船坞坞门启闭工艺

杜林平，蔡长岳，陈传锦

(福建省马尾造船股份有限公司，福建 福州 350000)

技术交流

船坞坞门启闭工艺

杜林平，蔡长岳，陈传锦

(福建省马尾造船股份有限公司，福建 福州 350000)

文章介绍了浮箱式船坞坞门拖轮拖带坞门启闭工艺和电动绞盘机牵引坞门启闭工艺的基本情况。根据坞门电动绞盘机牵引启闭操作的基本流程，结合马尾船政船坞工程的实际情况，详细介绍利用电动绞盘机启闭坞门的工艺方案。最后，对比拖轮拖带坞门启闭工艺和电动绞盘机牵引坞门启闭工艺的特点，分析2种启闭工艺的经济效益。

船坞坞门；拖轮拖带；电动绞盘机牵引启闭；工艺；经济效益

浮箱式坞门是大型船坞造船设施的关键挡水设备[1],坞门的完整性、可靠性和耐久性直接影响到坞室修造船[2]生产效率,尤其是在潮流和风向的影响下，至少需要2艘大功率拖轮才能实现坞门拖轮拖带和定位安全作业。同时，坞门启闭的功效直接影响到整个船坞的运行性能,决定着船舶出坞效率的高低，尤其是处于涨落潮潮差大、退潮速度快区域的船舶出坞。

据了解，目前国内外大部分浮箱式船坞坞门均采用拖轮拖带式开启和关闭，本文结合马尾船政船坞工程实例详细阐述采用电动绞盘机牵引的方式进行浮箱式坞门开启[3]和关闭的工艺方案。

1 坞门启闭工艺

1.1 拖轮拖带启闭工艺

拖轮是船舶出坞时坞门启闭的常用设施，具有操作简便、快捷等特点，但其作业耗能较高，控制精度低，安全性能不高。

拖轮拖带坞门启闭时需要配备1艘拖轮、缆绳若干、碰垫、2台电动绞盘机等设备。

拖轮拖带开启坞门工艺流程：排干坞门压载水，坞门处于漂浮状态，再通过拖轮带缆，拖带坞门离开坞口进行靠泊其他位置，坞门系缆，拖轮驶离。

拖轮拖带关闭坞门工艺流程：拖轮带缆，坞门解缆，拖轮拖带并定位靠泊，电动绞盘机绞缆定位，坞门打压载水直至坞门座底。

据了解我国目前大部分的浮箱式坞门启闭均采用拖轮拖带的工艺型式。

1.2 电动绞盘机牵引启闭工艺

电动绞盘机牵引坞门启闭工艺是在船坞坞口区域的不同位置上设置电动绞盘机，利用电动绞盘机绞缆拉动坞门进行启闭。该种启闭工艺操作过程牵引力均匀，操作简便、安全，坞门靠泊、起运时定位准确，不会造成冲击坞门、突堤码头、护岸、坞口花岗岩结构等。

整套启闭系统仅包括若干台电动绞盘机、缆绳若干即可。坞门启闭过程只需要进行岸上操作电动绞盘机绞缆和电动绞盘机协调操作，即可完成坞门的开启和关闭作业。

2 电动绞盘机启闭工艺设计

2.1 电动绞盘机牵引启闭工程实例——马尾船政船坞工程

马尾船政船坞工程的浮箱式坞门主尺度84.6 m×9.6 m×13.6 m，空载吃水6.5 m。坞门槛标高-7.6 m，坞门槽标高-8.6 m。工程共配备5台电动绞盘机供坞门启闭操作时使用，分别在坞墩顶、水泵房顶、突堤码头端头、护岸拐角、护岸前沿端部位置分别设置200 kN牵引力的电动绞盘机。

2.2 电动绞盘机牵引启闭工艺设计

2.2.1 电动绞盘机牵引启闭工艺方案

本工程工艺方案布置见图1。

2.2.2 电动绞盘机牵引启闭工艺说明

1)电动绞盘机、导缆柱的选型和布置。考虑到绞缆过程中拉力的大小和方向在不断的变化，本工艺方案选用立式电动绞盘机(额定拉力400 kN，三级传动特性)，导缆器选用四滚柱导缆器以便适用不同方向导缆，同时电动绞盘机和导览器均设置在便于绞缆操作位置(控制绞缆仰角和距离)。

图1 工艺方案布置图

2)操作台布置。操作台布置于离开绞缆方向的位置，同时离开电动绞盘机4～5 m，一方面便于观察坞门浮运状态，另一方面防止脱缆或断缆时缆绳打击操作人员。

3)坞门启闭过程具体详见图2、图3。坞门启闭过程还需结合坞门压载确定起运时的坞门吃水。

图2 坞门关闭过程示意图

图3 坞门开启过程示意图

2.3 电动绞盘机牵引坞门启闭工艺与拖轮拖带坞门启闭工艺对比

电动绞盘机牵引坞门启闭工艺的突出特点是坞门浮运过程操作简便、定位准确，无需拖轮协助，节省能耗和成本。另外，电动绞盘机牵引过程拉力均匀，可以防止意外碰撞损坏。同时，不使用拖轮能减轻海域的污染。2种工艺方案对比，见表1。

表1 2种工艺方案对比

3 经济效益分析

以马尾船政船坞工程为例，对电动绞盘机牵引坞门启闭工艺与拖轮拖带坞门启闭工艺进行1次、1年、3年、5年、10年的经济效益初步分析，运营至第3年时，拖轮拖带启闭坞门工艺成本接近电动绞盘机牵引坞门启闭工艺1次投入成本，第5年至第10年，2种工艺方案成本差距显著。其结果见表2。

表2 坞门启闭运营费用

4 结束语

电动绞盘机牵引坞门启闭工艺在浮箱式船坞坞门启闭中的应用，将在降低运营成本、操作安全性等方面体现明显优势，尤其从长期运营成本方面更能体现其巨大的潜在优势。

电动绞盘机牵引坞门启闭技术在船坞新建、改造工程中的应用，是坞修设施的改造工程技术的创新，可供其他区域的船坞工艺平面规划借鉴[4-8]。

[1] 孙云亮.港池坞门的建造方案及合拢工艺[J].中国修船.2010,23(3):37-40.

[2] 孟昭源.我国大中型干船坞工艺现状及存在问题[J].水运工程,1983(7):17-22.

[3] 唐勇.沪通长江大桥万吨及钢沉井浮运出坞施工关键技术[J].世界桥梁,2015(6):6-10.

[4] 朱延超.船厂规划设计的几个关键要素分析[J].中国水运,2012,12(9):22-23.

[5]吴志勇.长兴造船厂生产流程优化研究[D].大连：大连理工大学,2008.

[6] 李宝忠,船厂布局优化研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2008.

[7] 辛磊.基于港口规划建设的船厂建模研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学,2012.

[8] 王洪建.新港船厂生产流程再造研究[D].天津：天津大学，2003.

Brief introduction is given of floating dock gate opening and closing by hoisting with tugboat or towing with winch traction process.According to the basic process of traction winch gate opening and closing operation,combined with the actual situation of Mawei Shipyard Dock Project,the use is introduced in detail of a closed door opening process of dock.Finally,comparison is made between hoisting with tugboat and towing winch traction on their characteristics of the opening and closing process，the two kinds of economic benefits are analyzed as well.

dock gate;towing winch traction;hoist;technology;economic benefits

杜林平(1985-)，男，福建福鼎人，工程师，硕士，主要从事工程管理工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.04.001

2017-02-28