田亞軍,謝江華,李 淼,魏 偉
(華南建材(深圳)有限公司,深圳 518000)
如今造船產業已經進入一個快速發展的軌道,除了要保證船舶產品的質量,對內裝的要求也越來越高。傳統的現場制造方法已難以滿足高品質和交貨周期要求,尤其在高端郵輪、客滾船和大型海工項目體現的更為明顯。近年來國內的一些船廠,也在嘗試采用模塊化艙室系統,即整體艙室的建造模式,由專業的廠商制作組裝成整體,再運到船廠,統一吊裝上船安裝就位。
整體艙室由艙室壁板、天花板、防火門、衛生單元、家具、照明、消防、空調、廣播等系統組成。
(1)標準化設計,模塊化生產。同一類型的艙室房間設計及裝修風格一致,所有材料采用批量化生產及采購;
(2)整體吊裝,快速到位。艙室單元組裝完成后,僅需通過運輸、吊裝、定位等工序,就能完成艙室在船上的安裝;
(3)整體艙室與船體、船電、焊接、管系平行施工,節約船臺時間,縮短建造周期;
(4)整體艙室完工后上船,減少了現場作業,避免了大量由于施工產生的不利影響(如現場垃圾、焊接粉塵),降低了現場施工帶來的火災風險;
(5)車間獨立施工,避免了與管電等其它專業的交叉作業,有益于現場質量的監管;縮短建造時間,降低建造成本。
2.3.1 艙室設計
整體艙室的設計,主要包括以下幾個部分:外形設計、方案設計、結構設計、家具設計、電器設計、通風設計、紡織品設計、地面設計等。
(1)外形設計
以船體鋼結構、絕緣、管系、電纜托架等圖紙為設計基準,對艙室外形進行設計。
(2)方案設計
在總體布局的框架下,結合船舶總體設計的創意和形象,從造型角度選取主題,圍繞主題構思進行方案設計。
(3)結構設計
從壁板、天花板、底部框架、防火門、衛生單元等連接節點形式,以及家具結構和固定工藝等角度進行設計,保證艙室結構的穩固性;再配合增加臨時輔助結構,保證整體強度滿足吊裝移位等工序工藝要求。
(4)家具設計
首先,從輕量化角度考慮,根據不同船型采用不同輕質材料和加工制作工藝;借用艙室壁板充當家具的一部分以減少背板。
其次,家具的設計要考慮家具的固定方式,均以墻面為固定及承重基準,而非地面,并充分考慮家具的底部結構。
(5)電器設計
艙室電氣主要由強電電源、控制電源、弱電電源三部分組成。設計時配置相應的接線箱,接線箱要具備安全性及便于檢修。
弱電主要是針對信號傳輸,應研究如何規避信號傳遞過程衰減及干涉技術,通常采用避免轉接頭、規范管線走向、電纜直接到終端設備的方式。
如何控制強電對控制電源及信號弱電干涉,也是電器設計的一個關鍵點。要在有限的空間內,結合外形以及管系的布置,合理分布電纜托架,確保電纜走線滿足規范要求。
(6)通風設計
針對不同船型:海工船通常采用房間內設置兩個風箱(布風器和回風箱)進行空氣的流通;郵輪和客船通常采用房間內設置一個布風器來送風,回風則通過衛生單元底部通風道、衛生單元防火門,實現走廊和房間的回風。
另外,考慮整體艙室上船后布風器進風口要與船體主管道相連,以及后期需要檢修布風器,故設計時房間內要設置可拆卸式結構來滿足布風器安裝及檢修需求。
(7)地面設計
區別于傳統建造工藝,整體艙室甲板敷料可以選擇在艙室吊裝前或吊裝后制作,主要取決于甲板敷料的類別。針對輕質敷料,目前大多數采用艙室上船后,鋪設甲板敷料。
2.3.2 艙室生產
(1)采購—包括物料采購、部件生產;
(2)組裝—包括艙室組裝、成品儲存;
(3)安裝—包括艙室吊裝、定位、調試。
本船為國際短程航行,承載旅客,轎車、載重汽車、雜貨和集裝箱拖車的客滾船。
本船具有多層連續甲板、全長上層建筑,機艙設在舯后部;總長188.9 m、垂線間長171.5 m、型寬28.6 m、設計吃水6.20 m、結構吃水6.70 m;設計吃水時載重量5 400 t,結構吃水時載重量7 500 t。車道總長2 161 m,分布在1、3、5 甲板;最大航速22 kn;船員定額70 人,旅客定額880 人;入籍CCS 船級社。
本船6、7、8 甲板旅客艙室中的153 套艙室采用整體艙室設計,其余艙室采用船上安裝的模式。
見圖1。
圖1 整體艙室組裝流程
(1)為了確保艙室組裝的平整度,首先搭建組裝平臺;
(2)在組裝平臺上劃線,定位衛生單元;
(3)依據底型材布置圖拼接方通、底型材,確保艙室的外形尺寸誤差控制在3 mm 內;
(4)依據壁板排版圖安裝壁板、防火門,確保板縫隙≤0.5 mm、板縫高度≤0.5 mm;
(5)依據頂型材布置圖拼接頂型材,拼接縫隙要均勻,完成之后與壁板固定;
(6)依據天花板布置圖安裝天花板,安裝順序從房間里面向門口方向進行,拼接要求縫隙≤0.5 mm、板縫高度≤0.8 mm;
(7)依據電纜走線圖布置電纜,確保電纜走線滿足規范要求;
(8)依據家具詳圖現場拼裝及固定家具;
(9)安裝房間電器;
(10)進行測試、調試;
(11)進行清潔、報驗;
(12)進行交付。
見圖2。
圖2 整體艙室船上安裝流程
(1)艙室組裝完成報驗合格后,進行船上劃線工作,并復核艙室行進路線上是否有管、電、船體結構等干涉問題;
(2)根據圖紙要求做艙室內部臨時加強;
(3)將移動小車(單套艙室數量要保證4 臺以上)插入艙室底部,同步升起,高度控制在20~50 mm;緩慢將艙室向移動托盤上移動,當移動到托盤上面后居中放置,并綁扎固定;
(4)使用機動叉車叉入托盤預先裝置好的叉齒位置,慢慢升起叉車,將裝載艙室的托盤放置在指定的轉運車輛上面并擺放整齊;然后把艙室與車輛一起綁扎固定牢靠,檢查無誤后轉運到指定位置;
(5)運輸車輛按照指定路線將艙室運送到指定位置;
(6)車輛運送艙室到達指定位置后,拆除與車輛固定的綁帶,通過臨時吊架和吊帶,使用吊機將艙室(含托盤)吊裝到指定吊運平臺;
(7)吊裝到平臺后,用移動小車緩慢將艙室從移動托盤上移動到艙內;
(8)使用移動小車將艙室送到指定劃線位置;
(9)精確定位艙室:
① 根據艙室布置圖,再次核實走道的尺寸;② 檢查靠走道側的艙室壁板與走道的平行度,保證艙室在一條直線上并與走道平行;③ 使用專用工具調整艙室的水平,使用墊片墊平艙室,保證垂直度;④ 再次清理現場雜物,將艙室與之前預埋在甲板上的墊鐵點焊,并在點焊處手工刷防銹漆,將艙室固定在甲板上。
(10)鋪設敷料及表面材料(PVC/地毯);
(11)接管、接電:① 按照電器原理圖,將船廠預留的電纜接入三角區的接線箱;② 連接三角區的冷熱水管及黑、灰水排水管,并按照管線安裝要求緊固好,要保證密性要求;③ 連接房間通風設備與送風管道和排風管道,嚴禁有漏風現象發生;④ 連接噴淋系統的與消防主管道,接口要保證密性要求。
(12)清潔、報驗
完成風管電的聯接和調試之后,對艙室區域進行全面清潔,并向船檢進行報驗。
(13)交付
在報驗結束并消除所有的不合格項后,艙室區域整體移交給船廠,辦理交付手續。
本項目是國內客滾船首次采用整體艙室的模式建造船舶內舾裝,填補了國家空白。
(1)本船為中韓航線檔次最高的客滾船,特別是內裝質量在同類型船舶中首屈一指,得到了船東和廣大乘客的廣泛好評;
(2)房艙和衛生單元的全模數化設計以及建造階段的無縫處理,減少了垃圾在邊角區域的殘留,提高了清潔和維護保養的效率,降低了船舶的運營成本;
(3)艙室材料的選用在符合船級社規范的基礎上,更加突出了安全、舒適和環保:不燃和阻燃材料得到了IMO 認可的上海遠東試燒中心的測試,為船艙的安全防火提供了保障;WALL+AIR GAP+WALL 結構的使用,使相鄰艙室的隔聲值從35 dB 提升到了45 dB,為乘客和船員創造了安靜的居住空間;另外,所有板材均是定制生產,包括燈具和開關的安裝孔也都是預制,居住區域的施工現場幾乎沒有切割和鉆孔,基本避免了以往內裝施工過程中大量的噪音、粉塵和固廢垃圾;同時,飾面材料以現代時尚的貼膜代替了油漆,無論是室內環境還是施工現場的有毒成分顯著降低;最終,艙室區域獲得了GREEN PASSPROT,對此種內裝建造模式的推廣具有重要意義;
(4)模塊化整體艙室的應用,為本項目節約了兩個月的船臺周期,有效降低了船廠的造船成本,同時,交船時間也比計劃提前了一個月,得到了船東的認可和贊揚。
對于包括客滾輪在內的具有大量艙室的船舶,采用整體艙室模式進行設計建造具有明顯的優勢。本文系統介紹了整體艙室的設計流程、組裝及安裝工藝等,為同類型船舶的設計建造提供參考。