船塢工藝設(shè)施及其應(yīng)用

李偉渤海船舶重工有限責(zé)任公司船舶設(shè)計研究院

船塢工藝設(shè)施及其應(yīng)用

李偉
渤海船舶重工有限責(zé)任公司船舶設(shè)計研究院

本文通過對船塢及其附屬工藝設(shè)施的介紹，論述了船塢工藝設(shè)施的分類特點(diǎn)及其應(yīng)用的要點(diǎn)。

船塢設(shè)施；船舶下水

引言

2000年以來，與航運(yùn)業(yè)和修造船業(yè)空前興旺同步，以建設(shè)造船大國和強(qiáng)國為目標(biāo)，我國建成了一大批達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有中國特色的大型船塢，在國際上處于領(lǐng)先地位，并承擔(dān)了眾多國內(nèi)外大型船舶的建造任務(wù)，學(xué)習(xí)并深入了解船塢及其附屬設(shè)施是完成這些建造任務(wù)的重要一環(huán)。

1 船塢工藝設(shè)施

船塢是船廠中用于修造船舶的水工建筑物，是修造船舶過程中的工作平臺。船塢的運(yùn)行需要大量的配套附屬設(shè)施來輔助，船塢及其附屬工藝設(shè)施占了大部分的船廠投資，其代表了一個工廠的總裝造船能力。

船塢的工藝設(shè)施主要包括：塢門、中間塢門、起重設(shè)備、引船系統(tǒng)，墩木、系船柱、登船塔、人行下塢樓梯、車行下塢通道、欄桿、塢壁作業(yè)車、預(yù)埋槽鋼、塢長度標(biāo)志、中心線標(biāo)志，水尺、拉環(huán)、塢底坑、船塢公用設(shè)施供應(yīng)點(diǎn)、橡膠護(hù)舷等。

2 船塢工藝設(shè)施的應(yīng)用

2.1 塢門

塢門是將船塢塢口封住的水密閘門，其型式有以下幾種：

（1）臥倒式塢門。啟閉方便，自重較輕，在開啟時塢門不需專用的停靠位置，但臥倒門要設(shè)置專用的門坑，其標(biāo)高較塢檻低6－8m，在淤積較嚴(yán)重地區(qū)需充分認(rèn)證清淤的可靠性。

（2）浮箱式塢門。一種傳統(tǒng)型式，其門座較淺，比較適應(yīng)一定淤積量的水域，但也需對塢口的淤積強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測，并采取有效的清淤措施。

（3）插板式塢門。通常是用于半塢式船臺，但小型船塢也可使用，目前較通用的寬度為40m以下，在船塢起重能力滿足起吊要求，塢側(cè)能安排存放場地時可以選用。

（4）中間塢門。根據(jù)使用要求通?？梢栽O(shè)一個中間塢門并配數(shù)個中間塢門的門槽。通常只有塢口區(qū)用作修船，塢首區(qū)用作造船，或同時串聯(lián)建造軍船和民船等修造周期差異較大的船塢才配置中間塢門。

選擇塢門型式時，要比較啟閉方便和造價，還要比較其抗淤能力和操作的可靠性，設(shè)計時還應(yīng)特別考慮設(shè)置誤操作的保護(hù)裝置。

2.2 塢墩

在船舶修造過程中，使用塢墩來承載船體和其連接的部件，或者其它重大物件?，F(xiàn)有技術(shù)中的塢墩一般由兩件枕木和水泥墩構(gòu)成，兩件枕木分別設(shè)置于水泥墩上。

塢墩分為中墩（龍骨墩）和邊墩。中墩一般布置在船體中心線上，邊墩位于中墩兩側(cè)，中墩作用力范圍通?？扇?-5m，單排、雙排皆可，邊墩應(yīng)根據(jù)船舶重量、船寬以及船體構(gòu)件進(jìn)行布置，一般載重量5萬噸級以下船舶2-3行（單側(cè)），10-15萬噸級船舶設(shè)4-5行，15-30萬噸級船舶設(shè)5-6行，30萬噸級以上船舶不小于6行。

2.3 起重設(shè)備

船塢起重設(shè)備用于完成船舶總裝建造階段塢內(nèi)的吊運(yùn)或搬運(yùn)工作。起重設(shè)備是現(xiàn)代船塢最重要的設(shè)施之一，在很大程度上決定了船塢的生產(chǎn)效率。船塢常用的起重設(shè)備有：門式（龍門）起重機(jī)、四連桿式門座起重機(jī)、單扒桿式門座起重機(jī)、塔式起重機(jī)和超重起重設(shè)備。隨著船舶和船體分段大型化和海洋工程的建造，船塢配備的起重設(shè)備大型化趨勢十分明顯，成為實現(xiàn)現(xiàn)代化造船模式的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.4 引船系統(tǒng)

引船系統(tǒng)包括引船絞車、引船小車、電動絞盤、軌道及其配套控制設(shè)施。引船小車設(shè)于塢壁頂面的軌道上，引船絞車一般設(shè)在塢首的前方。電動絞盤一般設(shè)在塢口、塢首兩側(cè)，大型船塢在中部兩側(cè)可以增設(shè)一對。引船小車除主動小車外，還可以增設(shè)一對被動小車，被動小車用鋼絲繩卡固定在拖帶引船小車的鋼絲繩上，與主動小車之間距離可以在曳船前視需要調(diào)節(jié)。

2.5 高空作業(yè)車

船舷部的高空作業(yè)宜使用高空作業(yè)車或塢壁作業(yè)車，也可以兩者同時配置，或僅配高空作業(yè)車，在確定船塢寬度時，應(yīng)考慮高空作業(yè)車和塢壁作業(yè)車能方便作業(yè)的通道。在船塢底板上宜設(shè)置若干條預(yù)理“T”型材，作為中心線長度標(biāo)志，拉力5－10t的臨時拉點(diǎn)和接地設(shè)施，用于高空作業(yè)車施工時的運(yùn)行。

2.6 公用設(shè)施

船塢應(yīng)配置氧氣、可燃?xì)猓ㄒ胰不蛱烊粴獾龋?、二氧化碳?xì)?、氬氣、壓縮空氣、蒸汽、自來水、海（江）水，供電、通信、采暖、通風(fēng)等公用設(shè)施。軍用船塢還應(yīng)配置高壓壓縮空氣和專用電源。

2.6.1 公用設(shè)施的配備應(yīng)滿足下列原則

（1）船塢附近需設(shè)置各類公用站房；（2）需修理油艙的船舶應(yīng)先洗艙并經(jīng)檢查符合應(yīng)滿足油船修理洗艙要求后方可進(jìn)塢修理，滿足洗艙的用水要求；（3）自來水系統(tǒng)應(yīng)保證生產(chǎn)用水，生活用水和消防用水的需要，船舶壓載宜優(yōu)先采用海（江）水。修船塢還應(yīng)考慮高壓水除銹的用水量，宜采用移動式高壓水泵。

2.6.2 公用設(shè)施供應(yīng)點(diǎn)應(yīng)滿足下列要求進(jìn)行設(shè)置

（1）氧氣、可燃?xì)狻⒍趸?、壓縮空氣、蒸汽、自來水、海（江）水等供應(yīng)點(diǎn)宜設(shè)置在塢壁頂面，對于大型造船塢，宜在塢壁下部和塢底增設(shè)動力、江（海）水供應(yīng)點(diǎn)。

（2）電焊機(jī)接頭箱與船用設(shè)備供電箱宜設(shè)置在塢壁頂面，其中船用設(shè)備供電箱應(yīng)有380V、50Hz的電源和440V、60Hz的電源系由船塢附近的變頻機(jī)組供應(yīng)。

（3）滿足上述設(shè)備供電需求，通常情況下大型水泵和大型起重設(shè)備采10kV或6kV供電，電焊設(shè)備，小型設(shè)備采用380V供電。

（4）船塢區(qū)照明分為外場一般照明和工作照明，外場一般照明布置系按下列要求布置：

船塢區(qū)照明通常采用高桿燈、高桿燈設(shè)在船塢四角和塢側(cè)，位置應(yīng)避免干擾起重作業(yè)，并注意防止眩光和照度均勻，高桿燈架通常應(yīng)考慮能下降至地面，以便更換燈管、進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)；塢壁照明光源宜設(shè)在塢壁頂部；大型船塢宜設(shè)塢底照明、通常采用水密燈具；船艙內(nèi)的一般照明采用行燈和架燈，應(yīng)采用安全特低壓供電。

2.6.3 灌水、排水系統(tǒng)的工藝要求

（1）船塢灌水時，應(yīng)保證船舶起浮平穩(wěn)，并不得沖擊墩木；（2）船塢排水時間根據(jù)船塢功能確定，修船塢要求酌情壓縮排水時間，造船船塢可以酌情增加排水時間；（3）泵房布置在塢口附近，泵房進(jìn)入口、通風(fēng)井、吊裝孔等結(jié)構(gòu)盡量不要高出地面；（4）兩座并列的船塢，通常考慮合用一座水泵房；（5）塢底應(yīng)設(shè)置排水明溝，并鋪設(shè)有足夠強(qiáng)度的鋼蓋板，其荷載應(yīng)考慮行駛高空作業(yè)車。

3 結(jié)束語

船塢及其附屬工藝設(shè)施，對工廠的生產(chǎn)潛力、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品規(guī)格，船舶總裝工藝和工廠的經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)的影響，是船廠的核心資源和組織生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。了解這些設(shè)施的特點(diǎn)和應(yīng)用方式才能有效的組織相關(guān)生產(chǎn)，對于提高質(zhì)量和降低成本方面做出更加合理的優(yōu)化處理。

[1]應(yīng)長春.船舶工藝技術(shù).上海交通大學(xué)出版社，2013年1月

[2]中船第九設(shè)計研究院工程有限公司——中國船舶工業(yè)工程建設(shè)論文集[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2008

[3]中船第九設(shè)計研究院工程有限公司.干船塢設(shè)計規(guī)范[S].