汽车运输船甲板专用校正方法与流程

1.本发明涉及甲板分段校正技术领域，特别涉及汽车运输船甲板专用校正方法。


背景技术：

2.随着经济全球化发展，汽车运输的数量急剧增加，汽车运输船成为专门为运输未包装的各型汽车的船舶，运输车辆能力多达8500辆，甲板设计14层，船舶型深较高，船舶为了降低重心高度，货舱区甲板多为薄板设计。
3.如图1所示的某6200pcc货舱典型横剖面图，这类船舶分段划分后，甲板分段数约占全船分段总数65％
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占比高；甲板分段板薄、片状、横梁构架、主结构简单、自重小等特点；分段焊接后甲板变形量大，甲板梁易发生不良挠曲。
4.汽车运输船甲板分段校正技术是行业公认的技术难点。如图2所示为常规制作时，采用甲板base，横梁挠度预变形状态下装焊；分段焊接后对甲板、龙筋及横梁校正，校正对员工技能水平要求高，对作业人员经验有较多依赖；校正过程控制不良，会导致甲板校正与龙筋和横梁校正干涉，出现反复校正现象，造成分段主尺寸较大偏差，严重时出现分段报废；由于校正工作存在不确定性，分段因校正引起的收缩量不稳定，需设置分段余量。
5.常规做法，甲板分段制作胎架通用性不强，校正对员工技能水平要求高，返工工作量大，整体校正工作效率低下，分段精度较难保证；分段数量占比高，对船体建造工时成本有较大影响。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供汽车运输船甲板专用校正方法，优化校正工艺，达到减少辅材使用、降低甲板校正对人员技能要求、确保甲板校正精度及提高生产效率的效果。
7.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
8.一种汽车运输船甲板专用校正方法，包括如下步骤：
9.s00，使用通用水平胎架甲板base装焊甲板分段，正规状态下对甲板专项水平固定，而后进行分段标准工艺/工序化校正：
10.s10，甲板单元格变形量f测定，量化甲板整体变形情况：
11.将甲板分为若干个单元格，通过直样尺配合直尺测量单元格甲板上下变形量f，量化甲板上各个单元格的变形情况；
12.s20，根据主板厚度t进行线状背烧，初步释放甲板内部应力；
13.s30，甲板变形校正—单元格校正：先对甲板单元格施加顶升预应力，而后对单元格进行多点加热；
14.将单元格甲板虚拟出对称设置的“米”字及若干同心“圆”，加热点位于“米”字与各个同心“圆”的交点位置，点状加热后撤除顶升力。
15.更进一步地，s20中，线状背烧使用自动导向小车夹持烘枪头火焰直线加热，根据甲板板厚不同，选择火焰加热温度、距甲板表面高度及移动速度。
16.更进一步地，s20中，线状背烧使用efd加热装置作业，根据板厚不同，选择加热温度及加热间距。
17.更进一步地，步骤s30中的甲板变形校正为单元格逐个进行，顺序规定为从分段中央向四周辐射进行。
18.更进一步地，步骤s30中，单元格测量变形量f为凸且≥0mm时，套筒端部顶靠甲板后顶升4～6mm；单元格测量变形量为凹的情况时，套筒端部顶靠甲板后再向上顶升12～18mm。
19.更进一步地，加热点的直径d＝8t/10 10，相邻同心圆之间的半径差a＝d-4f/10 150mm，同一圆上的相邻两加热点间距a’≥2a时，在其中间增加加热点。
20.更进一步地，还包括步骤s40，龙筋校正：在分段下部使用烘枪对龙筋面腹板采用三角形形状加热，跟踪水冷，龙筋腹板在腹板下侧加热，而龙筋面板在面板朝向侧进行。
21.更进一步地，面腹板弯曲量3～6mm时，一个肋距范围内校正两火；面腹板弯曲量≥6mm时，校正3～5火。
22.更进一步地，加热三角形高度h’＝20～25mm，宽度b≤20mm。
23.更进一步地，还包括步骤s50，横梁校正：基本同s40，区别包括，
24.其通过可变高度支撑使梁的挠度向上增加 3～5mm；面腹板同时校正，位置相同；面板改为圆点状校正，加热直径d’为面板宽度1/2；腹板采用三角形形状加热，加热宽度b’同面板加热点直径d’，高度h’小于腹板1/2高度。
25.综上所述，本发明具有以下有益效果：
26.1)本发明取消汽车运输船甲板base装焊时横梁挠度预变形施工，采用通用水平胎架制作分段，简化分段制作工艺，降低分段制作的耗材使用量，利于车间分段定盘布置；
27.2)校正工艺优选后，工艺参数量化，工序标准化，对校正的人员技能水平要求降低，避免作业过程中返工，大大提高生产效率；
28.3)本发明确保甲板校正精度，校正收缩量稳定，分段实现无余量制作。
附图说明
29.图1为现有技术中6200pcc典型横剖面图；
30.图2为现有技术中分段甲板base横梁挠度预变形状态装焊示意图；
31.图3为本发明中分段甲板base通用工字钢水平胎架装焊示意图；
32.图4为本发明中分段水平专项固定示意图；
33.图5为本发明中甲板校正标准化工艺1—甲板单元格变形量计测示意图；
34.图6为本发明中甲板校正标准化工艺2—线状背烧示意图；
35.图7为本发明中甲板校正标准化工艺3—甲板变形校正示意图；
36.图8为本发明中甲板校正标准化工艺4—甲板龙筋校正示意图；
37.图9为本发明中甲板校正标准化工艺5—甲板横梁校正示意图。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
39.一种汽车运输船甲板专用校正方法，包括如下步骤：
40.s00，如图3和图4所示，本发明取消汽车运输船甲板base装焊时横梁挠度预变形施工，采用通用水平胎架制作分段，使用通用水平胎架甲板base装焊甲板分段，正规状态下对甲板专项水平固定，而后进行分段标准工艺/工序化校正：
41.s10，如图5所示，甲板单元格变形量f测定，量化甲板整体变形情况：
42.将甲板分为若干个单元格，本实施例中，甲板由横向梁、纵向龙筋及龙筋间垂直于龙筋的防变形条材构成，将梁(或防变形条材)、相邻龙筋及防变形条材构成的矩形定义为甲板单元格，将甲板划分成n个单元格；
43.通过铝合金直样尺配合150mm钢直尺测量单元格甲板上下变形量f，并在分段上标注，通过对所有单元格测量，量化甲板上各个单元格的变形情况；
44.甲板变形测量值f为后续的线状背烧及单元格校正工艺参数选择提供依据。s20，如图6所示，根据主板厚度t进行线状背烧，初步释放甲板内部应力；
45.线状背烧一般使用自动导向小车夹持烘枪头火焰直线加热，根据甲板板厚不同，选择火焰加热温度、距甲板表面高度及移动速度，具体如下表；线状背烧减少骨材附近甲板上下变形量f，使单元格甲板变形趋向平均值，初步释放甲板内部应力；
46.甲板厚度(mm)加热温度(℃)火嘴距钢板高度h(mm)加热速度(mm/min)火焰参考颜色t≤1260030700～500棕色12≤t≤2070025500～600暗红
47.线状背烧还可使用efd加热装置作业，根据板厚不同，选择加热温度及加热间距，具体如下表：
48.甲板厚度(mm)加热温度(℃)加热间距l(mm)t≤12600300～50012≤t≤20700100～300
49.线状背烧会加大骨材上下方向向下不良挠度，并会对甲板垂直于背烧方向产生一定的甲板收缩量{收缩量＝(-0.023*t 0.67)*n}，n为纵向龙筋背烧根数；结合计测甲板变形量f的情况，横向梁全部背烧，纵向龙筋背烧根数n规定为同梁的总数相同，使得甲板收缩量稳定；选择背烧龙筋两侧单元格甲板变形量f一般超过平均变形值。
50.s30，如图7所示，甲板变形校正—单元格校正：甲板变形校正为单元格逐个进行，顺序规定为从分段中央向四周辐射进行。
51.单元格校正为点状加热，加热前先对单元格甲板使用顶升预应力，在分段的下方，使用油泵加套筒配合，对甲板单元格中央点顶升；单元格测量变形量f为凸且≥0mm时，套筒端部顶靠甲板后顶升4～6mm(本实施例取5mm)；单元格测量变形量为凹时，套筒端部顶靠甲板后再向上顶升12～18mm(本实施例取15mm)；实施顶升预应力主要使单元格甲板表面张力从中央向四周均匀分布，并且使单元格甲板点状校正后平面度有一定的裕度。
52.而后使用烘枪对单元格进行多点加热，使用“米/圆”法校正。首先将单元格甲板虚拟出对称设置的“米”字及若干同心“圆”，“米”和“圆”的重心重合，单元格加热点位于“米”字与各个同心“圆”的交点位置，按图示路径顺序进行加热；
53.加热点的直径d＝8t/10 10(t为主板厚度，单位mm)，相邻同心圆之间的半径差，即间距a＝d-4f/10 150(f为主板单元格变形量，单位mm)，同一圆上的相邻两加热点间距a’≥
2a时，在其中间增加加热点；枪头距表面高度及加热温度同线状加热要求；为满足单人化作业需求，规定甲板点状加热到火焰温度时，正面跟踪水冷；点状加热后撤除顶升力。
54.步骤s40，如图8所示，龙筋校正：
55.此类甲板纵向龙筋使用不等边角钢，分段焊接后，在一个肋距范围内角钢腹板产生向下的挠曲变形及面板旁弯，甲板较正后龙筋的变形量会加大，部分可能会超过要求；
56.因此，采用“三角形”法校正：在分段下部使用烘枪对龙筋面腹板采用三角形形状加热，跟踪水冷，龙筋腹板在腹板下侧加热，而龙筋面板在面板朝向侧进行，面腹板加热位置要求偏差130～170mm(本实施例取150mm)；
57.面腹板弯曲量3～6mm时，一个肋距范围内校正两火(间距l’约1.6m)，即两个校正点；面腹板弯曲量≥6mm时，校正3～5火(间距l’在0.5～1m)；加热三角形高度h’＝20～25mm，宽度b≤20mm，枪头距表面高度及加热温度同线状加热要求；
58.检验采用张棉线或者激光线比对。通过以上校正工艺参数量化，确保校正后龙筋直线性，使龙筋校正引起纵向收缩量在设定范围，收缩量引起甲板二次变形量极小。
59.步骤s50，如图9所示，横梁校正：
60.横向梁均为t型组合材，校正基本方法同s40龙筋校正，区别在于：
61.第一，通过可变高度支撑使梁的挠度向上增加 3～5mm；
62.第二，面腹板同时校正，位置相同，校正位置避免在梁的腹板slot孔下方；
63.第三，面板“三角形”法校正改成圆点状校正，加热直径d’为面板宽度1/2，这样可避免面板因校正产生旁弯；
64.第四，腹板“三角形法”校正时，加热宽度b’同面板加热点直径d’，高度h’小于腹板1/2高度；
65.第五，横梁一般校正三点，校正点的间距3～5m(本实施例取4m)，当可变高度支撑端部与横梁面板不受力即可判定达到校正效果，如果校正效果不明显，可通过增加点来实现；
66.横梁的这种校正方法确保梁的挠度，同时增加了甲板表面张力，对甲板变形量控制有利。
67.s60，完工检查：
68.整个甲板的校正过程，先对甲板单元格平面度确保，再对甲板区域平面度确保，最后对甲板整体平面度保证，校正结束时对以上过程量进行检测，个别点未达要求再处理。
69.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。