小型軍事輔助船整體吊裝下水工藝分析

江清波，譚新東，譚守柱，張新華

（1.陸軍裝備部駐揚州地區(qū)軍事代表室，江蘇揚州 225009；2.泰州口岸船舶有限公司，江蘇泰州 225313）

0 引言

輔助船整船吊裝下水的工藝方法、受力特點、安全性保障措施是保證船舶整體吊運下水安全的根本。新建船舶下水通常采取縱向船臺重力式下水、船塢自浮式下水等方式。為節(jié)約下水成本，可利用現有的600 t龍門起重吊機對小型船舶進行整體吊裝下水。本文以某小型軍事輔助船為例，對采用龍門起重吊機進行整體吊裝下水的方案進行介紹，分析吊裝下水的工藝方法、受力特點及安全性保障措施。

1 主要參數

船舶吊裝下水的主要參數見表 1，吊索具配備情況見表2。

表1 船舶吊裝下水的主要參數

表2 吊索具配備情況

2 吊裝下水方案

2.1 總體方案

按照指定的工藝方案，采用600 t龍門吊將小型軍事輔助船從合龍場所吊裝至江面指定水深處，進而完成下水作業(yè)。

2.2 合龍場所

根據建造計劃及下水形式，將合龍場地布置在船塢區(qū)域分段總組場所，船舶長度方向與龍門吊大梁方向平行。

2.3 整體吊裝工藝

2.3.1 吊碼加強

為保證吊力能有效傳遞至下層甲板，必須對結構進行加強處理。在甲板下方增設垂向加強筋，垂向加強筋的位置要與吊環(huán)加強肘板相對應。吊環(huán)與甲板焊接采用CO氣體保護焊或堿性焊條施焊，開坡口全焊透。吊環(huán)背面1 m范圍內所有的縱向構架和橫向構架均需進行加強焊。

2.3.2 操作流程

掛鉤→連接吊件→鎖緊吊索→檢查確認（鋼絲繩掛法、連接方式是否有誤）→切割船體外板與胎架上的連接點→檢查確認（連接點是否全部割除）→升高起重臂，使主鉤和副鉤全部受力，并停留5 min→檢查確認（是否有異常情況）→升高起重臂，使上層建筑離開胎架的高度達到250～300 mm→檢查確認（吊耳、吊索具及船舶的變形情況）→調整起重臂的高度，使整船在100～300 mm范圍內來回升降2次→檢查確認（起重機的制動性能是否滿足要求）→起吊升高→清理現場→船體下水位置定位、就位→檢查確認（是否符合安裝要求）→拆鉤，檢查吊索具并入庫→作業(yè)完畢，清場→填寫記錄分析表。

2.3.3 注意事項

1）為保證質心位置不變、起吊過程安全，需要將船體外的腳手架全部拆除。

2）在整體吊裝前需要將所有焊機棚、垃圾箱和托盤清理下船。

3）在整體吊裝前需要將所有皮線、打磨用氣管等全部清理下船。

4）在整體吊裝前需要將腳手架、梯子全部清理下船。

5）在整體吊裝前需要將生產垃圾清除干凈并將所有可能移動或滾動的物體固定到位。

2.4 質心確定

本例中，空船質量為410 t，利用TRIBON軟件對船舶質心進行計算。

2.5 吊點布置

1）該船使用1臺600 t龍門吊進行吊裝下水。

2）上小車裝置的1號鉤和2號鉤吊重均為220 t，兩主鉤間距為12.2 m。下小車裝置設有3號鉤，吊重為320 t。

3）根據本船的結構特點，艉部在 FR4、FR6、FR8、FR11肋位，左右距中3 200 mm處共設置8個吊碼（見圖1）。艏部在FR46肋位，左右距中2 000 mm、2 500 mm、3 000 mm、3 500 mm處共設置8個吊碼（見圖2）。艏艉共設置16個D30吊環(huán)。

圖1 艉部吊碼布置（標識數字為船舶肋位編號）

圖2 艏部吊碼布置（單位：mm）

2.6 受力分析

船舶下水總質量為410 t，同時考慮吊裝時動載荷的影響，選取1.2倍質量載荷進行計算。如圖3所示，艏部和艉部吊點距船舶質心的縱向距離分別為10 457 mm和9 543 mm，質心高度對吊裝無影響。主船體結構均采用普通碳鋼，許用應力為235 MPa，材料系數取1.15，彈性模量為2.1×10Pa，泊松比為0.3，密度為7 850 kg/m3。

圖3 吊裝下水布置（單位：mm）

艏部采用下小車裝置的3號鉤配合320 t吊排進行作業(yè)，吊鉤受力為1 956.3 kN，每個吊碼受力為244.5 kN，均在承受范圍之內。艉部采用上小車裝置的1號鉤和2號鉤配合220 t吊排進行作業(yè)，吊鉤受力為2 143.7 kN，每個吊碼受力為268 kN，均在承受范圍之內。

經計算可知：艏部吊排受力1 956 kN，單個吊耳受力 245 kN。艏部吊碼區(qū)域應力最大值出現在FR6吊碼下口加強處，最大應力為105 MPa，滿足許用應力204 MPa的要求。最大變形為2.26 mm，在彈性變形允許范圍之內。因此，艏部吊碼布置符合使用要求。

經計算可知：艉部吊排受力1 078 kN，單個吊耳受力 268 kN。艏部吊碼區(qū)域應力最大值出現在FR4吊碼下口加強處，最大應力為100 MPa，滿足許用應力204 MPa的要求。最大變形為2.12 mm，在彈性變形允許范圍之內。因此，艉部吊碼布置符合使用要求。

3 重要控制點

3.1 吊裝平穩(wěn)性保障

為保證吊裝時不產生晃動，下小車裝置最靠近艏部的吊點與上小車裝置最靠近艉部的吊點間距為20 m，大于總船長的1/4，滿足吊裝要求。

3.2 吊裝安全性保障

為減少起升重量，需要將船上工屬具、生產垃圾等清除干凈，將所有可能移動或滾動的物體固定到位。吊裝下水前要進行下水檢查，作業(yè)施工負責人員按分工確認簽字。

為保障船舶順利起浮，需注意以下2點因素：

1）本船下水狀態(tài)下吃水約3.2 m，下水前要仔細測量水位值（黃海高程），確保下水水深滿足要求。

2）吊裝下水前，應對船舶吊運入水位置的江底進行勘察，確定是否滿足船舶吃水深度的要求。

4 結論

輔助船整船吊裝下水的工藝方法、受力特點、安全性保障措施是保證船舶整體吊運下水安全的根本。嚴格遵循科學規(guī)律，用科學的態(tài)度制訂合理的吊裝工藝程序，并切實遵守工藝程序操作即可保證船舶的下水安全。本文對輔助船整船吊裝下水的工藝操作方案、焊接加強工藝、檢驗措施進行了深入研究，并制定了吊裝下水的操作流程。結果表明：本文提出的吊裝下水工藝方案綠色無污染、施工成本低、下水作業(yè)安全可靠。