CN111619756A - 一种lng加注船建造中控制结构变形和精度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，所述的LNG加注船货舱内部为八面体结构，在液货舱内安装有用于储存LNG的液罐和放置液罐的C型鞍座，该方法先统一船体基线和液罐底座的安装基准线，再设计液罐底座的焊接安装节点，底座面板上的扁钢和底座的装焊方式，确定数字化测量场后，确定舷侧分段搭载方式，并在船体合拢阶段根据液罐实际尺寸进行变形控制和精度控制，确保对接扁钢和楔形插座底座的安装到位。本发明的方法控制加注船货舱的船体结构变形和精度尺寸，满足后续液灌安装的相关精度要求，减少结构返修工作。

Description

一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法
技术领域
本发明涉及船舶建造，特别涉及到一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法。
背景技术
LNG作为一种清洁能源，在节能减排，尤其是硫化物、氮化物排放方面优势明显。已经受到了航运业越来越多的关注。随着大量以LNG为动力的船舶投入使用，LNG加注船的市场也应运而生。
对于LNG加注船来说，其货舱的内部为8面体结构，由于内部节点形式众多，建造过程中精度控制难点较大。同时货舱内部需安装液灌存储系统，该液灌尺寸较大且为外购件，船厂无法对液灌尺寸进行调整，所以对船体结构变形和精度控制提出了更高的要求。若不切实注意这个现实问题，控制好建造过程中船体结构的变形和偏差等传统问题，可能导致液灌无法正常安装。其后果往往是返工或者液罐退货，影响工期，造成成本增加。
因此，我们在该型船的设计和建造阶段，应重点注意和解决船体结构的变形控制和建造精度控制问题，避免出现无法液罐安装或安装偏差问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法。采用本发明的控制结构变形和控制精度的方法，要能够密切关注实际液罐的尺寸精度与船体上货舱的建造匹配关系，做到外购件和船体建造的设计与实践的差异，做到紧密配合，控制船体结构变形和精度尺寸，满足后续液罐安装的精度要求，减少结构返修工作。
为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：
一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，所述的LNG加注船货舱内部为八面体结构，在液货舱内安装有用于储存LNG的液罐和放置液罐的C型鞍座，其特征在于，该方法包括有如下步骤：
第一步，设置基准线，所述的液罐为外购的大尺寸构件，以船体中心线作为基线控制，统一船体基线与液罐底座的安装基准线；
第二步，设置圆形液罐底座的焊接方式，焊接时防止超差变形，并在上口采取反变形措施以控制焊接变形；
第三步，设置底座面板上的扁钢及楔形插座底座的装焊方式，明确底座面板上的扁钢及楔形插座底座的安装阶段，确定在船体分段合拢装焊后，对整舱成型精度进行测量，对底座的实际安装位置进行复验，修正安装位置线后进行安装；
第四步，明确LNG加注船货舱区域的分段要以统一的基准线进行搭载，将C型舱鞍座的实际安装位置，作为总装搭载阶段的定位基准线；
第五步，确定船坞搭载的数字化测量场，在搭载场地四周树立精度测量标靶，在搭载区域形成统一的精度基准控制网，分段搭载开始后即按照首制分段在精度基准控制网内的位置进行定位和坐标确认，后续搭载分段定位作业根据场地四周的旋转标靶所形成的控制网进行，实现数字化搭载；
第六步，确定舷侧分段的搭载方式，确定舷侧分段的基准线与底部分段保持一致，参照底部分段鞍座的安装位置进行定位，保证左右舷搭载的同面度，防止舷侧分段舭部出现下垂，舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态，在舷侧分段液罐底座位置处做特别加强；
第七步，在船台合拢阶段控制对液罐尺寸进行控制，获取液罐建造完成后的实际尺寸，根据实际尺寸与设计尺寸的偏差情况控制货舱的整体成型，调整船体搭载的精度，修正基线基准和鞍座的位置后再进行合拢作业，初步放置液罐，根据放置后液罐的测量数据调整液罐底座的上部结构，使其上下位置与底部分段的液罐底座对接缝相匹配；
第八步，安装对接扁钢以及楔形插座底座，该扁钢以及楔形插座底座为连接船体结构与液罐固定支座和液罐滑动支座的连接件，电焊完成货舱船体结构，对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据测量的中心线，划定液罐固定支座和滑动支座的安装位置。
在所述第一步中，液罐底座在分段结构施工时保持左右水平，且与船体基线平面和船中心线面两个方向垂直。
所述第二步中，须在开坡口处的角焊缝应开出坡口，反变形措施是指在上口位置留有10mm的焊接收缩空间。
所述第四步中，保证货舱整体尺寸的同时，要保证两组C型舱鞍座之间的间距，使精度偏差小于5mm。
所述第五步中，实现数字化搭载是实现了基准虚拟化，将实际的搭载作业在电脑中进行模拟，配合搭载软件实现搭载作业虚拟化和数字化。
所述第六步中，保证左右舷搭载的同面度，是指左右舷误差不大于1mm，通过在平边线区域内增设油泵支撑座，便于舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态。
所述的第六步中，舷侧分段有液罐底座的肋位号及其附近左右舷应作特别加强，防止船体下水时，大开口货舱出现变形而影响液罐底座和液罐进舱，所述的特别加强是指在宽度方向设置贯通的刚性加强件，该刚性加强件为不字型。
所述的第七步中，船台合拢阶段货舱的整体成型控制要与液罐的实际制作尺寸相匹配，与液灌制造厂家进行数据信息交流，根据液灌可能出现的精度偏差，对船体搭载精度要求进行修正，以保证整个工程的顺利进行。
所述的第七步中，液罐底座的上部结构，根据液罐完工后的测量数据，在船台搭载阶段进行调整，其上下位置应与底部分段的液罐底座对接缝相匹配。
所述的第八步中，货舱船体结构电焊完成后，使用全站仪对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据液罐底座开出中心线及角尺线，将划出的角尺线与液罐固定支座和滑动支座的中心线对齐，参照液罐实测数据，对角尺线进行调整，然后安装对接扁钢以及楔形插座底座。
基于上述技术方案，本发明专利LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法经过实践应用取得了如下技术效果：
本发明专利的控制结构变形和精度的方法，针对的是LNG加注船上货舱内巨大液罐的安装问题，做到船舶建造中节点控制、变形和精度控制要与外购的液罐进行配合，通过基准线的选用和控制，相关分段和支撑部件的施工设计和精度控制，做到完美配合，确保尺寸和精度符合设计要求也符合实测要求，提高了施工效率，避免了以往的返工操作。经过数艘LNG加注船的应用，减少返工操作，节约生产成本，并且还产生了巨大的经济效益。
附图说明
图1是本发明一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法的操作流程图。
图2是LNG加注船建造中液罐的固定支座与船体液罐固定底座的连接形式示意图。
图3是LNG加注船建造中液罐的滑动支座与船体液罐固定底座的连接形式示意图。
具体实施方式
下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法做进一步阐述，以求更为清楚明了地理解其实现方式，但不能以此来限制本发明专利的保护范围。
本发明是一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，所述的LNG加注船货舱内部为八面体结构，在液货舱内安装有用于储存LNG的液罐和放置液罐的C型鞍座，通过控制分段搭载的基准线和精度标准，来确保实际液罐与船舶建造做到完美配合。
如图1所示，本发明的方法包括有如下详细步骤：
第一步，设置基准线，所述的液罐为外购的大尺寸构件，以船体中心线作为基线控制，统一船体基线与液罐底座的安装基准线。其中，液罐底座在分段结构施工时保持左右水平，且与船体基线平面和船中心线面两个方向垂直。
第二步，设置圆形液罐底座的焊接方式，焊接时防止超差变形，并在上口采取反变形措施以控制焊接变形，须在开坡口处的角焊缝应开出坡口，反变形措施是指在上口位置留有10mm的焊接收缩空间。
第三步，设置底座面板上的扁钢及楔形插座底座的装焊方式，明确底座面板上的扁钢及楔形插座底座的安装阶段，确定在船体分段合拢装焊后，对整舱成型精度进行测量，对底座的实际安装位置进行复验，修正安装位置线后进行安装。
第四步，明确LNG加注船货舱区域的分段要以统一的基准线进行搭载，将C型舱鞍座的实际安装位置，作为总装搭载阶段的定位基准线，保证货舱整体尺寸的同时，要保证两组C型舱鞍座之间的间距，使精度偏差小于5mm。
第五步，确定船坞搭载的数字化测量场，在搭载场地四周树立精度测量标靶，在搭载区域形成统一的精度基准控制网，分段搭载开始后即按照首制分段在精度基准控制网内的位置进行定位和坐标确认，后续搭载分段定位作业根据场地四周的旋转标靶所形成的控制网进行，实现数字化搭载。这里的实现数字化搭载是实现了基准虚拟化，将实际的搭载作业在电脑中进行模拟，配合搭载软件实现搭载作业虚拟化和数字化。
第六步，确定舷侧分段的搭载方式，确定舷侧分段的基准线与底部分段保持一致，参照底部分段鞍座的安装位置进行定位，保证左右舷搭载的同面度，防止舷侧分段舭部出现下垂，舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态，在舷侧分段液罐底座位置处做特别加强。保证左右舷搭载的同面度，是指左右舷误差不大于1mm，通过在平边线区域内增设油泵支撑座，便于舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态。舷侧分段有液罐底座的肋位号及其附近左右舷应作特别加强，防止船体下水时，大开口货舱出现变形而影响液罐底座和液罐进舱，所述的特别加强是指在宽度方向设置贯通的刚性加强件，该刚性加强件为不字型。
第七步，在船台合拢阶段控制对液罐尺寸进行控制，获取液罐建造完成后的实际尺寸，根据实际尺寸与设计尺寸的偏差情况控制货舱的整体成型，调整船体搭载的精度，修正基线基准和鞍座的位置后再进行合拢作业，初步放置液罐，根据放置后液罐的测量数据调整液罐底座的上部结构，使其上下位置与底部分段的液罐底座对接缝相匹配。船台合拢阶段货舱的整体成型控制要与液罐的实际制作尺寸相匹配，与液灌制造厂家进行数据信息交流，根据液灌可能出现的精度偏差，对船体搭载精度要求进行修正，以保证整个工程的顺利进行。液罐底座的上部结构，根据液罐完工后的测量数据，在船台搭载阶段进行调整，其上下位置应与底部分段的液罐底座对接缝相匹配。
第八步，安装对接扁钢以及楔形插座底座，该扁钢以及楔形插座底座为连接船体结构与液罐固定支座和液罐滑动支座的连接件，电焊完成货舱船体结构，对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据测量的中心线，划定液罐固定支座和滑动支座的安装位置。在货舱船体结构电焊完成后，使用全站仪对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据液罐底座开出中心线及角尺线，将划出的角尺线与液罐固定支座和滑动支座的中心线对齐，如图2和图3所示，其中显示出来了液罐的固定底座与滑动支座及固定支座的位置关系，图中1是液罐的固定底座，2是固定支座，3是滑动支座，参照液罐实测数据，对角尺线进行调整，然后安装对接扁钢以及楔形插座底座。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (10)

1.一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，所述的LNG加注船货舱内部为八面体结构，在液货舱内安装有用于储存LNG的液罐和放置液罐的C型鞍座，其特征在于，该方法包括有如下步骤：
第一步，设置基准线，所述的液罐为外购的大尺寸构件，以船体中心线作为基线控制，统一船体基线与液罐底座的安装基准线；
第二步，设置圆形液罐底座的焊接方式，焊接时防止超差变形，并在上口采取反变形措施以控制焊接变形；
第三步，设置底座面板上的扁钢及楔形插座底座的装焊方式，明确底座面板上的扁钢及楔形插座底座的安装阶段，确定在船体分段合拢装焊后，对整舱成型精度进行测量，对底座的实际安装位置进行复验，修正安装位置线后进行安装；
第四步，明确LNG加注船货舱区域的分段要以统一的基准线进行搭载，将C型舱鞍座的实际安装位置，作为总装搭载阶段的定位基准线；
第五步，确定船坞搭载的数字化测量场，在搭载场地四周树立精度测量标靶，在搭载区域形成统一的精度基准控制网，分段搭载开始后即按照首制分段在精度基准控制网内的位置进行定位和坐标确认，后续搭载分段定位作业根据场地四周的旋转标靶所形成的控制网进行，实现数字化搭载；
第六步，确定舷侧分段的搭载方式，确定舷侧分段的基准线与底部分段保持一致，参照底部分段鞍座的安装位置进行定位，保证左右舷搭载的同面度，防止舷侧分段舭部出现下垂，舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态，在舷侧分段液罐底座位置处做特别加强；
第七步，在船台合拢阶段控制对液罐尺寸进行控制，获取液罐建造完成后的实际尺寸，根据实际尺寸与设计尺寸的偏差情况控制货舱的整体成型，调整船体搭载的精度，修正基线基准和鞍座的位置后再进行合拢作业，初步放置液罐，根据放置后液罐的测量数据调整液罐底座的上部结构，使其上下位置与底部分段的液罐底座对接缝相匹配；
第八步，安装对接扁钢以及楔形插座底座，该扁钢以及楔形插座底座为连接船体结构与液罐固定支座和液罐滑动支座的连接件，电焊完成货舱船体结构，对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据测量的中心线，划定液罐固定支座和滑动支座的安装位置。
2.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，在所述第一步中，液罐底座在分段结构施工时保持左右水平，且与船体基线平面和船中心线面两个方向垂直。
3.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述第二步中，须在开坡口处的角焊缝应开出坡口，反变形措施是指在上口位置留有10mm的焊接收缩空间。
4.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述第四步中，保证货舱整体尺寸的同时，要保证两组C型舱鞍座之间的间距，使精度偏差小于5mm。
5.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述第五步中，实现数字化搭载是实现了基准虚拟化，将实际的搭载作业在电脑中进行模拟，配合搭载软件实现搭载作业虚拟化和数字化。
6.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述第六步中，保证左右舷搭载的同面度，是指左右舷误差不大于1mm，通过在平边线区域内增设油泵支撑座，便于舷侧分段高低位置的定位以及根据测量数据随时调整高低状态。
7.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述的第六步中，舷侧分段有液罐底座的肋位号及其附近左右舷应作特别加强，防止船体下水时，大开口货舱出现变形而影响液罐底座和液罐进舱，所述的特别加强是指在宽度方向设置贯通的刚性加强件，该刚性加强件为不字型。
8.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述的第七步中，船台合拢阶段货舱的整体成型控制要与液罐的实际制作尺寸相匹配，与液灌制造厂家进行数据信息交流，根据液灌可能出现的精度偏差，对船体搭载精度要求进行修正，以保证整个工程的顺利进行。
9.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述的第七步中，液罐底座的上部结构，根据液罐完工后的测量数据，在船台搭载阶段进行调整，其上下位置应与底部分段的液罐底座对接缝相匹配。
10.根据权利要求1所述的一种LNG加注船建造中控制结构变形和精度的方法，其特征在于，所述的第八步中，货舱船体结构电焊完成后，使用全站仪对液罐鞍座面板的半径值进行精度测量，根据液罐底座开出中心线及角尺线，将划出的角尺线与液罐固定支座和滑动支座的中心线对齐，参照液罐实测数据，对角尺线进行调整，然后安装对接扁钢以及楔形插座底座。
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