船塢快速搭載綜合管理

馬龍

[摘 要]對船塢的搭載進行綜合管理能夠提高船塢搭載的水平以及船塢搭載的質(zhì)量，船塢搭載過程中工藝流程很復(fù)雜，使用的設(shè)備、裝配工藝以及對船體變形的控制都會影響到船塢搭載的水平。本文對船塢快速搭載的綜合管理進行分析，旨在提高船塢搭載水平，保證船塢搭載質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]船塢；船塢快速搭載；綜合管理

中圖分類號：U673 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）02-0268-02

現(xiàn)階段全球船市的競爭越來越激烈，造船業(yè)要想提高自己的整體競爭實力就必須要對造船技術(shù)進行研究和升級，以技術(shù)革新作為基礎(chǔ)，不斷改善自身的生產(chǎn)模式，將過去的粗放生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化管理模式。通過改善造船的管理程序，減少造船過程中出現(xiàn)的無效時間，提高船塢搭載過程中的資源利用效率，降低造船的成本，不斷提升造船企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。

一、船塢工藝裝備

船塢及船臺是進行搭載的主要施工場地，有露天和室內(nèi)船塢及船臺兩種類型，船臺有水平和傾斜之分。

當前新建船廠均采用了船塢建造的方式，因為船塢造船比船臺有明顯的優(yōu)勢，船塢建造其基準線為水平，有大起重量的門吊，其優(yōu)點是：

①能采用先進的造船工藝，裝配、測量、檢驗、矯正、移位、輔助作業(yè)等都比較容易，有利于分段定位機械化，能提高建造質(zhì)量。

②場地、設(shè)備等都有了極大的發(fā)展空間，如在船塢的側(cè)面或端面配備大型總裝平臺，跨平臺和船塢配置600t～900t大型龍門吊車，在龍門吊車的腹部同時配置回轉(zhuǎn)直徑較大的高架吊車，硬件的高配置使建造方式也有了較多的選擇。一般的船臺無法建造10萬噸級以上的船舶，“好望角”型散貨輪、大型集裝箱船、FPSO、VLCC等均能在船塢內(nèi)建造。

傾斜船臺與船塢相比在各方面都有較大的缺陷，分段定位、測量、下水、吊車配置遠不及船塢造船方便。

船塢及船臺的工藝裝備有：

①中心線槽鋼一般在船塢底沿船長方向預(yù)埋在中心線位置（或平行于中心線）的鋼結(jié)構(gòu)件（鋼板、槽鋼），在其表面可以劃船體中心線、分段肋骨檢驗線、船體總長等標志，作為船體合攏時確定分段空間位置的依據(jù)。

②基線（高度）標桿一般是設(shè)在中心線槽鋼上，也可以是設(shè)在船塢側(cè)壁上的一種刻度標桿，作為船體分段定位水平高度（基線、軸線、水線、甲板線）的依據(jù)，如船體建造前在靠近船體尾部的位置設(shè)置一個高度標桿，刻上基線和軸線的高度標記，那么在船體中心線軸系照光時，不必通過別處轉(zhuǎn)換過來的基線位置即可定位軸系。

③拉樁是埋設(shè)在船塢兩側(cè)和中線面的專用工裝，供分段定位時連接拉條與分段的裝置。

④船塢搭載作業(yè)多數(shù)是在高空進行，腳手架是在船體建造過程中，為施工人員提供工作位置或用作走道的工裝。

⑤液壓車是先進造船方式的必備工裝，隨著總段的大型化，同時船舷外工作條件比艙內(nèi)差。所以非必需的舷外工作都移至艙內(nèi)去做；少量的工作就不用搭設(shè)腳手架，而采用液壓車即可解決。

⑥塢墩是支承船體重量的主要工裝，為船體提供一個工作基準面，為便于在船底施工，塢墩高度一般為1.8m左右。布置在船底中部的稱為龍骨墩。布置在兩側(cè)的稱為邊墩。塢墩可以分為木墩、金屬墩、水泥墩三種。

⑦其他裝備有水、電力、壓縮空氣、氧氣、乙炔、丙烷、二氧化碳氣體（蒸汽）等動能源設(shè)施。

二、船塢裝配工藝

船塢裝配工藝是根據(jù)產(chǎn)品特點和制造要求，結(jié)合船廠生產(chǎn)條件制訂的重要建造工藝。其主要內(nèi)容有：船體建造階段的具體劃分、分（總）段的劃分、船舶的船塢（船臺）建造方法和舾裝的階段、施工組織方式、大日程計劃等。以這一原則工藝為準則，然后確定船塢裝配工藝流程，工藝流程的優(yōu)劣將會影響到船體建造質(zhì)量[2]。

船塢裝配工藝流程可以從以下幾個方面考慮：

①在建造方法上考慮分段劃分，同時考慮船塢搭載。

②與工廠的技術(shù)能力相對應(yīng)。

③避免重體力勞動，盡可能實行機械化。

④較少的立體作業(yè)和各工種混雜作業(yè)，能確保良好的作業(yè)環(huán)境。

⑤盡量把船塢舾裝工作放到前道工序做。

⑥易于吊裝，縮短吊裝時間，吊裝時分段容易定位。

⑦狹小部位避免設(shè)大接頭。

⑧分（總）段大型化，減少散裝件。

⑨有利推行自動焊。

○10腳手架要容易架設(shè)和拆除。

船塢裝配準備工作如下：

①船體中心線，通常用激光經(jīng)緯儀開設(shè)，檢驗合格后用色漆及沖印做好明顯標記。

②船體半寬線和直剖線，以中心線為準，用鋼卷尺量出寬度點，再用激光經(jīng)緯儀繪制，檢驗合格后用色漆及沖印做好明顯標記。

③肋骨檢驗線和分段接縫線，以中心線上的肋位點為準，用激光經(jīng)緯儀轉(zhuǎn)向的方法繪制，檢驗合格后用色漆及沖印做好明顯標記。

④中心標桿上的高度線（船體參考基線），以船體基線與塢底的相對高度設(shè)置一條水平線，船體所有分段的高度定位數(shù)據(jù)均以此水平線為依據(jù)。

總（分）段吊裝前準備工作如下：

①檢查中組立、大組立依基準系統(tǒng)建立的分段定位線、對合線是否完整。

各種分段的定位線如下所示：

底部分段： 舷側(cè)分段： 甲板分段： 艙壁分段：

分段中心線 艙壁位置線 分段中心線 分段中心線

肋位檢驗線 肋位檢驗線 肋位檢驗線 肋位檢驗線

水平檢驗線 甲板邊線 艙壁位置線 水線

艙壁位置線 水線

②安裝吊環(huán)、各種“碼”（定位靠碼、油泵碼、拉碼等）。

③準備臨時支撐等工裝設(shè)備，如舷側(cè)分段定位時，在舷外設(shè)置支撐，可調(diào)節(jié)分段高度或半寬位置，在定位尾部總（分）段時，必須在船尾封板處設(shè)置支撐，因為船尾一般外漂，而支撐在擱置分段的同時又可用作定位高度調(diào)節(jié)。

船塢（船臺）搭載順序如下：

①靠近機艙的某一貨艙底部分段為定位分段。

②盡可能將機艙部位的分段先吊齊（配合拉軸線）。

③吊裝頂邊水艙分段時先吊裝有橫艙壁處的分段。

④船塢（船臺）吊裝要考慮艙口開口尺寸。

⑤在必要時可以適當調(diào)整個別分段吊裝順序，但必須便于施工、不使結(jié)構(gòu)穿插為準。

三、船體變形的控制

1、基線撓曲度的控制

最常用的方法是采用底部分段定位時，以一定的反變形值向下傾斜，來抵消部分總體上翹變形。反變形值是在已經(jīng)建造過的船舶變形量數(shù)據(jù)統(tǒng)計的基礎(chǔ)上得出的，對中機型船舶應(yīng)該從船中定位分/總段開始；對于艉機型船舶，應(yīng)該從機艙前壁向艉和艏端防撞艙壁前后的分/總段開始向首加放反變形值[3]。

2、船體總長度的控制

船塢（臺）總裝中，分/總段的長度方向是按肋骨檢驗線定位的，經(jīng)過各階段的裝配焊接工作以后，船體總長度要縮短。為了控制誤差，就必須在分/總段上合理的設(shè)置補償量。方法主要有：

①分/總段一端加放補償量。補償量的大小目前還不能用純粹的計算方法求得。需根據(jù)分/總段結(jié)構(gòu)的特點、焊接工藝方法和分/總段的裝焊程序等因素，按分/總段長度值選取系數(shù)進行估算。

若分/總段端部設(shè)有余量時，可不設(shè)補償量。

②按肋距加放補償量。分/總段制造時，在每檔肋距內(nèi)預(yù)先增加補償量，即在焊接以前鋪板劃線時，每檔肋距加放伸長量△，待焊接收縮后，使分/總段尺寸能理想地落在允許的偏差之內(nèi)。

3、局部變形和船舯線型質(zhì)量的控制

①船塢（臺）裝焊時大接頭肋距內(nèi)外板嚴重凹陷，超過允許偏差范圍。校正的方法是在外板外側(cè)用水火進行條形加熱，變形嚴重時，可同時用排和螺栓焊牢，邊校正、邊錘，直至校平，厚板可以用千斤頂校正。

預(yù)防的方法是在分/總段完工時，先將外板邊緣進行預(yù)先加熱成反變形。也可以采用在構(gòu)架內(nèi)側(cè)安裝梳狀馬，并在焊縫一側(cè)設(shè)置頂緊鐵楔，以平衡外側(cè)封底焊時產(chǎn)生的向內(nèi)收縮力，減少內(nèi)凹現(xiàn)象。

②外板舷側(cè)頂列板的角變形和校正法。凡是甲板邊板和舷側(cè)頂列板采用角接的結(jié)構(gòu)形式，焊接后都容易產(chǎn)生外板企口的角變形。由于角變形量大，往往不容易校正至理論位置，影響船體外觀質(zhì)量和減弱結(jié)構(gòu)強度。因此，必須在分/總段完工而上側(cè)角焊縫未焊前，在甲板位置線外側(cè)，用火焰加熱，預(yù)放反變形，并以適當?shù)拈g距設(shè)置防傾肘板，控制角焊縫焊接后的內(nèi)傾角變形量，提高外表質(zhì)量。

③橫向變形。是指船塢（臺）裝焊后，造成船寬方向尺度的縮小和超過允許偏差范圍。如散貨船，貨艙區(qū)舷側(cè)、隔壁和甲板分段的焊接，橫向收縮值相當大，必須在舷側(cè)分段定位時，向外側(cè)加放5～10 mm半寬補償量，才能使船體完工時的型寬值落在允許的偏差范圍內(nèi)。

④貨艙口尺度的超差。如集裝箱船貨艙具有大型艙口，甲板上還需要安裝艙口圍板和艙口蓋，由于分/總段吊裝順序的先后，往往使分/總段最后吊裝區(qū)域的艙口尺度超差，這是由于先安裝區(qū)域焊接收縮量的疊加使艙口長度和寬度增大所致。為此，可在該區(qū)域的有關(guān)分/總段處向艙口位置加放補償量，保證艙口蓋的最終尺寸和安裝質(zhì)量。

總結(jié)

本文從船塢工藝裝備、船塢裝配工藝以及船體變形控制方面對船塢的快速搭載綜合管理進行了分析，船塢搭載的工藝裝備管理、船塢轉(zhuǎn)配工藝以及對船體的變形控制都對船塢的快速搭載有影響，要想對船塢進行快速搭載就必須要對工藝裝備、裝配工藝以及船體的變形控制進行規(guī)范管理。對船塢搭載進行規(guī)范化管理能夠快速提高船塢搭載水平，使造船技術(shù)能夠在世界領(lǐng)先。

參考文獻

[1]陳剛、宋新新.船舶工程技術(shù)[J].上海交通大學出版社，2009（09）.

[2]廣船國際.《靈便型液貨船培訓教材》，2010.

[3]楊敏.船舶制造基礎(chǔ)[J].國防工業(yè)出版社，2005.