刘冠南
上海市江南长兴造船有限责任公司
摘要：目前船舶在建造过程中，随着建造船舶的吨位逐渐增大，船体结构复杂化，尤其是船坞搭载大合拢阶段交叉作业密集，壳舾涂一体化的造船模式为了现场施工方便需要增开大量临时工艺孔，这些工艺孔在舱室做气密试验时需要临时封焊，待气密试验结束之后还需再重新打开给舾装作业及涂装作业下一步施工做现场通风、拉设动能皮带、人员行走通道使用。这样的临时烧焊后再次打开的重复劳动不仅浪费了现场大量的人力物力和钢板材料，还会严重拖慢生产进度。增加船坞建造周期。因此需要设计一种工装来代替现场对工艺孔的临时封焊。
关键词：现代化造船；壳舾涂一体化；船坞船体制造；临时工艺孔封焊；替代工装件；提高生产效率；节约成本
本文以大型集装箱船（23000标箱的集装箱船）船坞建造阶段为例阐述该新型工装的设计理念、样板、可行性分析及节约的成本，现代化造船模式要求在船坞建造阶段船体制造、舾装件安装及调试、涂装作业同步进行，这样的先进造船模式就会出现在船坞阶段交叉作业严重，船体主体结构建造作为壳舾涂一体化造船模式的先行作业，需要考虑的东西较多。在船坞建造阶段为了人员能够方便进入舱室施工，为了动能皮带及通风设施便于拉设，就需要现场增开许多临时工艺孔，这些工艺孔在建造过程中起到了尤为重要的作用，在分段焊前及焊后对外船东船检提交结束之后，就要准备舱室的密性工作，密性工作就需要整个舱室完全封闭，这样就要求涉及到密性舱室的临时工艺孔都需要封闭，目前绝大多数船厂都是选择用正规钢板临时烧焊临时工艺孔来保障舱室可达到密性要求，这样的施工操作就面临一个问题，那就是在当密性对外船东船检提交结束之后还需要安排工人重新打开这些已经封焊了的临时工艺孔，因为密性作业结束之后，舾装作业和涂装作业就要陆续进入舱室施工，施工涉及到的这些密闭舱室按照安全要求，有人员进入施工时需要确保舱室内通风良好以此保证氧气含量达标，可确保进入施工人员的人身安全。所以对于这些临时工艺孔的临时烧焊和再次打开就浪费了大量的人工和动能，有的时候在打开临时工艺孔时可能会由于工人割刀操作不当，打伤钢板母材，这样还会造成生产现场换板工作，极大的浪费资源和拖慢船坞建造周期。因此，急需一种临时工装来代替临时工艺孔的封焊工作。
下边详细对这一工装件做一介绍。
1、如图一所示，其特征在于所述工装一面采用带有密封橡胶的钢化玻璃封住临时工艺孔，钢化玻璃作为主体，钢化玻璃一面四周装有密封橡胶，密封橡胶中心区域四角预先装好连杆，连杆上装有一端带有螺纹开孔可旋转的轴，顶部装有紧固胶垫的手动螺栓作为独立安装件。该辅助工装在实际使用时，钢化玻璃与钢板光面通过手动螺栓进行固定。
图一：工装件工作时侧视示意图
2、该工装件的详细组成部件介绍，如图二所示，标注1为该工装件的主体结构钢化玻璃，之所以选择使用钢化玻璃是因为其一钢化玻璃的强度大，可有效保证在舱室密性作业时的强度问题，其二钢化玻璃质量相较于钢板来说较轻，方便人员在船上使用操作，考虑到该工装件需要重复使用，因此需要选择质量较轻的材料。标注2为密封橡胶条，密封橡胶条的作用就是保证在该工装件安装到位，舱室泵气后可有效保证不会出现漏气的情况。标注3为装有可旋转轴的连杆，在现场使用过程中起到调节位置作用。标注4为装有紧固胶垫的手动螺栓，其作用是固定该工装件。
（详细的部件图参考图三）
图二：该工装件组成部件示意图
图三：补充图二阐述该工装件详细部件
3、该工装件实际现场应用可行性及有效性分析，在此注明备注一下，该工装件在使用过程中与常规使用钢板封焊临时工艺孔的性质有所不同，使用钢板临时烧焊封工艺孔时是在舱室外壁子上也就是非构架面烧焊，往往这个情况下在烧焊结束舱室泵气之后会有气孔漏气的情况出现，因为船厂工人在操作过程中就是当做临时烧焊来施工的，所以在电焊过程中的电焊电流、电焊电压及电焊速度并不需要遵循WPS的规范要求，所以这种情况下烧出来的电焊质量不佳，往往会存在较多电焊缺陷，这样就会导致在舱室密性过程中出现舱室漏气的情况，需要现场电焊工现场配合再次修补，对于船坞这样密杂的施工环境来说，来回拉设动能皮带就已经浪费了大量的人力物力。而我们本篇文章所介绍讨论的工装件工作原理是安装在舱室壁子的构架面，也就是说是安装在舱室内部，当使用四个手动螺栓固定好该工装后，就可以对所要密性的舱室泵气，因为考虑到当舱室内泵了气之后压力远远大于正常气压，这样的气压差更能有效的将该工装紧紧的压紧贴附在钢板上，从根本上可有效避免出现气孔漏气的情况。当舱室密性结束之后，通过船用道门放气后工人就可以进入舱室回收该工装件，其拆卸过程也很简单，通过紧固螺丝就可以轻松拆掉回收，像目前建造的超大型集装箱船，其压载舱和空舱设计的空间都很大，数量又多，尤其是艏艉线性大的地方，舱室的高度落差会很大，所以就像前边介绍的那样，该工装件主体结构选用质量较轻的钢化玻璃，这样工人在舱室内部使用和拆卸回收该工装的工作量就会大大减少，及其方便安装及回收再利用。
4、举例以23000TEU集装箱船为例估算一条船可节约的成本（该估算仅以船坞阶段建造为周期），像23000箱标箱的集装箱船，在船坞建造阶段大概需要开170个临时工艺孔，其中去掉像横隔舱上，抗扭箱区域的工艺孔外（这些位置上的工艺孔仅是为了人员通过和拉设动能皮带使用，并不影响舱室密性），剩余约110个临时工艺孔是涉及到压载舱和空舱结构的，像这些工艺孔都是在舱室密性时需要临时封的，先计算若是按照常规操作即采用电焊临时烧焊的办法的费用，一个电焊工烧一个工艺孔，假设在烧焊的过程中不受外围因素影响，不浪费一点时间的情况下（很多实际情况中可能出现动能短缺、为交叉作业避让等情况），电焊打底、填充、盖面如果可以顺利一次性完成，一个工艺孔大概需要2.5个小时，按照目前各船厂平均工人的工资35元一个小时计算，仅烧焊的人工费用为110*2.5*35=9625。按照每个工艺孔拉设皮带和收皮带需要1小时计算，其拉收皮带的人工费用为110*1*35=3850。在密性结束之后，用割刀打开一个工艺孔和将临时烧电焊产生的老根、马脚等清除干净需要2个小时，其费用为110*2*35=7700，同样的拉设和回收皮带费用也为3850，焊丝和使用的动能及设备磨损总成本按照12000来计算，所以综上所述，按照传统的方法封焊和打开临时工艺孔，一条船仅在船坞建造阶段所需要的费用总和为9625+3850+7700+3850+12000=37025。若是按照本文所介绍的工装件，我们假设一条船配置2个此工装件（实际情况下，舱室密性同时只提交一个舱室的，配置两个有一个是备用的），一个工装件的制作成本按照300计算，所以一条船使用的工装件的材料成本为300*2=600。一个工艺孔用此工装安装和拆除需要大概1小时，人工成本还是按照35元一小时计算，一条船在船坞阶段使用工装所需要的人工总成本为110*1*35=3850。综上，当采用此新型工装件的费用总和为3850+600=4450。这样一条船在船坞建造阶段就可以节约37025-4450=32575。按照一条船在船坞阶段建造周期为4个月计算，一个船厂一个船坞一年就可以节约32575*3=97725，近十万元。既做到了将本增效，又加快了建造周期。
结语：目前，我们国家的船舶建造能力已经有了很大的提升，船舶制造总吨位也已位居世界之首，但是相较于日韩及欧美造船来说，还是有所落后，这就需要我们每一位造船人在日常建造过程中总结经验，在已有的技术上突破固定思维模式，敢于创新，勇于尝试，不断突破自我，探索新模式。一个简单的工装设计对于一个船厂的一个船坞来说就可节约成本近十万，如若推广到全国各个船厂实际应用起来，可真正有效的做到将本增效。缩短船坞建造周期的重要性对于一个船厂更是不言而喻。我相信通过我们每一位造船人日复一日的努力，我们国家实现现代化造船指日可待。