VLOC 总组搭载方案优化
2020-02-24姜福良周天武庄广倾
姜福良 周天武 庄广倾
(广船国际总装部)
0 前言
VLOC(又称 Very Large Orecarrier 大型矿砂船),主要运输矿砂,煤炭,或者钢材,肥料、粮食等大宗散货船,载重吨在20 万载重吨以上大型船舶。我司南沙厂区从2010 年开始为中海建造23WT 系列VLOC,为FMG 公司建造26.1WT 系列VLOC,为百国山公司建造25WT、30WT 四个系列的VLOC。这四种系列的从分段划分和总组搭载建造方式,都存在一定差异,如何在今后能够快速搭载,缩短造船周期,是我们在本文讨论的重点。
1 四型系列船的船体概况
四型系列船分段、总段、总组总段数量
从表2 数据能够得到随着VLOC 载重吨的增加,分段从划分上都根据生产情况,数量有一定的增加。分段的总组总段情况,只有机舱区的总组总段、艏部的总组总段、上建的总组总段都不变。货舱区的变化最大,其中也是优化设计和优化总组,对船坞的快速搭载和生产周期都有很大的影响。
2 四型船整船的分段划分和对比
2.1 机舱区域的分段划分和总组总段对比
这四型船的机舱分段划分都大体相似,见图1,只有30 万吨船型存在不同,机舱XM001 分段多出来4 个片体,这4 个片体又是散吊,如图2 其阴影部分。4 个片体吊装利用600T 门吊散吊,每个分段需要0.5 天的周期,总共需要2 天周期。此外,外板位置还需要搭架1 天的时间才能正常作业。因此这个位置划分以及分段总组过程,考虑不周,不利于分段快速吊装和搭载。
2.2 货舱区域的分段划分和总组总段对比
2.2.1 底部段分段划分和总组对比
23WT 由于半宽为52.5m,其它三型船半宽为57m,较略短。总组合拢口分为B+D,大合拢口为D2X+D3X。后期三型船对其进行优化,B+D 合拢口位置实现进涂前总组,为PSPC 的实施创造了良好条件。
图1 机舱区域分段划分和总组总段对比
2.2.2 旁板分段划分和总组对比
以压载舱舱区域划分,23WT 旁板的划分,主要是S 段和Y 段,分段总组也是 S+Y。25WT、26.1WT、30WT 这三型船旁板的划分,主要是S 段,Y 段和U段。但是分段总组当中,25WT 由于U 段划分比较大,只有S+Y 组到一起,26.1WT 和30WT 型船则是S+Y+U 总组,见图3。
(1)23 万吨XS 分段地面总组优缺点
优点:
(1)整体分段总组的优势在于分段能够压载舱成环形正组;
(2)有利于分段翻身、分段吊装和分段精度的控制。
缺点是在分段搭架方面,成本较高,整个压载舱反顶区域需要搭满仓架,且在后期拆架过程中,周期较长。
表1 四型系列船的主尺度对比
表2 四型系列船的分段和总组总段对比
图2 货舱区域分段划分和总组总段对比
(2)25 万吨XS 分段地面总组优缺点
25 万吨XS 分段地面总组整体分段在总组划分变小,将环形U 划分出去,甲板单独进行总组。
优点:
(1)分段总组和搭载环境较好;
(2)XS 旁板段的下脚避开CM 点区域搭载上端口的搭架采用工装架码,有利于分段搭架,见图4。这两个优点在26.1WT 和30WT 都吸取了相关经验。
(3)XS 分段采用3 个分段总组,减少旁板搭载合拢口数;
(4)利于搭架,在地面阶段就可以提前进行补架,缩短生产准备时间。
缺点:
(1)分段总组的上下两个端口不利于精度控制,从现场施工的反应,总是出现上下分段大小口问题;
(2)分段吊装前,XS 段上端口需要大量保型材保型,分段吊装好之后,要组织劳动力拆除,因此浪费劳动力;
(3)由于压载舱区域搭载合拢口较其它船型多一个端面搭载,不利于PSPC 推进,且增加整舱打砂的风险;
(4)26.1WT 和30WTXS 分段地面总组优缺点26.1WT 和30WT 这两型船地面总组吸取了23 万吨和25 万吨的优缺点对其进行了优化,但是平直分段还是采用侧造的总组方式,本文认为这是不合理的。
图3 旁板分段划分和总组总段对比
图4 旁板分段CM 点位置对比
优点是由于靠艏部和靠艉部的XS 段的曲线较大,采用侧造式有利于安全。
缺点:
(1)平直XS 分段采用侧造这种形式,其压载舱脚手架搭设没有按照搭载脚手码设计布置,造成脚手架浪费;
(2)分段翻身需要双机进行翻身,影响生产周期;
(3)不利于地面阶段的PSPC 保推进工作。
因此在XS 分段划分中,本文更倾向于26.1 万吨和30 万吨的划分,分段地面总组阶段,对于曲线较大的XS 分段采用侧造式,平直的XS 分段则采用正造式建造。
2.2.3 甲板分段划分和总组对比
这四型船中,23WT 和26.1WT 两型船的XU 甲板分段划分相似,25WT 和30WT 两型船的XU 甲板划分方式相似。
第一种方式的优点:
(1)XU 分段有利于地面总组,便于分段吊装;
(2)舱口围理论上可提前至地面进行安装,但根据实际生产,舱口围都是在U 甲板吊装后才进行安装。
缺点:
(1)搭载阶段就是甲板反顶脚手架不能在地面提前预装,只能在分段吊装后补架,影响生产准备周期; (2)在货舱区域,甲板反顶作业,立体交叉作业较多,使安全工作强度加大。
图5 多型船U 甲板典型截面图
第二种方式的优点是搭载阶段的搭架工作量轻。缺点是U0 段作为嵌补段,吊装时间晚,不利于舱口围的安装。
本文认为,这两种XU 甲板的划分和总组,其优缺点非常明显,只能根据船东方的对舱口盖的需求,如果舱口盖尺寸小,例如23WT 和26.1WT,一个货舱需要两个舱口盖,就可以采用第一种划分和总组方式。舱口盖尺寸大,例如25WT 和30WT,一个货舱只需要一个舱口盖,就可以采用第二种方式。
3 结论
本文将广船国际南沙厂区10 年来建造过的VLOC,从分段划分和总组搭载阶段的优缺点进行对比和分析。根据公司“快速搭载,缩短造船周期”这一宗旨,得出下列结论:
(1)机舱和艏部分段划分和总组搭载比较成熟,30WT 的M201 等四个片体,可优化在XM001 总段在船舶组立阶段完成;
(2)旁板分段划分,可采用优化后的25WT、26.1WT 和30WT 的分段划分方案。其总组方式:曲线大的XS 段,可采用侧造形式;平直的XS 段,采用正造形式,减少生产准备和PSPC 保护的压力;
(3)U 甲板的划分,见图5。可根据船型要求(即舱口盖的形式),进行划分。