39000DWT散貨船分段劃分方案研究

范和平，郭 維

(1.浙江增洲造船有限公司，浙江 舟山 316021；2.江蘇現(xiàn)代造船技術(shù)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

39000DWT散貨船分段劃分方案研究

范和平1，郭 維2

(1.浙江增洲造船有限公司，浙江 舟山 316021；2.江蘇現(xiàn)代造船技術(shù)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

基于按照傳統(tǒng)方式劃分的分段方案，已不能滿足現(xiàn)代造船的需要的狀況，以39 000 DWT散貨船為研究對象探討現(xiàn)代造船模式下的船體分段劃分方案。首先,從船型特點(diǎn)入手，分析了各區(qū)域的結(jié)構(gòu)及設(shè)備布置特點(diǎn)；然后，以現(xiàn)代造船模式為理論基礎(chǔ)，分別對各區(qū)域的分段劃分方案進(jìn)行研究。通過實(shí)踐數(shù)據(jù)證明：首制船預(yù)舾裝率上船前由原來的20%提高到55%，分段建造由每月30個(gè)提高至50個(gè)。

散貨船；分段劃分；現(xiàn)代造船模式

0 引言

在船舶設(shè)計(jì)中，作為船舶建造指導(dǎo)性工藝文件的分段劃分方案，需充分體現(xiàn)現(xiàn)代造船模式的基本特點(diǎn)，使船舶在方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)階段貫徹殼、舾、涂一體化原則。特別是區(qū)域設(shè)計(jì)原則，使之既要確保功能，又要確保可制造性，還要保證建造質(zhì)量和降低成本等方面的要求[1]。

按照傳統(tǒng)方式劃分的散貨船，通常是以船體建造為中心，待船體結(jié)構(gòu)完成后再裝舾裝件。這種劃分方式使各工種交叉作業(yè)較嚴(yán)重，施工周期長，施工環(huán)境差，延長了船舶的整個(gè)建造周期，常常造成重復(fù)施工、反復(fù)修改、效率低、材料浪費(fèi)等。

針對以上問題，本文以39 000 DWT散貨船為研究對象，探討基于現(xiàn)代造船模式下船體分段劃分方案，以中間產(chǎn)品為導(dǎo)向，連續(xù)總裝造船為目標(biāo)，實(shí)行殼、舾、涂一體化的建造原則，進(jìn)行區(qū)域管理。這種劃分方式能夠提高船舶的建造效率和質(zhì)量，逐步達(dá)到國內(nèi)一流的建造水平,提高企業(yè)的竟?fàn)幜Α?/p>

1 船型特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

1.1船型特點(diǎn)

39 000 DWT散貨船為大艙口鋼質(zhì)散貨船，采用單機(jī)、單槳、單舵推進(jìn)形式。艙口上設(shè)置艙口蓋，直升機(jī)平臺和克令吊。艏部為直立型，設(shè)有艏樓甲板、錨穴、艏尖艙。甲板室設(shè)在艉部，共5層，其中駕駛室兩橋翼延伸至舷側(cè)。

39 000 DWT散貨船側(cè)視圖如圖1所示。

本船主船體為縱骨架式。貨艙內(nèi)設(shè)有4道槽形橫艙壁，所有橫艙壁延伸到上甲板。貨艙區(qū)雙層底(距基線1 650 mm)設(shè)有管弄，管弄從機(jī)艙前壁到艏部防撞艙壁。貨艙區(qū)舷側(cè)設(shè)有縱艙壁，形成雙殼舷側(cè)，雙層舷側(cè)最小處的寬度為1 890 mm。縱艙壁高度方向從雙層底至主甲板，長度方向從機(jī)艙延伸至防撞艙壁。艏部區(qū)域?yàn)闄M骨架式結(jié)構(gòu)。

1.2主要技術(shù)參數(shù)

總長

179.90 m

垂線間長

176.85 m

型寬

30.00 m

型深

14.80 m

設(shè)計(jì)吃水

9.50 m

載重量

～39 000 t

服務(wù)航速

14.0 kn

2 分段劃分方案

現(xiàn)代造船由于船體施工方法的改變，新工藝、新技術(shù)的使用，已經(jīng)使船體建造速度大大加快，但舾裝的工程量卻不斷增加，因此現(xiàn)代造船高效率化的研究已由船體轉(zhuǎn)向舾裝作業(yè)的合理化。基于現(xiàn)代造船模式下分段劃分的基本原則，就在于如何能在船體制造的各階段同步進(jìn)行舾裝作業(yè)，在分段階段提高預(yù)舾裝率。39 000 DWT散貨船劃分為機(jī)艙及艉部區(qū)、貨艙區(qū)、艏部區(qū)域、上層建筑等分段。

2.1機(jī)艙及艉部區(qū)的分段劃分

對于船舶的整個(gè)建造過程來說，機(jī)艙及艉部區(qū)域因集中了眾多設(shè)備，又涉及較多的管系、電纜托架、通風(fēng)、空調(diào)管等舾裝件，舾裝的工作量占用了較長的船臺周期。如果將敷設(shè)在平臺或甲板下的舾裝件在分段階段完成預(yù)裝，則可大大縮短船臺周期。本船機(jī)艙及艉部區(qū)域分段劃分如圖2所示。圖中，C代表船舯分段，P、S分別代表左、右舷分段，E01C、E02P/S、E03P/S、E04P/C/S為機(jī)艙分段，A01C、A02C、A03C為艉部分段。

2.1.1機(jī)艙區(qū)劃分的特點(diǎn)

(1)整個(gè)機(jī)艙共分為E01C、E02P/S、E03P/S、E04P/C/S 8個(gè)分段。從舾裝件的布置特點(diǎn)出發(fā)，滿足各種設(shè)備基座、梯道、人孔蓋、放水塞等按要求在分段中預(yù)裝。同時(shí)，也需考慮大量管系、泵的順利安裝，在框架組合階段進(jìn)行管子、鐵舾件的安裝等,讓舾裝作業(yè)穿插在船體制造的各個(gè)階段。為此，E03P/S、E04P/C/S與艉部的環(huán)縫設(shè)置在Fr9-200 mm處；E01C與貨艙、艉部相接的大環(huán)縫位置的設(shè)置保證了主機(jī)座及滑油循環(huán)艙的完整性，力求分段總組后能保證集控室、分油機(jī)室、機(jī)修間等機(jī)艙區(qū)功能艙室的完整性。

(2)E01C高度方向的接縫按傳統(tǒng)的劃分模式設(shè)置在內(nèi)底板以上150 mm處，但這種布置不利于開展預(yù)舾裝工作。因此，將縱向接縫設(shè)在花鋼板以上，距基線3 800 mm的位置，滿足了預(yù)舾裝要求。在分段制作的同時(shí)，完成分段內(nèi)所有的焊接座板，包括管子座板、貫通及溫度、液位等電氣設(shè)施座板等。

2.1.2艉部區(qū)的劃分特點(diǎn)

艉部區(qū)船體線形變化較大，匯聚了軸系、舵系、系泊等多個(gè)專業(yè)的綜合作業(yè)。由于各作業(yè)艙室的施工空間受限，使得船體建造的難度加大，因此，對于艉部區(qū)域，要從施工的安全性、方便性來考慮。本船艉部區(qū)域共劃為A01C、A02C、A03C 3個(gè)分段，其劃分情況如圖2所示。

2.2貨艙區(qū)的分段劃分

貨艙區(qū)總長約140 m，在整個(gè)船舶建造中占據(jù)重要的地位。貨艙的分段劃分是否合理、科學(xué)，直接影響到整個(gè)項(xiàng)目的建造效率和質(zhì)量。貨艙區(qū)分段劃分如下：

(1)根據(jù)車間實(shí)際生產(chǎn)能力，貨艙雙層底區(qū)域在左舷距中1 600 mm處，將分段分成左右2部分。這種分段劃分方案便于施工時(shí)以內(nèi)底板為基面反造，分段間大接縫處結(jié)構(gòu)無余量，且在胎架上時(shí)不焊接，最后左右分段總組成底部立體分段后吊裝上船臺，從而降低了施工難度，保證了精度質(zhì)量。

(2)考慮到甲板的分段劃分時(shí)艙口制作的精度問題，以及在船臺裝配時(shí)避免對接艙口圍板的高空作業(yè)，故將艙口的完整性作為劃分時(shí)的重點(diǎn)，以便提高施工的安全性和便利性。

(3)貨艙舷側(cè)分段與底部分段的橫向環(huán)縫布置在同一條縫上，以便在建造過程中，使每個(gè)分段的每檔肋距內(nèi)的焊接收縮變形值很小，則上述兩種分段的焊接收縮變形值的差值就更小。這種布置方式不會影響橫向骨架的對準(zhǔn)和船臺裝配作業(yè)，同時(shí)保證了裝配的精度要求。

(4)雙層底在進(jìn)行左右舷劃分時(shí)，考慮了管弄的完整性，以便于預(yù)舾裝工作。

2.3艏部區(qū)域的分段劃分

艏部區(qū)域設(shè)置有艏儲藏室、艏尖艙、錨鏈艙和隔離空艙。為密性試驗(yàn)完成后保證錨鏈管、錨唇結(jié)構(gòu)、錨機(jī)座結(jié)構(gòu)完整，分段劃分時(shí)主要考慮其艙室的完整性以及施工的方便性。施工時(shí)工人可以不必通過人孔進(jìn)入窄小的尖艙內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，從而降低施工的難度，減小船臺吊裝數(shù)。

2.4上層建筑的分段劃分

上層建筑劃分成帶甲板的立體分段，按每層甲板的層高來定。本船上層建筑總長度約為22 m，其建筑結(jié)構(gòu)較弱，剛性不足，因此考慮將下面兩層在橫向劃分為2個(gè)段。上層建筑區(qū)域分為H01C～H08C共8個(gè)分段，其劃分圖見圖3。分段總組后，上層建筑內(nèi)的鐵舾裝件，如扶手、消防雜件、機(jī)艙圍井格柵等可以全面展開安裝工作。

3 結(jié)語

基于現(xiàn)代造船模式下的分段劃分是船廠向現(xiàn)代造船模式轉(zhuǎn)型的一個(gè)主要的技術(shù)措施，同時(shí)也是企業(yè)在轉(zhuǎn)變過程中生產(chǎn)方式的一種體現(xiàn)。通過實(shí)施以上的分段劃分方案，39 000 DWT散貨船不論是從設(shè)計(jì)上還是施工安排上，舾裝作業(yè)均采用了以分段預(yù)裝或總組后預(yù)裝，大合攏后進(jìn)行補(bǔ)裝的方式進(jìn)行工作，取得了一些成效。

(1)全船預(yù)舾裝率提高。首制船上船臺前由原來的20%提高到55%，2號船達(dá)到70%。

(2)工作環(huán)境的改善，提高了工作效率，船體車間由原來每月出產(chǎn)分段30個(gè)提高至50個(gè)。

(3)首制船在碼頭3個(gè)半月達(dá)到了交船水平，2號船在下水后25 d便可開展系泊試驗(yàn)。

實(shí)踐證明：該分段劃分方案不但改良了施工環(huán)境，保障了建造效率，而且還提高了預(yù)舾裝率及系統(tǒng)完整性，縮短了碼臺的建造周期，為后續(xù)船的建造積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

[1] 應(yīng)長春.舶舶工藝技術(shù)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2013.

[2] 汪金鋒.提高船舶建造質(zhì)量的途徑[J].世界海運(yùn),2011(4):20-21.

[3] 高愛華.基于成組技術(shù)原理的殼舾涂一體化設(shè)計(jì)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

U671.4

A

2017-03-28

范和平(1961—),男，高級工程師，主要從事造船技術(shù)管理、內(nèi)燃機(jī)動力工程。