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Vol.43 No.06 2023.06 船电技术|应用研究 11 净油机单元工艺及施工优化研究净油机单元工艺及施工优化研究 亢 国，高泽宏，姜 旭，曲 强，邵国庆（大连船舶重工集团有限公司，大连 116013）摘 要：大型船舶单元模块建造模式已在造船行业进行了很多年，国内大型造船企业已大多采取此种方式代替上船散装，本文将以大型船只净油机单元建造装配为例，阐述针对单元模块装配施工过程中不断优化的历程。关键词：单元模块 净油机单元 施工优化 中图分类号：TH69 文献标识码：A 文章编号：1003-4862（2023）06-0011-03 Research on Unit Process and Construction Optimization of Oil Purifier Kang Guo,Gao Zehong,Jiang Xu,Qu Qiang,Shao Guoqing(Dalian Shipbuilding Industry Co.,Ltd.Dalian 116013,Liaoning,China)Abstract:large ship unit module construction mode has been in the shipbuilding industry for many years,the domestic large shipbuilding enterprises have mostly adopted this way to replace the bulk on board,this paper will take the large ship unit of oil purifier construction and assembly as an example,expounds the process of continuous optimization in the assembly and construction process of unit module.Keywords:unit module;unit of oil purifier t;optimization 0 引引言言 模块化造船概念是从二战期间美国大批量造船发展开始，这种建造技术又在 20 世纪 50 年代由日本造船业加以发展，80 年代中期我国造船业引入模块化造船，开始进入模块化造船技术的研究和探索阶段2。国内大型船只的建造逐渐由单元模块建造方式取代了上船散装方式，船舶生产效率大幅提升，造船周期得到有效压缩。舾装单元模块作为造船模块在国内造船业得到普遍应用。单元模块根据其功能组成一般分为管子单元、功能性单元、区域性单元和综合性单元模块四大类型3。从单元整体装配施工的复杂性和多样性角度来说，功能性单元最复杂，是由专用设备、设备控制箱、箱柜以及座架和管子组成，其中包括设备、箱柜所带的一些附件和管系中的管路附件以及电气元件组成的一个功能较独立和完整的 收稿日期：2022-11-09 作者简介：亢国(1977-)，男，高级工程师。从事船舶舾装件生产技术及管理工作。E-mail： 单元集合体。燃油、滑油净油机单元可作为功能性单元中相对具有代表性的单元产品。其从设计到生产完工，再到配送至总装造船部门进行模块整体定位装配，这一系列的工作均可以在内场施工，在确保总装造船完工期的基础之上，最大限度的缩短了工期，确保了单元产品质量。1 净油机单元净油机单元生产设计及生产设计及生产生产工艺工艺研究研究 1.1 净油机单元的设计思路 模块化造船的关键是模块化设计4，船舶机舱燃、滑净油机单元的整体设计思路多年前便已相对成熟，近年来也在不断的完善当中。净油机单元的具体布局设计，结合净油机具体机型特点，在满足净油机单元各管路阀门系统排列的合理性之外，在舾装件、设备、管系之间留有充分的包裹绝缘层的空间，以及电气线路设备布置与其余部件不相干涉的前提下，尽可能的缩小单元所占空间。以 VLCC 为例，机舱三平台的净油机室空间相对有限，要确保合理而协调的根据舱室的特点船电技术|应用研究 Vol.43 No.06 2023.06 12 布置单元内各系统，也要考虑运输、吊装进舱的方便，尽量将单元设计紧凑。VLCC 净油机布置如图 1 所示。图 1 VLCC 净油机布置图 1.2 净油机单元施工工艺分析 净油机单元可在内场进行装配制作施工，这是单元模块式建造相对于传统散装建造船的优势，可很大程度上节省船上施工周期，更有利于质量控制。根据单元设计蓝图，净油机单元的装配施工过程可分为舾装件制作阶段、单元设备管系阀门各系统安装阶段两部分。油渣柜、地板架、设备基座、管支架、花钢板或格栅等舾装件根据设计蓝图和工艺要求进行制作施工，在确保质量的情况下要提高美观性。净油机单元的管系各功能系统排列密集，因此在安装过程中要更加严格精度的控制。工艺人员首先根据净油机单元图纸进行工艺处理，主要包括：核算图纸管系及铁舾件原材料和附件并进行订货、原材料下料及零部件绘图，相关辅助材料如焊材、油漆、防护性材料的核算并订货，编制管系及铁舾件工艺流程卡和单元安装工艺流程卡并随图纸共同下发至各施工班组，下发专船相关施工工艺如焊接工艺、涂装工艺等，同时监控现场工艺执行情况。对图纸设计不合理或失误之处，要在审图及进行工艺处理时及时发现并联系修改。如果审图时没有发现，而在施工过程中由工人发现错误并反馈，则要在第一时间现场确认或者联系设计人员进行修改，确保不影响单元施工进度。2 净油机单元施工过程优化净油机单元施工过程优化 以往以净油机单元形式进行制作安装时，存在难以保证质量控制及产品美观度的问题。主要原因是净油机单元管路系统排列密集，管子、阀门数量多，设备定位及外接船舶机舱三平台净油机室的管子定位精度要求较高。在有限的空间内密集排列的各系统管子很容易因累积误差造成定位不准或与铁舾件干涉，且在管子安装过程中钉焊的管支架最终因空间狭小而增大焊接难度，甚至无法焊接。修改管子之间或管子与铁舾件之间干涉问题、管支架的焊接等均会造成铁舾件的成品油漆发生较大破坏，影响施工环境且后期补涂造成油漆浪费，并造成舾装件表面涂装质量大打折扣，影响美观性，严重时将延长施工周期并影响单元乃至船舶周期。经过长期施工经验总结，为解决上述问题，针对净油机单元特点，培养全面技术工人，形成专业化生产流程，这样建造速度和建造质量都能得到保证。净油机单元采取先预安装，然后再二次安装的施工方式。即铁舾件制作完成后，先不进行涂装，直接开始进行管系预安装，在预安装过程中对累积误差造成的干涉进行修改，不影响后续涂装质量。各关键位置坐标全部定位准确并消除累计误差即预安装完成，然后施工班组将管子及阀门附件以模块阀组的形式进行拆卸，统一分类放置；而后对钉焊的铁舾件及管支架进行焊接处理，因管系已拆除，空间狭小难以施工的问题得以解决，可提升焊接处理的质量并同时缩短施工周期 2 到 3 天。将舾装工作前移，为进一步缩短建造周期打好基础5。油渣柜等铁舾件在管支架焊接打磨完工且交验合格后转至涂装车间进行整体油漆喷涂作业，此过程分为喷砂除锈、一度喷漆、二度喷漆，三道工序作业以及船东报验打砂和涂装质量合计周期大约 7 到 10 天。涂装完成后，班组进行二次安装，以模块阀组的形式进行将各管系阀门系统及设备进行安装，最后铺设花钢板或格栅。至此净油机单元的装配工作基本完成，从制作开始至净油机单元装配完工，包含涂装时间，累计工期约为两个月。以 VLCC 系列船只净油机单元为例，其舾装件面积大约 200，通常情况下漆膜厚度的要求，可按每平方米消耗油漆 0.5 升，根据以往施工经验分析总结，采取二次安装方式与舾装件涂装完成后再进行安装的方式相比，大约节约补油部分油漆百分之十，以燃、滑油净油机单元舾装件累计 200 涂装面积来算，可节省油漆 10L。除了油漆的节省，因第一遍安装定位完成后，各系统以阀组的形式进行分块拆卸，管子安装时钉焊的管支架可有足够的空间方便进行焊接固定，与一Vol.43 No.06 2023.06 船电技术|应用研究 13 次安装施工方式焊接管支架相比，不仅缩短施工周期，且可大大提升产品焊接质量。根据以往两种施工方式差异经验总结，管支架焊接施工周期和补油作业施工时间与以往相比累积可节省四天左右。VLCC 净油机照片如图 2 所示。图 2 VLCC 净油机照片 单元模块的建造思路其优点之一便是可与分段造船、总装造船同时、同步进行。分段船体施工的同时，单元模块在内场进行施工，待到船体需安装定位机舱单元时，单元直接配送至总装场地，按照坐标尺寸进行定位安装即可。在船舶净油机单元的施工过程中，我们将单元模块的施工思路，由大到小的灵活运用，净油机单元蒸汽系统、凝水系统的装配将与净油机单元舾装件的制作施工同时进行，工艺人员和生产保障人员提前做好工艺处理和物资保障，装配班组可于厂房地面进行蒸汽、凝水系统管子、阀门的安装，保证各关键位置相关尺寸，待铁舾件制作完成转运至装配班组之后，加热器部分设备的安装同时，便可将已组装完成的蒸汽、凝水系统阀组同加热器一起装配至单元的相关位置上。进一步缩短净油机单元蒸汽、凝水系统的施工周期，同时缩短整体单元的施工周期，经完善优化后的净油机单元安装流程如图 3 所示。3 结语结语 通过本文的描述，净油机单元以往施工装配过程，由于管系和阀门各系统的管子密集排列，对施工过程造成一定难题，通过工序调整和流程优化，可提升单元施工精度和施工效率。推广来说不仅是净油机单元，其他机舱内底单元、平台单元、主甲板单元以及一些小型的阀组单元和加热管单元，在施工的过程中可会出现这些问题，通过系统性分析问题，应用工序调整和流程优化等方式解决相关问题，为造船行业单元模块建造技术的发展提供一些借鉴和参考。油柜安装框架预装基座预装自检加热器定位双联油滤器预装燃油供给泵预装发电机燃油供给泵预装净油机预装管支架预装管系预装花钢板研配拆卸管件设备铁舾件焊接成形交验铁舾件整体成形打砂涂装船东检验单元二次组装船东检验 图 3 净油机单元安装流程图 参考文献参考文献:1 何学发,李维博.模块化造船技术及其发展综述J.造船技术,1998,1:10-18.2 刘雪梅.船舶舾装单元模块建造研究J.船海工程,2012,6:09-12.3 左尧,罗峥嵘.单元模块化造船的技术设计与生产建造J.上海船舶运输科学研究所学报,2016,6:19-27.4 李永旺,姚寿广,陈宁.船舶模块化设计与制造的现状及发展方向J.江苏船舶,2005,3:5-7.5 吴佩.船舶中间产品完整性策划及建造J.广东造船,2020,5:94-98.