船舶中間產品完整性策劃及建造

吳佩

摘? ? 要：船舶中間產品完整性是船舶建造的基本組成單位，也是公司建模2.0重點推進項目。通過對中間產品的生產組織管理提高船舶建造的生產效益，是現代化總裝船企的標志。以提高單元模塊、分段和總段為主的中間產品完整性為目標，通過建造策劃、生產設計模式、組織管理調整等措施，實現中間產品完整性，提升船舶整體制造水平。

關鍵詞：單元模塊;分段;總段;中間產品完整性

中圖分類號：U673.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Integrity Planning and Construction of Ship Intermediate Products

WU Pei

（ Hudong-Zhonghua Shipbuilding （Group） Co.， Ltd.， Shanghai 201100 ）

Abstract： The integrity of ship intermediate products is not only the key project of CSSC modeling 2.0， but also a basic unit of shipbuilding. It is the symbol of modern general assembly shipbuilding enterprises to improve the production efficiency of shipbuilding through the production organization and management of intermediate products. Aiming at improving the integrity of the intermediate products mainly including unit modules， sections and blocks， the integrity of the intermediate products can be realized through construction planning， production design mode， organization and management adjustment， reflecting the improvement of the overall manufacturing level in shipbuilding.

Key words： Unit module; Section; Block; Intermediate product integrity

1? ? ?前言

隨著成組技術的出現，以專業化為導向的造船組織原則逐漸被以船舶中間產品為導向的建造策略所取代。造船不再是一個受批量法則束縛的、傳統的、以工種專業為導向的單一的造船生產體制，而是以船舶中間產品專業化為導向的綜合生產體制。船廠由數十個乃至上百個成組生產單元構成，每個單元均具有其特有的中間產品、人員、設備、場地、規模（批量生產）和考核指標，是多工種的非常完整的生產組織，其成本獨立核算。這樣的生產組織能促進生產管理和生產方法不斷優化，各種先進的管理和工藝技術在這里得到淋漓盡至的發揮，生產效率得到前所未有的提高;同時，可以提高職工的綜合素質，增強設計和工藝人員的信息交流，進一步促使船舶生產朝著合理化、標準化、模塊化和機械化方向發展;也能使生產體系形成極為簡單的信息流和物流，促進計算機輔助建造和管理，使生產處于最佳可控狀態。

按照不同的制造階段，將構成船舶某一部分的實物定義為相應制造階段的中間產品，造船生產的計劃、設計、生產、物流、管理等都以中間產品為對象進行;中間產品的形式可以是分段、總段、半船、托盤、單元、模塊、大型設備、特殊裝置等。對于不同的船型，應用成組技術可以按照相似原理分解成各種船型的共性中間產品和個性中間產品，通過中間產品按流程有序組合完成造船。

2? ? 中間產品完整性主要技術要求

2.1? ?單元模塊完整性

在生產中將若干舾裝件組成一個整體，形成總裝過程中的舾裝中間產品。其主要分為：

（1）單元結構

按單元結構圖及相關標準的技術要求，完成結構裝配、焊接;

（2）單元舾裝

分為：① 鐵舾裝——根據單元托盤管理表及安裝圖，完成單元內支架、格柵、花鋼板、欄桿、基座等安裝;② 管舾裝——根據單元管系托盤管理表及安裝圖，完成管附件安裝，并做好有色金屬管的涂裝保護;③ 電舾裝——按照單元電裝托盤管理表及安裝圖，完成電纜導架、中小型基座的安裝;④設備安裝——按單元安裝圖及設備安裝技術，完成單元內輪機和電氣設備的安裝，以及局部電纜的敷設和接線工作;

（3）單元涂裝

按舾裝單元涂裝要求，完成打磨、油漆等工作。

2.2? ?分段、總段完整性

2.2.1結構完整性

分段作為標準中間產品，其完整性主要包括：

（1）船體結構裝配

船體主要構件如肋板、縱桁、縱骨等裝配，應滿足圖樣及相關標準的技術要求;船體小零件如扶強材、三角板、肘板、補板等，凡規定在分段施工階段安裝的，應以點焊或卡馬形式固定在分段上;圖樣上規定屬分段制造過程的各類開孔應在分段完工前開好，并按要求完成自由邊倒角;總段內所有分段對接結構件及總組時安裝的散裝件應完整安裝;船臺（船塢）搭載安裝的散裝件應繼續固定在總段上;總組和搭載的工藝孔應按船體臨時通道開孔圖開好，孔板就近固定或做成鉸鏈門的形式;

（2）船體結構焊接

除按圖紙要求留焊位置外，完成分段內全部焊接工作，包括：外板標記、放水塞座板、沖擊板焊接;吊碼、支撐座、拉撐和腳手眼板等工裝件安裝焊接;需要在分段階段進行的焊縫拍片或超聲探傷工作;總段內接縫及所有結構焊接，以及所有無損探傷工作;完工階段應有的吊碼、支撐等安裝焊接等;

（3）船體精度

分段制造完工后，其長度、高度、半寬、對角線尺寸、水平度等，應根據完工測量圖進行完工測量，保留測量原始記錄，并做好非結構面的洋沖點反駁;余量切割、開坡口及清潔工作;100 MK涂裝保留線、樣沖點按要求標識清晰;支撐座、水線和舾裝復板等收尾工作;總段結構性工作基本完成后，應根據精度管理要求對總段的精度狀況進行測量，并按圖做好總段中心線、肋檢線、水線、直剖線等安裝定位線和裝配檢驗線的劃線及洋沖標記工作;

（4）預密性試驗

根據分段預密性試驗圖紙的要求，完成分段水密肋板、水密縱桁的角焊縫預密性等工作;完成外板CO2拼板焊縫抽真空密性試驗、分段階段各類獨立艙室預密性試驗、以及分段階段穿艙件預密性工作;

（5）其它

分段完工后，應在規定位置標出水平線、肋骨檢驗線和中心線及工藝輔助線，并做好洋沖標識;同時，應做好分段標識，主要包括工程編號、分段號、首、尾等;結構加強應按圖安裝;分段上所有不應保留的吊環應割除。

2.2.2? 舾裝完整性

分段階段舾裝安裝是中間產品完整性的主要內容包括：

（1）鐵舾裝

根據分段托盤管理表及安裝圖進行完整性安裝，包括：按圖樣規定，裝焊分段的分艙標記;裝焊人孔蓋、放水塞本體、設備基座、直梯、斜梯、扶手、欄桿、平臺、格柵、外板標記、甲板企口處系泊防磨半圓鋼、系留穴、固定裝置等;裝焊錨唇、錨鏈筒、首側推;舷側分段以縱壁為基面進行制造時，裝焊導纜孔、導纜滾輪、帶纜樁、防滑點等;

（2）管舾裝

根據管子分段托盤管理表及安裝圖，安裝管舾件;焊接支架、復板、套管與結構;完成補漆工作;安裝穿越甲板、鋼圍壁等的風管通艙件，應按圖樣;管子開口端按管子防護工藝完成管系封口;涂裝前將不需要涂裝的部件，如不銹鋼、銅閥等進行保護;

（3）電舾裝

根據電氣分段托盤管理表及安裝圖進行安裝;支架和貫通件等與結構焊接結束后，焊縫表面應處理完整、并完成補漆工作;

（4）設備及舾裝單元

根據分段托盤管理表及安裝圖，安裝舾裝單元和設備;單元模塊吊裝到位，完成其支架和基座的焊接;完成舾裝單元端口的連接，并做好分段內管系和設備保護。

2.2.3 涂裝完整性

涂裝作業是船舶建造中全周期的工作，從第一塊鋼板預處理到最后船舶交付，因此中間產品完整性涂裝不可缺少。分段涂裝主要分為：

（1）跟蹤補涂

在分段制作過程中的切割、電焊、火工、開孔、倒角、吊運等工作完成后，及時逐個對車間底漆破損區域進行表面處理，并及時修補保養底漆。但密性焊縫區域不必實施跟蹤補涂;

（2）分段涂裝

涂裝前分段邊口及未經密性試驗的密性焊縫應預留并涂裝底漆;分段涂裝報驗結束，各區域應達到以下狀態：外板區域平底（舭龍骨以下區域）油漆全部結束;直底（舭龍骨至干舷區域）留一度防污漆;干舷完成一度底漆;壓載艙區域油漆完工;塢艙和車輛艙區域底漆涂裝結束;機艙及機艙棚內、頂部和圍壁留一度面漆;地板底漆涂裝結束;上層建筑內外所有室外甲板底漆涂裝結束;艙底部油水艙、錨鏈艙、空艙等涂裝結束;總段階段完成擱置門架或擱墩位置的打磨和油漆修補結束;總段內各分段大接頭處在焊接結束并做完密性后，外板焊縫打磨并油漆修補結束;總組時對分段外部原有油漆破壞的部位（如吊環、眼板拆除部位、吊裝時碰擦部位、火工矯正部位等），在腳手架搭設完成后，完成打磨及油漆修補。

3? ? ?單元模塊完整性工藝共性

3.1? ?單元模塊劃分原則

（1）設備、平臺布置與結構關系

通過對設備和平臺布置的合理劃分，以及與結構匹配的可操作性，提供舾裝單元模塊的組成元素，并以此作為劃分舾裝單元模塊的基礎;

（2）分段劃分和總組形式

通過對船體分段劃分和總組形式的分析，確定舾裝單元模塊（包括分段舾裝單元模塊、總段舾裝單元模塊和船內舾裝單元模塊的安裝階段），以保證舾裝單元模塊吊裝和搭載的合理性;

（3）外形尺寸與重量平衡

通過對舾裝單元模塊的外形尺寸與重量平衡，為制造場地安排及單元模塊的吊裝和運輸提供依據，同時也應兼顧單元模塊的整體效果。

3.2? ?單元模塊出圖模式

在生產設計過程中通過對各生產元素的有效組合，形成有利于快速建造的單元模塊。因此其組成形式各不相同，形成了不同的單元模塊：

（1）管束單元

主要由單純的管附件組成;

（2）格柵平臺

主要是局部區域的格柵花鋼板平臺;

（3）區域舾裝單元模塊

屬于綜合性區域單元模塊，是將一定范圍內的設備、管附件、電舾裝件、鐵舾裝件和部分結構等組成的單元模塊;

（4）功能性模塊

是依據主體功能設備，以及管附件、電裝控制系統等組成的特定的舾裝單元模塊。

由于生產設計是按照專業分別進行的，圖紙也是以專業單獨出圖并組織生產。這樣的設計和出圖模式制約了單元模塊的完整性，要在相對小的區域空間內實現合理統籌的布局，及緊湊有效的整體結構，必須在設計中具有非常強的協同性，保證單元模塊的綜合設計及綜合出圖，最終實現單元模塊的完整性。

為了提高單元模塊的設計完整性，必須采用綜合設計出圖的模式以達到預期目標。在產品建造策劃階段，就需初步確定相應的單元模塊的布置，以便依據單元模塊策劃要求進行設計;在設計單元開始模塊設計時，組成單元模塊設計團隊，成員包括各專業的相關設計人員，協同工作，使各專業的內容更加融合，包括設備基座、管子支架、平臺格柵燈鐵舾裝件之間的統籌布置，使設計完成的單元模塊緊湊、簡潔、美觀和完整，成為船舶建造的標準中間產品;出圖以單元模塊為單位進行整體綜合出圖，各專業信息在單元模塊圖紙中全部詳細體現。單元模塊圖紙包括安裝圖、托盤管理表、舾裝件制造圖冊等，以有利于生產準備，也為現場施工提供明確的要求，并更加便于對單元模塊完整性的檢驗和交接。

4? ? 分段完整性策劃與建造

現代船舶建造一般都以分段為單位，在船臺（船塢）按分段或分段總組而成的總段進行搭載，所以分段是船舶建造中的關鍵，其完整性狀態直接關系到船舶的下水完整性狀態，以及后續系泊試驗的順利進行。

分段的完整性包括各專業的信息及各類設備物資，也涉及到相關的工藝流程，是一個綜合性非常強的中間產品載體。由于分段完整性的重要性，對分段完整狀態的要求不斷提高。

5? ? ?總段完整性策劃與建造

5.1? ?總段完整性策劃與建造

（1）分段總組結構完整;

（2）分段階段輪機、管系、電氣、外舾裝等各相關專業都按搭載網絡總組，編制相應的總段托盤管理表及安裝圖;

（3）正態總組的總段，對總段甲板面的舾裝單元、設備和管系進行預裝，并考慮總組吊環的限制范圍;

（4）完成總段內管系的調整管安裝;

（5）對總段完整性進行驗收。

5.2? ?機艙總段完整性策劃與建造

機艙是船舶動力系統的重點布置區域，集中了船舶推進裝置、電力裝置、生活設施、消防設備和應急系統。在船舶建造過程中，機艙系統的安裝完整性及功能試驗的周期，是船舶建造的決定性因素。由于總段結構完整性程度較高，對舾裝完整性提供了更好的基礎，更有利于船舶完整性的提高。

5.2.1 全寬型總段

在船舶建造搭載有效起重范圍內，全寬型總段能更好的滿足舾裝件的精度控制要求。因此，在LNG船機艙雙尾鰭區域，策劃了全寬型總段;在油輪的泵艙區域，策劃完整性的泵艙總段;在散貨船機艙尾部區域策劃完整性的尾艙總段（見圖1）。

5.2.2? 半寬前后總段

對機艙分段半寬前后總組，以保證該區域部分結構的完整，實現機艙結構箱柜的舾裝完整性狀態。因此，在LNG船機艙四甲板區域策劃了半寬型總段，以保證該區域的系統得到較好的完整性狀態（見圖2）。

5.2.3 半寬上下總段

對機艙分段半寬上下總組，以滿足該區域部分結構艙室的完整，實現機艙結構艙室的舾裝完整性狀態。因此，在20 000 t重吊船機艙集控室區域，策劃了半寬總段，以保證該區域的機艙集控室完整（見圖3）。

5.3? ?上層、機艙棚建造完整性策劃與建造

在船舶建造中，上層建筑、機艙棚是一個相對獨立的整體區域，所以在建造策劃中針對各種船型的上層建筑特點，按照建造布置場地的有效搭載負荷，對上層建筑的分段總組作出合理的方案，以保證上層建筑、機艙棚的艙室達到完整性狀態（見圖4）。

上層建筑、機艙棚完整性狀態的總重量，是策劃上層建筑、機艙棚總組的重要決策依據，所以需將其所有艙室的內舾裝材料及設備的重量全部進行統計，依據各材料的重量來確定上層建筑各層的內舾裝狀態。以13 500TEU集裝箱船為例，由于上層建筑、機艙棚較高、結構重量較大，需對整體的工作量及物量進行測試和平衡，避免在搭載后的打磨涂裝作業。因此，需要在滿足上層建筑敷料和絕緣的基礎上，按重量狀態從上往下依次完成各層的房間及房間內家具的安裝，減少上層建筑、機艙棚搭載后船塢內的吊裝量，保證上層建筑、機艙棚在下水時的完整性狀態。

圖4? 上建完整性吊裝狀態

6? ? 結束語

隨著船舶向大型化、高速化、輕型化方向發展，市場競爭越來越激烈，提高造船效率、縮短建造周期是提高競爭力的必要條件。以中間產品為對象實施殼、舾、涂有序同步生產，在中間產品生產過程中實施制造精度控制，最終輸出殼、舾、涂完整和制造精度達標的合格中間產品，為下道生產奠定完整性和精度基礎。船舶中間產品完整性策劃與建造研究，極大完善了中間產品的內涵，將各種舾裝工作前移，改善作業環境，提高總組、搭載、碼頭等階段建造效率，為進一步縮短建造周期打好基礎。

參考文獻

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