现代造船模式下的舾装工艺

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:刘微
[导读] 我国具有悠久的船舶制造历史,从古代开始我国的船舶制造工艺就开始萌芽
        摘要:我国具有悠久的船舶制造历史,从古代开始我国的船舶制造工艺就开始萌芽,经历了数百年的发展,我国的船舶设计理念不断更新,船舶制造工艺技术也在不断完善,而随着近年来船舶制造业的迅猛发展,船舶制造的技术已经走进了不同的发展阶段之中。本文分析了现代造船模式下的舾装工艺;主要介绍了舾装工艺基础概念与舾装工艺规划。
        关键词:舾装;工艺;规划
       
       
        一、舾装工艺概述
        现阶段船舶的建造工艺被划分为船体建造、舾装和涂装三大部分,如果将船体建造工艺比作人类的骨骼,涂装工艺比作皮肤的话,舾装工艺则代表了人类体内的各类器官和组织,而对于船舶来说,舾装工艺指除船体结构之外一切装置、设施、设备的安装工作,涵盖了船装、机装、电装、动力装置、控制装置、管路等。船舶作为可移动的水上建筑物其内部舾装设备远比其外观看上去复杂的多,涉及到结构、机械、电力、通信、水声等 300 多个专业,这些技术复杂的系统支撑了整个船舶的正常运转,涉及的零、部件名目繁多,是现代造船模式的中心环节,具体可由机舱舾装、住舱舾装、甲板舾装三大类组成,其在船上的分布如图 1 所示。
       
        图 1  各类舾装作业在船上的分布
        船舶舾装工艺一般占到船舶建造总工程量的 60%左右,且对于复杂船舶所占比例更高。长期以来,舾装工艺由于其工序复杂、工种繁多、综合性强、品种多样、协作面广、作业周期长的特点一直是船舶装配工艺规划的难点,此外,舾装技术对船舶建造成本、建造质量、生产安全、建造周期都有很大影响,是当今造船生产设计的研究热点。
        二、现代造船模式下舾装工艺规划
        (一)船舶舾装出图工艺规划
        1.工序前移,推行船体结构小组立预舾装
        由于船舶制造过程涉及船、机、电、舾等多专业,针对施工过程工种繁多,立体交叉作业,施工空间狭小等缺陷,因此,部分舾装件的安装阶段前移可以大幅度的减少船台和水下阶段的施工周期。
        2.大力推广舾装件标准化和轻量化设计
        满足整条船实现各种功能的舾装件不仅数量巨大,种类繁多,而且不同类型的船舶不同的设计师可能所设计的同一种舾装件也会存在差异。舾装件标准化就是在不同的船型的同一类型的舾装件尽量进行标准化设计,可以使不同船舶相同作用的舾装件可以通用化,提高了船厂制作以及安装效率。 为此,船厂设计部门应编制船厂的设计标准手册,在船舶设计初期,做到送审图纸的各种详细节点和船厂的设计标准手册相统一。可以有效避免后期在船舶建造阶段因送审设计和生产设计不统一所引起的船东和船检的临时意见。
        3.实行自制舾装件的轻量化,节约材料成本
        全船舾装件的重量一般占到全船材料重量 10%~20%左右,而且相对与船体结构来说更容易去进行轻量化处理,舾装件的轻型化就是在满足舾装件功能强度的前提下,尽量使用规格较小的材料或者优化材料型式等方法制作,从而达到节省材料,降低成本,且减轻空船重量的目的。
        (二)船舶舾装舷登箱工艺设计
        船舶的“舷灯”是指右舷的绿灯和左舷的红灯,各在112.5 度的水平弧内显示不间断的灯光,其装置要使灯光从船的正前方到各自一舷的正横后 22.5 度内分别显示。一般布置在靠近船舶左右两舷的最舷边,能够在夜间显示船舶的最大宽度。但对于少数装载了常规货物的船舶来说,一般常规的布置舷灯的位置可能正在装载了货物之后难以满足舷灯的照射范围。比如说运木船和部分集装箱船。为了满足舷灯的使用要求,舷灯必须考虑布置在最靠近舷边的位置,同时还要满足满载状态的使用要求。对于此类型的船舶能满足该要求的位置只有驾驶室两翼或者首部。但首部一般线型已经内飘,不是船舶的最宽位置,所以最理想的位置只有驾驶室两翼,但一般两翼的位置会布置巴拿马运河引水员的遮阳棚,已经没有位置来布置舷灯箱。因此,需要重新设计和布置舷灯的位置考验着舾装设计师的灵活性。针对该问题,我们创造性重新设计了该舷灯的位置和灯箱的型式。将舷灯箱布置在驾驶室两翼的甲板下的反面,将灯箱和船体结构设计为一体,然后在甲板再开设一个检修孔盖。该设计不但解决了舷灯的布置问题,还能方便地对舷灯的后期维修保养。
        (三)船舶舾装雷达桅杆工艺设计
        在一些需要通过特殊航线的船舶中,存在一些上建较低的航行船舶,为了满足航行航行安全,需要对周围环境进行观测和及时响应,因此在船体雷达桅杆的设计中,必须进行严格的分析和计算,以确保船舶不会出扫描盲点。如果发现雷达桅的高度与其经营航线相矛盾,则需要采取其他协调的补救措施。如果单纯的要求将雷达安装到其船的前桅上,这将导致所有相同类型的船舶被强制安装,使其船舶的制造增加较大的成本,而且不利于操作船员控制。这种情况和矛盾有很多例子,或上述的圣劳伦斯河将出现这种情况。因此鉴于这种情况,为了同时满足该功能船舶的天线布置设计要求和航行线路的特殊要求,经过设计人员与船东和设备供应商的协调,使用可以调整高度的雷达桅完全能够解决此类问题,具体为设计雷达桅时,尽量满足雷达安装所需的最低高度,同时将超出特殊航线要求的高度的部分设计成可倒下放置的类型,例如对于可倒部分较重的情况可以使用液压缸提供动力实现雷达桅的倒下和竖起。这种工艺设计不仅可以解决问题,而且可以节省成本,也满足船舶航行安全要求。
        (四)船舶舾装伸舷梯工艺设计
        舷梯布置在船舶两舷,使用时放出舷外供人员上下船舶,使用后可吊起、翻转并存放在舷内。随着造船工业的发展,船舶建造也在向大型化发展,对作为船上主要安全设备的舷梯的要求也在变化。因此出现了长度很长的舷梯,甚至达到了二十多米,但是舷梯越长所占用的甲板的空间也越大,同时其强度要求也会越高。但是遇到特殊船舶,比如运木船,高干舷的滚装船等舷梯甲板没有足够的空间来安装长度过长的舷梯。因此为了同时满足舷梯的使用和存放,伸缩舷梯的选用解决了此类问题。其操作灵活、安全性高。同样可以完全满足船舶的使用需要。
       
        图 2 三节伸缩舷梯
        伸缩舷梯同样采用铝合金材料制成,一般分为上下两节甚至三节,由上往下,每节逐渐变窄。在不用存放时,下方的梯节收放在上面的一节内。使用时,逐节拉伸出来,伸长到所需要的长度。上平台采用钢质结构,设计为可旋转式,以满足不同的使用角度。下平台采用铝合金材质,设计为使用时可调节角度的型式。主要组成构件包括:梯架,吊臂,辅助链条,导向轮,绞车等。图 2为三节伸缩舷梯。
        结论
        船舶的舾装工艺规划的质量好坏会直接影响到整体船舶的质量与安全。虽然目前我国的船舶舾装工艺仍存在着一些问题,但随着区域性舾装工艺的科学应用,必将极大提高舾装质量,进而提高船舶的整体呈现效果,从而促进我国船舶建筑行业的蓬勃发展。

参考文献
        [1]李兰美,梁华军. 国外船舶舾装现状与发展趋势[J]. 造船技术,2007(03):4-8+26.
        [2]徐慧泽,刘璐,杨树森,陈宁. 基于人机工程的船舶舾装工艺合理性评估[J]. 江苏科技大学学报(自然科学版),2016,30(01):8-17.
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