船舶修理改裝設(shè)計(jì)中常見問題及對策探討

李 蕊

(4808工廠威海修船廠，山東 威海 264200)

船舶修理改裝設(shè)計(jì)中常見問題及對策探討

李 蕊

(4808工廠威海修船廠，山東 威海 264200)

船舶修理中船體改裝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的設(shè)計(jì)工作。文章分析了在修船體改裝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和特點(diǎn)，通過具體事例，探討了改裝設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的常見問題和解決對策，并對如何提高設(shè)計(jì)水平提出了意見和建議。

船舶；改裝設(shè)計(jì)；船體

船舶修理改裝設(shè)計(jì)是依據(jù)船東提供的改裝設(shè)計(jì)任務(wù)書、詳細(xì)改裝設(shè)計(jì)圖樣、技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求、船舶原始設(shè)計(jì)狀態(tài)和現(xiàn)狀以及維修船廠的生產(chǎn)條件進(jìn)行的系統(tǒng)性、綜合性的設(shè)計(jì)工作。其中，船體改裝設(shè)計(jì)是其中的一個(gè)主要部分，是其他改裝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它貫穿著整個(gè)船舶修理改裝設(shè)計(jì)過程，并且與機(jī)、電等專業(yè)緊密結(jié)合。

目前，船舶修理改裝設(shè)計(jì)的任務(wù)量逐年增加。進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)的船舶，主要有使用年限較長的運(yùn)輸船、全回轉(zhuǎn)拖船等，也有因?yàn)槭褂眯枨笞兏枰M(jìn)行修理改裝的其它船型。由于建造時(shí)設(shè)計(jì)理念與當(dāng)今存在差異，追求功能性大于舒適性，造成船舶結(jié)構(gòu)狹小，住艙形狀不規(guī)則，工作艙室設(shè)備、系統(tǒng)布置緊湊。在改裝設(shè)計(jì)過程中，存在新舊規(guī)范銜接困難、雖符合規(guī)范要求但不滿足實(shí)際使用等問題。文章以工廠改裝設(shè)計(jì)的船舶為例，介紹在船舶船體改裝設(shè)計(jì)中遇到的幾種典型問題和解決措施。

1 船舶船體改裝設(shè)計(jì)的內(nèi)容和主要特點(diǎn)

1.1 改裝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

船舶改裝設(shè)計(jì)內(nèi)容覆蓋面很大。有提高船員舒適度的，如增加暖氣或空調(diào)系統(tǒng)、重新布置通風(fēng)系統(tǒng)、增加浴廁室等；有設(shè)備增減的，如加裝污水處理裝置、取消鍋爐、增加冷庫造成的結(jié)構(gòu)修改；有艙室功能變化的，如壓載艙改為淡水艙、儲物艙與會(huì)議室合并等。包括了船體的各個(gè)方面，且與其他專業(yè)密切相關(guān)。

1.2 改裝設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

修理改裝設(shè)計(jì)與船舶建造設(shè)計(jì)相比，需考慮的問題復(fù)雜的多，如：艙室結(jié)構(gòu)更改是否影響相鄰區(qū)域功能；與船體改裝相關(guān)聯(lián)的通風(fēng)、管路、電纜布置如何避免與原布置干涉；艙內(nèi)空間有限，改裝時(shí)各專業(yè)間交叉、貫穿因素多；改裝的暖氣、通風(fēng)系統(tǒng)貫穿艙室時(shí)的水密問題；設(shè)備增加改動(dòng)造成的船體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和穩(wěn)性變化等等，這些都需要在改裝設(shè)計(jì)中通盤考慮。

2 改裝設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的典型問題和解決措施

2.1 船體結(jié)構(gòu)與電纜、管件干涉

1)問題描述。某港口運(yùn)輸船進(jìn)廠修理時(shí)，按船東要求一并進(jìn)行風(fēng)管和電纜重新布設(shè)。在按設(shè)計(jì)任務(wù)要求重新布置風(fēng)管、電纜等舾裝設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)會(huì)議室頂部強(qiáng)橫梁下方風(fēng)管和電纜交叉通過，最低點(diǎn)高度僅為1.95 m，低于該艙室內(nèi)凈高度設(shè)計(jì)尺寸2.05 m，無法滿足凈高度要求。

3)解決措施。將風(fēng)管和電纜通過處強(qiáng)橫梁高度降低100 mm，腹板和面板根據(jù)截面模數(shù)計(jì)算分別加厚2 mm，按照 CB/T 4000—2000《中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中嵌補(bǔ)處理的要求，補(bǔ)板長度設(shè)計(jì)為500 mm，并與旁邊結(jié)構(gòu)圓滑過渡。通過對船體結(jié)構(gòu)的處理，解決了此處凈高不足的問題。類似情況也可以將風(fēng)管保持截面積不變由圓形改為橢圓形處理，甚至將電纜、風(fēng)管走向更改，避免二者交叉，以得到艙內(nèi)要求的凈高度。

2.2 合璧風(fēng)管結(jié)構(gòu)型式缺陷

1)問題描述。某2 940 kW(4 000 HP)全回轉(zhuǎn)拖輪在進(jìn)行機(jī)艙修理改裝時(shí)，要求機(jī)艙通風(fēng)改為合璧風(fēng)管的型式，合璧風(fēng)管設(shè)計(jì)為矩形，寬度400 mm，高度300 mm，風(fēng)管為封閉式，在需要送風(fēng)的部位設(shè)置球型布風(fēng)器。這種合璧風(fēng)管由于尺寸較小，在施工時(shí)人員無法進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行打磨涂裝作業(yè)，也沒有合適的工裝工具可以利用，盡管在焊接前能夠進(jìn)行預(yù)涂，但是預(yù)涂后對焊接影響區(qū)的涂層破壞也較大，無法避免內(nèi)部腐蝕。

2)原因分析。機(jī)艙風(fēng)道在主機(jī)和增壓器附近位置，以便從不同方位向機(jī)器送風(fēng)以得到良好的通風(fēng)散熱效果。原通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)艙頂部結(jié)構(gòu)下方，極大地影響了艙內(nèi)空間，影響操作機(jī)器和其它作業(yè)。因此船東要求結(jié)合艙內(nèi)壁或頂板采取合璧風(fēng)管的型式。這種設(shè)計(jì)型式在一定程度上既節(jié)省內(nèi)部空間又滿足通風(fēng)要求，但其忽略了涂裝施工的問題，導(dǎo)致“結(jié)構(gòu)可行，工藝不行”。

3)解決措施。在改裝設(shè)計(jì)中，將合璧風(fēng)管下面板處結(jié)構(gòu)改為加襯板焊接式結(jié)構(gòu)，調(diào)整施工工藝順序如下：兩個(gè)側(cè)板下端安裝襯板，襯板為板條型式，采用寬40 mm，厚度6 mm板制作，側(cè)板與襯板焊接后為T型結(jié)構(gòu)；側(cè)板與機(jī)艙頂板焊接，并對內(nèi)部進(jìn)行打磨預(yù)處理；對下面板預(yù)涂，焊接襯板與下面板。對合璧風(fēng)管結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，焊接影響區(qū)僅在外側(cè)襯板上，焊后對其涂層表面處理即可，避免了對內(nèi)部的破壞，有效保證了合璧風(fēng)管內(nèi)部的涂層完整性。

2.3 通風(fēng)帽頭布置難題

1)問題描述。某3 822 kW(5 200 HP)全回轉(zhuǎn)拖輪，主甲板通道兩側(cè)需設(shè)置通風(fēng)帽頭用于雙層底下液艙和機(jī)艙內(nèi)液艙柜的通風(fēng)、透氣，通風(fēng)帽頭下設(shè)置接油盤盛接溢出的油污。主甲板兩側(cè)通道寬1.2 m，僅通風(fēng)帽頭裝置就占用了通道寬度的500 mm左右。船東認(rèn)為這種布置在航行和作業(yè)時(shí)極不利于行走和作業(yè)安全，并且設(shè)置在上建旁邊，油氣味也影響船員生活。

2)原因分析。該船液艙/柜均設(shè)置在船中部位機(jī)艙和住艙下方的雙層底內(nèi)，上方是上層建筑所在。按照規(guī)范要求燃油艙、滑油艙、污油水柜、壓載艙等均需設(shè)置透氣裝置，且透氣口位置需高出甲板760 mm及以上，另外透氣裝置下方需設(shè)置接油盤，盛接艙柜里溢出的油污等液體。在其建造時(shí)，沒有考慮甲板兩側(cè)通道作業(yè)和行走安全，而是將其直接上通放置在主甲板上建的兩側(cè)，忽略了對船員作業(yè)和生活的影響。

3)解決措施。立足于船體結(jié)構(gòu)不變、透氣口高度離地面大于760 mm的原則，采用三維軟件重新對本次通風(fēng)帽頭修理改裝涉及的電裝、管裝、鐵舾裝等進(jìn)行合理布局，將燃油、滑油系統(tǒng)5個(gè)透氣帽頭更改走向，穿插至上建前后靠壁板放置，其余4個(gè)設(shè)置在艏艉部舷墻下方。通過“軟件模擬”，在改裝設(shè)計(jì)中完美地解決了透氣帽頭布置的問題，實(shí)船也收到較好的效果。

2.4 設(shè)備布置與結(jié)構(gòu)壁板沖突

1)問題描述 。某3 675 kW(5 000 HP)拖輪進(jìn)廠修理時(shí)，船東提出增加對外消防功能，在機(jī)艙內(nèi)增加一套由主機(jī)驅(qū)動(dòng)的消防泵和消防管路。在重新對機(jī)艙進(jìn)行布置時(shí)，發(fā)現(xiàn)外消防泵位置與機(jī)艙監(jiān)控室距離僅有260 mm。

2)原因分析。該船消防泵流量1 500 m3/h，揚(yáng)程140 m，由左主機(jī)驅(qū)動(dòng)，向電動(dòng)雙管消防炮供水實(shí)現(xiàn)對外消防功能。設(shè)計(jì)為由左主機(jī)驅(qū)動(dòng)，由船首向船尾需依次布置消防泵、聯(lián)軸器、消防泵齒輪箱、主機(jī)及齒輪箱、軸系等，所以通往機(jī)艙左舷僅能從消防泵與監(jiān)控室之間行走，并且左舷還布置了生活污水處理裝置、淡水泵、系統(tǒng)閥門等設(shè)備，需要經(jīng)常操作開啟，而260 mm的距離不足以使人安全的通行。

3)解決措施。在仔細(xì)核對設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備樣本后，將機(jī)艙監(jiān)控室左舷后壁和側(cè)壁的直角結(jié)構(gòu)削斜處理，對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改；對室內(nèi)配電板、控制箱等位置重新布置；移走原設(shè)計(jì)在監(jiān)控室后壁左側(cè)的警鈴按鈕、電纜支架等設(shè)備。更改后機(jī)艙左側(cè)外消防泵和控制室之間的通道寬度增加為600 mm，能夠保證人員安全通行。控制室雖被“切掉一角”，但室內(nèi)布置仍然寬敞有序，對設(shè)備操作和使用也沒有影響，改裝完工后，船東非常滿意，更重要的是，通過改裝設(shè)計(jì)，在早期發(fā)現(xiàn)問題，避免了正式施工中的返工。

3 船舶修理改裝設(shè)計(jì)的意見和建議

總結(jié)我廠船舶修理改裝設(shè)計(jì)過程，有以下幾點(diǎn)意見和建議。

1)改裝設(shè)計(jì)人員應(yīng)該有扎實(shí)的專業(yè)知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過程中既熟悉船舶設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范、規(guī)則，又對船舶原始狀態(tài)了如指掌，同時(shí)對船廠設(shè)備加工能力及生產(chǎn)作業(yè)流程等非常清楚，這樣才能真正解決問題。

2)改裝設(shè)計(jì)中必須依據(jù)船舶原始設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和改裝設(shè)計(jì)任務(wù)書，認(rèn)真核對各項(xiàng)改裝要求，同時(shí)也要結(jié)合該船的實(shí)際情況，有些結(jié)構(gòu)和布置雖然滿足標(biāo)準(zhǔn)，但是實(shí)際操作使用中卻不方便、不合理。

3)改裝設(shè)計(jì)中，在符合改裝任務(wù)書和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，應(yīng)重點(diǎn)從施工可行性去考慮，也就是施工工藝。如果不了解現(xiàn)場施工的程序和要求，就無法結(jié)合工序和工藝來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語

通過改裝設(shè)計(jì)，提高了老舊船舶的性能和適應(yīng)性，使這些船舶重新煥發(fā)了生機(jī)，延長了服役壽命，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于船舶建造時(shí)間過長，新舊標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)理念不一致，改裝銜接存在很大的困難，只有做好充分的準(zhǔn)備，熟悉改裝設(shè)計(jì)流程，統(tǒng)籌做好船體結(jié)構(gòu)與各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，才能真正將設(shè)計(jì)、工藝、甚至管理上的問題消除。

In ship repair,refitting design is a systematic and comprehensive work.Contents and features for the design are analyzed through concrete example，usual problems and countermeasures are probed.Some ideas and suggestions are put forward on how to raise the level of design.

ship；refitting design；hull

李蕊(1981-)，女，山東金鄉(xiāng)人，工程師，大學(xué)本科，主要從事船體、舾裝等技術(shù)工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.04.011

2016-04-05