第三章船体建造检验第一节放样和号料检验一、放样检验(一)概述船体放样是在船体建造过程中,根据设计图样,将船体型线及结构按一定比例进行放大,以获得光顺的线型及构件在船体上的正确位置、形状和尺寸,为后续工序提供施工依据的过程。船体放样是船舶建造过程中的首道工序。船体放样有如下一些类别:1.按方法分类的类别(1)实尺放样。实尺放样是在放样间将设计型线及结构件放大到1:1的实际尺寸的放样方法。该方法历史悠久,它的操作不需要设备,只要配备较大的放样间、样条及绘图器具即可,其放样方法易于掌握,但由于操作时工作效率低,且型线在船体建造期间保留时间长,放样间占地利用率低,不适应造船业发展的需要而正在逐渐被数学放样所取代。(2)比例放样。比例放样是在比例放样台上,将设计的型线及结构件按1:5或1:10等比例进行放样的方法。该方法绘图精度要求很高,需配备高精度的比例尺,由于操作时要在放大镜下工作,故劳动强度未见减轻,虽放样间面积可减少3/4,又可节约实样样板,但用该方法号料必须配备投影号料设备或光电踊跃气割机,且气割得到的零件尺寸精度又较低,故在数控气割机未应用前,比例放样曾在个别船厂使用过,近年来已被淘汰。(3)数学放样。数学放样是采用电子计算机技术,以数学计算方法,输出数据及绘图的放样方法。由于其计算速度快且绘图精度高,而被造船、验船及用船部门所接受,它是现代造船最先进的放样技术。2.按内容分类的类别(1)型线放样。型线放样是根据设计型线图、型值表及首、尾柱图,将船体型线按较大比例或实际尺寸进行的放样。首制船型线图的型线光顺工作,如采用数学放样方法进行光顺,通常必须先用手工作图方法将设计型线图以1:10或1:20的比例放大,以纠正设计图纸中的错误尺寸和贯彻设计者的意图进行型线光顺,从而获得可供电子计算机所接受的初光顺型值表。(2)结构放样。结构放样是将船体构件、外板、甲板等展开成实际形状及根据需要制作结构样板、样条或样箱的放样。结构放样工作的顺序按结构排列、外板缝排列、零件放样三道工序进行。船体放样是经船体基本设计、详细设计、生产设计三个阶段后,船体开工投料前的关键工序。由于放样工序能首先发现设计图样中的错误及工艺不合理处,并妥善加以解决,故放样工序不仅是设计意图的体现,而且是对设计质量的检验、完整与提高。由于生产设计绘制的分段工作图及提供的数据表能供直接号料加工,故现代化的船体设计体制已把放样工序称入生产设计工作的范围。由此可见,船体放样工序的工作质量,它所提供的作为施工依据的大量数控气割电算信息、号料样板及零件配套表,直接影响船体建造质量,是至关重要的。由于数学放样的结果都贮存在计算机磁盘内,除非通过绘图机绘图能看出图形的明显差错外,一般难以检验,故对数学放样的工作质量主要采用在计算机终端屏幕上显示图形,用人工校对的方法进行检查。本节主要介绍手工放样检验。对于数学放样检验,除上述计算机终端屏幕检查外,其它均按手工放样要求。(二)检验前应具备的条件船体放样检验员首先应了解船体图样中所标注的含义,见表3-1。表中涉及主尺度方面的含义见第七节。检验员还应从生产设计企业标准中了解船体零件编码的含义。表3-1船体图样基本符合船体放样检验员其次必须掌握放样工应知应会的全面知识,并熟知各种不同操作方法的完工精度与效益,还应了解加工设备的加工能力。最后要通阅所验船舶的型线图、基本结构图、外板展开图、肋骨型线图、横剖面图、尾柱图、构件理论线图、分段划分图及船体建造施工要领等。对每只分段的检验依据是分段工作图。检验员应准备好计算器、钢皮卷尺、直尺、三角板、量角器、圆规和粉线等。对采用激光经纬仪划基线完工后的直线度及外板展开后的图形正确性的检验,通常采取在放样工操作时加强现场监视的方法给予一次性认可。(三)检验程序、内容和方法放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法,见表3-2。表3-2放样检验程序、项目、内容、精度标准和方法程序号检验项目检验内容精度标准(注)检验方法标准允许1格子线(比例1:1)基线直线度≤0.5≤1.0在用激光经纬仪划线时参与监视水线、站线、纵剖线组成的格子线的矩形度±1.0±2.0每一格子用对角线等长法检验,测量其差值2站线型线图(1:10或1:20初光顺船体总长,垂线间长、型宽、型深≤0.5≤0.51:20型线图上测量值应与型线图主尺度值相符型线各投影点的吻合≤1.5≤3.0抽查部分点作三面投影型线光顺光顺和顺目视光顺,不良处作斜切线检验3肋型线图(1:1)型宽、型深偏差≤1.0≤1.5用放样间的钢卷尺测量梁拱、脊弧偏差±1.0±2.0由完工型线图肋位插值取得肋骨型线光顺和顺目视光顺,不良处作斜切线检验4首尾部型线外形轮廓线见右见右与型线图尺寸相符首部型线(包括首柱图)光顺和顺按首圆弧半径级差线、角点、切点线的顺序验三根线的光顺尾部型线光顺和顺尾部型线应与尾柱外形光顺首尾部水线光顺和顺目视光顺5结构排列结构位置线、结构尺寸偏差≤1.0≤1.5按船体分段工作图检验理论线位置正确正确按船体构件理论图检验起终点肋位、纵骨号、工艺符合完整完整按船体分段工作图检验舭龙骨起终点位置偏差≤1.5≤2.5按肋型线图和舭龙骨结构图6外板缝排列排板宽度规格宽规格宽按外板展开图、肋型线图,板宽尖满足龙骨底板、舷顶列板、加厚板要求,且考虑工艺余量,纵缝命名合理外板编码代号与纵缝命名正确正确7零件放样每块外板展开图正确正确1.是否加放工艺余量2.“菱形板”及“扫帚形板”展开方法的正确性。纵横构件样板或草图尺寸偏差≤1.0≤2.0注意纵横构件的连续与间断肋骨、横梁、纵骨、扶强材规格与长度及端头形状样板正确正确注意弯曲形肋骨、绷骨要放加工余量甲板、内底板、平台板、舱壁等拼板草图,钢板自选号、厚度、尺寸、工艺符号等正确正确拼板草图应按构架安装面绘图,注意与前后分段焊缝对齐、节约用材及按钢板规格用料8加工样板、样箱及铸件样板三角样板、首尾柱加工样板偏差≤1.0≤1.5三角样板上要注明余量边缘位置肋骨、纵加工铁样或型值偏差≤1.5≤2.5肋位号、纵骨号、断线位置正确外板加工样箱外形偏差≤1.5≤3.0凡有折边、折角的内卡样板,折边折角处不能制成尖角其它加工样板及铸件样板偏差≤1.0≤2.09胎架放样胎架模板草图尺寸偏差≤1.5≤2.5草图拼板后能划出该肋位型线胎架划线样板、支点式胎架高度偏差≤1.0≤1.5应按型线扣除板厚,且应包括工艺要求设反京戏形的数值10分段划线样条或划线草图样条或草图上结构线完整位置正确,尺寸偏差≤1.5≤2.5按分段工作图检验11载重线标志、吃水标志样板划线样板、载重线标志样板尺寸偏差≤0.5≤1.0按载重线标志和水尺图与1:1的肋骨型线图检验12舭龙骨、护舷材、舷墙、烟囱等样板或草图。舭龙骨要增加定位划线样条及安装角度样板,尺寸偏差≤2.0≤3.0按船体线型和相应图样检验注:本章中表列精度等级的水平见第八章说明。(四)检验注意事项1.检验员要认真检查分段工作图中的工艺(符号)要求的贯彻是否落实。2.船体建造施工要领中规定的各分段基准线应标注在放样所提供的零件号料信息资料内。3.型线图、型值表检验要点(1)船体垂线长、设计水线长、型宽、型深等主尺度不得修改。对于船体总长,由于型线图往往忽视首尾柱伸出上甲板和舷墙外倾的影响,因此型线图的船体总长在放样完工后,常要作修正。(2)中横剖面形状、中线面上首尾柱外形不得修改。(3)型值修改值通常不超过型线图缩小的倍数(如比例为1:50,则修改的数值通常不超过50mm)。且型值修改以加大体积为宜。(4)检验载重水线的首尾部进水角与出水角及其端部的圆弧线与该处水线的光顺性。4.站线型线图初光顺检验要点:(1)横剖面站线型线图中,在非平行中体处站线与上甲板边线不得相交于型宽处,致使舷顶列板伸出上甲板造成船宽超出型宽,因此舷顶列板的上口线必须参加站线初光顺。(2)尾轴出口处型线必须与尾柱(通常用铸钢件)外形光顺连接。(3)对无平行中体的型线图,由于通常分前后两大段放样,必须注意中部前后型线的光顺。(4)龙骨折角线在首尾处与通常呈圆弧型的首尾柱连接处的方与圆光顺过渡问题。(5)对型线光顺有疑问区域应切取斜切线检验其和顺性。(6)注意主船体、上层建筑、甲板室和全船舷墙等结构图中,涉及船体外形光顺部分的结构相互连接的合理性。5.结构排列检验要点:(1)由于有的船体结构节点采用搭接肘板且具体结构因船而异,致使船体构件理论线难以有统一的标准。检验员要依据所验船舶的“船体构件理论线图”检查其理论线绘制的正确性,尤其要注意每个肋位面及各纵向结构面理论线的一致性。(2)对图样要求纵骨垂直外板的纵骨架式船体结构,应注意其纵横构件连接节点的合理性及舷侧纵桁与平台等结构连接的连续性。6.外板缝排列检验要点(1)了解“船体材料订货明细表”中钢材规格,并落实供应部门已到货钢材规格情况。(2)外板纵缝排板宽度应按“外板展开工作图”检验钢材规格宽度能否满足加放余量要求。(3)为提高钢材利用率,外板排板宽度在满足数控气割与火工弯板宽度的要求下,尽可能用足钢板宽度或1/2宽度。(4)船体平板龙骨、舷顶列板及首、尾柱板的宽度不得小于外板展开工作图或首、尾柱图要求,但其中首、尾柱图的横向与纵向弯度又决定了它的宽度与分段长度不宜太长。(5)外板纵缝应尽可能与相应的肋骨型线正交,以提高钢材利用率。7.分段零件放样检验要点(1)样板与草图必须以构件安装面为正面制作与绘图,且应写清工程编号、分段号、构件名称、编码号、厚度、材料牌号、肋位号、纵骨号等。横向构件需再注明内外、上下、左右,纵向构件注明首尾、上下、左右等。(2)上层建筑波形纵壁板,若波形间距取肋距尺寸,则其展开尺寸应预先备料试压,待测量试样的波形间距后确定。(3)上层建筑、甲板室结构图上所注梁拱值是指船的中横剖面处甲板的横向拱度。8.载重线标志与吃水标志检验要点,参见本章七节所述。二、号料检验(一)概述船体零件号料中根据船体放样提供的样板、样棒或草图的形状和尺寸,在板材或型材上划出船体零件的实际形状与标记各种施工符号的过程。号料方法有手工号料、数控号料、电印号料、投影号料、感光号料和电传真号料等。手工号料是手工用划线工具与记号笔进行划线工作。数控号料是利用数控气割机在板材上进行号料的方法,号料时金属或塑料粉末在氧气的吹浮和裹夹下从割炬的喷嘴中喷出,同时被熔化和烧结在钢板上呈现出清晰的线条。电印号料是将光电粉末在投影室内撒在钢板上,进行投影曝光,利用粉末的光敏特性产生静电潜像,再经过显影、定影等处理,使投影图形和各种加工符号显印在钢板上的号料方法。电印号料、投影号料与上述的比例放样一样,近年来已被淘汰。手工号料虽是最原始的方法,但对形状简单的零件,采用手工号料仍不失为较有效的方法,因此保留至今。数控号料通常借助于数控气割机兼有的号料功能完成。数控气割机是按数字程序控制自动气割板材且是成对气割,所以是目前兼号料与加工功能于一机的最先进的气割机械。国外造船气割的热源已改用氧-丙烷混合气体,气割的方法已由等离子切割(物理切割方法)代替混合气体气割(化学切割方法),以加快切割速度,减少切割变形,又能切割高熔点的金属和大厚度的板材。号料作业属于放样工序范畴。手工号料是依样将尺寸与符号完整地标记到板材或型材上。数控号料喷线后的标记工作还需要手工配合,因此作业者需认真、负责地号料,号料差错不但造成钢材损失,而且影响分段完工的进度与质量。船体结构的第一块钢板号料之日被认定为该产品开工的日期,亦是产品订合同、安排生产计划及船东分期付款协议的考核日期之一。(二)检验前应具备的条件号料检验工作通常由放样检验员兼任。号料检验员必须了解号料工艺符号的种类与定义。对此,虽然在《CB3194船体建造工艺符号》中有号料工艺符号的规定,但该标准中的某些符号在各造船厂未统一执行,因此检验员必须掌握所在船厂号料工艺符号的企业标准。检验员还应掌握对于高强度钢号料的检验,其标记应采用彩色记号笔。通常对钢级为A32、D32、E32钢材用黄色记号笔,对钢级为A36、D36、E36钢材用红色记号笔。号料质量的优劣主要取决于号料