一种采用超声波测厚定位船舶反面加强结构的方法与流程

1.本发明涉及船舶建造领域，更具体地说，涉及一种采用超声波测厚定位船舶反面加强结构的方法。


背景技术：

2.在船舶设计建造中，部分重要舾装件(大型设备基座等)为满足船体强度要求，须在船体结构面安装对位反面加强。重要舾装件反面加强都在船体分段建造阶段装配，而舾装件要在分段总组之后才能划线安装，反面加强结构和舾装件结构有严格的对位要求。分段在总组合拢前需经过打磨涂漆等工序，反面加强结构的焊接变形信息被遮盖，在被油漆覆盖的船体光面很难找到反面加强具体所在位置；另分段总组合拢过程中的去船板余量、焊接等工序会导致船体板正、反面定位基准线出现偏差，从而无法通过基准线去确定精确定位反面加强的实际位置。无法精确定位反面加强的实际位置，就无法在船体板光面正确安装舾装件，反复修改造成大量的重复施工及资源浪费，并破坏船体强度，造成极不良影响。在施工中，传统定位方法有：
3.1、石笔描画法：因反面加强结构与船体板焊接后会导致船体板产生局部不均匀凸起变形，在船体板光面上利用石笔画出结构痕迹。该方法因描出的结构痕迹面积较大且不清晰，作为基准划线误差很大，无法满足精确定位要求。该方法受船体板厚度影响，厚度越大，焊接所导致船体板产生的变形越小，描出的结构痕迹就越不清晰，更无法进行基准划线。
4.2、声音辨别法：对船体板光面进行敲击，因反面加强处敲击声音与普通船体板处不同，来辨别反面加强处位置。该方法需施工人员作业经验十分丰富，声音辨别能力强，受施工现场作业环境影响大，无可视记号支持，划线结果非常容易产生偏差。
5.3、烤火点法：在单面进行烤火，另一面通过产生的火点进行定位。该方法费时费力，因火焰会产生漂移，且火点面积大，定位不精确，而且会破坏船体板表面涂装。
6.以上方法都是源于凭施工经验积累，存在可视化信息不强、边界模糊等不足缺陷，不具有很强说服力。在实际对位尺寸检查时，检验船东船检很多情况下不会认可。
7.现有一种采用x射线拍片安装八字加强及检验对筋的工艺方法(专利授权公告号：cn 106184616 b)可用于精确定位船体预装的反面加强结构实际位置。具体有以下步骤：第一步，确定槽型舱壁位置并放置第一参照物；第二步，在货舱面反面找出八字加强大概位置并放置第二参照物；第三步，用x射线拍片设备从上往下垂直拍片；第四步，将照片打印成1:1的透明薄膜纸，将其摆放在货舱面反面，找出对应参照物，槽型舱壁对应的位置就是安装八字加强的位置，
8.这种方法虽能对船体预装的反面加强结构位置进行精确定位，但存在如下缺点：
9.1、x光设备复杂，费用大；
10.2、操作时需要多人配合操作，不便捷；
11.3、x射线对人体具有辐射生物效应，危害人体健康；x射线拍片操作时在其周围一
定范围内禁止无关人员靠近，造成附近船上其他作业无法进行，影响整体生产进度；
12.4、该方法从放置参照物开始到最终用照片确定加强结构位置时消耗时间太长；
13.5、x射线穿透能力有限，一般只有30mm，对于部分船体厚板无法使用。
14.6、方法中在货舱面反面放置参照物时，因船体结构庞大复杂，船体板反面可能是几十米的深舱，需借助搭设脚手架等措施使施工人员到达放置参照物位置，费时费力并具有危险性，甚至无法实现。
15.针对上述缺点，需设计一种定位船舶反面加强结构位置的方法，该方法定位精确快速，操作简单，相关使用设备成本低廉，不受周围施工环境限制，对操作人员无潜在不良影响，对船体涂装无破坏，省时省力，大幅提高作业效率。


技术实现要素：

16.本发明要解决的技术问题是提供一种采用超声波测厚定位船舶反面加强结构的方法，以达到如下目的：对船舶反面加强结构定位精确快速，使用相关设备成本低廉，操作简单，不受周围施工环境限制，对操作人员无潜在不良影响，对船体涂装无破坏，省时省力，能够大幅提高作业效率。
17.为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
18.一种采用超声波测厚定位船舶反面加强结构的方法，包括如下步骤：
19.s1：在船体板光面划分出一个对应于船体板反面加强位置的条状预估加强区间；
20.s2：垂直于条状预估加强区间画出两条隔开间距的测量线，分别为第一测量线和第二测量线；
21.s3：在第一测量线和第二测量线处涂抹超声波测厚用的耦合剂；
22.s4：打开超声波测厚仪，调节至钢铁材料测厚模式；
23.s5：利用超声波测厚仪沿着第一测量线测量船体板的厚度，在船体板光面记录下超声波测厚仪测厚示数第一次突变对应于的第一点位与第二次突变对应于的第二点位；
24.s6、利用超声波测厚仪沿着第二测量线测量船体板的厚度，在船体板光面记录下第二测量线上的超声波测厚仪示数第一次突变对应于的第三点位与第二次突变对应于的第四点位；s6与s5中超声波测厚仪测量时的移动方向相同；
25.s7、过第一点位和第三点位作第一直线，过第二点位和第四点位作第二直线，第一直线与第二直线之间区域即为船体板反面加强在船体板光面所对位的准确位置。
26.划分出条状预估加强区间的方法为敲击法。
27.划分出条状预估加强区间的方法为查看法。
28.超声波测厚仪连接于超声波双晶探头。
29.画出条状预估加强区间的方法为：超声波测厚仪在进行测厚时，超声波双晶探头紧贴于测量线。
30.超声波双晶探头上设置有隔声层。
31.隔声层作为超声波双晶探头的测量线用于记录点位。
32.本发明相对于现有技术的优点在于：
33.(1)相比传统定位方法，该方法通过定点划线作可视标记，定位精确；
34.(2)相对于烤火法，不破坏船体涂装，减少了补漆的工序，降低了补漆成本。无明火
作业，利于现场安全。
35.(3)该方法所使用的超声波测厚仪设备成本低廉，设备操作方便简单。
36.(4)该方法操作简便，使用局限性小，适用场景多。
37.(5)人员只在船体光面侧操作即可，操作安全。避免了在船体板反面搭板作业，省时省力。
38.(6)相比采用x射线拍片找对位加强的方法有以下优势：得出数据快速，不危害操作者人体健康，对周围作业无影响，可用于船体厚板。
附图说明
39.图1是本发明方法使用时的侧视图；
40.图2是本发明方法使用时的俯视图。
41.图中，1、船体板反面加强，2、船体板，3、超声波测厚仪，4、超声波双晶探头，5、焊肉，6、第一点位，7、第二点位，8、隔声层，9、第三点位，10、第四点位。
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。
43.如图1至图2所示，本发明一种采用超声波测厚定位船舶反面加强结构的方法，包括如下步骤：
44.s1：在船体板2光面划分出一个对应于船体板反面加强1位置的条状预估加强区间；
45.s2：垂直于条状预估加强区间画出两条隔开间距的测量线，分别为第一测量线和第二测量线；
46.s3：在第一测量线和第二测量线处涂抹超声波测厚用的耦合剂；
47.s4：打开超声波测厚仪3，调节至钢铁材料测厚模式；
48.s5：利用超声波测厚仪3沿着第一测量线测量船体板2的厚度，在船体板2光面记录下超声波测厚仪3测厚示数第一次突变对应于的第一点位6与第二次突变对应于的第二点位7；
49.s6、利用超声波测厚仪3沿着第二测量线测量船体板2的厚度，在船体板2光面记录下第二测量线上的超声波测厚仪3示数第一次突变对应于的第三点位9与第二次突变对应于的第四点位10；s6与s5中超声波测厚仪3测量时的移动方向相同；
50.s7、过第一点位6和第三点位9作第一直线，过第二点位7和第四点位10作第二直线，第一直线与第二直线之间区域即为船体板反面加强1在船体板2光面所对位的准确位置。
51.划分出条状预估加强区间的方法为敲击法。
52.划分出条状预估加强区间的方法为查看法。
53.超声波测厚仪3连接于超声波双晶探头4。
54.画出条状预估加强区间的方法为：超声波测厚仪3在进行测厚时，超声波双晶探头4紧贴于测量线。
55.超声波双晶探头4上设置有隔声层8。
56.隔声层8作为超声波双晶探头4的测量线用于记录点位。
57.本发明方法的更细致解释以及对应原理如下：
58.在船体板2光面通过敲击或查看船体板反面加强1设计位置等方法找到船体板反面加强1在船体板2光面反映的大概位置，便是条状预估加强区间。打开超声波测厚仪3，调节至钢铁材料测厚模式。
59.在船体板2光面反映的大概位置及周围涂抹超声波测厚用的耦合剂，或也可仅在测量线涂抹，节约成本。
60.超声波测厚仪3的超声波双晶探头4在大概位置横向一侧外，以超声波测厚仪3显示数据为船体板2厚度的位置为起点，以超声波双晶探头4上设置的隔声层8为探测线，在船体板2光面沿着垂直于条状预估加强区间的方向进行水平移动测量。
61.当超声波双晶探头4移动到船体板反面加强1与船体板2焊接上方位置时，因焊肉5与船体板2熔融一体结合紧密，此时超声波测厚仪3显示数据随着超声波双晶探头4靠近加强结构焊肉5根部而逐渐增大；当超声波双晶探头4达到船体板反面加强1边缘上方位置时，因船体板反面加强1与船体板2并未结合而是分层状态，此时测厚仪显示数据产生突变，迅速恢复为船体板2厚度。在此位置以超声波双晶探头4的隔声层8一端取为第一点位6。
62.超声波双晶探头4继续沿着与条状预估加强区间垂直方向进行移动测量，当超声波测厚仪3再次产生突变增大，说明超声波双晶探头4达到船体板反面加强1另一侧的焊肉5根部上方，该位置为船体板反面加强1另一侧的边缘上方位置，并在此位置以超声波双晶探头4的隔声层8一端取为第二点位7。
63.沿着条状预估加强区间选取一个新的测量线，上述测量过程，又会得出船体板反面加强1在船体板2光面反映的两个边缘点，第三点位9和第四点位10，并第一点位6和第三点位9连线，将第二点位7和第四点位10连线，即可确定船体板反面加强1在船体板2光面反映的精确位置。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。