120 000 DWT散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化設計

蘇福星 吳杰 石保國 黃廣雄

摘? ? 要：船舶建造行業競爭日益激烈，各船企想要在激烈的競爭環境中立于不敗之地，就必須提升自己的綜合能力，加強造船各環節的成本管控，尋求降本增效的途徑和方法。散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化設計、施工工序前移、減少對結構油漆的破壞將是最有效、最直接的方法之一。

我司120000DWT散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化設計研究取得了滿意的效果，是低成本、高效率造船的一項有效舉措，適應于船舶企業高質量發展的要求，可供同行參考。

關鍵詞：盆舾裝單元；設計；可行性；一體化；效益

中圖分類號：U671.91 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Research for Integrated Design of Basin Outfitting Unit of Engine Room Bottom of 120 000 DWT Bulk Carrier

SU Fuxing，? WU Jie，? SHI Baoguo，? HUANG Guangxiong

（ CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co.， Ltd.，? Guangzhou 510715 ）

Abstract： Competition in the ship construction industry is becoming increasingly fierce. If the ship building companies want to remain invincible in the fierce competition environment， they must improve their comprehensive ability， strengthen the cost control of all links of building， and seek ways and methods to reduce costs and increase efficiency. The integrated design of basin outfitting unit of engine room bottom of bulk carrier， the moving forward of the construction process and reducing the damage to the structural paint will be one of the most effective and direct methods.

The research results have been applied in the real ships and achieved satisfactorily-expected results， and is an effective measure of "low cost and high efficiency" shipbuilding， and adapt to the requirement of high–quality development of ship building companies. Provide reference for people of the same industry.

Key words： Basin Outfitting Unit;? Design;? ?Feasibility;? Integrated;? Effectiveness

1? ? 前言

隨著船舶建造行業競爭日益激烈，各船企想要在激烈的競爭環境中立于不敗之地，就必須提升自己的綜合能力，加強造船各環節的成本管控，尋求降本增效的途徑和方法。目前，國內各船企對船舶的建造成本仍未能做到精細化管控，從完工船成本數據分析看，對于舾裝件的安裝成本控制仍有很大的提升和挖掘空間，而單元模塊化設計、施工工序前移、減少對結構油漆的破壞將是最有效、最直接的方法之一。因此，有必要對散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化設計展開研究。

機艙底層盆舾裝單元一體化設計，顧名思義就是將機艙底層（雙層底上與地臺架花鋼板之間的區域）看作一個盆子，在其上的管子、閥件、附件、支架、設備（主機、中間軸承、艉軸、中間軸承除外）、設備基座等管舾、鐵舾件作為一體化單元進行整體設計與安裝，在舾裝件安裝完畢后，再整體運至砂房進行打砂噴漆處理。顯然，機艙底層盆舾裝單元本質上為區域性大單元，它與一般的區域性單元不同的是其單元組裝和安裝區域同為一體，皆在機艙底層進行。下面對我司120 000 DWT散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化的必要性、可行性、設計要點等方面展開研究。

2? ? 機艙底層盆舾裝單元一體化

2.1? ?施工工序前移

機艙底層盆舾裝單元一體化設計，要求將機艙底層涉及的設備（主機、中間軸及其軸承、艉軸除外）及其基座、管子、閥件、附件、支架、地臺架等鐵舾、管舾件，在機艙底層結構分段進砂房前就進行安裝；在舾裝件安裝完畢后，與機艙底層結構分段一起轉運至砂房進行同步打砂噴漆處理。顯然，機艙底層盆舾裝單元一體化設計，把傳統施工模式中在總段階段甚至區域階段安裝的機艙底層設備（主機，中間軸及其軸承、艉軸除外）及其基座、設備進出口管路、分段之間的合攏管、地臺架等，前移至分段階段安裝，提前完成安裝階段的完整性，為后期船舶的建造節省了大量的時間。

2.2? ?對結構油漆涂層的影響

因機艙底層盆舾裝單元在船體結構分段進砂房打砂噴涂前安裝，從根本上避免了對結構油漆涂層的破壞，避免了后期需要投入大量的人力物力對破壞的結構涂層進行拉毛補涂，節省了大量的人力物力和時間成本。

2.3? ?降低管子安裝成本

傳統設計中，機艙底層分段內的管子為普通的完成管，分段之間的管子為合攏調整管，設備進出口的管子為調整管。而機艙底層盆舾裝單元一體化設計，環環相扣，銜接精度高，所有管子為單元管且不需設調整管，單元管的安裝成本遠低于普通管子的安裝成本，完成管的安裝成本同樣遠低于調整管的安裝成本，因此機艙底層單元一體化設計能大幅度的降低管子的安裝成本。

機艙底層盆舾裝單元一體化設計和施工模式，是精細化造船的需求，這種設計和施工模式不僅提高了安裝階段的完整性，推動了施工工序前移，為后期船舶建造節省了大量的時間，還避免了對結構油漆涂層的破壞，減少了大量的結構油漆涂層拉毛補涂工作，節約了大量的人工成本。同時，大幅度的降低管子的安裝成本，降低工人勞動強度。

3? ? 機艙底層盆舾裝單元一體化的可行性

散貨船機艙底層是機艙設計的核心所在，管舾、鐵舾、設備布置較為復雜且集中，做好機艙底層的管舾、鐵舾、設備布置，對整個機艙的布置起到非常關鍵的作用。

以我司120 000 DWT散貨船機艙底層為例（見圖1），該船機艙底層由101和102兩個分段構成，這兩個分段拼接完畢后宛如一個大盆子，最大外形尺寸為：長x寬x高=26 mx29 mx7.5 m。現從布置特性、施工場地、轉運條件、打砂噴漆場地、資材納期等方面，進行可行性探討。

3.1? ?布置特性

機艙底層、地臺架花鋼板下與雙層底上之間區域，管子約700根左右，設備（不包含主機、軸舵系）約30臺，還有數量眾多的設備基座、閥件、附件、支架、地臺架等。這些管子、設備及其基座、閥件、附件、支架等與地臺架密不可分，集中布置在主機四周，這為盆舾裝單元一體化的設置提供了有利的條件。

3.2? ?施工場地

我司有超大型總組場地，機艙底層分段（101和102分段）完全可以在總組場地裝配，待結構裝配完畢后，機艙底層管舾、鐵舾、設備等就可在其上進行安裝。

3.3? ?轉運條件

轉運車道為雙向六車道，路面寬度約23 m。顯然，機艙底層分段裝配后的結構長度或寬度都大于路面寬度，這對盆舾裝轉運是不利的。為解決這一問題，決定以地臺架花鋼板以上200 mm為分界線，上部單獨劃分，為單獨結構片體，不納入機艙底層盆舾裝單元范圍，這樣機艙底層盆舾裝單元的結構尺寸就控制在長x寬x高=26 mx21 mx7.5 m，有效保障了機艙底層的盆舾裝單元的通行條件，無論是機艙底層的轉運重量還是轉運尺寸，都不會對機艙底層盆舾裝單元一體化的設計造成影響。

3.4? ?打砂噴漆場地

打砂噴漆車間尺寸為：長x寬x高=42 mx36 mx16 m，考慮吊機和轉運車輛的限制因素，有效使用車間尺寸為：長x寬x高=38 mx32 mx14 m，這個尺寸足夠將機艙底層盆舾裝單元進行打砂噴漆處理。

3.5? ?資材納期

為了確保設備、管子及其附件、鐵舾件等能如期進行一體化安裝，成立資材納期攻關小組，對機艙底層盆舾裝涉及的設備、管子及附件、鐵舾件等進行歸納整理，對每一項設備、管舾件、鐵舾件需要的制作時間、運輸時間等進行分析，然后制定相應的措施進行跟蹤處理，確保資材按時納期，機艙底層盆舾裝單元一體化如期進行安裝。

4? ? 機艙底層盆舾裝單元一體化設計要點

總體上要求布置緊湊，盡量縮短管路，減少彎頭或彎管，同時既要確保設備和閥附件的操作和維修空間，也要確保艙室人孔蓋的開啟空間和人員通行通道。因整個盆舾裝單元與地臺架密不可分，所以該盆舾裝單元以地臺架為骨架，開展管舾、設備、鐵舾的一體化設計。

4.1? ?地臺架上平面花鋼板的布置

地臺架是整個盆舾裝單元的骨架，對機艙底層盆舾裝單元一體化設計起著至關重要的作用，應優先布置地臺架上平面的花鋼板，規劃好盆舾裝單元的范圍。至于地臺架的其它部分，可以在設備和管舾件等布置完畢后再行布置。布置地臺架上平面的花鋼板時，花鋼板的高度務必按機艙布置的要求進行，特殊情況例外。

4.2? ?設備布置

設備的布置對管系布置起著非常重要的影響，合理的設備布置，能讓管系布置更緊湊合理，起到事半功倍的效果。機艙底層的設備，一般分為兩大類：一類是有專門安裝圖指導布置的，如主機、中間軸及其軸承、艉軸等，務必嚴格按照安裝圖的要求進行布置；另一類是沒有專門安裝圖指導布置的，一般可以參考機艙布置圖進行布置，根據實際情況進行調整。布置這一類設備時，需要保障設備的操作和檢修空間，考慮預留合理的人行通道，更為重要的是要確保設備的正常運作和系統功能的實現。尤其是泵組的布置，需要考慮泵組的抽吸高度，確保泵組能完全抽吸艙室液體。在滿足泵組抽吸力的前提下，臥式泵基座及其油水盤可考慮集成一體直接安裝在地臺架上，其四周作局部加強。對于立式泵，其電機應露出花鋼板面為宜。

4.3? ?管系布置

管系的布置需滿足原理圖的要求，保障系統功能的實現。布置管系前，應先根據艙室、設備、盆舾裝單元區域范圍、管系原理圖等進行綜合規劃，使管系布置更為緊湊、合理。進行管系布置時，可以先從設備的進/出口入手，把與設備進/出口相關的閥件、濾器等布置在最佳位置上，便于操作維修，同時使每個閥件控制的管路長度最短，節省材料；對管系進行橫向和縱向布置時，應根據橫向和縱向管路條數和規格大小，確定管路的排數、層數和各層之間的高度尺寸，使管路走向整齊、美觀、合理；同時，需要考慮管路兩旁留有一定空間便于拆裝維修；管系打支架固定時，需考慮支架與地臺架有效關聯一起。

5? ? 應用效果

5.1? ?管理效益

傳統的施工模式，機艙底層的設備及其基座、設備進出口管路、分段之間的合攏管、地臺架等，在總段階段甚至區域階段安裝，各工種交叉作業，施工環境相對惡劣，施工周期相對延后；管舾件和鐵舾件在總組階段或區域階段安裝時，不可避免的破壞結構油漆涂層，后期需要投入大量的人力物力對破壞的結構油漆涂層進行拉毛補涂，對結構油漆涂層進行修復，導致施工周期不可控；進行盆舾裝單元一體化設計之后，施工工序前移，機艙底層涉及的設備（主機，中間軸及其軸承、艉軸除外）及其基座、管子、閥件、附件、支架、地臺架及鐵舾、管舾件等，均可在機艙底層結構分段進砂房前進行安裝，進而與機艙底層結構分段一同轉運至砂房進行同步打砂噴漆處理，從根本上避免了對機艙底層結構油漆涂層的破壞，同時提高了階段完整性，為后期船舶建造節省了大量的時間。

5.2? ?經濟效益

5.2.1節約管子安裝成本

按單船預算：盆舾裝單元管700根，每根節省安裝成本100元，共計可節省成本700x100=70 000元。

5.2.2節約涂裝人工成本

按單船預算：機艙底層結構正反面油漆涂層破壞按1000處，修復工時拉毛按0.2小時/處、補涂按0.1小時/處、工時按45/小時計算，則節約成本1000x（0.2+0.1）x45=13 500元。

5.3? ?環境效益

推進機艙底層盆舾裝單元一體化設計，從根本上避免了鐵舾件和管舾件的安裝對結構油漆涂層的破壞，進而避免了對結構油漆涂層進行拉毛補涂作業時產生的粉塵和噪音對環境的影響，同時避免了不必要的人工成本和時間成本浪費。

6? ? 結語

散貨船機艙底層盆舾裝單元一體化設計，在我司120000 DWT散貨船和85000 DWT散貨船成功實施，取得了滿意的效果。該設計方案切實可行，值得在后續的散貨船甚至集裝箱船中推廣應用，是低成本、高效率造船的一項有效舉措，適應于船舶企業高質量發展的要求。

參考文獻

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作者簡介：蘇福星（1985-），男，工程師。主要從事船舶輪機設計工作。

吳? 杰（1989-），男，工程師。從事船舶建造工作。

收稿日期：2022-02-23