VLCC船大型舾裝件安裝階段前移研究

周建華，杜 愷，張 博

（上海外高橋造船海洋工程設計有限公司，上海 200137）

0 引 言

船塢、碼頭作為船廠最重要的生產資源，如何提高利用率一直是各大船廠的研究重點。近幾年來，國內各大造船企業通過擴大總段及增加船塢吊裝能力等方式大幅縮短分段在塢內搭載周期，然而大部分企業的舾裝能力并未得到相應的提升，舾裝生產已逐步成為制約船企船塢、碼頭周期進一步縮短的主要因素?；诖耍瑢⒁?VLCC船為例，結合結構 DAP（詳細裝配程序）對部分區域階段安裝的大型鐵舾裝件提前在分段、總組階段進行預舾裝的可行性進行研究，以達到舾裝件安裝階段前移的目的，從而提高舾裝效率，縮短船塢、碼頭周期。

1 優化前狀況分析

1.1 DAP簡介

DAP（Detailed Assembly Procedure）是結構和裝配工藝的綜合反映，其表達方式以圖為主，以適量關鍵性文字為輔。根據不同的作業階段將分段、總段所屬各型組立劃分成小、中、大三類，由三維視圖體現裝配順序，其中包括組立的尺寸、流向、重量等信息。

優化DAP，能使舾裝件從密閉的、狹小的、高空的、不安全的作業階段轉移到敞開的、寬敞的、平面的、安全的以及資源配置高的區域進行作業；達到安全作業、高效作業，縮短造船周期的目的。

1.2 PSPC要求提高預舾裝率

舾裝件是船舶的重要組成部分，PSPC（保護涂層性能標準）要求的出臺給舾裝件安裝增加了不少困難，成為船舶行業比較關注的問題。

從目前國內相關的技術文件來看，對此方面的研究尚不完善，現場施工安裝規范欠缺，而船東對于舾裝件安裝要求卻日益嚴格。舾裝件的安裝階段前移勢在必行。

1.3 舾裝階段劃分及各階段舾裝率現狀

以某型船為例，統計各階段舾裝件，見表1。

表1 某型船各階段舾裝內容及舾裝件的舾裝率

據統計分析，同樣的工作放在不同的階段施工，投入工時比例為：

C階段 : B階段 : P階段 : D階段 = 1:3:6:9

故研究C、B、P、D階段的舾裝率（特別是大型舾裝件）非常必要，應盡量使舾裝件安裝階段前移，提高舾裝效率。

從表1可以看出，目前舾裝件大量集中在B階段進行舾裝，在方便作業、施工效率最高的C階段的舾裝件數量則較少，而在P、D階段還有近20%的舾裝件要安裝。

1.4 舾裝件作業階段優化目標

各作業階段工作描述及作業分工見表2。

表2 作業階段工作描述及作業分工

船舶制造過程中往往注重提高生產效率，而精度控制更注重于縮短無效時間，減少中間環節的浪費，從而大大縮短生產周期。根據這種精益造船理念，大型舾裝件安裝階段前移，即從P、D階段前移意義非凡。

2 優化方案

根據目前的技術力量及生產部門的舾裝能力，規劃舾裝件的作業階段及作業類型、數量很有必要。下面以某型VLCC船為例進行分析，某型VLCC舷側區域舾裝作業分析研究見表3。

表3 某型 VLCC舷側區域舾裝作業分析研究

續表3

2.1 大型舾裝件總段預裝

大型舾裝件的安裝以前主要是在船塢內進行，這樣不但不利于船舶舾裝效率的提高，而且也有可能因此而影響船舶的順利出塢，為此對大型舾裝件總段預裝做了研究，以大型舾裝件總段預裝為優化目標。

2.1.1 大型舾裝件在VLCC船首尾部總段正態總組

VLCC船首部和尾部總段總組采取正態總組形式，除排除了高空作業外，總組情況下的安裝狀態基本上和船塢內部狀態一致，關鍵是控制大型舾裝件總組時的安裝質量[1]，于是編制了大型舾裝件正態安裝的工藝來規范現場的生產作業。以導纜孔、帶纜樁正裝工藝程序為例作一介紹：

1) 待搭載部總段焊縫報驗完畢后，船裝部按照安裝圖上的尺寸在甲板上畫出導纜孔和帶纜樁的安裝位置，以方便導纜孔和帶纜樁側裝時準確、方便定位；

2) 在安裝前要明確甲板的梁拱和安裝圖中安裝角度的要求，并對導纜孔和帶纜樁的基座做好修割工作；

3) 把需要安裝的導纜孔和帶纜樁利用汽車吊或塔吊裝到劃線位置，對于大型的帶纜樁或三孔相連的導纜孔用液壓泵把其調整到安裝位置，對導纜孔和帶纜樁進行點焊定位；

4) 導纜孔和帶纜樁安裝時要嚴格按照圖紙上的尺寸安裝，導纜孔或帶纜樁反頂加強要和基座對準，要求板厚差不超過較薄板材板厚的三分之一；

5) 導纜孔和帶纜樁焊接后的焊腳高度要滿足圖紙要求；

6) 報驗完工。

2.1.2 大型舾裝件在舷側總段側態安裝

大型舾裝件舷側總段采取側裝方案，見圖2。編制了2種側裝的方案：

方案1：大型舾裝件安裝前在舷側總段上劃線，然后在劃線位置上安裝定位板，在大型舾裝件安裝位置的上方焊接吊耳，吊耳的承重能力要滿足大型舾裝件重量的要求，再用手拉葫蘆對大型舾裝件進行詳細的定位，最后對大型舾裝件進行點焊、焊接，要求大型舾裝件基座和反頂加強的板厚差最大不超過較薄板的三分之一，如果不能滿足這個要求則修改反頂加強。

方案2：對于三孔相連的導纜孔，其前期工作也是在舷側總段上劃線和在劃線位置裝定位板，至于大型舾裝件的吊裝由于考慮到葫蘆吊裝不太穩定，故建議采用葫蘆和吊車相配合的安裝形式，首先用吊車把導纜孔吊運到安裝位置附近，然后再用葫蘆對導纜孔進行精確的定位，最后對其進行點焊、焊接、反頂加強位置核對和修改工作。

經與現場部門的大力配合，大型舾裝件側態安裝工作得以順利開展，目前大型舾裝件在VLCC舷側總段上的側態安裝已得到了很好的推進。仍以導纜孔、帶纜樁側裝工藝程序為例：

1) 待搭載部總段焊縫報驗完畢后，船裝部按照安裝圖上的尺寸在甲板上畫出導纜孔和帶纜樁的安裝位置，并在安裝位置附近布置定位馬板，以方便帶纜樁側裝時的準確和方便定位；

2) 根據實際需要在導纜孔或帶纜樁上焊接起吊眼板以保證導纜孔或帶纜樁在起吊過程中的穩定性；

3) 在安裝前要明確甲板的梁拱和安裝圖中安裝角度的要求，并對導纜孔和帶纜樁的基座做好修割工作；

4) 把需要安裝的導纜孔和帶纜樁利用葫蘆或吊車吊裝到劃線位置，然后對導纜孔和帶纜樁進行間斷焊定位（保證導纜孔和帶纜樁在懸空狀態下的穩定性），對于三孔相連的導纜孔或大型帶纜樁的安裝可采用汽車吊配合側裝；

5) 導纜孔和帶纜樁安裝時要嚴格按照圖紙尺寸安裝，導纜孔或帶纜樁反頂加強要和基座對準，要求板厚差應不超過較薄板材板厚的三分之一；

6) 導纜孔和帶纜樁焊接后的焊腳高度要滿足圖紙要求；

7) 報驗完工。

圖1 正在平臺上預舾裝的VLCC艉部甲板總段

圖2 VLCC舷側總段大型舾裝件（導纜孔）的側態安裝

2.1.3 大型舾裝件反態安裝

在反態安裝（圖 3）的情況下，由于帶纜樁、導纜孔等系泊設備都比較笨重，因此必須利用頂升工具進行安裝。目前現場多利用叉車或工裝小車輔助安裝。再以導纜孔、帶纜樁反裝工藝程序為例：

1) 待分段脫胎轉移到龍門擱架或者擱墩上以后，工作人員按照安裝圖上標注的尺寸在甲板上畫出導纜孔和帶纜樁的安裝位置，對于導纜孔和帶纜樁基座的輪廓線在甲板上應清晰的標注出來；

2) 在導纜孔或帶纜樁上焊接起吊眼板并把其吊入導纜孔和帶纜樁安裝的工裝中，并把其固定好；

3) 在安裝前要明確甲板的梁拱和安裝圖中安裝角度的要求，并對導纜孔和帶纜樁的基座做好修割好；

圖3 大型舾裝件反態安裝

4) 把需要安裝的導纜孔或帶纜樁利用導纜孔和帶纜樁的安裝工裝移動到安裝位置附近，然后調節負責升降的液壓油泵把導纜孔或帶纜樁的基座調到甲板附近，再調節負責左右移動的液壓油泵使導纜孔或帶纜樁的基座和甲板的劃線位置相重合，最后對導纜孔和帶纜樁進行點焊定位（保證導纜孔和帶纜樁在懸空狀態下的穩定性）；

5) 待導纜孔或帶纜樁點焊完成后，移出導纜孔和帶纜樁的安裝工裝；

6) 導纜孔和帶纜樁安裝時要嚴格按照圖紙上的尺寸安裝，導纜孔或帶纜樁反頂加強要和基座對準，要求板厚差應不超過較薄板材板厚的三分之一；

7) 導纜孔和帶纜樁焊接后的焊腳高度要滿足圖紙要求；

8) 報驗完工。

3 優化效果

某型 VLCC舾裝件安裝階段的舾裝率分析，見表4。

表4 某型 VLCC各階段鐵舾裝件舾裝率

從表4可見，大型舾裝件分段、總段的正態和側態安裝給甲板反頂加強錯位的修改提供了良好的作業環境，更重要的是反頂加強的及時修補可以減少塢內反頂腳手的搭載，大大減少施工人員在反頂腳手架上的危險作業，增加了施工作業的安全性。另外，大型舾裝件的分段、總段預舾裝把船塢內部的舾裝工作轉移到平臺做，有利于減輕船塢內部的舾裝工作量，為船塢內全船的舾裝完整打下了堅實的基礎，為縮短船塢舾裝的周期提供了有力的保證。

4 結 語

大型舾裝件分段、總段正態總組和側裝的實現，充分說明了分段、總段舾裝件總組的可行性，分段大型舾裝件的側裝可有效地減少分段涂裝后因油漆破壞而帶來的批、磨、補的工作量和多余的腳手架搭設，另外壓載艙分段的預裝為保證PSPC的成功實施提供了堅實的保障。

無論從舾裝工作前移、平衡船塢舾裝工作量來說，還是從減少批、磨、補工作量、腳手架搭設和為PSPC的實施來說，大型舾裝件分段、總段預舾裝的研究帶來的經濟效益和社會效益都是巨大的。

[1] 中國船舶工業公司. 船舶設計實用手冊（舾裝分冊）[M]. 北京：國防工業出版社，2002.