船塢快速搭載綜合管理

馬龍

[摘 要]對(duì)船塢的搭載進(jìn)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(duì)船體變形的控制都會(huì)影響到船塢搭載的水平。本文對(duì)船塢快速搭載的綜合管理進(jìn)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(hào)：U673 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）02-0268-02

現(xiàn)階段全球船市的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，造船業(yè)要想提高自己的整體競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力就必須要對(duì)造船技術(shù)進(jìn)行研究和升級(jí)，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(shí)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(jì)效益[1]。

一、船塢工藝裝備

船塢及船臺(tái)是進(jìn)行搭載的主要施工場(chǎng)地，有露天和室內(nèi)船塢及船臺(tái)兩種類型，船臺(tái)有水平和傾斜之分。

當(dāng)前新建船廠均采用了船塢建造的方式，因?yàn)榇瑝]造船比船臺(tái)有明顯的優(yōu)勢(shì)，船塢建造其基準(zhǔn)線為水平，有大起重量的門吊，其優(yōu)點(diǎn)是：

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

②場(chǎng)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(tái)，跨平臺(tái)和船塢配置600t～900t大型龍門吊車，在龍門吊車的腹部同時(shí)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(tái)無法建造10萬噸級(jí)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(tái)與船塢相比在各方面都有較大的缺陷，分段定位、測(cè)量、下水、吊車配置遠(yuǎn)不及船塢造船方便。

船塢及船臺(tái)的工藝裝備有：

①中心線槽鋼一般在船塢底沿船長(zhǎng)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(yàn)線、船體總長(zhǎng)等標(biāo)志，作為船體合攏時(shí)確定分段空間位置的依據(jù)。

②基線（高度）標(biāo)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(biāo)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(gè)高度標(biāo)桿，刻上基線和軸線的高度標(biāo)記，那么在船體中心線軸系照光時(shí)，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(shí)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(jìn)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(jìn)造船方式的必備工裝，隨著總段的大型化，同時(shí)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(gè)工作基準(zhǔn)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?xì)怏w（蒸汽）等動(dòng)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(diǎn)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(tái)）建造方法和舾裝的階段、施工組織方式、大日程計(jì)劃等。以這一原則工藝為準(zhǔn)則，然后確定船塢裝配工藝流程，工藝流程的優(yōu)劣將會(huì)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(gè)方面考慮：

①在建造方法上考慮分段劃分，同時(shí)考慮船塢搭載。

②與工廠的技術(shù)能力相對(duì)應(yīng)。

③避免重體力勞動(dòng)，盡可能實(shí)行機(jī)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(shí)間，吊裝時(shí)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(dòng)焊。

○10腳手架要容易架設(shè)和拆除。

船塢裝配準(zhǔn)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(yàn)合格后用色漆及沖印做好明顯標(biāo)記。

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

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

④中心標(biāo)桿上的高度線（船體參考基線），以船體基線與塢底的相對(duì)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(zhǔn)備工作如下：

①檢查中組立、大組立依基準(zhǔn)系統(tǒng)建立的分段定位線、對(duì)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(yàn)線 肋位檢驗(yàn)線 肋位檢驗(yàn)線 肋位檢驗(yàn)線

水平檢驗(yàn)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(zhǔn)備臨時(shí)支撐等工裝設(shè)備，如舷側(cè)分段定位時(shí)，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(shí)，必須在船尾封板處設(shè)置支撐，因?yàn)榇惨话阃馄?，而支撐在擱置分段的同時(shí)又可用作定位高度調(diào)節(jié)。

船塢（船臺(tái)）搭載順序如下：

①靠近機(jī)艙的某一貨艙底部分段為定位分段。

②盡可能將機(jī)艙部位的分段先吊齊（配合拉軸線）。

③吊裝頂邊水艙分段時(shí)先吊裝有橫艙壁處的分段。

④船塢（船臺(tái)）吊裝要考慮艙口開口尺寸。

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

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(shí)，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(jì)的基礎(chǔ)上得出的，對(duì)中機(jī)型船舶應(yīng)該從船中定位分/總段開始；對(duì)于艉機(jī)型船舶，應(yīng)該從機(jī)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(zhǎng)度的控制

船塢（臺(tái)）總裝中，分/總段的長(zhǎng)度方向是按肋骨檢驗(yàn)線定位的，經(jīng)過各階段的裝配焊接工作以后，船體總長(zhǎng)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(bǔ)償量。方法主要有：

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

若分/總段端部設(shè)有余量時(shí)，可不設(shè)補(bǔ)償量。

②按肋距加放補(bǔ)償量。分/總段制造時(shí)，在每檔肋距內(nèi)預(yù)先增加補(bǔ)償量，即在焊接以前鋪板劃線時(shí)，每檔肋距加放伸長(zhǎng)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(tái)）裝焊時(shí)大接頭肋距內(nèi)外板嚴(yán)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(jìn)行條形加熱，變形嚴(yán)重時(shí)，可同時(shí)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(shí)，先將外板邊緣進(jìn)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(shí)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(qiáng)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(dāng)?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(tái)）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(dāng)大，必須在舷側(cè)分段定位時(shí)，向外側(cè)加放5～10 mm半寬補(bǔ)償量，才能使船體完工時(shí)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(zhǎng)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(bǔ)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(duì)船塢的快速搭載綜合管理進(jìn)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(duì)船體的變形控制都對(duì)船塢的快速搭載有影響，要想對(duì)船塢進(jìn)行快速搭載就必須要對(duì)工藝裝備、裝配工藝以及船體的變形控制進(jìn)行規(guī)范管理。對(duì)船塢搭載進(jìn)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(xiàn)

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

[2]廣船國(guó)際.《靈便型液貨船培訓(xùn)教材》，2010.

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