上海标准:
邮轮建造的“精度线”
来源: | 作者:上海市标准化协会 | 发布时间: 2023-09-14 | 436 次浏览 | 分享到:


大型邮轮工程是中国船舶集团贯彻习近平总书记重要指示精神、落实国家战略、满足人民美好生活需要的重大举措,也是上海“十四五”规划中重点支持和发展的高端装备产业,还是中国船舶集团强化科技创新、促进转型升级、推动高质量发展的“一号工程”。
  大型邮轮被誉为船舶工业“皇冠上的明珠”,是设计建造难度最高的船型之一,也是我国目前唯一没有攻克的高技术、高附加值船舶产品。她的零部件数量达到2500万个,相当于C919大飞机的5倍、“复兴”号高铁的13倍;总电缆布置长度达到4200公里,相当于上海至拉萨的距离,是名副其实的“巨系统”工程。2018年,国产首艘13.55万吨大型邮轮成功落户上海外高桥造船有限公司建造,由于受到严格的整船重量重心和美观度要求,邮轮80%船体结构为薄板分段,而薄板在加工、吊运过程中极易发生变形,进而导致船体结构错位,需采用火工矫正和开刀修正。因此,薄板变形控制是邮轮结构建造必须逾越的第一道难关,变形控制也将贯穿于薄板生产制造、总组、搭载的各个环节。为保障大型邮轮的顺利建造,外高桥造船于2018年8月成立标准编制组,创新开展薄板控制变形技术攻关。结合首艘邮轮建造经验,经充分调研和多轮次技术研讨,于2021年1月形成了国内首创,拥有独立自主知识产权的企业标准《大型邮轮薄板建造变形控制要求》,标准规范了控制变形技术和方法,打破欧美技术壁垒,解决了薄板建造过程中的结构变形问题,保障了国产首艘大型邮轮全船结构贯通,成功实现坞内起浮等里程碑式节点,充分发挥了高标准助力高技术创新,引领高质量发展的的关键作用。
  创新技术,填补国内相关领域空白

  《大型邮轮薄板建造变形控制要求》企业标准规定了大型邮轮船体小于等于6 mm薄钢板建造变形控制的建造精度要求、工艺流程及设计要求和矫平要求,适用于大型邮轮船体薄板建造时的变形控制。该标准通过研究各典型薄板分段总组工艺流程,制定系统先进、高质高效、可实施可控制的建造工艺过程,确保船体结构建造和预舾装作业的同步开展,大大提升建造效率,确保大型邮轮顺利建造。其创新性开展了大型邮轮薄板变形控制新技术研究,采用T-BEAM“香蕉型”反变形加放法、大跨度薄板分段翻身装备、分段阶段低温背烧消除焊接残余应力、薄板总段转运反变形加放、大尺寸薄板总段吊装变形控制和薄板电磁矫平等技术,均系国内首创,拥有自主知识产权。其技术先进、可靠、环保安全、适应性强,打破了欧美技术壁垒,填补国内该领域技术空白,共申请专利14项,核心期刊发表论文多篇。

核心指标,居于国际领先地位
  该标准通过制定国际国内领先的11项薄板变形控制技术的关键性指标,如反映外观美观度的船壳板外板线型和平整度关键指标;提高乘客体验舒适度、减少和控制敷料用量的邮轮甲板平整度关键指标;衡量建造精度水平、保证区域整体平整度的甲板T-BEAM位置水平度关键指标;保证15层甲板从上往下通过支柱进行力的传递时承重性能和结构强度的支柱垂直度的关键指标;影响航行稳性、内装施工空间的舱室层高关键指标,通过这些严格的建造精度要求,实现薄板全过程精度控制,提升建造效率,降低成本,保障了大型邮轮结构建造质量。其技术和指标在与IACS Rec.47《船舶建造及修理质量标准》、JSQS 2011《日本造船质量标准》、SSQS 2010《三星重工船舶质量标准》和GB/T 34000-2016《中国造船质量标准》等国际国内先进标准以及国际国内标杆企业同类指标进行比对后,经中国科学院上海科技查新咨询中心认定“该项目综合技术达到国际先进水平,其中在大型邮轮薄板建造精度要求的指标上居国际领先地位”。


经济效益,降本增效显著提升
  通过实施企业标准《大型邮轮薄板变形控制要求》,采用科学合理的工艺流程,制定国际国内领先、全过程控制的薄板建造质量精度要求,避免了现场因精度不良导致的开刀、换板,节约了大量的人工工时,提升整体薄板建造效率30%;创新性开展新技术研究和应用大型邮轮薄板变形控制新工艺、新工法,如全面应用“薄板电磁矫平技术”,矫正效率高于常规火工矫平50%以上;应用T-BEAM“香蕉型”反变形加放法,实现T-BEAM制作一次成型,生产效率提升达50%;采用大跨度薄板分段翻身装备实现大跨度薄板分段腾空翻身,减少一半场地面积,提高预舾装率到80%以上等,提升国产首艘大型邮轮的建造质量和效率,有效降低成本,创造显著的经济效益,保障大型邮轮的全船结构贯通和起浮等重大节点的目标实现,仅首艘邮轮就为企业创造经济效益约1352万元。
  社会效益,前景广阔影响深远
  摘下船舶工业“皇冠上的明珠”,实现国产大型邮轮设计建造零的突破,是中国几代造船人孜孜以求的蔚蓝梦想。企业标准《大型邮轮薄板变形控制要求》,是大型邮轮设计、建造过程中,不断推动科技创新、实现技术进步,打破技术壁垒的典型代表和成功实践。为深刻融入上海国际航运中心建设、浦东新区六大硬核产业“智能造”板块加速落地、推动中国船舶工业加快迈向世界一流贡献了智慧和力量。


该标准的全面实施,高质高效地保障中国自主建造的首艘大型邮轮在2021年12月顺利完成坞内起浮的里程碑式节点,第二艘大型邮轮顺利开工建造,提高邮轮国产化建造能力,助推我国船舶工业面向高端产业转型升级,显著提升了中国制造在全球的影响力。
  未来,该标准可在外高桥造船建造的后续大型邮轮上持续推广使用。同时,相关技术和工艺可以作为国内企业薄板产品建造工艺的范例和参考,可以有效提升国内批量建造大型邮轮及客滚船、汽车滚装船等相关船型的能力和水平。其船体建造结构的平整度是满足船舶美观度和质量的关键指标,在保证通用性的情况下,进一步形成团体标准或国家标准,将相关技术直接应用到更多的船舶行业的薄板船型和薄板结构区域以及采用高频加热进行矫平作业的机械行业,将显著提升国内制造业水平,实现产业高质量发展。


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