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1800TEU集装箱船船体生产设计(货仓区域)毕业论文

 2020-02-18 12:02  

摘 要

本报告针对1800TEU集装箱船主船体的生产设计进行了讲解。本次设计的指导思想是根据相关要求,在船体说明书及各类图纸等相关资料的指导下,了解本船的结构形式以及船体特点。结合生产实际,按照生产设计基本流程,根据船舶特点和船舱生产条件,将理论与实践相结合,完成主船体总体生产设计,主要内容即完成重量估算和分段划分,以及货仓指定分段建造方案的设计、船台安装定位、船台工时计算、船台装焊工艺等一系列的工作。学习并利用生产设计系统tribon对货仓区域横舱壁部分进行了建模出图。

关键词:;生产设计;集装箱船;舟山船厂;Tribon

Abstract

This report explains the production design of the main hull of 1800TEU container ship. The guiding principle of this design is to understand the ship's structural form and hull characteristics under the guidance of hull specifications and various drawings. Combining with production practice, according to the basic process of production design, according to ship characteristics and cabin production conditions, combining theory with practice, complete the overall production design of the main hull, the main content is to complete the weight estimation and partition, as well as the design of the warehouse designated subsection construction planand a series of work such as,the division of sections, the construction of sections, the installation and positioning of the berth, the calculation of the working hours of the berth, the loading and welding process of the berth are completed. Learning and using the production design system TRIBON to model the transverse bulkhead of the warehouse area.

Key Words:container ship;production design;Zhoushan Shipyard;Tribon

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 本文研究的主要内容和方法 1

第2章承造厂生产条件及设计产品概述 2

2.1 承造厂生产条件概述 2

2.1.1 承造厂背景 2

2.1.2 承造厂设备能力 2

2.2 产品概况 2

2.2.1 1800TEU集装箱船主尺度 2

2.2.2 1800TEU集装箱船主要参数 2

2.3本船结构特点和建造难点 3

2.3.1结构特点 3

2.3.2建造难点 3

第3章毕业设计任务书分析 5

3.1 任务书分析 5

3.2 毕业设计指导思想 5

第4章主船体建造方案 6

4.1 主船体建造方案及选择原则 6

4.1.1 建造方案原则 6

4.1.2 先进性指标量化分析 6

4.2 船体建造方案初步确定 8

4.3备选方案概述 8

4.4建造方案择优及其论述 8

第5章 分段划分方案 9

5.1 分段划分原则 9

5.2全船理论重量估算 9

5.3分段划分方案及备选方案 10

5.3.1货舱双层底分段 10

5.3.2货舱舷侧分段 11

5.3.3横舱壁分段 11

5.3.4机舱区域 12

5.3.5艏部分段 13

5.3.6艉部分段 13

5.3.7备选方案简述 14

5.4分段方案择优 14

第6章 横舱壁分段建造方案 15

6.1工艺装备 15

6.1.1平台 15

6.1.2胎架 15

6.2建造基面 15

6.3建造工艺流程 15

6.4接头形式 16

6.5临时加强方法 17

第7章 船台安装工艺及工时计算 18

7.1船台总装的准备工作 18

7.1.1 船台的准备工作 18

7.1.2 船体的准备工作 18

7.2 船台余量布置 18

7.3 船台吊装顺序 19

7.4 工时计算 20

7.5密性试验 20

第8章 T06C建模出图 22

8.1 Tribon简介与应用 22

8.1.1Tribon 建模 22

8.2 组立图出图 24

第9章 结语 25

参考文献 26

致谢 27

附录 28

第1章 绪论

1.1 选题背景

集装箱船舶与油船、散货船并列世界三大专业化船舶。随着世界经济和国际贸易的稳步增长,全球的集装箱运输保持着大幅度增加。集装箱船可分为全集装箱船和半集装箱船两种,它的结构和形状跟常规货船有明显不同。集装箱海上运输作为一种先进的现代化运输方式,具有“安全、优质、快速”等优势,目前已成为国际海上运输最为主要的运输方式之一。

本次毕业设计针对1800TEU集装箱船,对我来说是第一次将理论在公司里投诸实践中,意义重大。在这次实习期间,我们将从整个船舶建造流程入手,由翻译外文文献开始,到主船体重量估算、分段划分图、外板展开图绘制、全船搭载工时计算、装配流程图、建模培训、分段建模最后到拉装配出图。真正意义上参与一个完整的流程的意义相当之大,纸上得来终觉浅,当按照杨帆集团给出的计划一步步前进,认识到很多流程需要和建造,涂装和设计等部门各方面商讨决定,工期也是要多方面考虑,设备的限制尤为重要。实际使用的建造方法要根据船厂的实际设备和工人来决定,分段的划分也必须从多方面下手。这次学校和扬帆集团刚给我们提供这次机会,我们也是抱着能真正学习到能适用于实际造船过程的知识的心态来实习。不论今后是参加工作还是继续深造,想必这次实习会增长许多阅历和知识,必定受益匪浅。

1.2 本文研究的主要内容和方法

针对1800TEU集装箱主船体,先充分查阅中外相关资料,结合承造厂生产实际和船体特点,提出一套可行的船舶建造方案。提出方案后利用公司的建模软件进行对自身任务的典型分段建模出图以完成货仓指定分段的生产设计。

本文主要对生产设计的各个阶段进行了说明。首先对于建造的船舶和承造的舟山船厂进行了介绍;详细介绍对全船重量估计的方法及过程;讨论并提出可行的主船体建造的优良方案;确立建造方案的基础上确定主船体的可行的符合大部分条件要求的分段划分方案;划分方案确定后,提出装配方案进行比较选优,依据方案计算得到的工时多少盒工艺难度多少择优;最后完成指定的横舱壁分段的详细建造的生产设计。

第2章承造厂生产条件及设计产品概述

2.1 承造厂生产条件概述

2.1.1 承造厂背景

舟山扬帆船舶设计院及其船舶建造场地占地广阔,位处舟山普陀区沈家门对岸的鲁家峙岛,拥有相当的海岸线和两座船坞。拥有完善的造船所需各类设备和场所。可承接各类船舶的建造工作,除此外也可进行修理和拆解工作。但是由于场地设备的限制舟山船厂无法承接过大船舶的建造。舟山扬帆船舶设计院有着良好热情的工作氛围,对实习生的指导和影响也很大,有许多优秀的人才在设计室和轮机室等部门工作。有很强的设计和创新建造船舶的能力。

2.1.2 承造厂设备能力

舟山船厂对于造船的基础设备和各类焊接装备和运输装备都配备齐全。

详情见《附录A承造厂设备能力》。

2.2 产品概况

2.2.1 1800TEU集装箱船主尺度

表2.6 主尺度参数

总长 Loa

172m

垂线间长 Lpp

164m

型宽 B

28.4m

型深 D

14.2m

设计吃水 d

8.5m

结构吃水 d1

9.5m

设计吃水载重量

abt.19150t

结构吃水载重量

abt.23150t

2.2.2 1800TEU集装箱船主要参数

表2.7 集装箱容量

甲板装箱量

1106TEU

货舱装箱量

668TEU

总装箱量

1774TEU

甲板冷冻箱插排数量

292TEU

货舱冷冻箱插排数量

200TEU

总冷冻箱插排数量

492TEU

表2.8 主机、航速及其他

主机型号

MAN B&W 6S60ME-C10.5 , Tier II

最大输出功率

14940KW

此时转速为

105r/min

合同最大输出功率

11150KW

此时转速为

99r/min

常用输出功率(合同最大输出功率90%)

10035KW

此时转速为

95.6r/min

服务航速

abt.18.5Kn

船员定额

26人

船级

DNV GL

2.3本船结构特点和建造难点

2.3.1结构特点

集装箱船存在有货舱区域的大开口因此使得其结构强度和变形问题较多。尤其是舱口角隅处的结构易变型,需要额外加强。船型特征是有单甲板和双层壳板,其货舱载货的有效宽度基本与货舱的宽度相等。货舱中设有横舱壁和导轨架,为集装箱船能够正常装箱,整个货舱建造要求十分精细。由于过小会导致集装箱无法正常装入,过大会导致集装箱在舱内固定稳当可能引发严重的问题。本船舱口盖也计入主船体之中,舱口盖的大小重量均有差异。

2.3.2建造难点

集装箱船的施工要求较为严格,相较于其他类型的运输类船舶,集装箱船船体尤其是货舱部分要求更高的建造精度。作为集装箱船首先保证其强度以运载货物时不会有强度失稳等致命的风险,因此板厚取值较厚,较厚的板材由于焊接受热等影响产生的热变形会导致板材的对接不当,或者导致货仓区域尺寸有变化,这些都是不允许出现的问题。需要严格把控。

其次,对集装箱的定位也是极其重要的,因此需要安装导轨架等以方便集装箱的装卸过程,对导轨架自然是有极高的要求,导轨架必须平直,强度必须足够控制集装箱的装卸过程不发生意外。在货舱底部也需要安装对集装箱的支撑底座,包括舱口盖的制造,不仅要水密而且需要有足够的强度以支撑甲板以上的集装箱。需要足够的精度与舱口围板对接。并且货仓区域较大导致货舱部分的总段较多对总段之间的对接工作也是一种挑战。货舱部分有多个横舱壁分割开来这就导致有许多应力集中的区域,建造时的分段应避开这些应力集中区。

为满足建造要求,从设计船舶开始就必须层层把关以保证建造精度。

第3章毕业设计任务书分析

3.1 任务书分析

在查阅中外资料的基础上熟悉结构图纸和承造厂的实际条件对1800TEU进行生产设计。综合考虑起重能力,车间尺寸,工人的焊接难易度,吊装难易度,翻身方便与否等多方面问题结合所学知识对指定货仓区域进行生产设计。并且应要求学习tribon软件进行建模出图,同时更加直观的了解分段结构。最终整合得出一套合理可行的设计方案。

3.2 毕业设计指导思想

本次毕业设计结合承造厂的生产条件后结合船舶产品的特点,参照现代造船模式,密切结合生产实际,提出合理高效的建造方案。有效利用施工条件以减少建造周期,提高施工效率。通过所学知识对生产设计过程中出现的问题进行思考,结合公司人员的帮助得出可行的解决方案。尽力改善施工环境,节约材料,缩短船台周期,降低建造成本,使生产设计符合壳舾涂一体化,空间上分道、时间上有序的现代造船模式。

第4章主船体建造方案

根据产品的结构特点和船东的要求同时考虑到承造厂的生产实际条件和交货时间的要求等,设计船舶产品的制造方案,应包括初步设计、详细设计和生产设计。现在造船增加了以施工要求为主的设计,虽然增加了设计任务但是却加快了实际造船进度也方便了工人们的施工条件最终提高了效率而降低了生产成本。如今的船体建造方案主要依据现代造船模式采用壳舾涂一体化和时间上有序空间上分道的方式以求高效合理地进行船舶建造。综上所述主船体的建造方案对于船体的后续生产工作至关重要,一套合理地建造方案不仅方便工人的施工也可以降低成本加快建造进度和提高船舶建造质量。

4.1 主船体建造方案及选择原则

4.1.1 建造方案原则

(1)可行性:主要考虑船厂的实际情况不能超过船厂的起重能力,确保船体的结构不会失稳而发生事故。

(2)合理性:能合理将现有设备的能力如吊装时起重机的最大起重能力和平板车的运输能力,将分段重量尽量控制在小于并且接近其最大能力处。

(3)先进性:能否尽量根据现代造船模式改善生产条件,提高生产船舶的质量,通过施工并行等方式缩短船台工时。

4.1.2 先进性指标量化分析

  1. 机械化、自动化加工百分率C1

式中:B1 ——机械化、自动化加工工作量;A1 ——全船零件加工工作量。

  1. 部、组件装焊工作量百分率C2

式中:B2 ——部、组件装焊工作量;A2 ——船体装焊工作量。

  1. 钢材利用率C3

式中:B3 ——实际使用钢材量;A3 ——计划使用钢材量。

  1. 半自动焊和自动焊工作量百分率C4

式中:B4 ——半自动焊和自动焊接工作量;A4 ——全船焊接工作量。

  1. 平面装焊工作量百分率C5

式中:B5 ——平面装焊工作量。

  1. 分段舾装和单元舾装工作量百分率C6

式中:B6 ——分段舾装和单元舾装工作量;A6 ——全船舾装总工作量。

  1. 船体装配现场修割率C7

式中:B7 ——船体装配现场修割长度;A7 ——船体装配长度的总和。

  1. 辅助作业工时比率C8

式中:B8 ——辅助作业工时;A8 ——全船生产总工时。

方案先进性综合评价系数C

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