船舶鐵舾件部件化預(yù)舾裝的研究與探討

倪晨輝

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的船舶業(yè)發(fā)展水平也有了明顯的改善。船舶舾裝工作在整個(gè)船舶制造過程中起著至關(guān)重要的作用，主要包括主體設(shè)備和舾裝管件的安裝、電氣設(shè)備安裝、船舶室內(nèi)設(shè)備安裝、油漆涂裝、敷料絕緣敷設(shè)等。在現(xiàn)代船舶制造行業(yè)中，規(guī)范船舶舾裝制度，制定標(biāo)準(zhǔn)化舾裝流程，利用科學(xué)的舾裝方法、建立嚴(yán)格的監(jiān)管制度必定會(huì)使船舶舾裝行業(yè)效率更高，質(zhì)量更優(yōu)，成本更低，綜合性能更好。本文就以下幾個(gè)方面探討船舶舾裝的優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：船舶鐵舾件部件化;預(yù)舾裝;研究與探討

引言：分段預(yù)舾裝是現(xiàn)代造船模式——“殼、舾、涂一體化”的內(nèi)容之一。將鐵舾件提前在分段階段安裝，既能減少總段和船臺(tái)（或船塢）階段安裝工作量，也能減少總段和船臺(tái)（或船塢）階段安裝舾裝件時(shí)對油漆涂層的破壞。目前分段預(yù)舾裝率已經(jīng)成為衡量一個(gè)船廠的建造和管理水平的重要指標(biāo)。據(jù)了解，日、韓等國先進(jìn)船廠已經(jīng)對分段預(yù)舾裝進(jìn)行優(yōu)化，在分段零部件制作過程中就開始安裝鐵舾件，安裝工藝性大大提高;鐵舾件的安裝也從密閉的、狹小的、高空的、不安全的的作業(yè)階段，轉(zhuǎn)移到敞開的、寬敞的、平面的、安全的以及資源配置高的區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，達(dá)到安全作業(yè)、高效作業(yè)、縮短造船周期的目的。

1國內(nèi)船舶舾裝設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

我國船舶舾裝歷史悠久，伴隨著對船舶制造的需求不斷變化，船舶制造工藝也日趨完善。但仍與發(fā)達(dá)國家差距比較大，尤其是在舾裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，目前我國的舾裝標(biāo)準(zhǔn)僅相當(dāng)于日本20世紀(jì)末的水準(zhǔn)，落后的技術(shù)決定其標(biāo)準(zhǔn)相對較低，從而制約了我國船舶制造的發(fā)展步伐。我國傳統(tǒng)造船技術(shù)模式為系統(tǒng)導(dǎo)向型造船模式和系統(tǒng)區(qū)域?qū)蛐驮齑Ｊ?。第一種模式包括船臺(tái)散裝、碼頭舾裝和整船涂裝，第二種模式包括分段制造、預(yù)舾裝和預(yù)涂裝。我國現(xiàn)代造船技術(shù)模式包括區(qū)域、類型及階段型造船模式和中間產(chǎn)品導(dǎo)向型階段模式。前一種模式包括分段建造、區(qū)域舾裝和區(qū)域涂裝，后一種模式主要為殼舾涂一體化。隨著我國對造船行業(yè)需求的變化，國內(nèi)舾裝發(fā)展逐漸呈現(xiàn)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化趨勢。自20世紀(jì)70年代左右便提出了模塊化設(shè)計(jì)理念，后來在船舶的設(shè)計(jì)、制造、管理及維護(hù)各個(gè)方面都起著重大作用。模塊化技術(shù)是將控制系統(tǒng)、機(jī)電裝置系統(tǒng)、舾裝設(shè)備系統(tǒng)及自動(dòng)化系統(tǒng)等從整體劃分到部分，從而優(yōu)化整個(gè)建造周期，也使舾裝過程更加標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。目前我國造船的突出問題主要為生產(chǎn)周期長、效率低、成本大、工作環(huán)境差，這些因素制約了我國船舶舾裝的發(fā)展。

2部件化預(yù)舾裝的優(yōu)點(diǎn)

部件化預(yù)舾裝是精細(xì)化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新產(chǎn)物，在日、韓等國先進(jìn)船廠推行部件化預(yù)舾裝已經(jīng)很多年，并形成了一套固有的標(biāo)準(zhǔn)，使造船效率不斷提升、船塢搭載周期不斷縮短，既降低了造船成本，也提高了船廠競爭力。相比于分段預(yù)舾裝，部件化預(yù)舾裝的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）安全性大大提高：部件化預(yù)舾裝絕大部分工作都是在平地進(jìn)行，基本沒有高空作業(yè)，減少了高空作業(yè)危險(xiǎn);

（2）安裝效率高：因?yàn)槠降匕惭b，大型舾裝件只需用吊車配合定位，不需要完全焊接好就可以移開吊車，而且人力投入也大大減少;

（3）縮短施工周期：部件化預(yù)舾裝采用分道舾裝作業(yè)，降低預(yù)舾裝負(fù)荷。原來的分段預(yù)舾裝模式，分段完全成型后才開始舾裝，大量的舾裝件集中在此階段安裝，需要占用分段大量的時(shí)間，影響了分段的快速流轉(zhuǎn);而部件化預(yù)舾裝，從片段開始就安裝舾裝件，減少了分段舾裝的時(shí)間，提高了預(yù)舾裝效率。

（4）人力物力成本減少：分段預(yù)舾裝需要搭設(shè)大量的腳手架，而部件化預(yù)舾裝不需要搭設(shè)腳手架，節(jié)省了人力、物力和成本。部件化預(yù)舾裝是在分段預(yù)舾裝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了分段預(yù)舾裝的過程，更細(xì)化了舾裝件的安裝階段，有利于現(xiàn)場更便利的開展生產(chǎn)，提高了舾裝件安裝的工藝性，達(dá)到不斷提高生產(chǎn)效率的目的。

3船舶舾裝模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用分析

3.1系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，基本上都是對原來的一些船型或者系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，也對相關(guān)的模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后再將這些模塊進(jìn)行存檔，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的快速更換，有效降低了設(shè)計(jì)對后續(xù)工作的開展。另外，模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)存檔過程中，存在的主要設(shè)計(jì)圖紙CAD/CAM的形式，主要以一些專業(yè)的項(xiàng)下存檔所提到的相關(guān)單元以及圖紙為主，其原因是單元或者模型的設(shè)計(jì)能夠減少圖紙的使用，能夠有效降低工程的設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3.2全寬式單元模塊

在船舶的整體設(shè)計(jì)過程中，船舶機(jī)艙存在的難度較大，主要是由于其中所涉及的管子以及相關(guān)機(jī)電設(shè)備較多，如果某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)船舶舾裝的預(yù)裝質(zhì)量，因此，應(yīng)該積極的加強(qiáng)對其的設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（1）機(jī)艙底層必須設(shè)置多個(gè)小單元，并且，還要具有一定的獨(dú)立性;同時(shí)，還要將一些相關(guān)的組件進(jìn)行綜合，使其成為一個(gè)全寬型的單元，從而實(shí)現(xiàn)整體制作以及整體安裝;（2）原總組階段，泵艙底層的管子有100多根，并且極其分散，應(yīng)該將這些管子進(jìn)行綜合，使其形成一個(gè)綜合性的單元;（3）應(yīng)該積極的對船艙進(jìn)行處理，工作人員應(yīng)該對主甲板的單元支架和舾裝件墊塊等相關(guān)配件進(jìn)行預(yù)焊接處理。

3.3集控室單元模塊化設(shè)

（1）集控室單元頂端指的是機(jī)艙甲板的頂端，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該積極對集控室的分段進(jìn)行增設(shè)甲板就會(huì)形成一個(gè)獨(dú)立的隔離艙，能夠進(jìn)行獨(dú)立工作。并且不會(huì)受到上一層甲板的影響;（2）集控室單元中的管系、風(fēng)管的管碼等相關(guān)配件通常都設(shè)置在隔離艙的頂端;（3）將整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行逐級(jí)分解，劃分為五大托盤：管系托盤、鐵舾件托盤、設(shè)備托盤、電氣系統(tǒng)托盤、內(nèi)裝托盤。

3.4加強(qiáng)管系預(yù)舾裝的措施

（1）單元組裝。通常來說，單元組裝能夠分為功能性單元以及區(qū)域性單元。在實(shí)際的工作過程中，這些單元基本都是由固定的廠家提供，并且和相應(yīng)的附屬配件進(jìn)行結(jié)合，形成一個(gè)固定的單元，同時(shí)，還具有一定的功能性。其廣泛應(yīng)用于機(jī)艙區(qū)。例如：制淡裝置、燃油滑油分油等。區(qū)域性單元;這種單元形式主要由船廠依據(jù)相關(guān)的設(shè)備狀況，對某區(qū)域內(nèi)的舾裝進(jìn)行結(jié)合，通常來說，主要包括了設(shè)備單元、管束單元等。（2）分段預(yù)裝。分段預(yù)裝可以分為雙層底分段預(yù)裝以及機(jī)艙平臺(tái)甲板和上甲板分段預(yù)裝。雙層底分段預(yù)裝，主要是針對貨艙區(qū)域的壓載管系進(jìn)行預(yù)裝，同時(shí)，還能為涂裝PSPC工作創(chuàng)造了條件。機(jī)艙平臺(tái)甲板和上甲板分段預(yù)裝主要是針對甲板背面的管子、風(fēng)管等進(jìn)行控制，能夠提高電纜的安裝質(zhì)量，并且還能保證良好的施工效率。

4結(jié)語

各船廠都在不斷提高造船速度，以適應(yīng)變幻莫測的造船市場，僅依靠硬性壓縮現(xiàn)場施工周期已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)提速的需求，而安全生產(chǎn)在造船速度不斷提升的情況下越發(fā)嚴(yán)峻，因此必須在工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，以提高生產(chǎn)效率和安全性。部件化預(yù)舾裝實(shí)際上是在分段預(yù)舾裝技術(shù)上的創(chuàng)新，不但提高生產(chǎn)效率，安全性也大大提高。因此，我們有必要大力推進(jìn)部件化預(yù)舾裝，不斷完善部件化預(yù)舾裝的流程，形成部件化預(yù)舾裝的標(biāo)準(zhǔn)流程，指導(dǎo)部件化預(yù)舾裝模式的推進(jìn)，最終全面實(shí)施部件化預(yù)舾裝。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬晶，梅林林，趙婷等.基于現(xiàn)代造船模式的船舶舾裝模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2014，（02）：232-232.

[2]周春霞.基于現(xiàn)代造船模式的船舶舾裝模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué)，2008.

[3]趙婷，梅林林，馬晶等.面對數(shù)據(jù)時(shí)代下的造船模式的船舶舾裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2014，（01）：234-234.

[4]鄭忠，徐鑫.船舶機(jī)艙區(qū)域單元模塊化設(shè)計(jì)的探討[J].江蘇船舶，2006，23（04）：7-8，21.