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船舶管系安装作业辅助工装设计及应用研究
| 论文题名： | 船舶管系安装作业辅助工装设计及应用研究 |
| 关键词： | 船舶建造;预舾装工作;管系安装;工装设计 |
| 摘要： | 本论文属于船舶与海洋工程领域。由于目前随着船舶建造技术的发展，船舶建造过程中分段阶段的预舾装率逐步增高，分段阶段舾装件的施工周期对于整个分段的建造周期甚至对于船舶的总组周期均至关重要。本研究通过实地考察国内某大型船厂分段建造阶段的预舾装工作，发现了部分分段尤其是压载舱双层底分段安装主压载、货油系统的大口径管路时所采用的传统安装方法占用吊装资源时间过长的问题。传统的管路安装方法难度大，施工现场的吊装资源有限，所以此问题的出现极大地延长了分段预舾装工作乃至整个分段的建造周期。本论文通过研究问题产生的原因，确定开发专用工装改变现场的传统管系安装工艺，从而达到减少预舾装工作对吊装资源的占用时间，缩短分段建造周期的目的。 通过对于国内某大型船厂现场的施工环境的调研，以及各个区域分段以及管子布置的特点，确定了工装应具有的便捷性、可支撑性、可使载荷沿四个自由度运动的基本功能以及基本参数要求。对应其基本功能，分别设计下部支撑、横向调节运动单元、顶升单元、V形槽支撑单元四个可组合、拆卸的基本结构单元。再根据现场使用的实际工况确定各个运行参数，利用科学的方法设计各单元的基本构造、选择各单元所采用的材质、零件。工装的详细设计工作确定工装模型，通过专业建模软件绘制工装模型，再加载封固条件及预定载荷对工装进行受力分析，确保工装在工作载荷下的安全性。最后出具详细的制作、装配图，使工装具备制作条件。 设计工作完毕后，针对工装的特点以及现场的工况、环境编写工装的使用说明书，以及使用注意事项。对工装进行经济性分析，预估工装的材料成本，详细比对传统管子安装施工方法和使用新工装的管子安装施工方法的工作量、使用人工工时量以及吊车资源的占用时间，总结了对于国内某大型船厂两种方案每年耗费费用，证实工装在经济效用和施工效率上的可行性。论文的最后针对船舶建造预舾装工作，展望辅助工装的功能扩展，预想通过更换不同的支撑、顶升、顶部对接模块，辅助工装能发展成一系列可以适用于行业内不同工况，针对各种任务的通用型系统。 本论文的研究成果将解决大口径管路安装过程中占用吊装资源时间过长的问题，降低管路安装过程中的吊装成本，并预期通过模块化设计发展成一系列工装系统，从解决专门问题演变成能够解决类似系列问题的通用解决方案，解放现场的劳动力，提高现场施工效率，从而达到整体缩短分段建造周期，降低分段建造过程中的吊装成本、人力成本的目的。 |
| 作者： | 田世硕 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李瑞;刘培富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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