4250TEU集装箱船的船体特点和现代建造工艺

2011-06-30余勇华

江苏船舶 2011年3期

关键词：舾装船坞集装箱船

余勇华

(江苏新扬子造船有限公司，江苏靖江 214532)

1 4250TEU集装箱船主要量度

4250TEU集装箱船是目前船宽能满足巴拿马运河的最大船型，具有较高的经济性能。该船是一种高附加值的大型集装箱船，技术难度较高，其建造有着很多的难点。该船主要量度为:

图1 4250TEU集装箱船总布置图

2 船体特点

(1)由于要求航速高，所以设计的船体水线以下型线狭瘦，全船几乎没有平行舯体。为了扩大艏楼甲板的堆箱数，首部型线外飘很严重。船体纵骨与外板结构的布置在首尾部即为扭曲状，而板材的线形在首尾区域是双向弯曲。

(2)为了最大限度装箱，货舱开口非常大。为保证强度，采用了大量的超厚高强度钢。角隅和箱脚等高应力区也不允许开设各类人孔、流水孔和通焊孔，并且板材自由边要求打磨光滑，超厚高强度钢的预热、焊接、火工校正、冷弯加工及坡口开设都是难题。

(3)在装有冷藏箱处的横舱壁，舱口盖，绑扎桥，货舱通风、货舱通道的布置及加强使得结构非常复杂，建造施工困难。

(4)为了在舱内装箱，货舱内的结构呈阶梯形状。分段建造中合拢经常出现多阶梯的“U”型总组。

(5)集装箱船舱内有大量的导轨，为提高建造效率，必须分段预装。

(6)集装箱建造的精度控制要求较高，船越大，精度控制要求更高。

3 现代建造工艺

现代造船模式强调壳舾涂一体化，以中间产品组织生产，优化造船作业主流程，推行作业前移，提高分段完整性，提高总装化水平，实现最优化生产。为提高建造速度和建造质量，采取了如下各类工艺方法。

(1)分段划分充分考虑了保护涂层以及施工的便利，尽量避免出现合拢缝为角接，并且尽量远离横舱壁～1 m。这样一是为了避免合拢时破坏横壁另一边的油漆导致重新打磨和涂装，甚至于重新搭建脚手;二是有足够的空间方便施工，人员也不用在横壁(或2个舱)两边来回跑;三是便于保持和甲板或平台的角隅加厚板板缝的连续性。

(2)主甲板折角线避免机械加工。这是利用分段划分或板缝布置来尽量减少机械加工、节省工时、提高效率的一个非常有效的工艺措施，所带来的经济效益也是非常可观的。

(3)角焊缝密性试验，使涂装工序前移，提高分段的完整性。角焊缝密性试验是在分段阶段由注气孔注入空气至脚焊缝之间夹层的密性试验工艺，从而使密性试验前移。既减少了后道大合拢阶段的工作量，又可提高分段的预舾装率，而且工作环境好，效率高。管弄区域角焊缝密性试验工艺经济效益明显，正逐步推广应用。

(4)分段建造流程设置组立工位、片状化制造、平面分段流水线生产对提高劳动生产率、缩短造船周期有着非常重要的意义。为加快分段建造速度，确立了大、中、小组立工位的设置，实行了片状化的制造方法，将大型分段先转化成部装件和小型分段进行拼装，然后再组成大分段，做到大工场大用，中工场中用，小工场小用，实施专业化生产。这样不仅减少了大分段的建造时间和制造难度，使分段制造周期缩短和容易控制，而且有利于部装件流水线生产，加速部装的生产效率和物流的周转，便于大量推广二氧化碳高效焊，便于精度质量控制。

(5)扩大总组，密性试验前移，舾装、涂装工作前移。由于集装箱船建造精度要求较高，外板线型较大，大合拢建造周期相当长。缩短坞内周期的办法就是将总组扩大，然后在坞内进行大合拢，即总段建造。经过试验、不断总结经验和改进，最终将全船170多个分段缩短到50多总段，并且总段在进行合拢时精度控制满足要求，达到坞内周期约90～100天。对于上层建筑这样舾装周期较长区域，在起吊能力的范围内尽量将舾装单元所有分段总组在一起，提高出坞时的完整性。本船段分为上下两部分，其中上部共8层，重量达700 t。敷料、门窗安装结束后将其吊装上船，大大节省了码头舾装时间，并为码头能够出坞后立即进行设备调试创造条件。

(6)横舱壁导轨架双面预装工艺。为缩短船坞横隔舱总组时间和减少吊装次数，从而推动船坞进一步快速有序搭载，缩短船坞制造周期，在分段制造时将导轨架预装在整个横舱壁中。并且将其中间产品化，完整地进行其他预舾装、验收和涂装，朝壳、舾、涂一体化迈进。

(7)船坞一艘半建造工艺。采用船坞一艘半建造方法，能使坞内始终保持2艘船正常施工。当其中一艘整船主甲板接通后进入完整性作业时，另半艘船正处于主体搭载最繁忙的阶段，这就使船坞设备、劳动力、作业面、动力能源始终处于平衡状态，使船坞建造过程处于良性循环。在坞内采用了两个一艘半建造法，生产效率得到了极大提高。现在平均一年要开坞门7～8次，每次同时出坞2艘船。

(8)精度造船工艺。实施精度造船，货舱区做到无余量下料，首尾机舱区域无余量合拢。对精度控制系统作了详细和具体的要求，并且建立组织，落实责任人，保证了精度控制的实效，为大型集装箱的快速、高质量的建造打下了坚实的基础。