動力與控制裝置的安裝，例如包括艙室內(nèi)裝結(jié)構(gòu)(內(nèi)壁、天花板、地板等)、家具和生活設(shè)施(炊事、衛(wèi)生等)、涂裝和油漆、門窗、梯和欄桿、桅桿、艙口蓋等舾裝作業(yè)面廣，工程量大，舾裝工程量通常占船舶建造總工程量的50%到60%，對復(fù)雜船型甚至更高為了減少船臺塢的占用周期，提高勞動效率，現(xiàn)在通常采用預(yù)舾裝的辦法所謂預(yù)舾裝就是將傳統(tǒng)的碼頭, 船內(nèi)的舾

4、裝作業(yè)提前到分段，總段上船臺(船塢)前進行的一種舾裝方法預(yù)舾裝是在船體分段上船臺(船塢)前將舾裝件采用單元化預(yù)先組裝采用分段預(yù)裝和總段預(yù)裝的方法使得可以在地面上進行平行的分散作業(yè)，從而使高空作業(yè)平地做，外場作業(yè)內(nèi)場做，仰裝作業(yè)俯位做，減少了碼頭，船內(nèi)多工種的混合作業(yè)預(yù)舾裝改善了作業(yè)條件，減少了勞動強度，提高了工作效率，大大減少了建造周期目前比較流行的,也是當(dāng)前大家老是強調(diào)的模塊化造船方法，其實具有125年歷史的著名德國Blohm+Voss公司早在上個世紀七十年代初就開始開發(fā)模塊化這一先進的艦船建造方法多少年來，模塊化造船方法得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用從艦船總體到主機推進系統(tǒng)，全船控制系統(tǒng)，自

5、動化系統(tǒng)，武器裝備，機電裝置，舾裝設(shè)備紛紛采用了模塊化技術(shù)，尤以居住艙室，機電裝置，自動化系統(tǒng)及武器裝備方面的模塊化發(fā)展最快，效果更佳。而且這種思想也被移植到其他制造業(yè)。更為形象地講，就好象現(xiàn)在的電腦配件，有了接口，按照說明書采用正確方法直接插入適當(dāng)位置就可以了，大大簡化了作業(yè)和裝配難度。國外造船先進國家，舾裝單元已采用標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化。通過機電設(shè)備模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化和過程簡單化，減少船舶設(shè)計，生產(chǎn)，采購等整個壽命期運行以及保障方面所需的時間和復(fù)雜性降低船舶建造和服役期內(nèi)的總成本。這里所說的標(biāo)準(zhǔn)化，是指舾裝設(shè)備，甚至分段都具有成批生產(chǎn)的同樣規(guī)格的設(shè)計，通過大批量生產(chǎn)可以進一步降低成本，提高裝配作業(yè)的

6、效率，當(dāng)然具體實施起來還有一定的難度，也是造船技術(shù)的發(fā)展方向之一。美國，英國，前蘇聯(lián)，德國，日本，法國，挪威，丹麥，荷蘭等眾多工業(yè)化國家在標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化造船應(yīng)用方面都取得了引人注目的成就，并且呈不斷發(fā)展的趨勢，模塊化技術(shù)的研究和應(yīng)用正在導(dǎo)致艦船設(shè)計思想，建造流程，維修管理方法上的重大變革，可以說有革命意義。美國海軍已提出，未來的艦船將使用由標(biāo)準(zhǔn)組件組成的模塊來設(shè)計和建造在民船領(lǐng)域，模塊化建造將能充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的優(yōu)勢，可使技術(shù)復(fù)雜，批量小的船舶建造取得更大的效益模塊化建造方式有可能成為未來造船業(yè)的方向相比之下，我們在標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化造船技術(shù)這方面的努力還十分緩慢，比較日本和其他先進國家造船

7、業(yè)船臺船塢建造周期還是過長，雖然在新船的建造上已經(jīng)初步有了體現(xiàn)，還需要奮起直追最后還要說明一點，船舶設(shè)計中模塊化設(shè)計的思想和模塊化造船技術(shù)是兩回事，屬于不同的概念，不能混為一談。說 明 本原則工藝是4000HP拖輪生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工過程中的技術(shù)文件。本船主船體線型及結(jié)構(gòu)的放樣采用微機與手工相結(jié)合的方法，放樣精度執(zhí)行 CB/T 31951995 標(biāo)準(zhǔn)。全船管系、通風(fēng)、電氣電纜等采用綜合放樣工藝。本船采用分段建造法。在車間胎架上建造各分段，驗收后吊運至船臺進行大合攏。船體合攏過程中，上層建筑合攏前，應(yīng)將機艙內(nèi)的主要設(shè)備吊裝定位，并采取有效的防火安全措施。本原則工藝說明書編制的主要依據(jù)：（1）4000H

8、P拖輪全船技術(shù)規(guī)格書（2）施工圖紙資料（3）中國的GB、CB、日本JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，廠標(biāo)建造標(biāo)準(zhǔn)。一、船 體 c0 Kd'X本船為雙“Z”型推進器沿海港作拖輪。 本船為單甲板、橫骨架式、三層甲板室全電焊結(jié)構(gòu)。機艙、船員艙、錨鏈艙設(shè)有雙層底，其余為單層底，其構(gòu)件滿足中國船級社的“鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范”的要求。1、主要要素總長 35.20m垂線間長 30.74m型寬 9.80m型深 4.40m設(shè)計吃水 3.30m肋距 0.50m梁拱 0.20m2、主要性能設(shè)計航速 13.50節(jié)系柱拖力 50.00t二、船體主要材料及技術(shù)條件1、鋼材本船船體鋼材及型材采用CCS認可的A級船用碳素鋼（舵槳座為

9、B級），但在下料之前應(yīng)將其材料的出廠報告、機械性能、化學(xué)成分及CCS證書送CCS檢驗機構(gòu)認可,并存檔與交船資料一同交付船東。2、焊接材料本船盡量采用CO2氣體保護焊，焊絲為3Y3級。手工電弧焊采用CCS“I”級焊條，自動焊采用H08A焊絲。三、船體分段劃分本船共劃分為11個分段四、船體分段建造方案各分段建造方案見下表，各分段在胎架建造完畢報檢合格后，吊運至船臺大合攏。分段/合攏序號 重量（t） 建造方法001/1 37 正造胎架002/2 22 反造甲板胎架003/3 31 正造胎架004/4 20 反造甲板胎架005/5 33 反造甲板胎架006/6 34 反造甲板胎架007/7 37 反造

10、甲板胎架008/8 27 反造甲板胎架009/9 21 反造甲板胎架010/10 6 反造甲板胎架011/11 3 反造甲板胎架五、船體建造精度要求1、本船船體建造精度要求按中國船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CB/T 3195-1995 “中小型船舶船體建造精度”驗收。2、船體主尺度公差船長（總長） +/-30mm pc61e型寬 +/-10mm型深 +/-9mm3、船體首尾端上翹、下垂值為+/-20六、船體建造技術(shù)要求1、鋼材發(fā)料時，其表面質(zhì)量應(yīng)符合CB*3293要求2、全船大部分外板、中龍骨、旁龍骨及甲板絎材、強肋骨、舷側(cè)縱絎、肋板等采用微機套料，數(shù)控切割，數(shù)控下料以外的盡量采用半自動切割或剪料，船體零部

11、件的制造加工技術(shù)要求參照CB/T 3195-1995執(zhí)行。3、各類底座面板邊緣必須進行倒角磨光。4、曲面外板的形狀加工，應(yīng)選擇適當(dāng)壓模，使加工件不至于產(chǎn)生明顯的加工痕跡，確保其加工的光順性。5、建造、合攏前應(yīng)做好中心線、肋骨檢驗線、水險（肋骨、艙壁地龍）并留有永久性標(biāo)志并將中心線、肋骨線、水線反至艙內(nèi)。6、分段裝焊完畢后，應(yīng)在未脫胎前進行火工矯正，消除應(yīng)力。7、各分段在脫胎后，未吊離胎架前，質(zhì)檢部門應(yīng)進行分段完工測量交驗，并做記錄備查。8、全船在變形矯正及密性實驗結(jié)束后，質(zhì)檢部門應(yīng)進行船體實測，并做好記錄，作為完工交船數(shù)據(jù)。9、船體焊接程序原則全船焊接程序及焊接工藝按焊接工藝及規(guī)格表執(zhí)行。10

12、、船體焊接質(zhì)量檢驗（1）焊縫外觀質(zhì)量按（CB99982）船體焊縫表面質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)要求驗收。（2）船體外板焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢查采用X光拍片和超聲波探傷，其具體部位見探傷圖。X光及超聲波要求按（CB332389）鋼熔化對接頭射線照相和質(zhì)量分級執(zhí)行。（3）船體結(jié)構(gòu)焊縫出現(xiàn)缺陷時，應(yīng)按船體結(jié)構(gòu)焊縫缺陷修整技術(shù)文件 CB12573要求進行修整。七、船體密性實驗原則1、密性實驗按密性實驗大綱要求執(zhí)行。2、密性實驗前，受試艙室各類工程應(yīng)完工交驗，對局部要在密性試驗后才能完成的工程，該部位船體應(yīng)做補充實驗。3、實驗過程中，如發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弱點或滲漏現(xiàn)象，必須進行及時的修補，并再試。八、除銹、油漆1、除銹方法本船除主船體

13、外板采用拋丸除銹外，其余鋼材、型材及管材均采用化學(xué)除銹涂底漆。2、分段及全船油漆按規(guī)格書及油漆工藝進行，并依據(jù)CB/Z 23187 “船體涂裝技術(shù)要求”進行檢驗。3、下水前外板需經(jīng)二次除銹方可涂裝。九、鐵舾裝建造精度要求1、所有鐵舾裝件表面應(yīng)光滑，無裂紋、毛刺及其它缺陷。2、錨設(shè)備應(yīng)滿足CCS規(guī)范要求。3、各類艙口蓋門窗應(yīng)開啟靈活，并提供CCS保證書。4、舾裝件自制安裝應(yīng)滿足CB*3324-87鋼質(zhì)舾裝件精度要求。5、消防救生設(shè)備應(yīng)滿足SOLAS規(guī)范要求。十、下水當(dāng)船舶大部分建造工程完工時，即可下水。1、本船下水前的完工程度如下：（1）船體全部完工，密性實驗完畢。（2）機艙、舵槳倉主要設(shè)備安裝

14、就位，軸系安裝完畢。（3）錨機、錨及下水所必須的系泊裝置安裝完畢。（4）部分舾裝件如：通海閥，防蝕鋅板，橡膠護舷等安裝完畢。（5）船體油漆和載重線及吃水標(biāo)志繪制完畢。2、本船采用機械化縱向下水工藝，船體合攏小車兼做下水小車用。下水墩木采用木質(zhì)墩木并用木楔加緊。中國液化天然氣船的建造廣東LNG試點項目由國家計委統(tǒng)籌策劃、協(xié)調(diào)組織。在開展廣東LNG試點項目上，是按照政府的既定方針，支持中國LNG航運業(yè)的發(fā)展，支持中國造船企業(yè)積極開拓LNG船的建造。這既符合國際上其他LNG進口國的慣例，也是中國經(jīng)濟發(fā)展的需要。 tQk1yyJ  目前，中國在LNG運輸和造船方面的現(xiàn)狀，概括起來應(yīng)是：有能力

15、、有希望、有困難。有能力即指中國的運輸業(yè)和造船業(yè)有雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，有多個有實力的船廠，有強大的運輸隊伍，能夠擔(dān)當(dāng)起這項任務(wù)，有希望即指廣東LNG試點項目是我國政府支持的第一個LNG項目，將有助于東南沿海地區(qū)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境，提高人民生活水平。困難主要是指在液化天然氣的運輸和造船方面尚無經(jīng)驗。中國船廠需要在項目開展過程中學(xué)習(xí)國外先進經(jīng)驗和技術(shù)，在研究、設(shè)計、生產(chǎn)、管理、標(biāo)準(zhǔn)等方面達到LNG船建造要求，也希望國外有經(jīng)驗的企業(yè)加強與中方合作。希望有能力參與LNG項目競爭的國內(nèi)船廠抓住機遇，作好充分準(zhǔn)備，加強與外國企業(yè)的合作，吸收國外已成熟的造船技術(shù)與經(jīng)驗，推動中國造船業(yè)的發(fā)展。 e4

16、1"&nvp  QX%$!.  建造方案 p5Cxou  .|Svp|Z*  A：全部由國內(nèi)船廠承建，交船間隔塢期78個月，考慮國內(nèi)船廠的具體情況，2005年底僅能交付一條船，且船廠的技術(shù)積累時間明顯不足。 m7S+Hj  B：第一條船由國外船廠承建，其余在國內(nèi)船廠承建，交船間隔塢期78個月（國內(nèi)船廠）、交船間隔塢期6個月（國外船廠）?？紤]到國內(nèi)船廠的LNG船建造周期要比國外長6個月，即42個月，如國內(nèi)船廠2006年底交船，則國內(nèi)船廠因比國外船廠起步晚半年，這樣就可以解決設(shè)計圖紙的消化吸收和人員的深度培訓(xùn)。此方案較為可行。 A

17、SZ所以從實際操作來看，廣東LNG運輸船建造最現(xiàn)實的方案是：首制船在國外建造或與國外有經(jīng)驗的船廠合作建造，后續(xù)船在國內(nèi)船廠建造，國外船廠提供技術(shù)和派專家指導(dǎo)，保證質(zhì)量和進度。 同時通過廠際互動的原則，培養(yǎng)一批設(shè)計、建造管理LNG船的專業(yè)技術(shù)人員和工人。 % d6(>  船型的選擇 Hmb 9wf  目前LNG船主要的液貨艙艙為薄膜型（membrane）和球型（MOSS）兩種。 wkt_SY從總體上看薄膜型LNG船在船型性能方面要優(yōu)于MOSS型，但MOSS型具有貨物裝載限制較少等使用操作上的優(yōu)點，而且，在早期的LNG海運中，MOSS型船占有較大優(yōu)勢。 XdJ4 

18、0;薄膜型船的液貨艙按其采用絕熱材料和施工方式的不同分為GTT No.96型和Mark型 ugXbSJ2  Mark型絕緣目前國內(nèi)建造有一定的難度，而GTT No.96型易于實現(xiàn)絕緣生產(chǎn)的國內(nèi)建造。 8PG (-  GTT No.96型在船體建造工藝方面比Mark型要求更高，無論是在精度控制還是焊接要求方面，掌握了GTT No.96型的建造要求，基本上也就掌握了Mark型的建造技術(shù)。 lOTUQh  在液貨艙主、次屏壁的焊接上，GTT No.96型可大量采用自動焊，焊接質(zhì)量容易控制，而Mark型手工焊接較多，焊接質(zhì)量不易控制。 ,' v$ik  

19、目前國內(nèi)建造的傾向于選用GTT No.96型LNG船。建議選用138000m3級的薄膜型LNG船，采用GTT No.96型的液貨艙型，其主尺度和主要性能如下： H1NB H"  艙容：138000m3； q37Zsr  貨艙數(shù)量：4； &9q_YF  總長：277米； y| zfS(  兩柱間長：266米； &-Rg  型寬：43.4米； "Im型深（到主甲板）：26米； tbf' R<Z  設(shè)計吃水11.3米 |>w K  主推進功率MCR：40000hp/96rpm

20、；航速：20.5節(jié)； x V,F8"=%  貨艙型式：GTT No.96。 L$Ko &H3  廣東深圳澳大利亞，該航線2500海里，可適當(dāng)放大液貨艙容積，以船東實際要求為準(zhǔn)，可通過加長液貨艙長度實現(xiàn)。液貨裝卸系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是超低溫泵和不銹鋼管路的高質(zhì)量焊接、安裝工藝的實施及管路和絕緣鋪設(shè)。推進系統(tǒng)采用蒸汽透平或雙燃料柴油機。 -&+O%1tP  盡管我國能夠建造LPG船、化學(xué)品船，但從未建造過LNG船，因此在船舶設(shè)計、制造、國外設(shè)備、材料引進、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理等方面，必須采取積極、穩(wěn)妥、科學(xué)務(wù)實的工作態(tài)度和有效措施。LNG船設(shè)計建造技

21、術(shù)難度大，工期長，企業(yè)必須制訂造船質(zhì)量控制、成本控制和按時交船的保障措施，以預(yù)防和控制風(fēng)險。 M?IS0/  g&(h5 r4  所具備的條件 bzBkC  X=:c)m2T  LNG船是國際上公認的高技術(shù)、高附加值、復(fù)雜型船舶，必須本著積極、穩(wěn)妥、科學(xué)、務(wù)實的態(tài)度進行研究、開發(fā)建造，力爭填補我國在這一行業(yè)的空白，推動國家造船業(yè)的發(fā)展。 G>o?pDa  設(shè)施優(yōu)勢 PlF X,X  我國主要船廠擁有能夠進行鋼材預(yù)處理、數(shù)控切割和水下等離子切割的鋼材處理中心，具有高自動化程度的平面分段制作流水線及船體合攏、船舶舾裝、船舶涂

22、裝等多條生產(chǎn)線的集配、機裝、電裝、甲裝、居裝等完整的配套齊全的、具有國際先進水平的造船基礎(chǔ)設(shè)施。 ,K"t>z  已經(jīng)進行的前期準(zhǔn)備工作 &d*Z2bf  組織專家對建造LNG船相關(guān)的設(shè)計、建造信息、有關(guān)規(guī)范、規(guī)則、技術(shù)專利和市場前景進行了大量的調(diào)研工作。參加了國內(nèi)外舉辦的液化天然氣專題講座，邀請許多LNG船方面的專家和相關(guān)的國際著名船級社進行專題講座和相互間的技術(shù)探討。與薄膜專利公司法國GTT公司進行了技術(shù)交流，就LNG船蒸汽透平動力系統(tǒng)進行技術(shù)交流，并考查過LNG船焊接技術(shù)和材料，與BV、DNV、LR、JIS、GL、ABS等進行了LNG船及其液貨

23、系統(tǒng)的詳細技術(shù)交流，對兩種類型液貨系統(tǒng)的技術(shù)特點、建造工藝、推進方式、建造工藝有了全面的認識。 L# Yog  液貨艙的制造技術(shù)是LNG船制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，薄膜型液貨艙制作工藝細致，技術(shù)復(fù)雜，且施工周期長，工作量大。滬東中華造船廠制造了E80模型艙的建造，已于2001年7月25日完成，并得到GTT公司和LR、BV、ABS、DNV等船級社的認可和高度評價。 S, TK  加強國際合作合作內(nèi)容 ROnyZZ7=  應(yīng)最大限度地利用國外船廠和專利公司在LNG船設(shè)計與建造中的成熟經(jīng)驗和專門技術(shù)，認真做好設(shè)計、建造中的各項工作，特別是技術(shù)培訓(xùn)工作，確保質(zhì)量。借鑒日本和韓國

24、的成功經(jīng)驗，選擇一家擁有LNG船建造和管理經(jīng)驗并且愿意和中國船廠合作的國外船廠，聯(lián)合參與設(shè)計與制造，利用其成熟的技術(shù)、組織體系和管理手段不失為一上策。在與國外專利持有者和造船廠簽訂的合作協(xié)議中，雙方應(yīng)詳細規(guī)定在技術(shù)、設(shè)計、設(shè)備采購、建造等各階段雙方合作的方式和方法，對方在各階段所提供設(shè)計圖紙的范圍及技術(shù)培訓(xùn)，專家來廠技術(shù)指導(dǎo)的內(nèi)容和時間安排，協(xié)議應(yīng)具有實際的可操作性。特別要強調(diào)在設(shè)計、建造、質(zhì)量控制等各方面的配合。 ?=kTQA  外方應(yīng)向我企業(yè)提供整套的LNG船的設(shè)計圖紙，技術(shù)文件、制造技術(shù)和全面的技術(shù)幫助，包括： F,.U"b&  LNG船的基本設(shè)計；

25、 apZchB:  LNG船的施工設(shè)計、工藝、所有設(shè)備的安裝調(diào)試等有關(guān)的技術(shù)文件； wuYRe'5!  LNG船的生產(chǎn)管理組織體系； LNG船質(zhì)量管理體系； Pf)Z; I  工程技術(shù)人員和技術(shù)工人的全面培訓(xùn)； ov'_a;a  LNG船建造規(guī)范。 /hI/  LNG船建造規(guī)范、規(guī)則及港口國法定要求的熟悉與執(zhí)行，特別是IGC Code（國際散裝運輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則）的熟悉與執(zhí)行。 o質(zhì)量控制與保障 !INM4G-  培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)工人，為了確保LNG船的建造成功，對參與LNG船建造的工人應(yīng)進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，涉及

26、的內(nèi)容應(yīng)包括：LNG船基礎(chǔ)知識，推進系統(tǒng)工藝培訓(xùn)，液貨裝卸系統(tǒng)工藝培訓(xùn)，液貨艙系統(tǒng)工藝培訓(xùn)，工藝、建造人員的培訓(xùn)。在LNG船的建造中，要編制LNG船專用建造工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并嚴格貫徹執(zhí)行這些專用工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 R xppGN  LNG船代表世界貨輪建造的頂尖技術(shù)，建造工藝和質(zhì)量要求高，必須建立全新的造船概念。中國船廠在硬件和軟件方面初具建造LNG船的基本條件，但在生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制、液貨艙薄膜的焊接工藝、絕緣木箱制作過程、船用發(fā)動機系統(tǒng)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等方面存在技術(shù)難點，通過與國外有經(jīng)驗的船廠、船級社的合作，進行技術(shù)引進和人員培訓(xùn)，吸收國外造船的成熟技術(shù)與專門經(jīng)驗，來提升質(zhì)量的安全管理系

27、統(tǒng)。妥善落實和解決這些問題后，我國船廠是能夠承擔(dān)LNG船的設(shè)計、建造工作的。 !%#n=QOh  廣東LNG項目的開展，標(biāo)志著由國家計委倡導(dǎo)的LNG項目運輸以中方為主，帶動LNG船國內(nèi)建造的工作向前邁進了一大步。應(yīng)以廣東LNG進口項目為契機，在尊重科學(xué)、尊重實踐的基礎(chǔ)上，早日實現(xiàn)我國LNG船舶承建的突破。 x:6 【論文】船舶焊接技術(shù)現(xiàn)狀與展望陳家本 中國船舶工業(yè)集團公司第十一研究所摘要：講述了我國船舶焊接技術(shù)的現(xiàn)狀，以及我國船舶焊接技術(shù)與發(fā)達國家之間的差距，展望了21世紀的船舶焊接技術(shù)。 2Kh><EHcmO  Z,)VWS  前 言 1|-/!k_

28、U#  kVwE;Ww2W船舶焊接技術(shù)是船舶工業(yè)的主要關(guān)鍵工藝技術(shù)之一。目前，世界各主要造船企業(yè)在20世紀90年代中期已普遍完成了一輪現(xiàn)代化改造。同時，在此基礎(chǔ)上又陸續(xù)啟動了新一輪現(xiàn)代化改造計劃。投資目標(biāo)很顯然集中于高新技術(shù)，投資力度進一步加大，大量采用全新的造船焊接工藝流程，高度柔性的自動化焊接生產(chǎn)系統(tǒng)和先進的焊接機器人技術(shù)，以保證這些造船強國在國際競爭中具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。 b615PX  進入21世紀，面對新的挑戰(zhàn)和機遇，對我國船舶焊接技術(shù)進行綜合分析研究是極有現(xiàn)實性和針對性的，并以此來激勵我們?nèi)プ龊卯?dāng)前必須做的各項工作，大力推進高效焊接技術(shù)，加快焊接技術(shù)改造步伐，努

29、力將相對資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為科技競爭優(yōu)勢，促進船舶產(chǎn)業(yè)進步和產(chǎn)業(yè)升級。否則，將不但難以實現(xiàn)船舶工業(yè)振興的宏偉發(fā)展計劃，甚至?xí)霈F(xiàn)我國現(xiàn)有的國際市場份額都難以維持的嚴峻局面。 08 C  1 船舶焊接技術(shù)現(xiàn)狀 v*%)GM  r#RBdic5  受20世紀70年代中期和20世紀80年代期2次嚴重造船危機打擊，世界造船業(yè)總局面發(fā)生了重要變化。日本、韓國、中國（包括臺灣?。┰齑瑯I(yè)迅速發(fā)展起來，使世界造船中心由歐洲轉(zhuǎn)向東亞，東亞地區(qū)的造船量占世界造船總量的78%（以總噸計算），在東亞地區(qū)造船諸國中又形成了日本、韓國、中國大連和上海的世界造船“金三角”地區(qū)。這個狹小的“金三角”地

30、區(qū)聚集著眾多的世界一流的造船企業(yè)、研究開發(fā)中心及其船舶配套設(shè)備廠，其造船量占世界造船量的70%以上，有“世界造船基地”之稱。 wUx)p?9k  中國的造船能力和市場份額有明顯增長，并將成為世界造船格局演變的重要推動力量。我國造船業(yè)的規(guī)模據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，1999年年銷售額超過500萬元人民幣的修造船企業(yè)有461家，職工達29.6萬人，銷售總額達345.95億元人民幣。其中海船造修廠有72家，職工有12.4萬人，銷售額達到201.51億元。 & WDY'z  目前我國至少有30家船廠在建造出口鋼質(zhì)海船。其中中國船舶工業(yè)集團公司9家，中國船舶重工集團公司4家，

31、其他17家。 SxawqTF  自20世紀90年代后半期起，我國造船業(yè)發(fā)展的一個重要特點是：地方的和中外合資的與外方獨資的造船企業(yè)發(fā)展迅猛，并形成了與中國船舶工業(yè)、中國船舶重工2大集團公司“三分天下”的格局。 l%m|&V?7  我國的造船能力目前約為500萬載重噸，占世界的5%6%，預(yù)計2005年可達800萬載重噸或更高水平占世界的12%15%。 :VZUmv4K  自改革開放以來，我國造船業(yè)在技術(shù)水平、船舶類型、建造質(zhì)量以及建造周期等方面都取得了長足的進步，具備了一定的國際競爭力。其中船舶焊接技術(shù)的長足進步貢獻突出，并取得了較好的經(jīng)濟效益。 I!56t

32、q#  11 造船生產(chǎn)中應(yīng)用的高效焊接工藝方法 NJ:|VyJ3l  這些高效的焊接方法從20世紀70年代末期的35種發(fā)展到現(xiàn)在的35種，基本滿足了建造出口船舶，海洋石油平臺以及各類非船舶產(chǎn)品的需要。 oXSPKg  12 焊接高效化率大幅度提高 ByBQN0=  焊接機械化、自動化率自20世紀70年代以后有了較大幅度的提高，如1所示。 Vw'  圖1焊接高效化率、焊接機械化、自動化率增長圖 p"T)1kl9  1.3 船廠的焊接設(shè)備構(gòu)成逐漸趨于合理 98ing MfB  旋轉(zhuǎn)式直流焊機已從1983年的56

33、.45%下降到2001年的6.5%,最終將全部被淘汰,取而代之的是整流焊機、CO2氣保護焊機、交流焊機、埋弧焊機以及船用機械化自動化平角焊機、垂直氣電焊機等。由于采用高效節(jié)能焊接電源可每年節(jié)約電能見表1。 M8qz_1*9u  &L(h  表1 船廠系統(tǒng)應(yīng)用焊接設(shè)備更新后概算節(jié)能 o8J<*  U-7gk  14 船舶焊接新工藝新技術(shù)新材料的應(yīng)用與推廣 io;5g_ "  由于船廠的產(chǎn)品特點是多品種、小批量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料變化頻繁。近年來，隨著轉(zhuǎn)換現(xiàn)代造船模式，大力推進區(qū)域造船法，使船舶焊接技術(shù)也發(fā)生了較大的變化，其中比

34、較突出的是一些重點骨干船廠先后都引進了國外先進的平面分段裝焊流水線，采用了拼板工位多絲埋弧自動焊單面焊雙面成形新工藝、新裝備。其焊接范圍可分別用于520mm和1035mm的船用板材的對接拼板，同時在按區(qū)域造船的理論指導(dǎo)下，對船體的平面分段構(gòu)架的裝焊也采用了半自動或自動氣保護角焊工藝，使焊接效率大大提高。 CU:)D2N  對于船臺大合攏時的垂直對接縫（長度達1530m）的焊接，原采用手工電弧立焊工藝，其缺點是生產(chǎn)效率低，勞動強度大，對焊工操作技術(shù)要求高，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。我國造船行業(yè)從20世紀80年代中期開始應(yīng)用CO2氣電垂直自動焊工藝，使焊接效率大大提高。 D |vb  對

35、于船臺大合攏時的垂直對接縫（長度達1530mm）的焊接，原采用手工電弧立焊工藝，其缺點是生產(chǎn)效率低，勞動強度大，對焊工操作技術(shù)要求高，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。我國造船行業(yè)從20世紀80年代中期開始應(yīng)用CO2氣電垂直自動焊工藝，焊接時，在焊縫背面安放梯形槽陶質(zhì)襯墊，焊縫正面采用水冷銅滑塊強制成形，以保持熔池穩(wěn)定和焊縫成形良好，其焊接生產(chǎn)效率比常規(guī)手工焊提高57倍，焊接質(zhì)量穩(wěn)定，目前已在各主要船廠得到普遍應(yīng)用。15 焊接材料應(yīng)用方面 DhFv 1 nn  近幾年藥芯焊絲的應(yīng)用異軍突起，由于藥芯焊絲具有熔敷效率高、焊縫質(zhì)量好、焊接飛濺少、容易實現(xiàn)機械化和自動化焊接。目前船廠已普遍采用藥芯焊絲來焊接

36、船舶結(jié)構(gòu)。同時它又與CO2焊接工藝技術(shù)相結(jié)合，使船廠在生產(chǎn)中嘗到了甜頭，所以目前一些船廠認為CO2氣保護藥芯焊絲焊接將是作為船廠的主要焊接工藝與焊接材料。它的應(yīng)用每年都呈明顯的增長趨勢，見表2。 44AhTx  iGq2c%i  表2 氣體保護藥芯焊絲的應(yīng)用比例 % 4-pf!h  vf+%45cX  由于大量推廣應(yīng)用CO2氣保護藥芯焊絲，從而也大大提高了我國船廠焊工人均日消耗的焊接材料量，如表3所示。這也進一步降低了我國的造船成本縮短了船舶的建造周期。另外在一些高附加值船的建造與非船產(chǎn)品如大型鋼結(jié)構(gòu)高層建筑大型橋梁等的焊接技術(shù)上也開創(chuàng)了許多創(chuàng)新的焊接技

37、術(shù)取得了較大的經(jīng)濟效益和社會效益。 t6Xi6>"5  cFF?+wqR  2 與日本韓國之間的差距 dO<aa>*q  mL hZSb9m  我國的造船技術(shù)與日本、韓國之間尚存在著較大的差距。我國造船勞動工資低廉優(yōu)勢正為生產(chǎn)率的巨大差距所抵消，造船的材料、設(shè)備費用高于日本、韓國。 s*H9YWX>  我國造船企業(yè)小而分散，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)差，加之科研投入不足，尚未形成合理有效的技術(shù)創(chuàng)新體制科技差距非但沒有明顯縮小，有些地方反而擴大。中國、日本、韓國3國造船及焊接技術(shù)指標(biāo)對比如表4所示。 表4 中國、日本、韓國3國

38、造船指標(biāo)對比 YzJC5b(*  我國加入WTO組織對我國的造船工業(yè)是一個極大的挑戰(zhàn)，其實質(zhì)是擴大對外開放，使造船業(yè)融入到世界經(jīng)濟潮流中，更深地投入到國際競爭市場中去，造船業(yè)走向世界變成了現(xiàn)實。而給造船業(yè)最大、最現(xiàn)實、最嚴酷的挑戰(zhàn)是技術(shù)創(chuàng)新，建造高技術(shù)、高附加值船舶是未來國際市場的重點，也是造船大國的必爭領(lǐng)域。 zLYl8  >L FLPt  3 十一所在船舶焊接技術(shù)領(lǐng)域中的作用與地位 G4j"R%+  t.JR|ob我所焊接工藝與裝備研究室是船舶工業(yè)中從事艦船焊接工藝與裝備的專業(yè)研究室。近10年來，隨著改革開放的不斷深入，逐步引入了市場

39、經(jīng)濟的運營模式，從而更進一步促進了與廣大船廠企業(yè)的合作與聯(lián)系，增強了我室在船舶行業(yè)中的作用與地位。其中比較有顯著成效的地方有如下幾個方面。31 參與中國船舶工業(yè)高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組工作，并確定為指導(dǎo)組組長單位 R QYB)!V  QT"$ y  中國船舶工業(yè)高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組是兩大集團共同批準(zhǔn)組建的我國船舶焊接技術(shù)進步的新生產(chǎn)物，經(jīng)10多年的實踐證明是非常有效的一種以專家和主管領(lǐng)導(dǎo)所組成的具有行業(yè)性和專業(yè)性很強的組織形式。對全行業(yè)的焊接技術(shù)進行了統(tǒng)籌規(guī)劃、分類指導(dǎo)、各船廠企業(yè)從中已獲得極大的經(jīng)濟效益和社會效益，他們深有感觸地說：“十一所在高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組中的作用是

40、卓有成效的。目前在船廠企業(yè)的心目中，指導(dǎo)組是船廠企業(yè)與上級主管部門的橋梁與紐帶，是上級主管領(lǐng)導(dǎo)和船廠領(lǐng)導(dǎo)決策的好參謀，是船廠企業(yè)焊接技術(shù)進步中規(guī)劃決策、信息交流、監(jiān)督、協(xié)調(diào)的中心?！?uo>e;WA+  4BloF  32 在特種船舶及重大非船產(chǎn)品的焊接技術(shù)方面的作用 .ZSP  近10年來，船廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了較大變化，一些船廠為了建造一些高附加值船，如液化石油氣船、成品油船、化學(xué)品船、冷藏集裝箱船等急待要解決焊接工藝技術(shù)，為此我們曾先后與大連造船廠共同開展了超低碳不銹鋼的焊接工藝試驗與研究。該項目的研究成果為最近大連造船廠承接建造4.6萬噸化學(xué)品船奠定了基

41、礎(chǔ)。我們還與江南造船廠共同開展了低溫鋼（5%Ni鋼）的焊接工藝研究，該項目的研究成果解決了4 200 m3液化石油氣船液貨艙罐在-104低溫狀態(tài)下工作的焊接接頭低溫性能。 7j>LL)  我們還與廣船國際共同在船舶先進集成制造技術(shù)項目的研究中，實行高效焊接新技術(shù)，并在計算機上模擬兩個半機艙分段的制造過程，獲得了船廠的好評。尤其在潛艇總段模塊化建造技術(shù)中，我們與武昌造船廠共同開展了焊接變形控制、焊接殘余應(yīng)力檢測、焊縫無損檢測技術(shù)專項等研究。上述3項專項的研究成果為潛艇總段模塊化建造提供了關(guān)鍵性的技術(shù)，該項目在2001年獲得船舶工業(yè)集團公司科技進步一等獎和國防科工委科技進步二等獎。

42、同時在高能束流技術(shù)方面，主要是可為船舶結(jié)構(gòu)上的新穎陀螺、傳感器、波紋管等精密儀器的精密焊接方面開創(chuàng)新的焊接領(lǐng)域。我們開展了微束等離子弧焊接工藝技術(shù)研究，其特點是能量密度高、電流穩(wěn)定性好、電弧形態(tài)易于控制，焊接質(zhì)量高，該項目成果已能成功地焊接板厚為0.10.5 mm不銹鋼薄板。使高能束流加工技術(shù)能更好地為我國艦船制造業(yè)服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。 %2'?V  在重大非船產(chǎn)品的焊接技術(shù)方面，我們曾與渤海船廠一起為石化部門建造的加氫反應(yīng)器進行焊接技術(shù)攻關(guān)，解決了加氫反應(yīng)器在高溫和 氫介質(zhì)的苛刻條件下焊接接頭性能達到設(shè)計要求。我們近10年來先后共承接了南浦大橋、楊浦大橋、徐浦大橋、盧浦大橋、延

43、安中路高架外環(huán)線高架中的鋼結(jié)構(gòu)制作監(jiān)理，同時也充分發(fā)揮我們的焊接技術(shù)人才優(yōu)勢，在全過程的監(jiān)理工作中協(xié)助和指導(dǎo)施工單位解決一些重大焊接技術(shù)問題。aBb eD233 在船舶專用高效焊接工藝設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用方面的作用 SPD$ 7  為提高船舶焊接機械化、自動化水平，我們在引進消化的基礎(chǔ)上開發(fā)研制了垂直自動焊機，近年來在滬東船廠、文沖船廠、渤海船廠、求新船廠、中華船廠、愛德華船廠、澄西船廠、青山船廠、蕪湖船廠、舟山船廠、靖江船廠等10多家船廠成功應(yīng)用。目前已基本結(jié)束了依賴進口的局面，其焊接質(zhì)量基本上能達到100%的合格，這也是我國船舶焊接技術(shù)中有顯著特點的技術(shù)與裝備。 8kAch#c &#

44、160;由我們研制開發(fā)的WC-1系列自動角焊機在船廠已遍地開花幾乎在國內(nèi)的各大中型船廠都有我們的產(chǎn)品為船舶焊接角焊縫的機械化自動化焊接發(fā)揮了巨大作用其焊接效率比原半自動焊接提高1倍以上而且人可操作23臺焊縫外觀美觀質(zhì)量完全滿足船檢要求。 3WX*Qk$  根據(jù)中國船舶行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，我國船舶工業(yè)將進入世界造船強國的行列。在船舶焊接技術(shù)方面我們雖然有10多年來的經(jīng)驗與基礎(chǔ)，但同時也看清了與國際先進造船大國的差距。近年來，我們又集中力量，緊跟國際先進造船焊接技術(shù)，跳躍式的自行開發(fā)研制適合船廠專用雙絲單面MAG焊接技術(shù)與裝備。該項技術(shù)目前已在滬東造船廠進行考核和應(yīng)用階段，其主要特點是可無間隙裝配、坡口內(nèi)定位焊、添加切斷細焊絲，背面應(yīng)用陶瓷襯墊，正面雙絲單面活性氣體保護焊，板厚在1222 mm范圍內(nèi)可一次成形，焊接速度快、焊接效率高、焊接質(zhì)量好、應(yīng)用前景良好。 aIcg0!  該設(shè)備在