淺談船臺縱向滑道下水工藝

張曙光，李 毅，劉家良，高麗雙

（中海工業(yè)（江蘇）有限公司，揚州 225211）

0 引言

船舶下水是指當(dāng)船舶在船臺或船塢內(nèi)完成主體合攏、密性報驗，達(dá)到下水狀態(tài)后，將船舶從搭載區(qū)轉(zhuǎn)移到水下進行后續(xù)舾裝工作的建造工藝；即將原來在船臺上或船塢內(nèi)呈穩(wěn)定支撐狀態(tài)改為漂浮狀態(tài)的過程。船舶下水可采用重力式下水、漂浮式下水和機械化下水等幾種下水方式。其中最常用的方法便是船臺重力式下水。本文主要以中海工業(yè)（江蘇）有限公司建造的48000 t上海海事大學(xué)教學(xué)實習(xí)船的船臺下水為例，探討重力式縱向涂油滑道下水工藝?？v向涂油滑道下水是一種較為成熟、有著悠久歷史的下水工藝。船臺與滑道為剛性固定形式，船舶達(dá)下水狀態(tài)時，在下水滑道上涂上規(guī)定厚度的混合油脂。之后，將沙箱、枕木及其他一些簡易支撐全部拆除，使得船舶依靠自重落于滑道上，隨后松開止滑裝置，若此時船舶仍未運動，可在艏部用液壓千斤頂加一推力，船舶便會同滑板一起沿滑道滑入水中，同時依靠自身浮力浮于水上，從而完成下水。

1 船型特點

上海海事大學(xué)48000 DWT遠(yuǎn)洋教學(xué)實習(xí)船是一艘主要用于航海類人才培養(yǎng)，集航運與科研為一體的多功能、綠色、節(jié)能、單槳、單殼、雙底、球鼻艏、無限航區(qū)的遠(yuǎn)洋教學(xué)實習(xí)散貨船。該船采用低速柴油機進行推進，是具有艏樓、單層連續(xù)甲板、五個大貨艙的艉機型散貨/實習(xí)船。

該船總長189.9 m，型寬32.26 m，型深15.7 m，設(shè)計型吃水10.3 m，結(jié)構(gòu)型吃水11.2 m，載重量45800 t，航速14 kn，是當(dāng)今世界最大、最先進的遠(yuǎn)洋教學(xué)實習(xí)船。除具備正常運輸功能外，另增設(shè)了航海訓(xùn)練駕駛室、集控臺及教室、研究室等一系列教學(xué)設(shè)施，船上共設(shè)有40間“4人間”學(xué)員宿舍，8間教室宿舍，2間辦公室，3個現(xiàn)代化教室以及多個輪機功能測試室、多功能學(xué)術(shù)室和輪機科研室；并設(shè)有室內(nèi)操場、室外籃球場以及各種健身設(shè)備，共可容納144名男學(xué)員，16名女學(xué)員，8名教師以及30名船員進行學(xué)習(xí)和生活。

主機采用最大持續(xù)輸出功率為9960 kW×127 r/min，持續(xù)常用功率（CSR）（90%SMCR）為7153 kW×122.6 r/min的二沖程、十字頭、可逆轉(zhuǎn)船用柴油機。

2 船臺縱向下水問題探討

2.1 縱向下水

縱向下水設(shè)備一般由固定設(shè)備和運動設(shè)備組成。固定部分主要為木方鋪設(shè)而成的滑道；運動部分一般為下水架，下水架的底座即為滑板，下水前，在滑板和滑道之間涂上規(guī)定厚度的混合油脂，以便于滑板滑動。由于船體艏艉線形影響，下水架一般涉及成兩端較為堅固的形式來支撐艏艉船體，艏、艉下水架分別稱為前支架和后支架，除艏、艉支架外，海事大學(xué)教學(xué)船還在船體中間部位設(shè)置中間支架以支撐船體。除上述主要設(shè)備外，還設(shè)有若干輔助設(shè)備，例如，為防止船體不受控進行滑動的牽牢裝置；防止船在下水過程中帶動滑板發(fā)生偏斜的導(dǎo)向擋板；保證船舶能按設(shè)想在規(guī)定時間內(nèi)剎車成功的制動裝置等。

船體下水運動過程從船體接觸水面開始到船體完全脫離滑道可分為兩個主要過程（圖1），第一過程為船體接觸水面到艉部開始上浮時為止，第二過程為艉部開始上浮到船體完全脫離滑道為止。第一過程中，由于船艉浮力小于重力，主要變形表現(xiàn)為艉下彎，各滑程船體結(jié)構(gòu)的受力變形形式相似，最大壓力均出現(xiàn)在即將脫離滑道的墩木位置。第二過程中艉部開始上浮，船體不再平行于滑道的方向移動，以下水艏支點為支點轉(zhuǎn)動，同時又沿滑道下滑，船體處于中拱狀態(tài)，滑道較大壓力集中于艏支墩處。

2.2 船舶下水前的準(zhǔn)備工作和技術(shù)要求

該船在上船臺進行合攏之前，中海工業(yè)（江蘇）有限公司下水歸口部門就為下水做了充足的準(zhǔn)備工作，進行下水計算，制定出下水工藝，繪制出下水布置圖，預(yù)估出下水日期等，經(jīng)過綜合考量，將該船下水日期定為2012年5月25日。

船臺下水是一項潛在危險性較大的工程，具有涉及人員多、準(zhǔn)備周期長、操作復(fù)雜等特點，除此之外，還要綜合考慮水文條件、天氣因素等，是一項紛繁復(fù)雜的工作。下水期間，任何一個環(huán)節(jié)得不到有效控制，都會造成重大事故隱患甚至重大事故。因此，下水工作的每一個環(huán)節(jié)、涉及的每一件設(shè)備都要進行全面、細(xì)致的盤查，以便能夠及早發(fā)現(xiàn)隱患，及時排除。下水前具體檢查內(nèi)容如下:

1）全面檢查各種下水設(shè)施:船臺滑道、水下滑道及其末端淤泥清除狀況、鋼木滑板、墊木及滑板支架、艏艉支架、中部支架及止滑器（見圖2），下水橫梁及其連接鋼索、環(huán)頭鋼索、滑落機、滑道上頂端液壓千斤頂油泵、楞木、鋼楞木、砂箱下水楞，船上系泊、帶纜設(shè)備、船臺環(huán)境通訊設(shè)備等等設(shè)施操作可靠性。2）檢查上述下水設(shè)施，下水場所，船臺環(huán)境，下水人員操作的安全性、可靠性，根據(jù)每艘船的下水計算中的最小下水潮位及潮汐表中潮高及流速確定下水日期及時間。

圖1 下水第一過程和第二過程

圖2 下水裝置布置簡圖和中間支架示意圖

表1 船舶主尺度

2.3 船舶主尺度、滑道尺度及其要求

1）船舶主尺度（表1）

2）船臺尺度長×寬為230 m×36 m；滑道中心距為9.00 m。

3）滑道尺度長×寬×高為200.00 m×1.50 m×0.90 m。

4）滑道面坡度:tanα=1:22。

5）下水重量:9126.2 t

6）保證左右兩側(cè)木滑道內(nèi)側(cè)面應(yīng)平整，光順，無凹凸不平現(xiàn)象，連接木滑板的對穿螺栓的螺母應(yīng)凹陷在內(nèi)側(cè)面內(nèi)，不可凸出在外側(cè)。有凸出現(xiàn)象應(yīng)及時進行微調(diào)、修整，避免木滑板下滑時，內(nèi)止口受阻，釀成船體不受控制強行下滑的事故。

7）木滑道上表面，應(yīng)平整，光順，木質(zhì)有腐爛部分應(yīng)及時修復(fù)木滑道拼接處只允許上高下低，誤差符合規(guī)定要求，不允許有上低下高不平整的現(xiàn)象，并保證接頭處應(yīng)有R15光順倒角過渡，否則會影響滑板下滑。

8）為保證滑板順利沿著滑道下滑，左右滑道設(shè)計成外八字型滑道?；篱g距應(yīng)按設(shè)計要求為正公差。使滑板不卡死。下水前應(yīng)對滑道內(nèi)側(cè)面左右距離測量，驗收。

9）對船舶周圍進行挖淤泥處理，以確保下水過程的安全、順暢。

2.4 滑板及墊木

1）滑道與滑板接觸面之間間隙應(yīng)符合設(shè)計要求?；纼?nèi)止口與滑道內(nèi)側(cè)面間隙應(yīng)符合設(shè)計要求?；迮c滑道接觸面應(yīng)盡量保證光滑，接頭處應(yīng)削圓角，滑板間與墊木間應(yīng)用鋼索串好，綁扎在船上，所有鋼索均利用原有下水件，待船下水后，將其拖出船底進行回收。

2）按設(shè)計要求，對滑板進行起始、終止肋位排列，從艏、艉兩支架支點的長度自船艉向船艏排列。艏、艉按船底線型及滑道高度，在滑板上布置好下水橫梁。

3）每塊滑板上按要求應(yīng)設(shè)置完好的墊木。

2.5 澆敷油脂

1）先將滑板、滑道均揩凈吹干，淹水部分滑道可用乙炔烘干，澆敷油脂時，不得有油水或其它雜質(zhì)混入。根據(jù)現(xiàn)場平均氣溫（25℃），按82%的石蠟、9%的蒙旦蠟、9%的硬脂酸投入爐內(nèi)熔化至溫度160℃左右，可開始對滑板進行第一次澆蠟（滑板最好一頭少許高點，由高向低澆），等蠟溫降至140℃左右可進行第二次澆蠟，130℃左右進行第三次澆蠟。

2）澆好蠟的滑板冷固后，在蠟層表面均勻地涂上鈣基潤滑脂（約1 kg/m2）將涂好油的滑板用吊車翻身支放好。

3）用同樣的蠟脂配方對滑道進行澆蠟，程序同滑板一樣，進行三次澆蠟。

4）蠟層冷固后，在蠟層表面均勻地涂上鈣基潤滑脂。

5）將滑板排好，安放于滑道上，并根據(jù)編號將墊木就位，用撐木撐位，介頭定位，防止油脂受壓被擠出，然后安裝墊木，待下水時，敲掉撐木及介頭使滑板與滑道接觸。

2.6 下水楞、滑落機及油泵

1）下水時對鋼質(zhì)活絡(luò)楞，砂箱下水楞（圖3）先做效用試驗，確保無卡死現(xiàn)象，驗收合格后方可使用。

2）確保左右舷滑落機滿足安全負(fù)荷要求 , 保證滑落機的完整性、可靠性、布置位置、脫落裝置均無誤。

3）為防止出現(xiàn)下水操作完成后，船舶無下水反應(yīng)情況的發(fā)生，滑板頂端應(yīng)配備符合要求的液壓千斤頂，左右各1只、共2只。

圖3 沙箱與下水墩木

2.7 下水操作

1）拆除所有支撐滑板的小方木，保持滑板牙帶與滑道的間隙余量，用榔頭自船艉向船艏逐一敲緊滑板上的木楔。

2）滑板敲緊后先拆除中部所有活絡(luò)支墩及橫梁下的活絡(luò)支墩，并搬放到地面。將木板,木楔搬放地勢較高處，以防止下水時木板被水沖走。

3）拆除邊三道沙箱(舷側(cè)最外處沙箱)。

4）最后拆除所有沙箱，由尾向首進行。

5）沙箱拆完后向指揮組回報，指揮組發(fā)令斬止滑器保險繩，同時搖緊助推千斤頂，船下水。

2.8 安全質(zhì)量

1）各道工序應(yīng)按操作程序進行操作,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報，隨時注意安全操作。

2）各道工序結(jié)束后應(yīng)進行自檢、互檢、專檢后方可進行下道工序操作。

3）待所有工序結(jié)束后提交下水指揮組,由指揮組派專人進行總檢查，確認(rèn)無誤后方可下水。

4）下水前由基建設(shè)備處了解氣象及水位情況，是否滿足下水要求，并做好記錄,并對下水滑道區(qū)域淤泥進行測量,確無高出滑道面的提供書面通知。

5）做好下水的封江、靠邦等準(zhǔn)備工作。

6）綜合車間配備好氣割設(shè)備，每邊兩把,防止有敲不掉的支墩需現(xiàn)場切割并安排好人員。

7）作業(yè)區(qū)域拉好安全警戒繩,安保部做好保衛(wèi)工作。

8）下水江面安排10只小船,負(fù)責(zé)枕木的清理及夾江江面清潔工作。

9）生產(chǎn)管理部準(zhǔn)備2條拖輪負(fù)責(zé)滑板的收集和脫離。

3 結(jié)束語

眾所周知，船臺下水是船舶建造過程中的一個重大節(jié)點，是船舶由搭載階段轉(zhuǎn)為碼頭舾裝階段的一個重要生產(chǎn)過程，同時，也是一項存在潛在危險性的系統(tǒng)工程項目。對待船臺下水工作，技術(shù)人員應(yīng)該持以慎之又慎的態(tài)度，因為，下水期間，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，都可能出現(xiàn)重大事故隱患，甚至造成無可彌補的重大事故發(fā)生。下水前，應(yīng)安排專人根據(jù)下水當(dāng)天潮位進行下水設(shè)計和計算，盡量將影響下水的各種因素都考慮在內(nèi)，保證各項強度校核均滿足下水要求，保證油脂配比滿足氣象條件；下水前，要精心規(guī)劃下水方案并細(xì)心檢查各項設(shè)備，操作人員統(tǒng)一聽從指揮，以確保船舶安全、可靠地下水。

中海工業(yè)（江蘇）有限公司8萬噸船臺面向夾江，夾江雖水深流緩，但漲潮時潮位較高，船舶質(zhì)量又相對較大，船舶下水后的沖程較遠(yuǎn)，可達(dá)320m左右，再加上可能受下水時的風(fēng)向、潮流等因素影響，在選擇船舶下水潮位時一定要謹(jǐn)慎對待，我公司的船臺下水計算一般是根據(jù)船臺設(shè)計要求和下水潮位計算選取滑道最末端潮位作為下水潮位，能夠保證船舶安全下水。海事教學(xué)船的順利下水在實踐上證明了該船的下水工程設(shè)計方案是行之有效的。

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