176 000 t大型散货船船首搭载优化

郑 军，顾文捷，张林鸿

（1. 江苏新世纪造船有限公司，江苏泰州 214518；2. 泰州口岸船舶有限公司，江苏泰州 225321）

176 000 t大型散货船船首搭载优化

郑 军1，顾文捷2，张林鸿1

（1. 江苏新世纪造船有限公司，江苏泰州 214518；2. 泰州口岸船舶有限公司，江苏泰州 225321）

江苏新世纪造船有限公司承接数条176 000 t散货船，该型船从分段划分到总组搭载原则工艺，计划放在30万吨船坞里建造。由于后续订单较多，造船周期紧，故考虑一部分放到小船坞里建造，但是小船坞匹配的起重吊车不能满足原建造工艺的要求，通过优化总组的方式在原分段划分不变的情况下，让小船坞里造大船变成了现实。

散货船；搭载；起重吊车；总组方式；吊装

0 引言

船舶生产建造过程中的最大资源是船坞和起重吊车，两者是船企最主要的生产设施。搭载作业的效率一直是造船企业关注的焦点，也是生产能力的体现。在同等时间内合理利用起重机的吊装频率和搭载总组段的数量能够有效缩短船舶下水周期，从而提高船厂效益，减少吊装搭载数量也是保证提前下水的有效途径，如何减少吊装数量是所有造船人一直研究的问题。通常的做法是考虑起吊重量最大化和松钩时间最短化，以吊装时的总段最大重量和最短的吊装定位时间去控制和利用起重机这一重要资源[1]。合理的总组搭载顺序流程是控制起重机松钩时间的关键，能够从根本上减少起重机的运行时间而提高吊装频率，为下一组总段的连续吊装节省了一定的时间。这样就可以从理论上缩短船舶下水周期，同比时间内完成足够多的船舶订单。因此，选择合理的船坞和起吊装置，对提高船厂的经济效益尤为重要。

1 定单船舶制造场地的确定

定单船舶为176 000 t散货船，总长291.8 m，型宽45 m。该型船吨位较大，原计划考虑放在800 t门吊起重机的300 000 t船坞内建造，其建造原则工艺和分段划分都是以配备800 t门吊起重机的300 000 t船坞为参照的。

由于部分船东对船舶需求比较迫切，需提前交付，可船坞周期紧，无法安排。为满足船东要求，只能考虑在配备有600 t门吊起重机的10万吨级船坞内建造该船舶。因分段划分采用的同一标准，按原计划的建造原则工艺在该船坞内建造肯定满足不了要求，起吊能力和总组重量相冲突。要保证提前下水交船就要考虑缩短建造周期，缩短建造周期的有效途径就是减少总段搭载的吊装数量[2]。合理地组织策划总组方式对减少吊装数量、后道工序前移及减少施工者的劳动强度都至关重要。原分段划分的大小和划分位置等原因导致调整也存在很大难度，尤其对于船舶的首尾区域，结构密集，重量巨大，线型复杂多变，任意地调配重量和加减分段数量不但不利于缩短分段的搭载周期，而且不利于人员装焊施工及精度的控制。通过模型模拟搭载，改变总组的方式，并利于吊装搭载作业，做到均衡有序生产，以适应现有船坞的起吊能力，成功将 176 000 t大型散货船在小船坞内建造完成。

以首端区域的总组方式吊装优化为例，将实际操作要点及注意事项加以归纳总结，希望能给同行以借鉴。

2 艏部区域的划分

176 000 t散货船首部设有球鼻艏，有5层平台结构和主甲板，另外该船还设有艏楼甲板一层和舷墙结构。原建造匹配800 t门吊的吊装能力，同时考虑分段的建造和总组形式，将整个艏部划分为上、中、下3吊吊装，球鼻艏单独制作后的重量过大不便于分段的移胎和总组翻身，对总组安全和总组的施工环境也相当不利，故将球鼻艏划分为上下两个段，如图1所示。

3 艏部总组工艺的调整

该船舶由于调整了建造场地，匹配600 t门吊，其吊装能力达不到原工艺的要求，于是通过调整总段的重量来满足起重机的起吊能力，确保调整后既不影响分段的建造基面及坡口形式，又不会超出门吊的起吊负荷。根据原来的分段划分及总组形式进行了综合调整：最下面的总段因为底部结构较强，材料较厚，通过计算汇总，正好满足门吊负荷要求。上面的总段由于线性外飘，艏部甲板上又有很多系泊设备等，重量已经达到了门吊的最大负荷，还有所超出，考虑部分舾装设备在总段吊装后上船，所以没有添加其他重量的可能性。中间总段有3层平台，重量稍有超出，根据结构划分的形式将原总段距基线17 000平台分开为2层吊装是常见的思路，即将 F51P/S预组后单独吊装，其他 F31P/C/S及F41P/S分段预组后吊装。考虑到F51与F41分段的外板接缝位置是艏柱板，其板材较厚，很难保证其结构对正和线性的光顺，工作难度及施工周期较长，因此要将该工作前移到分段总组阶段实施，以缩短船台合拢周期，这样分为2层吊装的方案就被取消。综合考虑后，将F31P/S预组后独立吊装，但为了保证其他分段能正常总组成一个总段，同时考虑到F41P/S需要有总组平台基面，此时还是按照原来的总组方式进行吊装总组，与F31P/S相邻总组分段的对接缝和角接缝不进行焊接，仅适当考虑一些定位焊以保证分段在总组时不产生位移，该F31P/S段作为上面分段总组时的临时“凳子”存在，当F31P/S总段吊装前拆除这些定位焊，同时将“坐”在F31P/S上的总段吊离并用支撑搁墩垫实，待F31P/S吊装上船台定位焊接后再将该总段吊装，如图2所示。

调整后的总组方式不但没有对船体结构重新进行划分，在不影响总段吊装搭载的同时又节省了总组场地和提高了吊车的利用率，对有效利用生产资源和提高生产效率都有积极意义。

4 总段在船坞搭载的操作及注意点

船台搭载合拢需要按序吊装，在底部总段吊装定位并装焊结束后就接着吊装总组后的 F31P/S分段，因为F31P/S作为上面分段总组时的搁墩分段使用，故该段在吊装前需提前将总组在F31P/S上的总段先吊离并搁置好，需提前准备几根与F31P/S高度等高的支撑柱并调整好支柱间的相互位置，将F41P/S、F33C和F51P/S总组后的分段吊移到支撑柱上搁置平稳并采用木方塞紧垫实将之搁置，此时就可以吊装合拢F31P/S分段，待F31P/S定位并装焊后即考虑将F41P/S、F33C及F51P/S预组后的总段吊装上船台搭载。该总段的定位与分段总组时的方式一致，由于在总组阶段已经对型深及型宽进行了测量和调整，船台搭载定位时就显得很轻松。考虑总组时焊接应力的存在，需要注意的就是在两个预组段拆开吊装前需要将上述总段外板下端的防变形加强安装到位，为后续定位和装配减少工作量，节省时间。

5 合理总组搭载的重要性

船台总装是船舶建造的重要环节，也是船舶建造中各类计划制定的依据。船台吊装顺序制定的好与坏直接影响着船舶建造质量和建造周期。船台吊装顺序优化是实现资源的充分利用和合理配置，有效缩短船台周期的关键，实现优化对分段吊装最大化和成本最小化有着重要的意义[3]。

在提高年度造船吨位产量和提高综合效益的同时还能在最大程度上满足市场订单对公司硬件设施的要求。船舶的大小无非就是自身载重量的大小和船舶外形尺寸大小的区别，同类船舶载重量的加大意味着船舶自身的船长、型宽、型深等外形尺寸在变化，这样与船坞坞底的平底接面积也会随着尺寸的增大而增加。在船坞刚性条件基本满足的同时，船坞坞底承载能力也允许的条件下，就可以考虑小型船坞内建造大型船舶。

6 结论

笔者以176 000 t散货船首部区域总组优化为例，在不改变分段划分，不改变板材坡口开设等情况下，通过预总组搭载形式的调整，成功实现了小船坞里造大船的目标，希望可以给兄弟船厂以借鉴。

将一些新兴的吊装技术引入船厂已成为打造现代造船模式的必然选择之一，搭载技术的改变将可能有力推动船厂的建造速度，在保障生产安全、加强生产协作的同时，对提高生产效率有促进作用，能打破传统造船行业的种种弊端，从而提高经济效益并确保安全。

[1] 华乃导. 船体建造与修理工艺[M]. 北京: 人民交通出版社, 2002.

[2] 徐兆康. 船舶建造工艺学[M]. 北京: 人民交通出版社, 2000.

[3] 施克非. 船舶装配工[M]. 北京: 国防工业出版社, 2008.

Optimization of Bow Carry of 176 000 t Large Bulk Carrier

ZHENG Jun1, GU Wenjie2, ZHANG Linhong1

(1. Jiangsu New Century Shipbuilding Co., Ltd., Jiangsu Taizhou 214518, China; 2. Taizhou Kouan Shipbuilding Co., Ltd., Jiangsu Taizhou 225321, China)

Jiangsu New Century Shipbuilding Co., Ltd. has undertaken several 176 000 t bulk carriers. The vessel, from the block division to the principle process of the total set of carrying, is planned to build in the 300 000 t dock. Since there are many subsequent orders and the shipbuilding cycle is tight, it is considered to transfer parts of the construction to the small dock. But the lifting crane matching the small dock cannot meet the requirements of the original building process. By means of optimization of total group under the condition of the same block division, building large vessel in small dock becomes reality.

bulk carrier; carry; lifting crane; set of way; lifting

U671.4

A

10.14141/j.31-1981.2017.03.007

郑军（1976—），男，工程师，研究方向：船舶建造工艺、工法研究方面的设计。