发明内容
本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足,提供一种科学合理的筑造工艺,能充分发挥造船设施潜能,大幅度提高船坞利用率,提高生产效率,缩短造船周期的船舶建造方法。
本发明采用“3+3建造法”,三条整船加三条半船,这样在船坞前部同时建造3条整船,相互间隔为1.2m,在船坞后部同时建造三条半船,相互间隔也为1.2m。
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种船舶建造方法,在船坞前部同时建造三艘整船,三艘整船相互间隔为1.2米,在船坞后部同时建造三艘艉半船,三艘艉半船相互间隔为1.2米,三艘整船合拢完毕后依次下水出坞,进行水下作业;三艘整船下水之后,将三艘艉半船移至船坞前部,保持间隔1.2米,此时,三艘艉半船进入三艘整船的建造阶段,同时在船坞后部进行新的三艘艉半船的建造。
具体建造方法如下
一、搭载技术路线
船舶间距在1.2米的情况下,实现搭载过程精度控制、有效展开施工面。
二、涂装技术路线
船舶间距在1.2米的情况下,完成船舶涂装油漆通风。
三、出坞、飘浮、移位技术路线
(一)出坞压载方案
船舶压载以大坞注水为界,划分为两大阶段进行,各阶段压载逐次进行。
第一阶段:当漂浮压载舱具备压水条件后,在大坞尚未注水时,便对船舶提前适度压载。
第二阶段:大坞注水后再完成后续压载。
具体实现为
1、大坞注水前,第一阶段压载
(1)、艉半船压载(此阶段艉半船压载便结束)
A、中间船10仅向No 5货舱压水,压载量约540-560T,压载时间约4.0-4.2h。
B、东船11向No 5货舱、No 6货舱压载,其中:No.5货舱压水约590-610T,压载时间约4.4-4.6h;No 6货舱压水约990-1100T,压载时间约4.9-5.1h。
C、西船12向No 5、No 6货舱压载,其中:No 5货舱压水约490-510T,压载时间约3.6-3.8h;该舱压载到位后将软管调往No 6货舱压载;No 6货舱压水约1120-1140T,压载时间约4.9-5.1h。
(2)、完整船压载(三船相同)
A、每一艘整船的NO 1货舱压水量控制在1150-1170吨,压载时间为6-8小时;
B、每一艘整船的NO 3货舱压水量控制在1020-1040吨,压载时间为6.3-6.5小时。
2、大坞注水后,第二阶段压载
(1)、大坞第一次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺3.3-3.5m;(2)船舶吃水约1.6m~1.72m。
坞室注水后,三艘整船第一次压载(三船相同)
A、每一艘整船的No 1货舱压水约740-760吨,压载时间约2.3-2.8小时。至此No 1货舱已压水1890-1930吨。
B、每一艘整船的NO 3货舱压水量控制在560-580吨,压载时间为2.0-2.3小时,此时,NO 3压水到位;若压水软管长度足够,可将软管移至No 1货舱压水。
(2)、大坞第二次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺4.0-4.2m;(2)船舶吃水约2.3m~2.42m,船起浮。
坞室注水后,三艘整船第二次压载(三船相同)
每一艘整船的NO 1货舱压水量控制在361-381吨,压载时间为0.6-0.8小时,此时,NO 1货舱已压水2251-2311吨。
(3)、大坞第三次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺4.4-4.6m;(2)船舶吃水约2.7m~2.82m;艉半船全部浮起,注意带缆控制船位。
坞室注水后,整船第三次压载
每一艘整船的NO 1货舱压水量控制在310-320吨,压载时间为0.5-0.7小时,此时,NO 1货舱已压水2561-2631吨。
(4)、大坞第四次注水
船舶压载全部结束后,大坞再次注水至水尺4.6-4.8米。
(5)、其他工作
A、船舶压载结束后,撤除压载软管。并为三艘艉半船配备调载泵。
B、完成船舶调平、绑扎、连接、防碰、带缆等漂浮出坞准备工作,等待漂浮时机,时机合适时,坞室再次注水,完整船起浮(注意带缆控制船位),开启坞门,拖轮牵引,实施出坞操作。
(二)飘浮防撞方案:
在建船舶坞内注水、小车牵引、拖轮拖带时防止出现相互间及与坞壁的激烈碰撞。
(三)出坞方案
1、确定出坞操作的气象、海况及水域要求
2、坞门启闭程序
当坞门启闭前各项准备工作完成,坞门处于良好状态时,现场指挥统一指令,各卷扬机等操作人员就位,按照“附图”示意及程序操作,将坞门20移位靠在坞口西侧岸边并系好缆绳,坞门20起浮、移位、复位操作具体程序:
(1)将各个缆绳按照图示位置布置到位;
(2)慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,同时慢慢收紧3#缆绳15、4#缆绳16、5#缆绳17、6#缆绳18,直到3#缆绳15、6#缆绳18失去作用;
(3)按照图示带上7#缆绳19,将6#缆绳18移到靠西岸坞门20上的缆桩;解弃3#缆绳15;
(4)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,同时慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19,慢慢将坞门20移出坞道口;
(5)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19;特别防止坞门20端壁与岸角向碰;
(6)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19;解弃6#缆绳18;
(7)将坞门20与码头上的保险缆系紧后,解弃1#缆绳13、2#缆绳14。
在坞内船出坞后,坞门20的复位,参照原移位的相反步骤进行动作。
三条整船出坞后,应立即清理坞门20在关闭位置的区域内坞底板淤泥和杂物,以保证坞门20安全、顺利复位关闭。此项工作应在坞门复位前结束。
坞门复位到达坞槛时,要调整坞门20的纵向位置并将坞门20贴紧坞槛,然后开启坞门20压载阀向坞门内注压载水使坞门平稳下沉。若坞门20发生向坞内方向的横倾,应利用临时压载物将之扶正或略向坞外横倾。
当坞门20下沉就位后,检查坞门20整体情况,然后关闭坞室注水直通阀及坞内侧向的压载阀,并开始向外排坞室内的水。
3、出坞操作程序
(1)完成坞室注水前的各项准备工作,将三只艉半船捆绑为一体,三只整船中的两只捆绑为一体,另一只待移,船与船之间安装有防碰靠垫;完成船上各系缆的缆桩和坞边引船小车的操作。
(2)当坞内水位满足坞门移位时,按照“坞门启闭程序”将坞门移位靠岸,待移船舶坞内移位采用一号绞缆机3牵引,一号引船小车1、二号引船小车2单边控制船位的方式进行;引船小车分布在船舯、艉部,其位置保持两根缆绳互相基本平行。
(3)控制船行速度,做到绞缆机收放缆与卷扬机、引船小车前行速度配合;船行至坞道口时采取防碰撞措施,控制船舶位移,防止船体与岸壁发生碰撞。
(4)当待移船舶的船艏抵达坞道口,一号绞缆机3失去牵引作用时,解弃牵引缆,一号拖轮4(牵引拖轮)在船艏带缆,引船继续前行,二号拖轮5(控制)同时在船艏部区域右舷带缆,控制船位,使之不能与岸壁或未动船相碰。
(5)当船舶长度的2/3移出坞门口时,三号拖轮6(控制)在船艉部区域右舷带缆,协同二号拖轮5共同控制船位。
(6)当一号引船小车1、二号引船小车2各自驶近运行终点时,及时解除引船小车与船舶之间的控制缆绳,一号引船小车1、二号引船小车2停止运行,两台引船小车解除控船缆后,移船作业由拖轮拖带实施。
(7)当第一艘船舶完全出坞后,解开第二、三艘船间的捆绑,将待移的第二艘船舶移动到第一艘船移动前的位置,然后按第一艘船的坞内移动方式,将船舶移至坞道口系缆,由拖轮牵引出坞。
(8)第二艘船完全出坞后,第三艘船在原系泊岸处,按第一艘船的坞内移动方式,通过三号引船小车7、四号引船小车8及二号绞缆机9与一号拖轮4、二号拖轮5、三号拖轮6移至坞道口,系缆,由拖轮牵引出坞。
(9)当第三艘船舶完全出坞后,在拖轮的控制下,在附近海域适当位置停泊,待坞门复位后,再将船移至土地码头东岸停靠,系泊。
(四)三条半船移位落墩
1、三条半船移位采取整体移动的方案,三船通过船缆联接,整体通过引船小车拖动,整体前移至指定位置。
2、三条半船落墩定位
坞岸设置固定定位装置,坞底设置飘浮定位装置,测量并固定三条半船位置。
3、半船减载与大坞排水相结合,实现三条半船精确落墩。
本发明的一种船舶建造方法,采用“3+3建造法”,三条整船加三条半船,这样在船坞前部同时建造3条整船,相互间隔为1.2m,在船坞后部同时建造三条半船,相互间隔仍为1.2m,最大限度地利用船坞资源,提高船坞的利用率,缩短坞内造船周期,以大坞搭载为中心,连续总装造船,实现了船舶建造方法的重大创新,开创了在这一领域的先河。
具体实施方式
以下参考附图1-14给出本发明具体实施方式,对本发明的构成做进一步说明。
实施例1
本实施例一种船舶建造方法,技术路线
一、搭载技术路线
船舶间距1.2米的情况下,确定搭载过程中的精度控制和如何有效展开施工面。
1.1提高分段的制作质量,提高控制的量级,对船体间距小的平面分段实行无余量制作,无余量搭载。
1.2提高吊装时的精度控制,特别是对部分吊装部位特殊的高难度分段,研究制定吊装方案,精确实施。
1.3采取吊蓝施工等方式,解决间距小情况下工作面不利展开问题。
二、涂装技术路线
“3+3船舶建造法”中需要船舶涂装在小间距施工。
2.1完成在1.2米间距情况下,涂装油漆通风。
2.1.1根据不同气候条件,采用风机通风、暖风机提温等保障措施,小间距情况下油漆涂装取得同样理想的性能和效果。
2.1.2船舷油漆采用吊蓝方式施工,通过提高工效,实现同部位均衡涂装。
2.1.3采用多批次、小面积涂装施工方法,使涂装通风因素影响降到最低。
2.1.4适当延长涂装油漆的风干时间,保证涂装效果。
2.2完成在1.2米间距情况下,船舶间涂装油漆相互影响因素的排除。
2.2.1分区域、分时间段进行施工,避免相互影响。
2.2.2满足节点计划的情况下,修正技术照规格书,科学合理安排涂装次序,避免相互间的影响。
2.2.3施工过程中,使用适当材料对工作成果进行保护,既避免相互影响,又防止后续施工项目对已涂装工程造成破坏。
三、出坞、飘浮、移位技术路线
(一)出坞压载方案
实现在建船舶的水平飘浮,保证在建船舶小间距情况下不发生相互间及与坞边的碰撞,不发生坞墩倾倒影响后半船落墩等情况。
为保证平衡压载并缩短压载时间,船舶压载以大坞注水为界线,划分为两大阶段进行,各阶段压载逐次进行。
(1)第一阶段:当漂浮压载舱具备压水条件后,在大坞尚未注水时,便对船舶提前适度压载。
(2)第二阶段:大坞注水后再完成后续压载。
压载泵为额定排量1200m3/h,扬程16.2m,两台。利用大坞廊道海水管线再配以软管向船舶压海水。
1、大坞注水前,第一阶段压载
(1)、艉半船压载(此阶段艉半船压载便结束)
A、中间船10仅向No 5货舱压水,压载量约540-560T,压载时间约4.0-4.2h。
B、东船11向No 5货舱、No 6货舱压载,其中:No 5货舱压水约590-610T,压载时间约4.4-4.6h;No 6货舱压水约990-1100T,压载时间约4.9-5.1h。
C、西船12向No 5、No 6货舱压载,其中:No 5货舱压水约490-510T,压载时间约3.6-3.8h;该舱压载到位后将软管调往No 6货舱压载;No 6货舱压水约1120-1140T,压载时间约4.9-5.1h。
D、各艉半船压载管配备如表一: 表一
(2)、完整船压载(三船相同)
A、每一艘整船的NO 1货舱压水量控制在1150-1170吨,压载时间为6-8小时;
B、每一艘整船的NO 3货舱压水量控制在1020-1040吨,压载时间为6.3-6.5小时。
C、完整船每船配备压载管如表二: 表二
压载位置 |
No 1货舱 |
No 3货舱 |
压载管数量 |
2 |
2 |
2、大坞注水后,第二阶段压载
(1)、大坞第一次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺3.3-3.5m;(2)船舶吃水约1.6m~1.72m。
坞室注水后,三艘整船第一次压载(三船相同)
A、每一艘整船的No 1货舱压水约740-760吨,压载时间约2.3-2.8小时。至此No 1货舱已压水1890-1930吨。
B、每一艘整船的NO 3货舱压水量控制在560-580吨,压载时间为2.0-2.3小时,此时,NO 3压水到位;若压水软管长度足够,可将软管移至No 1货舱压水。
(2)、大坞第二次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺4.0-4.2m;(2)船舶吃水约2.3m~2.42m,船起浮。
坞室注水后,三艘整船第二次压载(三船相同)
每一艘整船的NO 1货舱压水量控制在361-381吨,压载时间为0.6-0.8小时,此时,NO 1货舱已压水2251-2311吨。
(3)、大坞第三次注水
坞内注水:(1)坞内水深至水尺4.4-4.6m;(2)船舶吃水约2.7m~2.82m;艉半船全部浮起,注意带缆控制船位。
坞室注水后,整船第三次压载
NO 1货舱压水量控制在310-320吨,压载时间为0.5-0.7小时,此时,NO 1货舱已压水2561-2631吨。
(4)、大坞第四次注水
船舶压载全部结束后,大坞再次注水至水尺4.6-4.8米。
(5)、其他工作
A、船舶压载结束后,撤除压载软管。
并为三艘艉半船配备调载泵。调载泵排量为100m3/h,扬程不小于22m。每船配备如下:
B、完成船舶调平、绑扎、连接、防碰、带缆等漂浮出坞准备工作,等待漂浮时机,时机合适时,坞室再次注水,完整船起浮(注意带缆控制船位),开启坞门,拖轮牵引,实施出坞操作。
(二)飘浮防撞方案
在建船舶坞内注水、小车牵引、拖轮拖带时防止出现相互间及与坞壁的激烈碰撞是飘浮出坞的关键,也决定着“3+3船舶建造法”的成功与否。
1、根据船体各部位在各阶段的受力变化,在船舶外舷和坞壁等部位设置靠球、护舷等固定防撞设施;并辅以人工手持碰球,根据现场情况保护船舶。
2、根据飘浮、拖带等不同状态要求,在船舶间实施帮扎固定,保持船舶相对位置的固定,避免碰撞。
3、根据飘浮、拖带等不同状态要求,分别在不同部位使用船缆和钢丝缆固定,实现可控移位,防止碰撞。
(三)出坞方案
研究在建船只与坞壁、三船之间1.2米的超小间距情况下的出坞作业的气象、海况、水域、单边牵引、小车牵引、驱动绞车使用、拖轮拖带等具体操作细节,制定船出坞工艺。
1、出坞操作的气象、海况及水域要求
1.1风力不大于5级。
1.2通常情况下,对潮高没有要求。
1.3坞门操作区域海图水深大于7.5m。
1.4移船作业区及泊船码头海图水深大于6.0m。
1.5要求对图示海域进行系统测深,并清除海底障碍。
2、坞门启闭程序
2.1准备工作:
2.1.1将坞门外、坞底板区域淤泥及杂物清除。
2.1.2坞门供电、电控、照明系统、注水、排水及压载系统处完好状态。
2.1.3大坞泵房相关设备和系统处于完好状态。
2.1.4牵引坞门绞车、牵引索具处于完好工作状态。
2.1.5坞门临时调整压载物布置到位。
2.1.6艉半船及整船压载工作结束,处于可起浮状态。
2.2坞门起浮、移位、复位操作程序:
2.2.1坞门起浮一般在落潮区间进行。
2.2.2操作前3小时向坞内注水。
2.2.3坞内船舶开始起浮后,缆绳维护人员分组随时调整缆绳松紧状态,避免船舶之间发生碰撞。其中:三艘艉半船连接成为一个作业整体,应基本保持在原位置浮起,浮起后系缆、固船;三艘整船,按其出坞顺序,分别系靠坞东西岸。
2.2.4坞门起浮选在坞内水位与大海水位基本接近一致时进行,准确估算坞门压载水排出所需要时间,使坞门按时起浮。
2.2.5在坞门压载水即将排完和坞门上浮过程中,观察坞门上浮动态,如出现坞门纵、横倾过大迹象时,应调整各舱的排水速度,或以压载物调整。
2.2.6在坞门全部起浮和其轻载吃水达到规定水线时,关闭排水泵并调整控制坞门以避免与坞墙直接碰撞。
2.2.7当坞门处于良好状态时,由现场指挥统一指令,各卷扬机等操作人员就位,按照“附图”示意及程序操作,将坞门移位靠在坞口西侧岸边并系好缆绳,具体程序是:
(1)将各个缆绳按照图示位置布置到位;
(2)慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,同时慢慢收紧3#缆绳15、4#缆绳16、5#缆绳17、6#缆绳18,直到3#缆绳15、6#缆绳18失去作用;
(3)按照图示带上7#缆绳19,将6#缆绳18移到靠西岸坞门20上的缆桩。解弃3#缆绳15;
(4)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,同时慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19,慢慢将坞门20移出坞道口;
(5)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19;特别防止坞门20端壁与岸角向碰;
(6)继续慢慢放松1#缆绳13、2#缆绳14,慢慢收紧4#缆绳16、5#缆绳17、7#缆绳19;解弃6#缆绳18;
(7)将坞门20与码头上的保险缆系紧后,解弃1#缆绳13、2#缆绳14。
2.2.8在坞内船出坞后,坞门的复位,参照原移位的相反步骤进行动作。
2.2.9三条整船出坞后,应立即清理坞门在关闭位置的区域内坞底板淤泥和杂物,以保证坞门安全、顺利复位关闭。此项工作应在坞门复位前结束。
2.2.10坞门复位到达坞槛时,要调整坞门的纵向位置并将坞门贴紧坞槛,然后开启坞门压载阀向坞门内注压载水使坞门平稳下沉。若坞门发生向坞内方向的横倾,应利用临时压载物将之扶正或略向坞外横倾。
2.2.11当坞门下沉就位后,检查坞门整体情况,然后关闭坞室注水直通阀及坞内侧向的压载阀,并开始向外排坞室内的水。
3、出坞操作程序
3.1坞室注水前的准备工作:
3.1.1坞室注水前必完工事结束和确认。
3.1.2木墩与水泥墩的有效连接并检查确认,防止出现漂浮,损伤后半船移位落墩。
3.1.3船上系泊设施安装到位,安全可靠。
3.1.4坞门操作系统和大坞排水系统满足要求。
3.1.5坞室东西坞壁上的防碰护垫完整安装到位。
3.1.6坞底、廊道可能影响船舶安全出坞的障碍物清除出坞。
3.1.7艉半船、整船捆绑、连接,船与船之间防碰靠垫安装到位。三条艉半船捆绑为一个整体;三条完整船中的两条捆为一个整体。并进行风向研究,根据不同出坞时间确定具体方式。
另外,船间防碰靠垫要求按如下设置:
(1)船舷外板之间,按高低两排布置。
(2)船楼驾驶室外侧延伸部分的端部,也须做防碰保护。
3.1.8船上作业通道畅通,超出船宽物件清除,可能移动物固定。
3.1.9移船装置、卷扬机性能试验保证运行有效,缆绳系泊到位。
3.1.10船坞两侧影响出坞作业的物件清除,保持作业通道畅通的确认。
3.1.11拖轮及引水员安全操船程序确认。
3.2坞内船舶起浮和船舶出坞移船操作程序:
3.2.1将三只艉半船捆绑为一体,三只整船中的两只捆绑为一体,另一只待移,船与船之间安装有防碰靠垫;完成船上各系缆的缆桩和坞边引船小车的操作。
3.2.2当坞内水位满足坞门移位时,按照“坞门启闭程序”将坞门移位靠岸,待移船舶坞内移位采用一号绞缆机3牵引,一号引船小车1、二号引船小车2单边控制船位的方式进行;引船小车分布在船舯、艉部,其位置保持两根缆绳互相基本平行。
3.2.3控制船行速度,做到绞缆机收放缆与卷扬机、引船小车前行速度配合;船行至坞道口时采取防碰撞措施,控制船舶位移,防止船体与岸壁发生碰撞。
3.2.4当待移船舶的船艏抵达坞道口,一号绞缆机3失去牵引作用时,解弃牵引缆,一号拖轮4(牵引拖轮)在船艏带缆,引船继续前行,二号拖轮5(控制)同时在船艏部区域右舷带缆,控制船位,使之不能与岸壁或未动船相碰。
3.2.5当船舶长度的2/3移出坞门口时,三号拖轮6(控制)在船艉部区域右舷带缆,协同二号拖轮5共同控制船位。
3.2.6当一号引船小车1、二号引船小车2各自驶近运行终点时,及时解除引船小车与船舶之间的控制缆绳,一号引船小车1、二号引船小车2停止运行,两台引船小车解除控船缆后,移船作业由拖轮拖带实施。
3.2.7当第一艘船舶完全出坞后,解开第二、三艘船间的捆绑,将待移的第二艘船舶移动到第一艘船移动前的位置,然后按第一艘船的坞内移动方式,将船舶移至坞道口系缆,由拖轮牵引出坞。
3.2.8第二艘船完全出坞后,第三艘船在原系泊岸处,按第一艘船的坞内移动方式,通过三号引船小车7、四号引船小车8及二号绞缆机9与一号拖轮4、二号拖轮5、三号拖轮6移至坞道口,系缆,由拖轮牵引出坞。
3.2.9当第三艘船舶完全出坞后,在拖轮的控制下,在附近海域适当位置停泊,待坞门复位后,再将船移至土地码头东岸停靠,系泊。
(四)三条半船移位落墩
3.4.1三条半船移位采取整体移动的方案,三船通过船缆联接,整体通过引船小车拖动,整体前移至指定位置。
3.4.2三条半船落墩定位
3.4.2.1坞岸设置固定定位装置。
3.4.2.2坞底设置飘浮定位装置。
3.4.2.3测量并固定三条半船位置。
3.4.3半船减载与大坞排水相结合,实现三条半船精确落墩。
本实施例的船舶建造方法,成功地解决了船舶间1.2米超小间距下的搭载、涂装、飘浮、出坞、移位等技术难题,适用于75000DWT吨位等级的巴拿马型散货船在我公司30万吨级干船坞内的批量建造。将三条整船和三条半船同时在船坞建造,在三条整船合拢完毕之后,成功实现75200DWT大型船舶的“三船同时出坞”,同时下水,然后进行水下作业;三条整船下水之后,将三条半船移至船坞前部,保持间隔1.2m,然后将三条半船进入三条整船的建造阶段;同时在船坞后部进行新的三条半船的建造。
与传统的“2+2船舶建造法”相比较,按照“3+3船舶建造法”,最大限度地利用了船坞资源,建造该型船舶的能力大大提升,同一坞期建造船舶数量从2整2半提高到3整3半,船坞施工面提高50%。按照4个月开一次坞门计算,全年坞内建造船舶从6条整船2条半船增加至9条整船3条半船,坞内船舶建造吨位从526400载重吨达到789600载重吨,增加263200载重吨,产量提高50%,如果进一步提高坞内施工效率,缩短坞内建造周期,可达到3个月开一次坞门的目标,全年坞内建造船舶可达到12条整船3条半船,单坞年产量为1015200载重吨。