154 000 DWT穿梭油輪主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝研究與應(yīng)用

摘" " 要：本文對穿梭油輪主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝進(jìn)行詳述，介紹了主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架的必要性、可行性和可操作性，詳細(xì)敘述了推進(jìn)此項工藝的流程，以及推進(jìn)過程中的注意事項。取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和良好的經(jīng)濟(jì)效益，為類似船型的建造提供借鑒。

關(guān)鍵詞：穿梭油輪；主甲板反頂；腳手架；舾裝件

中圖分類號：U671.4" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Main Deck Back Simplified Scaffolding Process of

154 000 DWT Shuttle Tanker

XIAO Dayin，" RUAN Lei

（ COSCO Shipping Heavy Industry（Zhoushan） Co.， Ltd.，" Zhoushan 316131 ）

Abstract： This paper discusses in detail the process of simplifying scaffolding on the back of main deck of shuttle tanker，and introduces the necessity， feasibility and operability of simplifying scaffolding on the back of main deck， describes in detail the process of promoting this technology and the matters that should be paid attention to in the process. Valuable experience and good economic benefits have been obtained， which provides reference for the construction of similar types of ships.

Key words： shuttle tanker;" main deck back;" scaffolding;" outfitting

1" " "引言

大型油輪建造技術(shù)在國內(nèi)已比較成熟，它有一個明顯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各貨油艙是獨(dú)立的大型密閉空間。以我司為挪威某船東建造的154 000 DWT穿梭油輪為例，單個貨油艙容積達(dá)13 000 m3，型深達(dá)24.9 m，內(nèi)底板至主甲板垂直高度達(dá)21.5 m，裝載物為原油。其貨油艙在建造形成密閉艙室后，在主甲板面的熱工作業(yè)都有造成甲板反頂油漆發(fā)黃、爆皮直至黑糊狀破損的風(fēng)險，不可能采用高空車修復(fù)這些破損的油漆點(diǎn)位。根據(jù)我廠以往建造實(shí)船案例，主甲板反頂油漆破損是經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象，其表現(xiàn)為點(diǎn)位多，周期長，給高空油漆修復(fù)帶來反復(fù)施工，這是建造的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，急需加以改善。油漆修復(fù)點(diǎn)位于密閉艙室高空位置，分布廣，通常施工作業(yè)平臺是主甲板反頂搭設(shè)倒掛式腳手架。本型船共12個貨油艙室，若搭設(shè)倒掛式腳手架，其面積多達(dá)7 700 m2，且高空危險作業(yè)，腳手架搭拆成本大。如何能減少貨油艙主甲板反頂油漆破損，進(jìn)而能精準(zhǔn)減少腳手架搭設(shè)范圍，研究采用簡化主甲板反頂腳手架的搭設(shè)工藝，是值得研究解決的重要課題 。

2" " 概念

主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝是指貨油艙主甲板反頂腳手架由全覆蓋滿搭倒掛式工裝腳手架簡化改善為只沿著船體結(jié)構(gòu)合攏縫搭設(shè)倒掛式工裝腳手架，兼顧搭載合攏階段安裝大型舾裝件的腳手架需求。

3" " "背景及目的

推進(jìn)“主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝”，是管控造船成本、減輕勞動強(qiáng)度、降低安全風(fēng)險、提高造船工藝技術(shù)水準(zhǔn)的內(nèi)在要求，是整合我司現(xiàn)有設(shè)備資源向先進(jìn)造船技術(shù)邁進(jìn)的推進(jìn)動力。通過此課題的研究和推進(jìn)，倒逼船體結(jié)構(gòu)建造、舾裝件先行安裝、涂裝補(bǔ)涂等施工工藝水平提升，促進(jìn)造船技術(shù)、生產(chǎn)、物資三大主要模塊的緊密協(xié)作與融合，降本增效。

4" " 工藝流程推進(jìn)

4.1" "組織管理

因推進(jìn)課題工作需要，我廠組建了精干的推進(jìn)工作組，由直接參與推進(jìn)工作的人員組成，實(shí)行例會制度，把推進(jìn)任務(wù)落到實(shí)處。

4.2" "問題梳理

1）推進(jìn)組對在建姊妹船主甲板面進(jìn)行全面檢查，檢查內(nèi)容為主甲板面舾裝件安裝情況，記錄所有因安裝舾裝件導(dǎo)致甲板油漆破損的舾裝件名稱和位置，以及其他原因?qū)е碌募装逵推崞茡p位置。

2）對照模型，對主甲板面所有舾裝件的安裝階段進(jìn)行分析，重點(diǎn)優(yōu)化甲板面已發(fā)生油漆破損位置的舾裝件施工順序，按照外場作業(yè)內(nèi)場做、高空作業(yè)地面做的原則，優(yōu)先選擇在制造車間先行安裝舾裝件，最大化減少主甲板面反頂油漆破損點(diǎn)位。

4.3" 工藝階段固化

1）船體結(jié)構(gòu)車間制作時實(shí)施分段預(yù)密性試驗(yàn)[1]，對于密性對接焊縫采用真空罩抽真空的方式完成負(fù)壓密性試驗(yàn)，密性角接焊縫采用真空罩抽真空或者充氣的方式完成密性試驗(yàn)，避免后行階段高空做密性試驗(yàn)和打磨涂裝等工序進(jìn)行大范圍搭設(shè)腳手腳平臺。

2）貨油艙主甲板管系穿艙件角焊縫密性試驗(yàn)在先行階段或者總組階段完成，采用真空罩抽真空或者磁粉MT探傷替代完成密性試驗(yàn)，避免后行階段做密性試驗(yàn)和打磨涂裝等工序進(jìn)行大范圍搭設(shè)腳手腳平臺。

3）船體主甲板結(jié)構(gòu)密性焊縫和大量穿艙件的角焊縫密性是必須要在車間制作階段完成的基本工作，工藝比較成熟，對推進(jìn)主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝的課題實(shí)施具有實(shí)際意義。

4.4" 工藝流程改善

1）逐一排查判定貨油艙主甲板面區(qū)域所有舾裝件的安裝階段。

貨油艙主甲板分段采用以甲板為胎架面制作和駁運(yùn)，考慮分段駁運(yùn)的影響，對不影響分段駁運(yùn)的小型舾裝件，應(yīng)把其材料托盤劃入在先行階段安裝，如上吊機(jī)平臺底座、防磨材、多芯管支架等。

在總組階段，貨油艙主甲板分段每三個組隊正態(tài)總組，對具備總組場地安裝條件的較大型舾裝件，應(yīng)把其材料托盤劃入在總組階段安裝，如過橋、通道、羊角滾輪、帶纜樁、甲板管排等。

可以先行階段預(yù)裝PSPC墊板或先行階段預(yù)裝的舾裝件主要包括：上吊機(jī)平臺底座、防磨材、多芯管支架等。對搭載合攏階段即區(qū)域安裝的舾裝件，如貨油管吊、部分甲板管排、KOVC管等，直接進(jìn)行焊接安裝必然會燒損主甲板反頂油漆，一般采取先行預(yù)裝墊板，也稱為“PSPC”墊板。主甲板反頂油漆通常是普通環(huán)氧油漆，間接耐熱溫度在70 ℃～120 ℃之間，直接在主甲板焊接產(chǎn)生的熱量往往使反面油漆發(fā)黃、爆皮甚至呈黑糊狀。

2）對貨油艙甲板面先行預(yù)裝的PSPC墊板進(jìn)行優(yōu)化。加大墊板外形尺寸和厚度，墊板四周邊緣凈值取50 mm，墊板厚度不小于8 mm，避免在搭載合攏階段安裝（即后行階段安裝）的舾裝件直接與主甲板面焊接而燒損主甲板反頂油漆。加大墊板外形尺寸可有效避免墊板安裝誤差、舾裝件制作誤差等帶來的大型舾裝件安裝位置偏差，避免在后行階段修改墊板位置。墊板和甲板之間有微間隙，起到一定程度的隔熱作用。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在墊板上短暫性焊接作業(yè)，不會對其反頂油漆造成破損，這是因?yàn)閴|板使熱傳導(dǎo)隔離和分散，主甲板不產(chǎn)生直接急劇受熱。

3）施工圖紙中墊板和相應(yīng)舾裝件的理論定位尺寸參照基準(zhǔn)相統(tǒng)一，減小安裝誤差。先行階段安裝舾裝件的預(yù)裝墊板，其定位數(shù)據(jù)精度控制在±3 mm。

4）按照施工圖紙理論定位尺寸安裝。原則上分段鋼結(jié)構(gòu)焊接完成后再定位安裝舾裝件或預(yù)裝墊板，避免焊接收縮對定位尺寸產(chǎn)生偏差。

5）做細(xì)做實(shí)主甲板舾裝件安裝完整性、準(zhǔn)確性。完整性檢查以分段舾裝托盤、總組舾裝托盤、區(qū)域舾裝托盤以及該分段或總段的修改單為準(zhǔn)，檢查后完成分段成品化交接單（即分段或總段完整性檢驗(yàn)合格確認(rèn)單）。

6）主甲板總段吊裝方案重點(diǎn)考慮并優(yōu)先保證總段舾裝件安裝完整性。吊裝吊碼應(yīng)盡量設(shè)置在船體結(jié)構(gòu)合攏縫附近區(qū)域，便于拆除吊碼后利用合攏縫區(qū)域的反頂腳手架拆除吊耳反面加強(qiáng)，修補(bǔ)油漆，減少腳手架搭設(shè)范圍。

7）吊耳反面加強(qiáng)應(yīng)優(yōu)先采用永久性的、免于拆除的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式。使用扁鐵加強(qiáng)設(shè)置于縱橫骨材之間，可免于拆除。若使用三角板加強(qiáng)，三角板趾端應(yīng)使用軟趾節(jié)點(diǎn)，向船東送審認(rèn)證三角板類型加強(qiáng)免于清除，減少拆除工作量，減少腳手架搭設(shè)范圍。

8）吊耳的拆除工藝優(yōu)化。主甲板上的吊裝吊耳是必須拆除的，拆除方法一般采用冷切割或熱切割。冷切割就是使用鋸床機(jī)器切除吊耳，目前使用較少。熱切割就是使用碳刨或者氧乙炔切割清除吊耳，使用較普遍。熱工拆除吊耳往往會使反面油漆破損，若在密閉艙室里修補(bǔ)破損油漆作業(yè)，那么就需要搭設(shè)腳手架。這種情況下，進(jìn)行修補(bǔ)吊耳反面油漆，通常需要搭設(shè)長距離的反頂腳手架，就會得不償失。為此，研究試驗(yàn)了熱工清除吊耳不破壞反面油漆的拆除方法，總結(jié)了一些技巧，為切實(shí)減少腳手架搭設(shè)創(chuàng)造了可行性條件。

熱工清除吊耳不破壞反面油漆，焊接吊耳的母板（此文指主甲板）板厚在18 mm以上，吊耳切除時留根25 mm（包含焊腳），在吊耳上使用石筆劃線，氧乙炔切割使用靠模工裝沿劃線割除，調(diào)整割嘴氣流使切割火焰成束狀高溫火焰，達(dá)到最強(qiáng)的切割能力，切割時割嘴移動要快，速度約6 mm/s，火焰中心線平行吊耳根部方向快速向前切割，直至可完成切割，切割過程中禁止停滯不前。吊耳留根部分使用電動砂帶打磨機(jī)清除，效率高。使用砂帶打磨機(jī)打磨時要均勻用力，沿根部來回反復(fù)打磨直至磨平，不能長時間停留在固定位置打磨，否則會導(dǎo)致打磨面急劇升溫，導(dǎo)致反面油漆破損。打磨期間也可間歇式打磨，同樣可防止打磨面急劇高溫，間歇式打磨會浪費(fèi)一定工作時間，但對比反面油漆破損帶來的修復(fù)工作量可忽略不計。

9）在分段或總段建造過程中，嚴(yán)格進(jìn)行各階段的完整性檢查驗(yàn)收，嚴(yán)格實(shí)行分段與總段建造完整性合格率管控，對生產(chǎn)過程中影響貨油艙主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架的問題及時進(jìn)行處理，驗(yàn)收合格確認(rèn)之后方可進(jìn)入下一道工序，避免后續(xù)工序出現(xiàn)高空作業(yè)。

10）根據(jù)以上各項工作完成情況，排除貨油艙主甲板反頂不需要搭設(shè)倒掛式腳手架的區(qū)域，繪制整個貨油艙主甲板反頂需要搭設(shè)倒掛式腳手架的區(qū)域圖，每個艙室內(nèi)甲板反頂強(qiáng)橫梁之間的腳手架應(yīng)連通，并要重點(diǎn)考慮進(jìn)行倒退法高空拆除倒掛式腳手架的可行性、安全性和可操作性。

4.5" "過程管理干預(yù)

1）貨油艙洗艙機(jī)在總組階段預(yù)安裝，采取防塵防污染保護(hù)措施。若不能按納期到貨，可自制貨油艙洗艙機(jī)模型工裝，在總組階段使用洗艙機(jī)模型工裝完成模擬裝配，保障洗艙機(jī)順利安裝 。

2）對相應(yīng)外購舾裝件到貨日期進(jìn)行跟蹤，完善物資保障機(jī)制，催促按納期在安裝前到貨，不能按時到貨的應(yīng)提前做出安裝預(yù)案。

3）組織工區(qū)、設(shè)計、質(zhì)量通過舾裝托盤明細(xì)、立體模型、實(shí)物照片等手段，核實(shí)分段先行階段、總段總組階段舾裝件安裝完整性、準(zhǔn)確性，對沒有按圖安裝的舾裝件及時修改調(diào)整。

4）貨油艙甲板單元管排策劃在總組階段安裝，單元管排兩端不能超出船體總段合攏口，否則影響總段吊裝。

5）在搭載之前，檢查貨油艙主甲板總組段計劃完工的工程完整性，分析不能完工的工程區(qū)域是否增設(shè)腳手架，及時采取措施。

6）焊機(jī)、碳刨機(jī)等需要接地的設(shè)備擺放在船體結(jié)構(gòu)合攏縫區(qū)域，接地線生根在合攏縫附近，避免對甲板反頂油漆造成破損。焊機(jī)、碳刨機(jī)接地線也可使用磁鐵吸附式接地線。

7）加大宣貫教育和管控力度，禁止在主甲板表面非船體合攏口周圍無故、盲目動火行為。主甲板反面腳手架搭設(shè)分區(qū)圖應(yīng)現(xiàn)場張貼，做到人人知曉，個個遵守，精益化施工管理。

4.6" 破損修復(fù)預(yù)案

1）在貨油艙沒有形成密閉艙室之前，對于主甲板反頂發(fā)生的油漆破損，若沒有腳手架，可使用高空車打磨、補(bǔ)涂完成油漆修復(fù)。

2）若貨油艙已形成密閉艙室，主甲板反頂發(fā)生了油漆破損，解決措施：一是考慮腳手架小范圍延伸能否覆蓋到破損處；二是采用高空“蜘蛛人”進(jìn)行施工。

4.7" 改善方向

本課題實(shí)施過程中，少量舾裝件設(shè)計理念和水平有待改善提升，如主甲板上面過橋、多芯管保護(hù)罩等舾裝件方面。以主甲板面過橋樣式為例，如圖1所示，設(shè)計方案螺栓、焊接連接點(diǎn)多，安裝費(fèi)時費(fèi)工，還存在支腿裝配挪移帶來燒損甲板反面油漆的情況，可優(yōu)化改進(jìn)甲板過橋樣式，如圖2所示。

5" " 成果與效益

5.1" "腳手架成本縮減

通過主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝研究與應(yīng)用的推進(jìn)實(shí)施，改善優(yōu)化了貨油艙主甲板反頂腳手架搭設(shè)工藝，其效果對比如圖3、圖4所示，實(shí)施成果為：貨油艙主甲板反頂腳手架搭設(shè)面積減少了42.8%，甲板反頂搭、拆腳手架工時減少了36.2%，減少2090工時，直接搭架成本縮減了人民幣15余萬元。

5.2" "舾裝、涂裝施工改善

主甲板總組段舾裝件安裝更加完整，據(jù)完工總結(jié)統(tǒng)計，舾裝件完整性提高了60%，主甲板反頂油漆修補(bǔ)點(diǎn)位降低了53%，實(shí)現(xiàn)了許多舾裝件在先行階段安裝，這些舾裝件主要包括：上吊機(jī)平臺底座、防磨材、多芯管支架等，對舾裝件的安裝精度和使用要求有了進(jìn)一步的理解和認(rèn)識，積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

6" " 結(jié)束語

通過推進(jìn)主甲板反頂簡化搭設(shè)腳手架工藝的研究與應(yīng)用，以此為契機(jī)和發(fā)力點(diǎn)，推動和倒逼船體結(jié)構(gòu)、舾裝、涂裝等主要工序工藝水平的改善和提升，促進(jìn)造船技術(shù)、生產(chǎn)、物資三大主要模塊的緊密協(xié)作與融合，降本增效，取得了良好的效果。促進(jìn)造船工藝水平整體提升的同時，改進(jìn)了造船各工序工藝和提升管理水平的意識，減少了造船各工序?qū)Υ钤O(shè)腳手架的需求，腳手架越少，越能提升造船工藝技術(shù)水平，有效降低造船成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 李忠林.船舶建造工藝學(xué)[M]．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，

2006.