高性能车客渡船主机吊装方案研究与应用

摘 要：针对高性能车客渡船主机进舱吊装方案存在的弊端，文中研究设计了一种新型的吊装方案，该方案不仅可以安全高效完成主机进舱，且还可以将主机进舱时机延迟至最佳时间。该工艺方案已在多艘实船上应用，收到了较好的效果。

关键词：高性能车客渡船 主机 吊装方案

1.引言

高性能车客渡船是我公司重点打造的特色船舶之一，该系列船长度有50M/60M/73.6M不等，该系列船舶主要用于旅客、汽车近海运输、观光旅游等。

该系列船设计上均采用双体瘦长结构、V型横剖面，前伸型球艏等特殊设计，大大减少了船舶的航行阻力;主船体结构（主甲板以下部分）采用5-6mm的高强度薄板钢，上层建筑（主甲板以上部分）采用2-4mm铝合金;双体结构使甲板更宽大，水线面惯性矩更大，稳性更好;采用四机四桨双舵，大大增加了船舶的航向稳定性及回转性能，船舶的操纵性更加优异。因此，该系列船舶具有外形美观，重量轻，稳性好，航速快，载客量大，舒适性好，环保节能等优良特征。近年来，随着近岛游业务和岛屿开发的迅速发展，该系列船舶获得了广大船东的青睐与广阔的市场前景。船舶的实物及典型横截面如图1所示。

2.常规吊装方案及不足

该系列船舶首制船建造策划时，主机吊装按照传统的吊装模式组织推进，即在主机进舱孔上方上层建筑结构吊装搭载前，需先将主机吊装至机舱内，避免上层建筑搭载后主机无法进舱（见图1典型横截面图）。但按照常规的主机吊装方案，存在以下不足：

（1）占用资金时间长：该系列船主机采用进口产品，且价格昂贵，高达上百万/台，且进口产品都需要先付款，因此，主机回厂时间越早，占用资金时间就越长，不利于资金的流动。

（2）保护周期长、风险大：主机进舱后，机舱内仍有大量的交叉作业开展，如舱室冲砂与涂装、电缆及支架的安装与敷设、管系的安装、船体的火工矫正等大量工作需要施工，主机进舱比较早，主机的保护周期就比较长。此外，由于机舱内作业空间也比较狭小，交叉作业多，主机又属于贵重设备，主机被损坏的风险系数大，因此，对保护的要求特别高，保护成本也高。

（3）影响上层建筑施工：该系列船是车客渡船，主甲板是车辆放置区，客舱区位于主甲板上方的上层建筑，且从船头一直船尾，因此，按照传统的建造方案，在上层建筑吊装前，就需要主机等贵重设备要完成吊装进舱工作。但由于主机的订货、生产周期达到一般需要6个月，而主船体的成型基本上开工后4个月就完成，因此，对设备的订货周期提出了非常高的要求，且设备回厂时间一旦滞后，就会影响上层建筑的吊装与施工。

3.新吊装工艺方案

针对传统主机吊装工艺存在的弊端，研究提出了一种新的吊装工艺方案，该方案可实现不仅可以完成主机的吊装，且吊装时间不受上层建筑施工的影响。新的吊装工艺方案介绍如下所述：

客观条件介绍：

a）主机设备尺寸：长2.535m、宽1.277m、高1.368m，重量：2.91t;

b）主甲板同上层建筑之间的净空高度2.2m。

需要解决的问题：上层建筑吊装后，车间内的行车或码头吊机或汽车吊等均无法作业，因此，需要解决的问题是：如何将主机从主甲板精确移位至主机进舱工艺孔上方，并完成起吊进舱。

针对上述客观条件和需要解决的问题，研究提出了一种新的吊装工艺方法，新的吊装工艺主要两点工作介绍如下：

（1）设计制作专用门架工装。由于外部的吊机资源不能应用，只能通过其他人为方式提供动力。考虑到主机不足3吨，可以通过制作一个专用的工装门架，在门架上安装吊码，然后通过手拉葫芦对主机进行提升和下降，所设计的门架工装及使用示意图如图2所示。门架工装的设计时要重点考虑门架受力分析，吊码受力分析和船舶主机进舱口位置甲板受力。

（2）吊装工艺及顺序。

第一步：甲板划线，在甲板面上精确画出主机、门架工装、槽钢（用作门架行走的轨道）和坦克小车等的放置位置;

第二步：将槽钢、主机和门架工装依次通过吊机吊装至甲板面指定位置（门架四角下面放置有4台坦克小车，坦克小车放置在槽钢的槽内），并放置好;

第三步：通过钢丝绳、卸扣和手拉葫芦将主机和专用门架连接起来，确认连接完好后，将主机提升离开甲板面约300mm高;并通过绑带将主机和门架横梁绑扎固定，避免移动时前后左右晃动，影响稳性。

第四步：靠人工推动（或另设一套手拉葫芦牵引装置）将门架和主机一起缓慢、平稳移位至主机进舱工艺孔上方预定位置;

第五步：通过四台千斤顶同步将门架（连同主机）提升30-50mm后，抽出铺设的槽钢，

然后同步缓慢松开油顶，将门架放落在甲板面预定位置;

第六步：通过手拉葫芦，缓慢的将主机下降至主机座上。

第七步：主机放置稳固后，收拾好工装、工具等。

上述的吊装顺序如图3所示，现场作业图片如4所示。

（3）主要工装工具：

a）专用门架工装1个;

b）40a槽钢10m*2;

c）坦克小车4台;

d）千斤顶4台;

e）5T手拉葫芦4台;

f）绑带和卸扣等。

4.结论

经过几艘已建高性能车客渡船主机吊装实践证明，新的主机吊装工艺不仅有效解决了主机的吊装问题，而且安全高效，大大缩短了主机保護的时间和风险。该吊装方案也同样适用于同类型中小型船舶主机、发电机等设备的吊装。

【项目来源：广州市科技计划项目《高速无人多体船船型关键技术研究》，项目编号201802020012】

参考文献：

[1]黄浩.船体工艺手册[M].北京：国防工业出版社，2013.

[2]应长春.船体工艺技术[M].上海：上海交通大学出版社，2013.

[3]黄昌妙，孙德一等.25.8m全回转拖轮舵桨机安装工艺[J].广东造船.2017，第36卷.