枯水期船舶橫向下水問題的解決方案

李 倩，吉春正，劉志堅

(中國長江航運集團南京金陵船廠，江蘇南京210015)

0 引言

船舶采用橫向梳式船臺下水，最大優點是船臺布置靈活。一個橫向梳式滑道，可銜接多個船臺，各船臺造船過程互不干擾［1］，但橫向下水有其自身的不足。在枯水期采用橫向下水，會使船舶擱淺在斜船架上，因此，有必要對船舶在枯水期采用橫向下水方法進行研究，以提高船舶下水率，保證船廠按期完成船舶建造任務。

1 船舶橫向下水的主要缺點

(1)移船下水中船臺小車頂升、斜船架下放的同步控制難度大，易產生外底板變形。

(2)滑道有一段常年浸在水下，檢修困難，且因反復使用，河道沖刷易產生斷軌、變形等，造成下水中斜船架卡殼，存在重大安全隱患。

(3)受水位限制，不能滿足全年下水要求，對縱傾影響較大的上層建筑、主機等在枯水期無法在船臺安裝。而枯水期下水方案一旦失敗，將使船舶擱淺在斜船架上，嚴重打亂生產計劃，造成交船拖期和巨額經濟損失的嚴重后果。

2 解決枯水期船舶橫向下水問題的措施

(1)準確統計重量。準確統計重量是論證的前提，為此，將統計項目進行了細致劃分，如:絕緣項目細分為碰釘、巖棉、白鐵皮，使空船統計重量與傾斜試驗結果差異已能控制在20 t內，為下水方案論證和傾斜試驗奠定了基礎。

(2)精確計算下水。在準確統計重量基礎上，精確計算下水。除計算理論浮態外，還應充分考慮船體中拱，對船舶縱傾和吃水進行修正。

(3)多方案論證。枯水期下水船舶上船臺時均會進行多方案論證，如:是否合攏上建，是否吊裝主機，是否安裝艙蓋和克令吊等，給出一系列浮態數據供生產計劃決策。

(4)午潮下水夜潮走船。合理安排下水動作，午潮滿潮后下水，夜潮滿潮時走船，保證下水連貫性，避免反復收放動作引起軌道破壞。

(5)嚴格控制安全吃水。首漂前及時加壓載水，加水后控制吃水深度避免軌道過度受力［2］。

(6)每天進行水文記錄。船臺車間每天進行水文記錄，并總結變化規律，預報下水水位。

昆蟲通過觸角識別環境中的氣味分子，在長期進化過程中，昆蟲形成了高度靈敏的嗅覺系統以適應環境和生存（Vogt et al.，2015；Brito et al.，2016），PmGSTd1在雌雄蟲的觸角中都有較高的表達量，且雄蟲觸角中的表達量是雌蟲的2.11倍（圖4），可能是GSTs參與了氣味分子降解（Vogt，2005），以避免或減輕潛在有害化合物對感覺神經元造成傷害。此外，GSTs還可以作為結構蛋白分布于昆蟲間接飛翔肌（Ranson et al.，2005），而PmGSTd1在雄蟲翅膀中的表達顯著大于雌蟲，這可能是因為雄蟲的飛翔能力明顯強于雌蟲（澤桑梓等，2017）。

(7)進行下水偏差分析。每次下水時，實地讀取吃水，并對重要下水數據歸檔、總結，當偏差較大時要進行深入分析。

3 實船極限驗證

某系列靈便型散貨船的貨艙區為雙底雙殼、敞口型，因其尾部線型極度瘦削，易引起不對稱中拱變形。經計算，船舶下水時應該呈平浮狀態，但下水后發現船舶實際首部吃水略增，中部吃水減小，尾部吃水增大，整船呈100 mm左右中拱，尾部下塌嚴重。該系列船1號至3號下水的具體數據見表1。

該系列船1號至5號下水、試驗吃水情況如圖1所示。從圖1中可見，中拱變形趨勢高度一致，對數據處理后可得與理論吃水和水尺位置相關擬合公式。使用此擬合公式對船舶理論浮態進行修正，在本系列后續船及相似船型上證明非常可靠。

表1 下水船舶理論與實際吃水比較一覽表

圖1 1號至5號船中拱變形趨勢

但在嚴重枯水期，船舶橫向下水困難。本系列6號船下水當天，根據歷年水文記錄分析，預計吳淞水位4.00 m，計入滑道末端吳淞標高-1.80 m，扣除斜船架總高3.20 m，可得能供漂浮移船的有效水深2.60 m。因此，確定靠尾上建、主機、克令吊、艙蓋等均不安裝，吃水最小的配載方案。此時船舶尾吃水為2.52 m，僅有80 mm裕量，船體自由漂浮時與斜船架間距很少。正常每月陰歷初三和十八為當月大潮，6號船下水計劃12月20日(陰歷十八)下水。12月18日—22日下水水位一覽表見表2。從表中得知18日、19日實際水位均超過4.0 m，但20日滿潮水位僅3.88 m，離漂浮尚差40 mm。

表2 下水水位一覽表

根據水文記錄，隨后數月水位會越來越低，直到來年3月才會出現4.0m水位，6號船可能要擱在斜船架上過冬，這將造成如下情況:

(1)考慮枯潮時斜船架受力，無法進行任何施工，主機、上層建筑、克令吊、艙蓋等無法吊裝，必將拖期交船，嚴重打亂生產計劃。

20日夜下水情況一覽表見表3。從表3可知，隨水位升高，首部吃水減小，表明船首已漂起;中部吃水不變，表明船中已因中拱漂起;僅尾吃水增大，且機艙前壁附近20號斜船架鋼絲繩繃得很緊，受力較大，從而判定此斜船架高度較高，成為支點，使船尾無法起漂。

表3 20日夜下水情況一覽表

為驗證判斷，船廠立刻要求精控部門使用全站儀測量所有斜船架滑道平整度。滑道末端高低差如圖2所示，靠尾20號斜船架比靠首12號斜船架高約30 mm。設計部門將初始方案考慮中拱后的浮態與斜船架不平度繪在一起，發現船體確實會被20號斜船架支起，這與現場情況相符。

圖2 船舶浮態與斜船架不平度

從上述分析可知本船下水有2大不利條件:

(1)中拱不對稱，尾部下塌嚴重。

(2)20號斜船架高30 mm，支起船體。

找到根源后，設計部門認為可充分利用2大不利條件，即突破常規使用首傾尾漂方案，從而利用不對稱中拱繞過20號斜船架。

據此準備了3個預案，討論決定采用首部增加壓載水100 t，首傾300 mm方案，最終于21日夜僅3.78 m超低水位成功下水，打破了下水重量超萬噸船舶4.0m吳淞水位才能下水的紀錄。

4 結語

橫向下水的優缺點同樣突出，枯水期下水給安全生產帶來嚴峻挑戰，金陵船廠不斷尋求下水難題破解之道，并在實船上取得很多成功經驗。尤其是在極端低水位情況下，通過思維創新，保證了船舶安全下水，維護了按期交船聲譽，挽回了巨額經濟損失。其經驗可供業內人士參考。

［1］ 宋靜一，婁亞峰，等.淺談船舶機械下水［J］.中國科技博覽，2013(24):113-113.

［2］ 王紹迅.關于大中型船舶橫向下水的探討［J］.江蘇船舶，2001，18(5):5-7.