龙de船人 新闻 T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》入选工信部2020年团体标准应用示范项目

T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》入选工信部2020年团体标准应用示范项目

作者:龙de船人| 发布时间: 2021-3-2 10:01| 查看数: 1109| 评论数: 9

近日,由中国船舶工业综合技术经济研究院主导制定、中国船舶工业行业协会发布的团体标准T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》成功入选工信部2020年团体标准应用示范项目。该标准涉及船用中空螺旋桨创新型产品和制造技术,标准的制定与发布为这项新技术的应用和新产品的推广奠定了基础。一新技术研发背景

船用中空螺旋桨是一项创新型产品和制造技术,全称为船用不锈钢焊接中空螺旋桨。传统的船用螺旋桨生产工艺多采用铜合金熔炼后浇铸到砂型(箱)中成型,冷却后切去冒口,再经过型面修正加工(如抛光、车削)成为合格的产品。该方式不仅铸造工艺很复杂,且属于高能耗和高污染行业。目前螺旋桨制造企业都使用电炉来熔炼铜合金。铜合金在熔炼和浇铸的过程中不仅损耗大,还会产生渣和废弃的冒口,难以回收再利用,增加碳排放。此外,该铸造工艺较复杂,且难以实现机械化和自动化,工人的工作环境也极为恶劣。螺旋桨制造对环境的影响主要是型砂的采挖和处置。目前用于制造螺旋桨的型砂资源日渐枯竭,我国用于铸造螺旋桨的型砂产地主要在福建河道中,但大规模开挖必将导致自然生态的改变,故不可能持续长久。此外,由于这种型砂在使用时添加了水玻璃固化剂,故无法再生利用,而废弃的型砂一般多用于填海、填埋沟壑。虽然水玻璃废砂对环境的危害目前还不十分清楚,但至少会使农田土地沙化。此外,其中残存的水玻璃,又是一种含氧化钠的强碱性物质,可使土壤碱化、板结,污染水源或地下水。为克服传统螺旋桨铸造工艺的缺陷,需开发一种新颖的螺旋桨机加工制造技术来替代传统的螺旋桨铸造技术,不锈钢焊接中空螺旋桨就是在此背景和指导思想下诞生的。该新型不锈钢焊接中空螺旋桨的特征是采用新的材料(不锈钢板)、新的制造方式(机加工+焊接组装)和新颖结构(桨叶内部呈空心结构)来取代目前市场上主流的铜质铸造实心螺旋桨,结构如图所示。


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中空螺旋桨桨叶结构图中空螺旋桨优势:

1.以先进的焊接工艺(包含自动化焊接技术)来取代铸造工艺,有效降低能耗、减少碳的排放、减少贵重金属在熔炼铸造过程中的损耗;

2.中空结构的螺旋桨实现模块化制造与组装,材料的利用率更高,更适应数控机床加工;

3.不锈钢板材质的稳定性好,在海水中不易被腐蚀,更为经久耐用,受到多工况作业船舶(如拖网渔船、工程船舶)船东的普遍欢迎。然而,依据目前的工艺制造水平,不锈钢焊接中空螺旋桨比较适合吨位不大的中、小型船舶,尚不适合大吨位船舶和对螺旋桨性能有较高要求的船舶。二标准主要内容。

T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》在多年实践的基础上规定了叶片结构的形式,使用材料的物理特性和化学成分要求以及保证强度的最小板厚要求。在制造工艺上摒弃了传统的整体铸造工艺,开发了一种数控叶面铣型,再焊接组装的新颖工艺,具有节能、环境友好、自动化程度高的优势。该标准规定了焊接工艺的要求和焊脚高度的要求。作为一项产品标准,内容还涵盖术语和定义、制造精度等级的区分、产品的检验规则和检验要求、包装、运输和贮存要求。船用中空螺旋桨的叶片形状和水动力性能是和常规螺旋桨一致的,其设计原理和计算方法并无区别,唯叶片由实心结构改变为中空结构后,其强度校核方法超出了船舶检验规范规定的条件,在这种情况下,规范允许采用理论计算方法来校核其强度,为此,根据规范的原则要求,该标准开发了“船用中空螺旋桨强度校核方法”作为规范性附录。三标准预期效益

节能减排传统的螺旋桨生产方式是把铜在电炉中熔化后浇铸到砂型中,然后毁掉砂型,将螺旋桨剥离出来,切掉冒口,再修整抛光,形成最终产品。生产过程中,电炉熔化金属是非常耗能的设备,使螺旋桨生产厂成为耗能大户。同时熔化金属产生炉渣,加上浇铸损耗,铜是一种有色金属,损耗很大,增加了碳的排放量,既耗能又增加排放。不锈钢中空螺旋桨采用厚钢板切削成型,大大降低了能耗,而且切屑可以回收利用。单从中空螺旋桨的重量能减轻1/3来说,减少碳排放量的指标也是可观的。

环保效益传统螺旋桨铸造工艺需要的型砂要求比较高,所以只有少数地方可采集,以福建省河道中的型砂最为理想,由于常年开采,资源日渐枯竭,对环境造成破坏。型砂只能一次性使用,由于使用时在型砂中添加凝固剂,废弃后对环境造成污染,成为可持续发展的障碍。本标准涉及的制造技术采用机加工+焊接组装工艺,符合螺旋桨制造工艺发展的方向,摒弃了型砂开挖和废弃带来的环境损害。为环境的可持续发展带来社会效益。

使用效益螺旋桨是船舶推进装置的主要设备,一旦失效会带来严重的后果。中空螺旋桨采用的材料为热轧不锈钢板材,其耐海水腐蚀性和韧性都比铸铜好,因此使用寿命长。船舶螺旋桨遭遇航道中障碍物的碰撞是常有的事,铸铜桨的叶片碰撞后易脱落,导致整个推进装置瘫痪。而对于不锈钢焊接中空螺旋桨来说,遭遇碰撞后,即使叶片打歪变形也不致脱落,船依然能够依靠残损的螺旋桨开回来,这是船东看好的一个原因。3.4 经济效益中空螺旋桨的结构形式和工艺设计便于采用机加工和柔性制造生产方式,适合数控加工和自动化,有利于实现“工业4.0”,提高生产效率,降低制造成本。目前螺旋桨的价格普遍按重量计算,即使铸造铜质桨和不锈钢中空焊接螺旋桨的单位重量价格一致,那么同样尺度的桨,中空螺旋桨的重量轻了1/3,价格下降了33%,对于船东来说也带来经济效益。四结论

T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》是在总结我国船用中空螺旋桨多年来的设计制造经验基础上编制的,代表了我国目前船用中空螺旋桨技术要求的先进水平。该标准为“船舶工业标准体系”中的船用配套设备类补充标准项目,该标准主要内容符合国内现行法规和标准的要求,与其他类型的船用金属螺旋桨产品标准处于同一体系中,并具有针对性,该标准与相关标准和船级社规范的要求协调一致。总体而言,T/CANSI 6-2019《船用中空螺旋桨》的制定和发布为船用中空螺旋桨创新型产品和制造技术提供了助力,填补了标准空白,为产品应用和技术推广奠定了基础。

来源:中国船舶标准化

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最新评论

sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 10:45
笑笑这是学生搞的发明创造吧。为啥不署名呢?
螺旋桨表面是复杂的3维曲面,用不锈钢板怎么加工出来?他以为是挂机桨吗?就算做出来了,那成本得多高?
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 10:53
查了一下
https://zhuanli.tianyancha.com/27db2f281ed033bd1238d609815e43b0
CN212313842U_一种船用中空螺旋桨叶片
连插图都不换的,给钱就能入会“中国船舶工业行业协会”真是不要脸了!
专利基本信息
申请号        CN202020372086.1        申请日        2020-03-21
公开(公告)号        CN212313842U        公开(公告)日        2021-01-08
申请公布号        CN212313842U        申请公布日        2021-01-08
分类号        B63H1/26(2006.01)I        分类        船舶或其他水上船只;与船有关的设备
发明人        郑卫兵        申请(专利权)人        
郑卫兵
代理机构        -        代理人        -
地址        318058浙江省台州市路桥区金清镇塘里街2号
摘要        本实用新型涉及一种船用中空螺旋桨叶片,其包括包括面板、背板以及支撑件,所述背板的周向侧壁焊接在面板的一侧侧面上,所述背板的中部向远离面板的一侧凸起以形成空腔,所述背板的其中一个侧壁为用于与桨毂相连的第一固定边,所述面板的一侧侧壁为用于与毂相连的第二固定边,所述第一固定边和第二固定边朝向同一侧,且第一固定边和第二固定边之间形成与空腔连通的敞口,所述支撑件通过敞口安装在空腔中并将背板和面板撑开。背板和面板单独制造成型后,将背板焊接到面板上以形成空腔,然后将支撑件塞入到空腔中,用支撑件加强背板和面板之间的连接结构稳定性,使成型的叶片不仅仍具有良好的强度,还具有节省材料消耗、重量轻的优势。  
法律状态
序号        法律状态公告日        法律状态        法律状态信息
1        2021-01-08        授权

CN212313842U_EDA0002420290640000011.png
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:22
发明人        郑卫兵 , 这是谁啊?
仔细查查,郑卫兵,朱珉虎 联合发表了团体标准《船用中空螺旋桨》的研究与解读+
朱珉虎谁啊,
郑卫兵   浙江省台州市创驰螺旋桨厂 台州飞驰螺旋桨制造有限公司于2009年04月07日成立。法定代表人张新勇,公司经营范围包括:螺旋桨、其他船用配套设备、钢结构制造、加工、销售;货物进出口、技术进出口等。电话: 057682881490

传真:

邮件: zwbm000@163.com

地址: 路桥区金清镇兴南街一号浙江省台州市路桥区金清镇兴南街1号
固定电话:
86-0576-2881490 未核实,仅供参考
厂长:
郑卫兵
厂长手机:
13806570390 未核实,仅供参考,删除号码
邮政编码:
318058
传真号码:
86-0576-2879963
手机:        13806570390
邮件:        zwbm000@163.com
地址:        路桥区金清镇兴南街一号
电话:        057682881490

朱珉虎   江苏省船舶设计研究所
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:24
明明是不合格的劣质产品,花钱成为标准之后,违法就变成合法了?我们不反对创新,但是反对打着创新的旗号,降低安全标准。
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:25
不锈钢焊接中空螺旋桨研制技术总结.pdf (1.42 MB, 下载次数: 11)
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:30
image.png 就这样的工艺也能成为行业标准,船级社和船检局是干啥的?
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:38
为了说明不锈钢焊接中空螺旋桨的强度是有
保证的,现以85 m 工程船配套螺旋桨作为强度校
核实例。该桨采用宁波海星船舶设计所提供的铸
铜桨图纸,由台州市创驰螺旋桨厂改制成不锈钢
焊接中空螺旋桨,但其涉及使用性能的参数并未
改变。
5.4.1 85 m 工程船螺旋桨的原始数据
图号:998-107-02
设计单位:宁波海星船舶设计所
批准单位:浙江省船舶检验局(宁波检验处)
批准号:ZNB 11137
批准日期:2012 年2 月10 日
型式:MAU
叶数:5
盘面比:0.696
直径:1.85 m
螺距:1.178 m
螺距比:0.637
主机功率:353 kW
后倾角:10°
航速V :7.5 kn
sanshandaobojue 发表于 2021-3-2 11:40
我就想知道浙江宁波ZC的验船师是怎么给船发证的?原始设计图纸是铜的,不按照图纸,擅自改成不锈钢焊接的,这螺旋桨也能装船发证?
留得残荷听雨声 发表于 2021-3-2 19:23
     思路是对的,但产品应是试验品(没有通过鉴定程序),船检也是有"新产品开发科"的,不然怎能配合俱时俱进呢。
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