船舶铁舾件部件化预舾装的探讨_赵志威.pdf

第 31 卷 第 2 期2023 年 2 月Vol.31 No.2Feb.,2023船 舶 物 资 与 市 场 MARINE EQUIPMENT/MATERIALS&MARKETING0 引言在传统的船舶建造行业中,舾装作业是指船舶建设完工的后续环节,因此要确保能够提升船舶的生产效率和工程效果,当船舶建造完工并下水后,在舾装码头处要架设配套的管线线缆,并调试装置,直至船舶全面施工下水之后才能通过检验。在现代造船模型与壳体设计一体化指导思想的影响下,由于对舾装技术并不了解,很容易出现不明确预舾装技术注意事项的情况,所以负责管理的设计人员要不断加强自身的专业知识和技能,以确保能够对预舾装工艺进行充分的认知,并通过在单体舾装、分段舾装和全段舾装的各个不同环节,提升造船的整体技术水平与效率。1 现代船舶舾装技术的基本概念船上安装的各种机器、设备、设施称为舾装。对相关数据进行搜索,在造船过程中,根据船型的不同,舾装的工作量约占所有船舶建设项目的 40%50%。因此,可以说,船舶舾装过程在整个造船过程中至关重要。在现代船舶建造和修整过程中,舾装可分为船体舾装、机械舾装和电气舾装。其中,舾装最重要的是内部和外部舾装。内舾装主要包括隔热材料的设计建造和门窗的布置、机舱的分隔和布置、电缆的布设以及防火隔断的设计、内装潢的布设。外舾装主要包括货物起重设备、锚船舶铁舾件部件化预舾装的探讨赵志威（黄海造船有限公司，山东 威海 264306）摘 要：随着中国科技的日益发展，现代造船工业的研发水平大大提高,而在中国现代造船工业技术日益发展的情况下,现代造船的舾装技术也成为一个综合性较强的技术,因为舾装件装配规划串联整个舾装技术的总体设计与舾装部件的设计与实施,所以它是整个舾装技术的关键环节,也直接决定着舾装部件的装配品质与组装效果。基于此,本文通过深入研究分段预舾装模式的安装流程,将部分舾装件施工的作业属段从分段设计部门提前到了施工设计部门,从而进一步提高分段舾装件的施工效果与安装质量,减少舾装件现场安装流程的施工费用与成本。关键词：船舶；舾装件；船舶建造中图分类号：U671.91 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2023.02.021引用格式 赵志威.船舶铁舾件部件化预舾装的探讨 J.船舶物资与市场,2023,31(2):64-66.收稿日期：2022-10-20作者简介：赵志威（1986-），男，本科，工程师，研究方向为船舶工程。缆机设备、舵机设备、舱口盖设备、拖曳设备等。2 舾装工艺相关概述目前,造船工序大致包括船舶制造工序、舾装工序、涂料工序。在不同的工艺中,必须要明确其在整个制造流程中的注意事项,提高船体制造工艺水平,从而使我国造船产业获得了良好的发展前景。舾装技术主要涵盖了在船舶设计建造过程中各种装置的布置,包括铁舾件布置、设备的基础布置、电气设备配置、动力布置以及主要设备的架设和管线的敷设等（见图 1）。图 1 舾装件舰船在行驶过程中,要确保能够顺利地在水面运动，就必然要有其内置的机械设备才能拥有良好的安全性和可靠性。但是当船舶工作时,由于其内置机械设备也相对较多,既涵盖了电力通信方面,也涵盖了机械结构与设第 2 期 65 备方面，而这种相对比较复杂的机械设备,已经成为保障整个船舶顺利工作的关键部件。而且由于其所涉及到的机械零件也相对较多,已形成了现代造船领域的中心环节和关键环节1。3 船舶铁舾件部件化预舾装设计目前,在研究船体铁舾件材料化预舾装设计工作的流程中,可以大致分成 2 种截然不同的设计模式，第一种模式是分期预舾装模型，该模式包括铁舾装材料的制造以及分期预舾装操作。在整体舾装配件制造的流程中,大部分制船厂都采用总装工的管理模式，在工厂中先对舾装配件实行外包作业，保证外包的工厂可以制造出满足相应条件的舾装配件；接着，采用分段制造的管理模式，用流水线作业的组装方法使零部件在数控机床上同时进行剪切加工与组装，通过 3 个截然不同的组装工序实现对整体装配件的组装，接下来要进行分段预舾装配作业。在分段组装前期，必须进行全面的预备工作,大致包括以下方面：1）对预舾装件所有的材料做好充足的储备，同时通过预拼装托盘确定正确的拼装件，再进行文件的预备制作。2）确定脚手架安装工作准备充分，由于分段预舾装的工作完全是高空作业，所以一定要提供足够的钢管脚手架，同时还要确定钢管脚手架的标准能否达到高空作业标准。目前，由于我国造船工艺水平的提高，分段预舾的工艺已成为一种相当完善的工艺，不但可以大大提高造船的速度,还可以改善造船的品质。不过在分段预舾的过程中还有许多缺点，比如要长时间操作,安装的稳定性相对较差。同时,由于在分段成型装配的过程中，必须要对舾装的位置和焊接方法进行质量管理，所以也就存在着相应的安全隐患,而且舾装的具体位置也相对较难，无法精确测定垂直舱壁的具体位置长度，从而使得其装配的准确性和精度无法提高2。另外一种方法就是构件化预舾装方法。其主要思想是指在实际制造的设计流程中,利用零部件的制造分类对其加以适当的划分，需要先将船体的每个零件组装为不同的模块，并且在大编组中将其中零散的片段合并成整体的片断，这样在后期设计的流程中就可以大大提高组装的准确度和组装速度。而构件化预舾装的具体设计过程就是先根据结构件上的设计文件,对舾装模块进行船体片段的设计,而后在制造片段时,要先根据结构图样做好设计准备。其中，由于所有片段的组成都需要在流水线上完成上料作业,每一种不同的结构都由多个片断构成，所以需要对所有连锁的片段进行更细致的研究，同时在组装的过程中还需要采用更先进的设备进行操作,而由于构件化预舾装模型的形成过程与绘制流程与传统分段式预舾装模型的设计不同，所以在针对构件模型设计的过程中需要先确定预舾装的具体条件,同时再根据分段式船体的结构特点进行舾装件模型的设计。同时，需要进一步提升结构的细致性，确保可以将舾装部件精确地布置到各个分段中。另外，也需要按照板框的边缘尺寸确定位置的尺寸。最后，对构件的预舾装做出适当的配置，基础构件的预舾装配置流程相对简单，在分段施工的配线和专业的分段舾装现场中,其使用较为安全方便。但由于各个地区不同时期的零件种类都相对较多,所以在针对舾装进行划分时,也需要满足分配精度的相应条件3。4 部件化预舾装的优势目前，部件化预舾装与传统的分段预舾装相比有着许多优势，主要表现为：1）增强了施工的稳定性。由于部件化预舾装工人多数会在地板上完成作业，从而降低了作业的危险性；2）安置效果也得到了明显的改善,由于部件化预舾装的施工平整度相对较高,并且只需利用起重机提供适当的位置，就可以完成相应配件的安置,而不需开展连接与拆除等作业，从而很大程度上降低了对人力物力的投资，大大提高了整体安置效果，并且还能够在一定程度上缩短整体安置施工的工期，同时由于部件化预舾装既完成了分段舾装的作业，也减少了整体预舾装的工作负荷量,并且在前期准备阶段就已完成了大部分舾装配件的安置，从而缩短了所耗费的时间。然而，在现阶段元件 化预舾装的流程中仍面临着不少难题。因为目前许多造船厂基本上都采用分段预装的生产管理模式，而且不论是现场技术、物流管理状况或者相应的组织形式与产品设计状况，都基本上采用分段预舾装模型实现配套，所以在元件化预舾装的执行流程中,可能会出现工作矛盾。同时,由于部件化预舾装对舾装部分的物流配送准确度需要相对较高，所以在实际施工过程中还要优化设计方案、提升分配准确度,进行对部件化预舾装的合理运用,同时还要对整体的建筑标准做出合理的调整。5 现有的分段预舾装模式5.1 舾装件制作目前，很多船厂都采用了总装厂的形式，在厂里不开展舾装件（管子制造除外）的生产,将舾装件全部外包给舾装件工厂开展生产。5.2 分段制作分段生产为流水线式组装方法,将零部件经由数控赵志威:船舶铁舾件部件化预舾装的探讨船舶物资与市场第 31 卷 第 2 期 66 切割机切割后进入组装流程，再通过组立、中组立、高组立 3 个阶段的组装过程，最终组装成分段。5.3 分段预舾装分段预舾装的前期准备包括：1）舾装件及物资储备。按分段预舾装安装托盘表,领取舾装件。2）图纸的准备。主要为分段舾装件的设计图纸。3）脚手架准备。由于分段式预舾装一般多用于高空作业,因此需要搭设脚手架进行固定施工。分段预舾装法通过几年的实施，现已具备完善的工艺流程，为不断提升造船速度做出了一定的贡献。然而，分段式预舾装也存在着一定欠缺,大致有以下方面：1）安装稳定性较低。因为舾装件都是在分段成形后安装，且操作较频繁，在舾装件的固定与安装方面产生了安全隐患。2）舾装件确定较麻烦。由于在垂直的舱壁上量取确定的高度比较麻烦，同时舾装件被起重机吊在了高空位置，因此精度也较难确定。3）辅助作业成本较高。分段预舾装时需搭建模板，分段预舾装工程中吊车需要全程配合定位安装，所消耗的料量、时间都较长。分段预舾装法通过了几年的实施，现已成为相当完善的工艺流程，为不断提升造船速度做出了的贡献。不过分段式预舾装也存在着不足,大致有以下方面：1）安装稳定性差。因为所有舾装件都在分段成形后装配，高空作业时间较多,给舾装件定位与焊接带来很大的安全隐患。2）舾装件的确定较繁琐。由于在垂直的舱壁上量取确定尺寸很繁琐，同时舾装件被起重机吊在较高位置，精度也难以确定。3）辅助作业成本较高。分段预舾装时需搭建脚手架，分段预舾装工程中吊车需要连续配合安装，消耗的料量、时间较多。6 部件化预舾装的优点相对于传统分段预舾装，部件式预舾装的特征包括：1）稳定性提升。全部件化预舾装绝大部分工作都是在平地完成，免于高空作业，从而降低了作业风险。2）架设效率较高。因平地容易架设，因此大型舾装件通常只需要用吊车配合定位，同时对人员的投资也大大减少。3）缩短建造周期。部件化预舾装采取分道舾装作业，以减少预舾装荷载。原先的片段预舾装模型，在片段全部成形后才进行舾装，将大部分的舾装配件都汇集于此阶段进行，浪费工时。而部件化预舾装,从一段开端就安排舾装配件，大大缩短了整个片段舾装的时限，也大大提升了预舾装效果4。4）人力物力成本降低。分割预舾装要绑扎大批脚手架结构，而全部件化预舾装则不要求绑扎脚手架结构,从而节约了劳动力、物资和成本。7 部件化预舾装的难点目前，采用比较广泛的方式是分段预舾装方式，地点、物流条件和相应的装配结构形式也是根据该方法加以匹配的，因此在实施部件化预舾装过程中会出现很大的问题，对执行过程中的问题提早进行评估是保证部件化预舾装成功实施的重要基础。部件化预舾装施工的技术难点，主要有：1）舾装的条件。进行部件的预舾装必须有专用的场所,考虑到企业在现场的压力，需做好部件化预舾装的现场设计,并开辟一个区域的部件化预舾装流水线作业点，以克服困难。2）舾装件物流配送的细致度需要进一步提高。由于片段预舾装件需要根据片段的托盘配送舾装件,而部分预舾装件还没有根据片段来发放托盘,所以舾装件需要由施工单位根据片段舾装文件分拆托盘，将舾装件物流配送完毕,这是现阶段没有攻克的难题，因此必须在实施过程中逐步完善流程。8 结语当前，船企的主要任务是提升造船效率和造船品质，因此借助新型科学技术提升造船效率的同时,还要努力提高造船品质。因此,可通过部件化预舾装工艺解决上述分段预舾装方法中存在的技术问题。参考文献：1 储丙贵,黄志华.船舶铁舾件部件化预舾装的研究与探讨 J.广东造船,2018,37(2):64-66+63.2 房晓磊.预舾装和单元模块制造研究 J.船舶标准化工程师,2014(5):13-16.3 孙衍伟,李忠旗,张雷,等.六级部船舶轮机管系预舾装研究 J.全文版:工程技术,2016(7):278.4殷浩.船舶铁舾装生产设计出图模式的探究J.工程技术(全文版),2016(11):300.