淺談海底門安裝工藝的改進(jìn)

侯慶生，劉家良

（中海工業(yè)（江蘇）有限公司，揚(yáng)州 225211）

0 引言

海底門就是海水箱或海水入口。船上一般有兩個(gè)海底門，一個(gè)高位海底門和一個(gè)低位海底門，多設(shè)在舷側(cè)或船底板上。海水總管與海水箱相連，引入海水用于消防、冷卻、壓載等。船舶在淺水域航行時(shí)關(guān)掉低位海底門，使用高位海底門以防止低位海底門吸入泥和海底異物；船舶吃水較小時(shí)為防止船舶橫搖高位海底門外露吸空，應(yīng)關(guān)掉高位海底門而使用低位海底門。

本文以46 000t散貨船為例，從分段預(yù)制階段，密性、強(qiáng)度試驗(yàn)階段，修整完善階段，格柵安裝階段等四個(gè)階段對(duì)海底門格柵框架安裝新工藝分步驟進(jìn)行闡述，以期為同行提供新的工作方法。

1 概述

原海底門安裝工藝是在主船體中組合攏階段施工，這在進(jìn)度、安全、質(zhì)量方面都存有不足。分段中組后，海底門的開孔坐標(biāo)不易于測(cè)量，需借助激光測(cè)量設(shè)備及精度控制人員的協(xié)助，這就影響了施工的連續(xù)性。而施工過程中穿插的海水箱船體密性及艙室強(qiáng)度試驗(yàn)，更將安裝工程隔離成幾段，拉長(zhǎng)了“戰(zhàn)線”，嚴(yán)重影響項(xiàng)目施工進(jìn)度。此外，此時(shí)海底門門框安裝后的燒焊存在阻礙物影響，施焊空間狹窄，通風(fēng)差，焊道部平緩，成焊質(zhì)量不高，打磨難度大，大幅度增加了狹小艙室作業(yè)的安全隱患，有悖于企業(yè)的安全文明生產(chǎn)大計(jì)。

2 工藝改進(jìn)步驟

2.1 分段預(yù)制階段

以低位海底門為例，高位和應(yīng)急海底門同理施工，本階段是新工藝的重點(diǎn)工序。兩個(gè)海底門位于船艉分段221P的肋位30號(hào)至32號(hào)間，距基線高分別為2 785 mm（F30#～F31#）和2 535 mm（F31#～F32#）（圖1）。圖1顯示，海水箱上平面距基線3 800 mm。以海水箱上平面為基準(zhǔn)，以兩者（海底門格柵中心和海水箱上平面）距基線差為定位尺寸。由于圖標(biāo)尺寸是自由尺寸，根據(jù)公差原理，結(jié)合海底門工作要求，對(duì)低位采用正差，高位采用負(fù)差，即高位要高些，低位更低些，滿足海水管吸水要求，保證海底門格柵與海通閥之間的水流流通面積比達(dá)到國(guó)標(biāo)值。分段建造階段，由于海底門裝在海水箱上的外板中，其高度坐標(biāo)易于測(cè)量，這樣就省略了激光經(jīng)緯儀測(cè)量的工序，相對(duì)減化了程序，提高了作業(yè)的連貫性。

圖1 低位海底門在反造分段221P上的安裝圖示

海底門在分段反造階段的裝焊位置良好，上方無(wú)阻礙物，易實(shí)行機(jī)械輔助裝配作業(yè)，減輕了工人操作強(qiáng)度，且焊道位置相對(duì)平緩，便于采用CO2角焊（圖2），極大提高了施工效率。無(wú)論是裝配、打磨還是焊接工序，對(duì)操作者技術(shù)等級(jí)要求均不高，普工即能獨(dú)立完成作業(yè)，有益于確保獲得更好的施工質(zhì)量。而在裝上海底門后，開放原來(lái)密閉的海水箱外板，形成開口使空間自然通風(fēng)，減少狹小艙室作業(yè)的安全隱患，提高了施工安全性。同時(shí)，在拆下格柵后又為海水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)焊磨、涂裝以及后續(xù)輪機(jī)管系裝焊附件提供了安全通道，無(wú)需專門開臨時(shí)工藝孔，可謂一舉多得，這是本工藝的亮點(diǎn)之一。而從勞動(dòng)強(qiáng)度、單工序施工效率、單一工序的多功能性等方面看，與大多數(shù)船企現(xiàn)行做法相比，可達(dá)到事半功倍和事倍功半兩種效果。為了提高區(qū)域的完整性，主張將海水箱中的鋅塊改成螺栓連接式，在分段建造時(shí)預(yù)裝好不銹鋼螺栓及墊板，省去后續(xù)的焊接工作量，后期只對(duì)鋅塊及其螺母、墊片進(jìn)行裝配。

2.2 密性和強(qiáng)度試驗(yàn)階段

分段涂裝后，進(jìn)入中組期或到船臺(tái)（塢）合攏，待管工將海水箱上的通海閥、防海生物電極、吹砂管等附件安裝完畢，在進(jìn)行氣密試驗(yàn)前，用一約5 mm薄板（圖3）將海底門洞口焊死，保證氣密，直至0.2 MPa的水壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)束。該薄板具體尺寸為單邊大于框架10 mm，四角修圓。由于氣密、水壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)的是海水箱結(jié)構(gòu)、管系附件、防海生物電極、海通閥及其底座的密性和強(qiáng)度，而臨時(shí)工藝封板的焊縫只需保證氣密即可，即使變形也不影響海底門強(qiáng)度報(bào)驗(yàn)效果，并且鋼板許用應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.2 MPa，故無(wú)需對(duì)工藝封板進(jìn)行強(qiáng)度校核。

圖3 海底門氣密及強(qiáng)度試驗(yàn)用蓋板安裝圖示

2.3 修整完善階段

海水箱強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)束后，按圖樣要求開出四個(gè)角上的流砂孔，將試驗(yàn)用水從外板處排光；然后按船體線型割制海底門框架，保證框架凸出外板高度隨線形變化而統(tǒng)一，并將自由邊磨鈍、磨順；最后噴上自噴漆。出于節(jié)約目的，可將臨時(shí)工藝封板平整后，反面再循環(huán)利用。至此，本改進(jìn)工藝的核心工序已全部結(jié)束，余下工序只待外板涂裝報(bào)驗(yàn)后進(jìn)行（圖4）。

新工藝的本階段是化繁為簡(jiǎn)，不再嚴(yán)重受制于前面的工序按部就班地做。既然不能控制其它工種的施工周期，那就只能靠自我“瘦身”，盡可能減少下水前的作業(yè)量，贏得時(shí)間，贏得主動(dòng)。

圖4 海底門框架的修整圖示

2.4 格柵安裝階段

海底門裝焊工作的前移打破了以往此道工序的“瓶頸”，一是跳出了船舶下水前“水下工程的繁忙期”，二是良性促進(jìn)了后續(xù)涂裝工作的開展，不會(huì)產(chǎn)生涂裝與舾裝因循環(huán)交替施工給對(duì)方帶來(lái)的不利影響。在外板涂裝完整性報(bào)驗(yàn)后，就可安裝鋅塊和海底門格柵（圖5）。從船要下水的角度來(lái)考慮，涂裝外板油漆的時(shí)間得到了保障，舾裝余下的海底門格柵安裝工序耗時(shí)不多。

圖5 海底門安裝圖示

3 結(jié)論

從宏觀上看整個(gè)工藝全貌，雖說是新工藝，但整個(gè)生產(chǎn)流程、工步并未增減，更未采用什么新科技、新材料，只是在滿足產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)及使用要求的前提下，因勢(shì)利導(dǎo)，將工序作了靈活的、合理的調(diào)整，以此換來(lái)充裕時(shí)間，抓住事物的本質(zhì)，從困境中尋找突破，將影響海底門施工安裝的因素予以消除或削弱至可控，節(jié)省工時(shí)，簡(jiǎn)化了工序。

[1] 陳可越.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)—舾裝分冊(cè)[M].北京:中國(guó)交通科技出版社,2007.

[2] 徐兆康.船舶建造工藝學(xué)[M].北京:人民交通出版社,2000.