船体建造流程(6)船台(船坞)总装和船舶下水知识交流
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船体建造流程(6)船台(船坞)总装和船舶下水
6船台(船坞)总装。船舶总装主要指的是船体总装,即在船体结构经过预装配形成的分段或总段之后在船台(船坞)完成整个船体装配(也有下水之后再吊装上建的)的工艺阶段。船台(船坞)总装也可称之为大合拢、搭载,它对保证船舶建造质量,缩短船舶建造周期有着很大的影响。一般而言,由于军舰的设备较多,其船台(船坞)周期相比民船会长很多。一个船厂的船台(船坞)数量是有限的,船台(船坞)周期越短,船厂造出的船就越多,因此船台(船坞)周期是表明一个船厂先进性的很重要的指标。一个很明显的例子就是印度的国产航母蓝天卫士号,目前已经两次下水,而且第二次下水的船舶完整性还是很差,这表明船台(船坞)周期拖期太长了(否则不会给别的船腾地方),说明印度的船舶制造业距离世界先进水平还是有较大差距的。目前日韩的船台船坞)周期较短,相对而言,我国的产品船台周期会较长一些。
船台(船坞)应具有坚实的地基,并设置靠近水域的地方,以便于船舶下水。常见的船台(船坞)类型有:
纵向倾斜船台。纵向倾斜船台是一种船台平面与水平面呈一定角度,倾斜度通常取1/24-1/14.纵向倾斜船台的地基由钢筋混凝土结构构成,沿船台两侧设置平行的起重机轨道,配
备起重能力较大的龙门吊。这种船台的优点是投资小;占地面积小,利用率高;维护费用低,船舶建造与下水在同一位置,建造场地比较紧凑,一般不需移船,因而不设专门的移船装置。缺点是装配、检验不便(有斜度);起重高度要求高;劳动条件差;下水对水域宽度有一定要求。纵向倾斜船台通常与纵向涂油、钢珠滑道结合使用。
沪东的8万吨纵向倾斜船台(沪东有拥有360米×92米干船坞一座,配备二台700吨龙门吊;12万吨级和8万吨级船台各1座,2万吨级船台2座)
水平船台。水平船台就是船台基面与水平面平行的船台,地基上铺设供船台小车移动的钢轨。水平船台可以分为室内和室外两种。优点是装配、检验方便;下水安全;分(总)段可利用船台小车移位;能并列多个船位,可以双向使用,能下水也能上排。缺点是投资大;占地面积大;建造尺度、下水重量的限制较大;维护费用高。水平船台通常与机械化滑道、升船机、浮船坞等下水设施结合使用。
Hp长洲厂区的室内水平船台,可以并列多个船位建造(一
般是4个),由于该室内船台的大小被限制,只能建造3万吨以下的船舶,部分船只的上层建筑只能下水之后再吊装,起重能力也被限制(配备的是行车而不是龙门吊),基本无法采用总段建造,船台周期相对较长,不过主要的产品是特种船舶,影响会相对小一些。
造船坞。是低于水面、在端部设有闸门、在闸门关闭后能将水排干以从事船舶修造的水工建筑物。它具有水平船台的一些优点,船舶也是呈水平状态建造,而且由于建造船舶的坞底低于地平面,降低了分(总)段的起吊高度,可配置大型龙门吊,下水方式简单,适合建造大型船舶。但船坞的初步投资大。
国外早期的船坞。国内近代早期的船坞有柯拜船坞(hp的起源,现已不用,已经成为池塘)、旅顺大坞(辽南的起源,现在依然在用),没有找到图,不过和这个国外的是类似的。
沪东的船坞
纽波特纽斯造船厂的船坞(福特下水的照片)
船台(船坞)上常用的工艺装备有:高度标杆、脚手架(或者作业台)、墩木、移船设备(水平船台的船台小车和路轨)等等。
船台(坞)建造方法。由于产品对象和船厂的生产条件各不相同,船台建造方式也多种多样,它们都是根据船舶结构特点和船厂生产条件,按照有利于平衡生产负荷、提高效率、缩短造船周期和改善劳动条件等原则确定的。比如说同样一条七万六散货,一家船厂可能生产条件好,采用总段建造;另一家船厂可能生产条件差一些,采用分段建造。下面简介一些常用的建造方法。
单船建造
总段建造法。把总段做为船体总装单元的建造方法。由于总段较大、刚性好,并有较完整的空间,可以减小船台工作量和焊接变形,同时总段的预舾装程度较高,并可提前进行密性试验,不过对船厂的起重运输能力要求较高。首先将船的基准总段(一般为船体中部或靠近中部的总段)运输到船台(船坞)固定,然后依次吊装前后的相邻总段,当两个总段的对接缝结束后,即可进行该处的舾装工作。
总段建造示意图,序号为搭载顺序,对于一般货船该图少了上层建筑。
塔式建造法。建造时以中部偏后的某一底部分段为基准分段(对于中机型船舶,也可取机舱分段),由此向前后左右,自下而上依次吊装分段。在建造过程中所形成的的安装区始终保持下宽上窄的宝塔形状,故称塔式建造法。塔式建造法安装方法简便,有利于扩大施工面和缩短船台(船坞)周期。但焊接变形不容易控制,完工后首尾上翘较大(可以通过加放反变形来缓解)。
岛式建造法。两个或两个以上基准分段同时进行船体总装的建造方法。就是将船体划分成2-3个建造区域(简称岛),每个岛选择一个基准分段,按照塔式建造法的施工方法同时建造,岛与岛之间用嵌补分段连接起来。划分成2个建造区域的称为两岛式建造法,划分成3个建造区域的称为三岛式建造法。这种建造法能充分利用船台(船坞)面积,扩大施工面,缩短船台周期,而且其建造区长度较塔式建造法短,船体刚性大,焊接总变形比塔式小,但是嵌补分段的定位作业比较复杂。
水平建造法。在船台上先将船底分段装焊完毕,再向上逐层装焊直至形成船体的造船方法。优点是船体分段吊装时,初期投入物量较多,从而使整个船台建造周期中吊装负荷比较均匀,有利于机舱区的扩大舾装。缺点是船台周期较长、焊接变形较大,适于船台散装件较多的船舶。
两段建造法。也称为两段建造水上合拢法或坞内合拢法。它是将船体分为两段,在船台或者船坞内分别建成,在水下或坞内(也可以是浮船坞、大型驳船)合拢成整个船体的建造方法。该方法可利用小的船台建造更大的船,当两段分别作业时,可缩短船台周期,但在水上合拢需要建造庞大的隔水装置。
批量船建造
串联建造法。在船台(船坞)尾端建造第一艘船舶的同时,就在船台首端建造第二艘船的首部,待第一艘船下水后,将第二艘船的尾部移至船台尾端,继续吊装其它分段形成整船体,与此同时,在船台首端建造第三艘船的尾部,依次类推。这种形式能大大提高船台利用率,对改善生产管理,均衡生产节奏具有许多优势。但是船台(船坞)长度大于船舶建造的长度时才能采用,且在倾斜船台上采用此法时还必须配备移船设备。因此适用于批量建造船舶,对于批量建造尾机型