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船舶建造精度控制技術(shù)綜述最終定稿-資料下載頁

2024-11-15 22:57本頁面
  

【正文】 很多。一個船廠的船臺(船塢)數(shù)量是有限的,船臺(船塢)周期越短,船廠造出的船就越多,因此船臺(船塢)周期是表明一個船廠先進性的很重要的指標。一個很明顯的例子就是印度的國產(chǎn)航母藍天衛(wèi)士號,目前已經(jīng)兩次下水,而且第二次下水的船舶完整性還是很差,這表明船臺(船塢)周期拖期太長了(否則不會給別的船騰地方),說明印度的船舶制造業(yè)距離世界先進水平還是有較大差距的。目前日韓的船臺船塢)周期較短,相對而言,我國的產(chǎn)品船臺周期會較長一些。船臺(船塢)應(yīng)具有堅實的地基,并設(shè)置靠近水域的地方,以便于船舶下水。常見的船臺(船塢)類型有:縱向傾斜船臺??v向傾斜船臺是一種船臺平面與水平面呈一定角度,傾斜度通常取1/241/,沿船臺兩側(cè)設(shè)置平行的起重機軌道,配備起重能力較大的龍門吊。這種船臺的優(yōu)點是投資小;占地面積小,利用率高;維護費用低,船舶建造與下水在同一位置,建造場地比較緊湊,一般不需移船,因而不設(shè)專門的移船裝置。缺點是裝配、檢驗不便(有斜度);起重高度要求高;勞動條件差;下水對水域?qū)挾扔幸欢ㄒ?。縱向傾斜船臺通常與縱向涂油、鋼珠滑道結(jié)合使用。滬東的8萬噸縱向傾斜船臺(滬東有擁有360米92米干船塢一座,配備二臺700噸龍門吊;12萬噸級和8萬噸級船臺各1座,2萬噸級船臺2座)水平船臺。水平船臺就是船臺基面與水平面平行的船臺,地基上鋪設(shè)供船臺小車移動的鋼軌。水平船臺可以分為室內(nèi)和室外兩種。優(yōu)點是裝配、檢驗方便;下水安全;分(總)段可利用船臺小車移位;能并列多個船位,可以雙向使用,能下水也能上排。缺點是投資大;占地面積大;建造尺度、下水重量的限制較大;維護費用高。水平船臺通常與機械化滑道、升船機、浮船塢等下水設(shè)施結(jié)合使用。Hp長洲廠區(qū)的室內(nèi)水平船臺,可以并列多個船位建造(一般是4個),由于該室內(nèi)船臺的大小被限制,只能建造3萬噸以下的船舶,部分船只的上層建筑只能下水之后再吊裝,起重能力也被限制(配備的是行車而不是龍門吊),基本無法采用總段建造,船臺周期相對較長,不過主要的產(chǎn)品是特種船舶,影響會相對小一些。造船塢。是低于水面、在端部設(shè)有閘門、在閘門關(guān)閉后能將水排干以從事船舶修造的水工建筑物。它具有水平船臺的一些優(yōu)點,船舶也是呈水平狀態(tài)建造,而且由于建造船舶的塢底低于地平面,降低了分(總)段的起吊高度,可配置大型龍門吊,下水方式簡單,適合建造大型船舶。但船塢的初步投資大。國外早期的船塢。國內(nèi)近代早期的船塢有柯拜船塢(hp的起源,現(xiàn)已不用,已經(jīng)成為池塘)、旅順大塢(遼南的起源,現(xiàn)在依然在用),沒有找到圖,不過和這個國外的是類似的。船臺(船塢)上常用的工藝裝備有:高度標桿、腳手架(或者作業(yè)臺)、墩木、移船設(shè)備(水平船臺的船臺小車和路軌)等等。船臺(塢)建造方法。由于產(chǎn)品對象和船廠的生產(chǎn)條件各不相同,船臺建造方式也多種多樣,它們都是根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)特點和船廠生產(chǎn)條件,按照有利于平衡生產(chǎn)負荷、提高效率、縮短造船周期和改善勞動條件等原則確定的。比如說同樣一條七萬六散貨,一家船廠可能生產(chǎn)條件好,采用總段建造;另一家船廠可能生產(chǎn)條件差一些,采用分段建造。下面簡介一些常用的建造方法。單船建造總段建造法。把總段做為船體總裝單元的建造方法。由于總段較大、剛性好,并有較完整的空間,可以減小船臺工作量和焊接變形,同時總段的預(yù)舾裝程度較高,并可提前進行密性試驗,不過對船廠的起重運輸能力要求較高。首先將船的基準總段(一般為船體中部或靠近中部的總段)運輸?shù)酱_(船塢)固定,然后依次吊裝前后的相鄰總段,當(dāng)兩個總段的對接縫結(jié)束后,即可進行該處的舾裝工作??偠谓ㄔ焓疽鈭D,序號為搭載順序,對于一般貨船該圖少了上層建筑。塔式建造法。建造時以中部偏后的某一底部分段為基準分段(對于中機型船舶,也可取機艙分段),由此向前后左右,自下而上依次吊裝分段。在建造過程中所形成的的安裝區(qū)始終保持下寬上窄的寶塔形狀,故稱塔式建造法。塔式建造法安裝方法簡便,有利于擴大施工面和縮短船臺(船塢)周期。但焊接變形不容易控制,完工后首尾上翹較大(可以通過加放反變形來緩解)。島式建造法。兩個或兩個以上基準分段同時進行船體總裝的建造方法。就是將船體劃分成23個建造區(qū)域(簡稱島),每個島選擇一個基準分段,按照塔式建造法的施工方法同時建造,島與島之間用嵌補分段連接起來。劃分成2個建造區(qū)域的稱為兩島式建造法,劃分成3個建造區(qū)域的稱為三島式建造法。這種建造法能充分利用船臺(船塢)面積,擴大施工面,縮短船臺周期,而且其建造區(qū)長度較塔式建造法短,船體剛性大,焊接總變形比塔式小,但是 嵌補分段的定位作業(yè)比較復(fù)雜。水平建造法。在船臺上先將船底分段裝焊完畢,再向上逐層裝焊直至形成船體的造船方法。優(yōu)點是船體分段吊裝時,初期投入物量較多,從而使整個船臺建造周期中吊裝負荷比較均勻,有利于機艙區(qū)的擴大舾裝。缺點是船臺周期較長、焊接變形較大,適于船臺散裝件較多的船舶。兩段建造法。也稱為兩段建造水上合攏法或塢內(nèi)合攏法。它是將船體分為兩段,在船臺或者船塢內(nèi)分別建成,在水下或塢內(nèi)(也可以是浮船塢、大型駁船)合攏成整個船體的建造方法。該方法可利用小的船臺建造更大的船,當(dāng)兩段分別作業(yè)時,可縮短船臺周期,但在水上合攏需要建造龐大的隔水裝置。批量船建造串聯(lián)建造法。在船臺(船塢)尾端建造第一艘船舶的同時,就在船臺首端建造第二艘船的首部,待第一艘船下水后,將第二艘船的尾部移至船臺尾端,繼續(xù)吊裝其它分段形成整船體,與此同時,在船臺首端建造第三艘船的尾部,依次類推。這種形式能大大提高船臺利用率,對改善生產(chǎn)管理,均衡生產(chǎn)節(jié)奏具有許多優(yōu)勢。但是船臺(船塢)長度大于船舶建造的長度時才能采用,且在傾斜船臺上采用此法時還必須配備移船設(shè)備。因此適用于批量建造船舶,對于批量建造尾機型船舶優(yōu)越性尤為突出。船臺串聯(lián)建造船塢串聯(lián)建造,注意也可以并聯(lián)需要指出的是船舶的船臺(塢)建造方法是可以多種方法同時混用的,適合船廠自身條件的就是最好的,黑貓白貓,用各自最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄗプ『淖泳褪呛秘?。分段大合攏的焊接作業(yè)與分段吊裝作業(yè)同時進行,包括分段的縱向大焊縫和總段環(huán)形焊縫的焊接,可以通過采用垂直氣電焊、自動橫焊等先進的焊接方法提高焊接效率和焊接質(zhì)量。密性試驗。在船體建造完畢或者船體部分區(qū)域內(nèi)的裝配、焊接與火工矯正工作全部結(jié)束后要進行密性試驗。密性試驗的目的是檢查船體結(jié)構(gòu)防治水、石油產(chǎn)品等液態(tài)物質(zhì)滲漏或氣態(tài)物質(zhì)溢漏的能力;通過實驗消除缺陷,以保證船舶航行和運營的安全;通過密性試驗分析焊接缺陷產(chǎn)生的原因,為某些工序提供改進意見;需要做檢驗船體結(jié)構(gòu)在靜載荷作用下的強度。需要作密性試驗的船體結(jié)構(gòu)主要分為兩類:在船舶運行過程中裝載液體的艙柜。包括底部、舷側(cè)的燃油艙和水艙、艏尖艙、艉尖艙和海底閥箱等。所有其他不貯存液體但要求密性的艙柜。密性試驗也可在分段完工后進行,叫分段(預(yù))密性試驗;也可在某個艙室的工程完工后進行,即單個艙室密性試驗。試驗部位的焊縫不應(yīng)涂涂料,應(yīng)清除焊渣、油污、銹蝕等,并保持清潔。密性試驗常用的方法有:水壓試驗、沖水試驗、氣壓試驗、充氣試驗、煤油試驗、沖油(油霧)試驗、真空試驗。水壓試驗就是逐艙灌水至一定高度并在船外觀察焊縫處有無滲漏現(xiàn)象。水壓試驗同時可收到強度試驗的效果且滲漏效應(yīng)比較直觀和明顯。但水壓試驗必須在艙室完整的情況下進行,每一艙室的注水和排水都需要很長時間,實驗完畢后在骨架內(nèi)容易出現(xiàn)不宜排凈的積水,加大焊縫的腐蝕。因此,水壓試驗一般僅用于新設(shè)計的新型船舶需要做強度試驗的艙室,此時密性試驗和強度試驗可一起完成。沖水試驗就是在板縫一側(cè)沖水,在另一側(cè)觀察焊縫有無滲漏情況。沖水試驗主要用于水密門和窗、艙蓋、舷側(cè)板、甲板、軸隧、艙壁、甲板室頂?shù)穆短觳糠趾屯鈬诘人軜?gòu)件的密性試驗。沖水試驗會使大量水散失,造成船舶及船臺(船塢)的污染。氣壓試驗就是封閉實驗艙并沖以一定壓力的壓縮空氣,在焊縫的另一面涂以起泡劑(肥皂液),觀察有無滲漏起泡現(xiàn)象。采用氣壓試驗與水壓試驗相比可以大大簡化密性試驗過程,降低成本,節(jié)省時間。但無法艙室進行強度試驗,試驗前要對艙室進行受力情況核算,并采用限壓及安全裝置,以避免試驗壓力過高發(fā)生艙室破損。沖氣試驗就是在焊縫的一側(cè)沖氣,在另一側(cè)涂上起泡劑(肥皂液)觀察有無滲漏起泡現(xiàn)象。沖氣試驗對于角接焊縫、對接焊縫、水密補板焊縫有較好的敏感性。煤油試驗就是在焊縫的一側(cè)先涂白粉,然后在另一側(cè)涂上煤油,過一段時間觀察白粉上有無油漬。在試驗前要做充分的準備工作,試驗時間較長,試驗后還需清除白粉,試驗工作較為繁瑣。沖油(油霧)試驗就是采用煤油和壓縮空氣通過噴霧裝置產(chǎn)生一定壓力的油霧,利用壓力油霧的滲透性來檢查艙室水密性的一種方法。真空試驗就是在焊縫上涂上起泡劑(肥皂液)利用一定裝置形成真空狀態(tài)形成壓力差,觀察起泡劑有無起泡現(xiàn)象。按規(guī)范要求在船體未經(jīng)密性試驗之前,不應(yīng)對水密焊縫進行涂刷油漆或敷設(shè)絕緣材料。這就要求船廠必須在分總段涂裝時留出水密焊縫位置或者用膠帶覆蓋在密性試驗完成之后才可進行涂裝,為此最好在分段階段就進行著手進行密性試驗,以減少船臺(船塢)密性試驗范圍?;旧贤ㄟ^密性試驗可以保證船體在工作中一般不會發(fā)生因焊縫而導(dǎo)致的進水事故。當(dāng)然,某些船廠在修補焊縫缺陷時不按規(guī)范操作,會為船體焊縫質(zhì)量帶來隱患。在船舶下水之前,船體建造、船臺(船塢)舾裝涂裝工作基本完成,必須進行船舶主尺度、船底基線等的測量工作,以備參考。7船舶下水。船舶下水就是當(dāng)船舶建造工程大部分完成之后,利用某種下水設(shè)備,將船舶從建造區(qū)域移至水域并漂浮至水中的過程。為了縮短碼頭周期,改善施工條件,應(yīng)盡量提高船舶下水前舾裝完整性,一般舾裝的完工量往往超過80%,有的達到90%95%。船舶下水前要完成船舶大部分建造工作,保證船舶下水時有足夠的縱向強度和橫向強度;完成船體上甲板以下的船體密性試驗并檢驗合格;完成船體內(nèi)部與船底板、舷側(cè)外板直接連接的設(shè)備(如海底閥等)和推進器、舵、尾軸出口等一切水下工程,以及帶藍設(shè)備、救生設(shè)備等的安裝工作;完成船體型線和主尺度的測量檢驗工作、船體外殼水下部分的涂裝工作、載重線和吃水標志的安裝工作;完成下水過程受力分析和運動分析計算,完成相關(guān)下水設(shè)備的準備等等。船舶下水方法有很多,船廠會根據(jù)自身條件、所處的水域和生產(chǎn)要求選擇合適的下水方式和下水設(shè)施。一般來說傳統(tǒng)的船舶下水方式根據(jù)下水原理可分為重力式下水、漂浮式下水和機械式下水三大類;根據(jù)船舶入水方向,可分為橫向下水和縱向下水;根據(jù)下水的工藝方法,可分為涂油滑道下水、鋼珠滑道下水、以及小車下水等。近年來新的船舶下水方式層出不窮,例如氣囊下水、襯墊下水、船舶平地建造下水等等。重力式下水是船舶在自身重力的作用下沿傾斜滑道進入水中的方法,入水的方法一般為縱向和橫向兩種。重力式縱向下水就是船舶下水方向沿船長方向,為了獲得較大的浮力,減小滑程,通常是使較肥大的尾部先下水。這種下水方法適用于不同下水重量和船型的船舶,但是采用這種方法下水的船舶尾浮時會產(chǎn)生很大的首端壓力,并且船舶在水中的滑程較長,一般為船長的兩到三倍,因此要求水域?qū)挾炔恍∮谌洞L。重力式縱向下水可分為分為縱向涂油滑道下水和縱向鋼珠滑道下水??v向涂油滑道是船臺和滑道合一的下水設(shè)施??v向下水設(shè)備由固定部分和運動部分組成。固定部分為在船臺上由方木鋪設(shè)的滑道,稱為底滑道;運動部分在下水過程中與船舶一起滑入水中,稱為下水架,下水架的地板稱之為滑板。船舶下水前,在滑道上涂抹一定厚度的油脂,以此作為潤滑劑來減少下水過程中滑板與滑道之間的滑動摩擦力。下水操作時先用一定厚度的油脂澆涂在滑道上以減少摩擦力,這種油脂以前多采用牛油,現(xiàn)在多使用不同比例的石蠟、硬脂酸和松香調(diào)制而成。然后將龍骨墩、邊墩和支撐全部拆除,使船舶重量移到滑道和滑板上,再松開止滑裝置,船舶便和支架、滑板等一起沿滑道滑入水中,同時依靠自身浮力漂浮在水面上,從而完成船舶下水。這種下水方式適用于不同下水重量和船型的船舶,具有設(shè)備簡單、建造費用少和維護管理方便的優(yōu)點;但也存在較大的缺點:下水工藝復(fù)雜;在滑道上涂得油脂很難重復(fù)使用,油脂受環(huán)境溫度影響較大,從而使其潤滑能力受到影響,會污染水域;船舶尾浮時會產(chǎn)生很大的首端壓力,一些裝有球鼻艏和艏聲吶罩的船舶為此不得不加強球首或暫不裝待下水后再入塢安裝;船舶在水中的沖程較大,一般要求水域?qū)挾扔写滤翱傞L的數(shù)倍長度,必要時還要在待下水船舶上設(shè)置錨裝置或轉(zhuǎn)向裝置,利用拖錨或全浮后轉(zhuǎn)向的方式來控制下水沖程。目前這種下水方式已開始淘汰。縱向鋼珠滑道下水采用鋼珠代替油脂,變滑動摩擦為滾動摩擦,從而進一步減少滑板和滑道之間的摩擦力,鋼珠可以重復(fù)使用,對環(huán)境污染較小。鋼珠滑道下水主要由滑道、鋼珠、保距器組合滑板等組成,鋼珠應(yīng)具有防銹蝕性能、一定的韌性、足夠的承載能力,一般使用高鉻鋼。保距器用來控制鋼珠滾動時的相互距離和位置,此外,在滑道末端設(shè)置有回收坑或者鋼架網(wǎng)袋,收集下水時落下的鋼珠。鋼珠滑道與涂油滑道一樣適用于各種船舶的下水,與涂油滑道相比可較長時間承受壓力,鋼珠可回收重復(fù)使用,生產(chǎn)費用較低,不污染環(huán)境,摩擦系數(shù)準確,下水計算準確,但存在初始投資大、滑板笨重和下水過程中有震動等缺點。重力式橫向下水在下水過程中沿船寬方向下水,一般可分為兩類,一種是滑道伸入水中,船舶坐在楔形滑板上,沿滑道橫向滑入水中,船舶在下水過程中始終保持水平狀態(tài),稱之為橫向浮起式下水;另一種是滑道不伸入水中,滑道末端在垂直岸壁處中斷,船舶下水時連同滑板、下水架一同墜入水中,然后依靠船舶自身的浮力和穩(wěn)性趨于平衡,這種方式稱為橫向墜落式下水。橫向下水的船舶是一側(cè)先入水,浮力的增加和船舶在水中的運動阻力比縱向下水大得多,需要的水域?qū)挾缺瓤v向下水小的多,也沒有縱向下水尾浮時產(chǎn)生的首端壓力。但是它占用船廠岸線較長,所需滑道數(shù)量較多,一旦滑板的下滑速度不一致,船身容易產(chǎn)生偏移,甚至發(fā)生事故。此外,在采用橫向下墜式下水的方法時,船舶下水后受力很大,橫搖劇烈,對船體強度和穩(wěn)性要求較高。船舶漂浮式下水就是將水注入船舶建造場所(浮船塢、干船塢等),使船舶依靠自身浮力自然浮起的下水方法。常見的漂浮式下水方法有干船塢下水和浮船塢下水。干船塢是陸地上建造的利用漂浮原理進行船舶下水和入塢的水工建筑物,一般由塢室(塢底和塢墻)、塢門和水泵站組成,通過塢門把塢室和水域隔開,塢門本身具有壓載水艙和進排水系統(tǒng),塢門水艙進水,塢門就會下沉,在塢外海水的壓力下能夠緊緊的壓在塢口,排除塢門內(nèi)的壓載水
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