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船舶工程专业有关技术论文

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  船舶过程专业主要培养具备现代船舶与海洋工程设计、研究、建造的基本技能和管理基础知识、计算机编程及应用能力,能在船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面工作的船舶与海洋工程学科高级工程技术人员。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于船舶工程专业有关技术论文的内容,欢迎大家阅读参考!

  船舶工程专业有关技术论文篇1

  论述船舶焊接新技术发展

  摘要:造船模式中一大关键内容就是船舶焊接技术,采用先进船舶焊接技术,可以有效控制船舶制造成本,提升船舶建造效率及质量。文章首先对我国造船高效焊接技术类别及工艺方法进行简单介绍,接着阐述了船舶热切割技术、船舶焊接材料、焊接设备,最后对船舶焊接技术未来发展进行展望。

  关键词:船舶焊接;热切割技术;造船模式;焊接材料

  1 概述

  在现代造船模式中的一项重要内容就是船舶焊接技术,尽可能压缩造船周期是在船舶工业领域中所面临的永恒主题。我国已经是世界焊接大国,借助现代化先进船舶焊接技术,可以有效控制造船成本,提升造船效率,确保船舶质量,对于促进企业经济效益的进一步提升具有重要现实意义。现代化先进船舶高效焊接技术涉及船舶制造工艺设计、计算机数控下料、大中小合拢、平面分段、曲面分段以及管线法兰焊接等内容,除此之外,还会牵动诸如钢铁、金属热切割以及保护气体等焊接产业链,总而言之,船舶焊接技术在船舶制造过程中的地位不容小觑,是一项具有极强专业性及技术性的系统性工程。

  2 船舶焊接技术及发展

  我国船舶工业“十一五”计划目标于2010年顺利实现,并积极着手“十二五”规划。我国当前已经制订了一系列有关船舶制造焊接的政策及指导规范,为确保我国造船焊接技术的健康迅猛发展提供可靠性保障。我国造船工业高效焊接技术在主管部门及相关技术人员的共同努力之下已经取得阶段性进展,并以统筹规划、分类指导以及整体推进为指导方针,积极推广高效、节能及环保焊接新技术及新设备,并已经取得阶段性进展。

  2.1 焊接材料及设备

  我国积极推进船舶焊接材料及设备的研发工作,当前已经在船舶专用高强钢厚板焊接抗裂药芯焊丝方面取得一定成绩,已经有一批拥有自主知识产权的高新焊接技术项目,并在实践中得以应用,国产高强钢厚板专用焊接材料靠进口的时代已经过去;单丝及双丝船舶专用气电垂直焊机等设备已经在实践中逐步得到推广,是当前我国船舶制造领域中不可或缺的重要设备之一;在船舶焊接领域中引入拥有自主知识产权的平面分段装焊流水线,开创我国大规模自动化焊接技术新时代;船舶制造领域中引进数字化逆变焊机,促进我国船舶焊接技术数字化进程的顺利推进。

  船舶制造中,焊接时瞬间内应力、焊后残余应力的产生是不可避免的。但在实际制造中,焊接变形控制往往是企业关注的焦点,通常采用一些支撑、卡具来强化刚性,进而达到变形控制的目的,但是这些支撑和卡具却往往会进一步增大焊后应力。对于一些截面惯性矩较大、板厚较大的刚性构件,虽然焊接变形较小,但却会有较大的焊接内应力,甚至造成裂纹的产生。因此,对于那些焊接节点复杂、截面大、钢材强度高、使用条件恶劣及约束度大的重要结构,保证焊接应力控制的质量就成为重点。焊接应力控制的目的主要是促进局部应力峰值的降低,来使其分布均匀。常用的焊接应力控制技术包括应力热处理法、振动时效技术、爆炸法、液压超载法、锤击法。其中,振动时效技术的应用最为普遍。我国自20世纪70年代开始振动时效技术的研发,至今已有许多成功案例。其相比于应力热处理法,设备投资少,降低能耗90%,且工期已从原先的10多小时缩减至1小时之内。同时,振动时效技术尺寸精度稳定、无氧化,可取得较好的应力消除效果。通过国内相关研究表明,振动时效技术可消除焊接应力达50%~70%。

  为促进焊接技术的进一步提高,江门市南洋船舶工程有限公司积极开展新产品及新技术的研发,积极致力于焊接作业机械化及自动化水平的不断提升,在大型或超大型船舶制造方面,主要使用厚度为16~36mm的钢板,同时考虑到船舶制造业中焊接人员工作调动较为频繁,员工整体专业技术水平有限的实际情况,积极组织专业技能培训,提高员工薪金待遇,吸引更多优秀人才,为船舶焊接质量不断提升提供切实保障,促进焊接机械化及自动化水平不断提升。

  不仅如此,还积极寻求跨行业合作机会,在船舶焊接工艺及设备研发方面创造性地提出产学研合作形式,尤其是在节能减排方面,主动将那些能耗高、效率低的焊接设备予以淘汰,引入逆变手工焊,用更加绿色环保的等离子气刨机取代之前的碳弧气刨设备,这样可以实现对碳粉及有害气体的有效控制,不但可以有效地控制船舶制造焊接成本,而且还可以显著降低对环境的污染。此外还积极致力于双丝二氧化碳横向自动焊接工艺及设备、双丝摆动垂直气电自动焊等技术的研发工作。

  2.2 新型焊接材料

  随着现代化技术水平的不断提升,我国造船业焊接自动化及半自动化水平也显著提高,并在埋弧焊工艺方面成功推出三丝及四丝等单面焊双面成型技术,除此之外,在埋弧焊用焊剂方面,为确保新船型低合金钢建造现实需求得到切实满足,成功研发出碱性烧结型焊剂。作为一种高效、低价的新型焊接材料,药芯焊丝的熔敷率已经超出80%,相比较于之前的实心焊丝,其生产效率也提升了近两倍,随着相关研究的日益深入,又新研发出一系列拥有自主知识产权且功能更加齐全的药芯焊丝及气电垂直焊专用药芯焊丝,与国际水平之前的差距越来越小,在国际上影响力日益提升。

  2.3 船舶焊接机器人

  目前我国已经成功研发出船舶焊接机器人,并在船舶型材装焊流水线及管子装焊流水线中得到广泛应用;为确保焊接质量,提升焊接作业效率,改进作业条件,在此基础之上已经着手研发船舶特种工况中应用的智能型焊接机器人。

  除此之外,我国早已成立船舶工业高效焊接技术指导小组,主要负责船舶焊接领域的技术指导、组织、规划及协调,组织相关工作人员进行专业技能培训,增进对焊接技术的掌握的熟练程度,充分认识到船舶焊接技术对于造船业的重要性,进一步扩大造船高效焊接技术的应用范围。为满足建造诸如豪华型铝合金船、化学品船以及海上钢结构船等技术含量更高、造型更加新颖的现代化科技型船舶的实际需求,必须对船舶焊接技术予以高度重视,可以说,高质量、高水平的焊接技术是成功制造这些产品的关键所在。当前我国部分具有一定实力的船厂已经开始着手铝合金、低合金高强钢、高镍合金、超低碳不锈钢以及不锈复合钢等新材料的焊接工艺的相关研究工作。

  3 结语

  综上所述,历经几十年的发展,我国已经步入世界焊接大国行列,在造船领域中位居世界前三,但依然称不上是焊接强国。造船焊接工艺方法多样化一直是摆在造船焊接技术人员面前的重大课题。当前我国的造船焊接工艺及方法已经超过40种,已经获取船级社的认可。高效焊接技术不但可以在散货船、集装箱船以及油船等主力船型中进行应用,而且还广泛应用于液化天然气船、大型散装箱船、液化石油气船以及大型油船等。

  参考文献

  [1] 朱俊杰,杨成本,蔡艳,吴毅雄,王嘉寅,路高平.基于ZigBee技术的焊接电源群组化监测系统设计[J].电焊机,2011,(1).

  [2] 潘正军.创新高效焊接技术 打造绿色造船企业 推动广船国际快速健康发展、迈向新高点[J].现代焊接,2007,(11).

  [3] 沈建斌.船舶焊接中常见缺陷的形成机理及防止与修正措施研究与探讨[J].中国水运(下半月刊),2010,(11).

  [4] 林奋.统筹规划,调整结构,改革创新,实现福建船舶工业跨越发展[A].纪念中国造船工程学会成立六十周年――中国船舶工业发展论坛论文集[C].2003.

  [5] 周子桦.优化管理和技术提高造船焊接效率与质量[A].2011中国造船工程学会造船工艺学术委员会造船企业精益生产学术研讨会论文集[C].2011.

  船舶工程专业有关技术论文篇2

  浅谈船舶施工防台风安全管理技术

  摘 要:掌握热带气旋的发生、发展和活动规律对沿海施工船舶的防风工作极为重要,本文通过对热带气旋的发生、活动规律的分析,提出沿海施工船舶应对台风的安全措施。

  关键词:船舶施工;防风防台

  热带气旋来临时,会带来恶劣的天气,海面产生巨浪和风暴潮,严重威胁船舶航行和生产安全。有效的安全防范措施能最大限度地避台风带来的伤害和损失,保障生命财产安全。

  1 热带气旋特征及有关术语

  热带低压:风速<34kn(风力<8级);热带风暴:风速34-47kn(风力8-9级);强热带风暴:风速48-63kn(风力10-11级);台风:风速>64kn(风力12级)。

  台风的命名是根据事先制定的命名表,序循环使用。共有140个名字,分别由WMO成员国和地区提供。台风的命名,多用“温柔”的名字。以期待台风带来的伤害能小一些,但是热带其等级的确定有一个规定,当某个台风对于生命财产造成了特别大的损失,那么它就会永久占有这个名字,该名字就会从命名表中删除,空缺的名称则由原提供国或地区再重新推荐。

  2 热带气旋发生源地及频率

  热带气旋主要发生在低纬洋面一些特定地区,热带气旋发源地相对集中在关岛西南方洋面、加罗林群岛中部洋面和南海中部。西北太平洋平均每年约发生29个,7-10月是盛行期,约占的68%,其中8-9月最多,约占40%,l-3月最少,仅占4%。我国每年平均有8个热带气旋登陆,主要在5-12月,其中华南沿海占58.1%,华东沿海,占37.3%。

  3 热带气旋的移动规律

  (1)热带气旋移动的一般路径:热带气旋移动路径大部分呈抛物线型,且南北半球弯曲的方向正好相反。以影响我国热带气旋为例,主要路径,可分为西行、西北行和海上转向等三种类型。第一类直接或间接影响南海和华南沿海,第二类主要影响闽浙或东部沿海,第三类主要影响华东沿海及以东的远海。

  (2)热带气旋移动的异常路径:南海热带气旋的异常路径中,较多的是“双台风”和突然折向的问题。当东西两个热带气旋相距≤14个纬距时,“双台风”相互作用比较明显;在盛夏主要考虑海上副高和大陆副高的强度、位置变化,而入秋以后突然西折路径主要与冷空气有关。

  4 沿海施工船舶防台安全技术

  热带气旋中心的极低气压和云墙区的大风,使海面产生巨大的风浪和涌浪,中心区浪高都在5m以上,强热带气旋可达10m以上,给船舶造成极大安全危害。施工船舶包括自航和非自航式两类,施工船舶辅助设施多、操纵性能差,干舷低,抗风浪能力弱,撤离耗时耗力,防台风工作难度大。现结合本单位多年从事海上施工的安全管理经验,总结出以下防台安全技术措施。

  (1)建立防台风应急管理程序:首要任务是成立组织机构,明确分工,明确责任。收集气象资料,分析施工区域水文气象情况,结合船舶抗风能力等实际情况制定详细的应急预案。

  (2)明确应急预案的主要内容:应急预案最重要的一个内容就是事先必须明确台风监控方式和要求,落实避台锚地、应急拖轮,相关方应急联系方式以及对船舶适航状态的要求等。

  避风锚地应选择政府指定的水域或就近选择具有天然或人工屏障的水域,其水深、流速等均应符合船舶避风条件,且便于通讯联系和应急救助。

  (3)组织开展好应急预案的演练:应急预案应以安全技术交底的方式,层层进行交底,当台风季节到来时应该组织全体船员进行学习,进一步熟悉岗位职责,定期组织开展应急演习,提高应急能力。

  (4)落实台风季节安全管理措施:首先应系统地组织安全检查,如:船舶的车、舵、锚、缆、水密、堵漏、排水、消防、救生和通讯等设备。确保台风来临前,船舶适航。台风季节应定时收听、记录气象信息,综合分析预判对船舶的安全影响。非自航船舶,在6级风圈半径到达5h前;自航船舶在8级风圈半径到达5h前,启动应急预案。

  (5)台风来临时安全应对措施:台风严重威胁中,应安排24h值班,保持相关方联络畅通。掌握船舶进入锚地的时间、位置、水域等信息,保持船舶之间的安全距离。台风袭击中,指挥机构应继续跟踪、分析和记录台风动向,及时发布最新信息。施工船舶的防台风工作,应由船长统一指挥,轮驾两部门,应由部门负责人分别具体组织实施。

  (6)施工船舶常用防台方式

  ①系泊防台:抗风浪能力差的船舶主要采取系泊防台方式,系泊防台有锚泊、系浮筒和靠码头三种方法。锚泊避台方法。锚泊避台为最常用的方法,为增加锚的系留力减少船舶的偏荡,一般抛双锚,同时采用主机推进器顶风作为配合方案。抗风能力强的船舶在锚地防台条件不利时,可出海避离或顶风滞航。系浮筒避台法。此方法一航适合抗风浪能力较差的船舶,一般都以主锚锚链系在单浮筒上,如系双浮筒,须用有足够强度的尾缆系带。靠泊避台方法。靠码头避防台风只适用于浪涌不大的港口,船舶系靠码头时,要考虑岸线的走向与风向的关系,缆桩强度和分布情况,潮汐情况和碰垫设备。

  在加强系缆和增加碰垫外,特别要加强在最大风力的风向上的系缆和在易摩擦的地方增加碰垫,并使各系缆保持受力均匀。②海上防台:在海上航行的船舶遭遇台风时,一般采取避航方法。根据台风的动态和强度改变航向和航速,使船位处于所能抗御的风力等级风圈内。船舶在海上遇到台风时,可采取的航行措施如下:风向顺时针变化,气压不断下降,风力逐渐增大,此时船位是处在台风的危险半圆的前半部,即危险象限,应以船首右舷顶风全速航行。风向逆时针变化,气压不断下降,风力逐渐增大,此时船位是处在台风的可航半圆的前半部,应以右舷船尾受风全速航行。风向不变,气压不断下降,风力逐渐增大,此时船位是处在台风的进路上,应以右舷船尾受风全速航行,尽快远离台风中心。

  参考文献

  [1]陆志材. 船舶操纵 [M].大连:大连海事大学出版社, 2000.1, 62-73。

  [2]邬正明,李景森,刘雪清,周勤正编著:《船舶防台》(修订本),人民交通出版社,北京,1982。

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