凌 培,張 巍,邱 拓
(上海斯達瑞船舶海洋工程服務有限公司,江蘇 南通 226000)
論船舶舾裝的創新發展
凌培,張巍,邱拓
(上海斯達瑞船舶海洋工程服務有限公司,江蘇南通226000)
【摘要】隨著我國國民經濟的快速發展,船舶運輸業發展速度得到顯著提高,伴隨其發展的造船工業也迅速壯大。船舶舾裝設備是造船過程中不可或缺的組成部分,由于舾裝設備具有類型多、范圍廣、需求量大、繁而雜等特點,限制了造船業的發展。本文就是從介紹我國船舶舾裝的發展現狀為出發點,探討了船舶舾裝存在的問題以及其創新設計方案。
【關鍵詞】船舶舾裝;問題;創新設計
所謂船舶舾裝,指船舶主體結構建造結束后,對下水后船舶上的設備裝置、電氣儀表以及機械等組成部分進行組裝。傳統船舶制造工業一般先將船舶的主要結構建造完成,船體下水后再進行舾裝作業。隨著科技水平和造船設計組成技術的不斷提高,船舶制造工業轉變原有制造工藝,實現預舾裝或先行舾裝工藝的模式,船舶制造技術逐漸向以區域為導向的造船工藝模式發展。
我國船舶制造工藝從古代已經開始,經歷數百年的實踐積累,伴隨著船舶設計理念和制造工藝技術的不斷完善和成長,進入不同的發展階段[1]。縱觀整個船舶制造工藝的發展,主要經歷以下幾個發展階段:第一階段,是以碼頭舾裝、整船涂裝和船臺散裝為例的系統導向型船舶制造模式;第二階段,是以預涂裝、分段建造、預舾裝為例的系統及區域導向型船舶制造模式;第三階段,是以區域舾裝、涂裝、分道建造為例的區域、類型及階段船舶制造模式;第四階段:是以設計制造一體化為例的中間產品導向型階段;第五階段:是以設計制造一體化為例的產品導向型階段。其中,前兩階段歸屬為傳統的船舶制造技術,第三、四階段歸屬為當代船舶制造技術,第五階段歸屬為未來船舶制造技術。
當前,我國船舶制造技術從上世紀五六十年代至今,經歷了模仿前蘇聯技術、到仿照日本模式標準、最后走自主創新的發展階段。船舶舾裝的標準也與我國船舶制造工藝和技術水平的發展途徑相吻合。
當前,我國有關船舶舾裝行業的標準在國內船舶的制造和少量出口船舶的建造上具有重要的指導作用。但不可否認,由于我國在船舶舾裝方面起步比較晚,一些舾裝標準技術要求仍與國外發達國家有較大的差距[2]。在國內現有的舾裝標準中,仍接近500條舾裝標準停留在上世紀九十年代水平。在船舶制造技術快速發展的今天,相對落后的舾裝行業標準無法滿足日益發展的舾裝設備和造船工業的要求。舾裝行業標準執行時間過長將會在一個比較長的時間內影響我國船舶制造工業的發展。
船舶制造業是兼含勞動密集型和技術創新型的工程,隨著造船技術的不斷改革創新,船舶制造工業正由勞動密集型向技術創新型發展[3]。船舶舾裝因其具有復雜性、多樣性以及多變性等特點,制約著船舶制造業的發展,因此,應不斷的對船舶舾裝設計技術進行創新,下面主要介紹幾個典型的舾裝設計的創新[4]。
3.1船艙蓋限位座的設計創新
以1400TEU集裝箱貨船為例,其船體長度×寬度為175m×27.4m。該船體較前期制造的船體,在船艙蓋尺寸和重量上明顯增加,相應的對船艙蓋限位裝置強度的要求提高,要求規定其座板的厚度為140mm。由于該厚度的鋼板技術要求高、生產周期長、生產成本高,再加上目前國內尚無有生產該標準鋼板能力的鋼廠,船舶設計人員對其進行了設計創新,將原規定要求的鋼板使用t=100mm+40mm兩種不同厚度的國產鋼板雙層疊加代替。新方案不僅達到了各項設計標準,而且由于其加工快捷、施工簡易,有效地降低了制造成本和周期。
3.2折疊舷檣的設計創新
以27000DWT散貨船舶為例,其為典型的大型湖型貨船。鑒于其船體尺寸和航行區域特點,對其舾裝有相應的要求規定。該船航行區域多為運河地區,由于不同運河在寬度、深度以及區域特點上存在明顯差異,這對船舶上兩翼的設計建造要求提高。針對該情況,船舶設計人員通過設計兩道折疊舷檣來解決此問題。折疊舷檣的設計創新,有效地解決了船舶在不同區域特點的運河航行中,引航員站在兩翼觀察船舶吃水情況的難題。
3.3可倒桅的設計創新
同樣以27000DWT散貨船舶為例,由于該船舶表面存在結構層數少特點,若要滿足雷達盲區要求,必須將雷達桅的高度設計較高。由于該船受其航行區域高度限制和雷達安裝高度需高于克林吊3°的要求,設計人員通過調整雷達桅的設計高度,并將雷達桅部分設計為可倒結構,采用液壓動力的方式,對雷達桅進行設計創新。該設計創新不僅使得船舶滿足了其航行區域高度限制要求,也達到了雷達桅應高于克林吊3°的要求。與其他方法相比,該創新同時降低了制造成本。
3.4伸縮桅的設計創新
以1700TEU(GWS)集裝箱船為例,由于船舶在各項主體及舾裝結構建造臨近結束時,客戶有對船體總高度提出新要求,在已完成的雷達桅超高情況下,為既滿足客戶要求,又不增加制造成本和周期的情況下,設計人員對雷達桅進行重新評估設計。經研究發現,在不降低雷達桅高度前提下,將雷達桅頂端天線改為伸縮式結構,這一設計創新,不僅滿足了客戶的要求,而且對船舶制造周期和成本基本無影響。
隨著我國綜合國力水平和對外經濟發展的快速增長,船舶運輸業勢必有很大的發展空間,隨之而來的船舶舾裝技術也愈發重要。船舶舾裝技術長期以來,被國外發達國家所重視,舾裝技術不斷改革和創新。通過上面舾裝創新設計案例可見,對船舶舾裝的設計創新不僅可以大大的節約船舶制造廠家的成本,同時也可在必要時刻節約制造周期。當前,船舶舾裝工業正向著集約化、規范化、標準化方向發展。船舶制造業的發展,離不開船舶舾裝技術的不斷研究和創新,加快我國船舶制造工業的發展速度,必須在提高船舶整體、機裝、電裝水平的基礎上,加大國內舾裝技術的創新,提供更多的現代化船舶舾裝商品,以此提高國內船舶制造工業的整體水平。
【參考文獻】
[1]李維博,徐學光.我國船舶制造工藝制造技術發展回顧與展望[A].紀念中國造船工程學會成立六十周年——中國船舶工業發展論壇論文集[C],2003年
[2]竺銀華,淺議船舶舾裝設備及其標準的發展趨勢[J].科技資訊.2011年第22期
[3]馬紅燕,張光明.大規模定制造船供應鏈及其特性研究[A].第五屆長三角地區船舶工業發展論壇論文集[C].2009年
[4]周港.船舶舾裝的創新設計[J].廣東造船,2007年第1期