快速可拆式地板架研究與應用

張靜 李文憑 黃鑒滬 陳麗生

【摘 要】文章通過船舶機器處所地板架搭設與系統管路錯綜復雜的關系及設備維護保養要求的研究，實現了地板架搭設的美觀性、實用性、便捷性，同時處理好地板架支撐構建與管線走向、設備維護保養之間關系，降低了施工難度，減少了施工作業時間，為施工者提供優良的工作環境。該類型地板架大量運用于船舶艙室，后期船舶保養、維護過程中安全性及便利性會大幅度提高，修船施工人員勞動強度也會相應降低，無形中提升船舶建造企業滿意度。

【關鍵詞】船舶;地板架;快速可拆式

【中圖分類號】U663.82 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0117-04

0 背景

中國船舶工業行業協會于2019年1月25日發布的2018年船舶工業經濟運行分析顯示[1]，2018年，全國三大造船指標“兩增一降”。2019年，我國將繼續聚焦打贏藍天保衛戰工作，同時為滿足人民群眾對美好生活的向往將繼續擴大進口，這將增加對部分船型的市場需求。具體數據顯示，2018年，全國造船完工3 458萬載重噸，同比下降14%;承接新船訂單3 667萬載重噸，同比增長8.7%;12月底，手持船舶訂單8 931萬載重噸，同比增長2.4%。

經濟運行的主要特點：國際市場份額保持領先，骨干船企競爭優勢明顯;產品結構持續優化，創新能力不斷提升;充分發揮市場機制，有效壓減過剩產能;船舶修理業運行良好，環保改裝需求不斷增多;新型海工裝備取得突破，部分庫存裝備得到處置;堅持創新驅動戰略，船舶配套產品研發取得新突破;精益造船深入開展，降本增效持續推進。

據預測，2019年全球新造船市場面臨的環境依舊錯綜復雜，機遇與挑戰并存。近年來，船隊增速持續低于海運貿易增速，全球航運市場進入緩慢復蘇狀態，這為新造船市場走出低谷創造了條件;疊加國際環保新規定即將進入密集生效期，部分老舊船舶大概率因經濟性較差被迫提前拆解，有望給造船企業帶來訂單。此外，我國將繼續聚焦打贏藍天保衛戰工作，同時為滿足人民群眾對美好生活的向往將繼續擴大進口，這將增加對部分船型的市場需求。

如何縮短建造周期，創新發展，提高顧客滿意度，搶占市場先機，無疑是中小型船舶企業2019年乃至后續時間焦點，也是中小型企業可持續發展的源泉。中小型船舶企業縮短建造周期的方式主要有以下8種：生產設計建模2.0、生產管理、生產準備、建造過程、創新思維、工法工藝研究、中間產品控制、技術革新。本文擬從創新思維其中一個小角度出發，改善地板架敷設工藝，提前落實生產準備、減少建造中間環節著手，縮短建造周期，同時提高建造質量[2]。地板架，又稱地臺，通常安裝在如機艙、輔機艙等設備、管線交錯復雜或底艙內因結構突出而導致人員通行、工作不便的地方，通過“L”形鋼材支撐花紋板或格柵，人為地在設備、管線或結構等布置上方架設出單獨的平臺或通道，從而達到改善使用空間環境的目的，是船舶眾多構成中不可或缺的一部分。傳統地板架結構簡單，但是由于安裝處所其他設備、管線布置復雜，導致其安裝時空間狹小、交叉作業，安裝難度較大。傳統地板架安裝過程中難免產生邊角余料、焊渣等，且施工作業區域由于管線、設備等錯綜復雜，后期清理工程耗時耗力;安裝完畢后，設備、管線檢修需再次施工，不利于安全管理，同時必須進行復裝工程，造成施工成本增加。

本文基于降低成本、縮短建造周期、為顧客提供滿意服務的前提下，根據自身設計理念、現場工作經驗及生產管理理念出發，對傳統地板架進行研究，提煉出新型可拆式地板架，解決施工環境惡劣、施工周期長、施工工種交叉作業的難題。

1 可拆式地板架的介紹

1.1 設計萌芽

受機爐艙欄桿支柱與吊柱（CB 609—67）[3]、輕鋼龍骨吊頂（QB-CNCECJ 030402—2004）[4]啟發，聯想到地板架應該也能像家居裝修的龍骨吊頂一樣可以自由拆裝，不受特殊工具約束，使用常規工具就能實現目的，而且也不會產生大量有害污染，影響周邊設備及人員。新型的地板架安裝和拆卸應該是非常便捷的，短時間內就能按工程要求完成任務，零件通用性很強，可以批量制作，生產準備周期相應較短。應用的范圍不局限于相對空曠的艙室，管線、設備布置密集的艙室同樣適用，而且拆卸的優越性在管線、設備布置的艙室表現更突出。外觀表象應該是光順、平直，無銳邊與咬邊表征，給人的感覺應該是舒適、無危險信號。地板架敷設不受材質限制，僅底座材質與母材保持一致，就能滿足技術規格要求。

1.2 設計理念

新型快速可拆式地板架應具備以下幾個特征：①機械強度可靠、不易疲勞受損、承載能力強、耐沖擊性能好;②結構形式簡單，附件安裝方便，易于拆裝;③重復利用率高，焊接工作量小;④可量化生產，生產準備周期短;⑤互換性好、組裝靈活、維修方便、使用壽命長;⑥外觀成形美觀、成本受控。

1.3 設計宗旨

新型快速可拆式地板架主要服務于船舶機器處所、不便于通行的處所，通過合理處理設備保養、管線維護、人員安全的關系，搭設安全通行通道，既能保證系統正常運轉、售后服務工作方便快捷，又能保證使用人員及施工人員的人身安全。

1.4 主要結構形式

（1）快速可拆式地板架主體構架由夾箍式可拆底座、圓管支撐組合結構、組合型支撐構件、“T”形骨架、耐油橡膠、花紋板或格柵、螺栓緊固件組成?？焖倏刹鹗降匕寮芙M成及裝配形式如圖1所示?？焖倏刹鹗降匕寮艿牡匕?、縱橫骨架均是通過拆裝螺釘/螺栓進行拆裝，設備四周踢腳邊無須進行特殊設計，利用縱橫骨架（“T”形骨架）結構，調整安裝方向，最大平面與設備平行安裝即可達到設備踢腳保護的目的。

（2）組合型支撐構件主要用于連接圓管支撐組合結構與“T”形骨架，組合型支撐構件主要有以下4類：“一”形構件、“L”形構件、“T”形構件或者“十”形構件，詳細圖冊如圖2所示。4類構件的具體尺寸應根據其選用的材質及布置的實際工作負荷進行調整，圖2所示僅為外觀尺寸圖。構件的制作方式有兩種：焊接式、鑄造式;兩種方式各具優點，其中焊接式以靈活、成本低為主要特性，鑄造式以批量快速生產為主要特點。

（3）地板架縱橫骨架采用組合“T”形骨架，此骨架的主要特點如下：其復板高度和面板的寬度存在倍數關系，設備保護位置旋轉“T”形骨架安裝方向便可形成踢腳圍邊，方便、快捷、利用率高。安裝要求：“T”形骨架的面板或復板作為與耐油橡膠接觸面，必須是水平安裝（如圖3所示）。

（4）地板架圓管支撐組合結構下端設置可拆底座，底座與船體結構之間的連接方式采用焊接式，底座與圓管支撐組合結構之間用可拆接口連接。基于目前的工藝水平有兩種可拆式連接方案供選用，分別為夾箍式和螺紋套管式，兩者的優點與缺點分別如下。夾箍式底座：制作簡便、成本低，但拆裝不便且高低調整不便;螺紋套管式底座：安裝簡便可靠，但是攻牙制作成本較高，周期相對較長。底座具體的樣式如圖4所示。

1.5 三維仿真模擬

整套快速可拆式地板架的三維模擬示意圖如圖5所示。

1.6 設計應用示例

以某型船的舵機艙地板架布置為例，該區域管線、設備相對具有代表性，管線布置有集中區域和分散區域，設備布置有緊湊區域和零星區域（如圖6所示）。設計過程中，根據設備、管線綜合三維布置確定連接構件，連接構件選用依據是快速可拆式地板架水平骨架縱橫交叉情況，選用類型為“一”形構件、“L”形構件、“T”形構件或者“十”形構件。

2 新型快速可拆式地板架優點

快速可拆式地板架已在某型船實際應用，施工整體進度提前1倍，傳統地板架焊接工作量大，與管系專業干涉較多，不能同步開展作業，且管系串油工序后不能大面積焊接、切割、打磨，施工限制條件較多，效率比較低。新型可拆式地板架解決了施工環境和交叉作業的難題，焊接工作僅限于夾箍底座和部分可焊接于支柱、舷側結構的支撐構建。

與傳統的焊接式地板架相比較，快速可拆式地板架的主要優勢如下：①主要連接件均采用快速可拆式接口，圓管支撐組合結構與組合型支撐構件、絕大部分裝配件焊接工作可在艙外進行，安裝后圓管支撐組合構件與底座之間在無需動火作業，可以隨意拆卸、復裝，降低作業人員勞動強度，提高施工質量。②生產準備工作可提前約15 d，施工人員測量數據后，可在車間內完成各個連接件裝配工作，車間內施工條件優越，可以批量生產，提高材料利用率。③安裝過程及后期拆裝過程中，縱橫結構的間距均可以根據實際進行調整間距。④安裝結束后，可以隨時按需調整地板架高度，能有效地提高并保持地板架的平整度，且自動適應設備周邊的踢腳圍邊。⑤安裝結束可方便拆裝，不影響其他作業，便于生產過程及交付后設備及管線的檢查、維護。⑥零件種類相對單一、互換性強，可以批量預制，零部件上船后按需組裝，剩余零部件可以重復利用。⑦安裝工程結束后，可以根據管線、設備維護與保養需要，對地板架進行拆卸，整個過程不需進行切割、打磨、焊接作業，使用常規松緊螺栓工具可實現部分或區域地板架拆解，不影響管線、設備保養、檢修、更換。

3 實船應用效果

快速可拆式地板架經過車間試制、評審、改進之后，已在某型船舶的舵機艙進行實船應用試驗，經聯合專家組對其進行現場評審及反復論證后認為，快速可拆式地板架不但能提高產品質量，還能極大地簡化船舶建造廠的施工作業環節及方便船舶產品投入使用后設備、管線的維護與檢修，與傳統焊接式地板架相比具有極大的優勢，最終形成一致意見：建議在其他產品上推廣應用。圖7所示為快速可拆地板架試制階段、試制成品及傳統地板架結構形式;圖8所示為某型船推廣應用快速可拆式地板架后的實際效果。

4 總結

快速可拆式地板架的出現是中小型船舶企業縮短建造周期快速發展的必然產物，極大地解決了傳統地板架施工作業階段鐵舾、管舾、電舾各施工專業交叉立體作業難、施工過程修改困難、施工環境惡劣、施工后管線設備維護難等難題，同時極大地縮短了生產資源準備的時間，為生產準備工作提速增效?？焖倏刹鹗降匕寮茉趯嵈瑧煤?，效果到達預期目標，顧客非常滿意?？焖倏刹鹗降匕寮芄に囋O計僅是船舶行業施工工藝發展的一個小方向，也是中小型船舶企業縮短建造周期為實現合同履約前進的一小步，發展潛力巨大。本文通過船舶工藝創新階段小試牛刀，希望能拋磚引玉給讀者帶來一點啟發，為船舶行業乃至其他行業帶來新思維，期待更好的設計理念及成果問世，服務社會發展。

參 考 文 獻

[1]中國船舶工業行業協會.2018年船舶工業經濟運行分析[EB/OL].http：//www.cansi.org.cn/ifor/shownews.

php？lang=cn&id=11522，2019-01-25.

[2]李文憑.中小型船舶企業縮短建造周期合同履約[J].企業科技與發展，2018（2）：17-20.

[3]CB 609—67，機爐艙欄桿支柱與吊柱[S].

[4]QB-CNCEC J030402—2004，輕鋼龍骨吊頂施工工藝標準[S].

[責任編輯：陳澤琦]