青島永泰長榮
標(biāo)題: 基于半潛駁與機(jī)械牽引的船舶下水方式 [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時間: 2023-12-30 17:38
標(biāo)題: 基于半潛駁與機(jī)械牽引的船舶下水方式
本文介紹一種通過牽引絞車?yán)啤霛擇g配合完成船舶下水的方式。其主要流程:船舶在 水平船臺作業(yè)完成后換墩到移船小車上,通過絞車牽引移船小車沿軌道將船舶拉到半潛駁上,然后下沉
半潛駁使船舶上浮完成船舶下水。
關(guān)鍵詞:牽引絞車;半潛駁; 下水方式
Abstract:This paper introduces a method of launching a ship by means of traction winch and semi-submersible barge.The main processes are as follows:after the completion of the horizontal slipway operation,the ship changes the pier to the moving trolley,pulls the ship along the track to the semi-submersible barge by the winch,sinks the semi-submersible barge to float the ship to launch the ship.
Keywords:Traction winch;Semi-submersible barge;Launching method
1 前言
船舶下水是船舶建造過程的一個重要環(huán)節(jié)。本文 結(jié)合公司承接的船舶,介紹在平地船臺搭載后采用牽 引絞車、半潛駁完成移船下水的方式。
2 船舶下水方式
船舶下水方式主要有以下幾種:
(1)重力式下水
船舶在傾斜船臺上建造,當(dāng)建造到具備一定條件 后解除約束,船舶依靠自身重力實(shí)現(xiàn)下水。
(2)漂浮式下水
船舶在船塢內(nèi)建造,當(dāng)建造到具備一定條件后打 開塢門進(jìn)水使船舶上浮實(shí)現(xiàn)下水。
(3)機(jī)械式下水
采用下水牽引設(shè)備直接將船舶移入水中,或移到 下水升降平臺通過平臺下降實(shí)現(xiàn)下水。
機(jī)械式下水包括:起重機(jī)起吊下水;氣囊配合下水; 半潛駁配合下水等方式。
上述幾種下水方式中:
(1)重力式下水速度最快、后續(xù)投入的維護(hù)費(fèi)用 不高,是船廠較早選用的下水方式。但這種方式由于 受到航道寬度的限制,從而限制了船廠生產(chǎn)的規(guī)模;
(2)干塢漂浮式下水基本上不受航道限制且方式 安全。但干塢的建造成本和后期維護(hù)成本較高,主要
在中、大型船廠采用較多;
(3)機(jī)械式下水采用全套自動化頂升拉移設(shè)備可 提高下水速度,但相應(yīng)的投入也較多;如果采用牽引設(shè) 備配合移動設(shè)備下水則相對靈活,但下水準(zhǔn)備時間相對 較長;如果采用氣囊做為移動設(shè)備,則目前多數(shù)由專業(yè) 氣囊公司負(fù)責(zé),費(fèi)用增加且時間上也會受到影響。
通過對上述各種下水方式的對比,結(jié)合公司碼頭、 航道位置及資源、產(chǎn)品情況,最后決定采用牽引絞車、 移船小車、半潛駁三位一體配合的平地機(jī)械式下水方式。
3 設(shè)施設(shè)備
公司主要建造產(chǎn)品定位在64000 DWT散貨船及以 下規(guī)格的船型,據(jù)此配備相應(yīng)船臺、半潛駁、移船小 車等設(shè)施設(shè)備:
(1)船臺
下水最大重量設(shè)定為16000t, 主要包括船舶重量、 工裝重量;船臺有效搭載長度255m; 路軌地基單邊線 載荷75Vm; 設(shè)置兩條移船路軌。
(2)牽引絞車
船臺左右兩側(cè)各設(shè)置一臺額定拉力為75t 牽引絞 車作為下水拉移的動力,絞車統(tǒng)一由布置在船臺的集 控室操控;選用額定載荷為500t 的5餅滑輪組與絞 車配合實(shí)現(xiàn)需要的拉力;下水重量16000t 、靜摩擦 系數(shù)按0.04,所需牽引力為16000×0.04=640 t、單邊 為320t;5 餅滑輪組工作繩數(shù)為10股、效率取0.82, 絞車所需拉力為320Y(10*0.82)=39.0t;轉(zhuǎn)向滑輪兩個、 效率取0.96,實(shí)際拉力為39.0(0.96x0.96)=42.3t。75t 拉力滿足要求。
(3)軌道
沿船臺線載荷布置左右各1條固定式小車軌道, 軌道中心與船臺中心的距離為6m; 軌道選用標(biāo)準(zhǔn)重軌 QU70, 高120mm; 碼頭區(qū)域因有吊車,該區(qū)域的軌道 為可拆式;碼頭與半潛駁對接處在船進(jìn)駁過程中水平 高度存在小幅度的變化,此處預(yù)留一截活動式軌道, 其與碼頭和半潛駁上的軌道不焊接,如圖1所示。
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圖1 活動軌道示意圖
(4)移船小車
船體在船臺完成合攏后,由船臺墩位轉(zhuǎn)移到移船 小車上。小車設(shè)計(jì)載荷為150t, 縱向外形尺寸為1.6m, 每隔2m 布置一臺小車,在兩條100m 的軌道長度范 圍內(nèi)各布置50臺。
(5)半潛駁
公司原有的浮船塢,平時主要用于船舶修理。在 新船進(jìn)行下水作業(yè)時,在浮船塢上增加一段高約2.5m 的臨時可拆式下水滑道結(jié)構(gòu),改裝成半潛駁,舉力為 22000t,能滿足總長230m、型寬36m 以下的船舶下水。
(6)橫梁
船體首尾區(qū)域無法直接落到小車上,因此在首尾區(qū) 域需布置一定數(shù)量的橫梁,橫梁設(shè)計(jì)載荷為500t。橫梁
架在兩側(cè)的小車上,船體重量由橫梁傳遞到小車上。 (7)其它輔助設(shè)備
下水作業(yè)時在碼頭前沿設(shè)置全站儀,用以觀察移 船時浮船塢與船臺的直線度;另外,還配備有固定浮 船塢用的系泊設(shè)備、拖船等。
4 船舶下水的過程
4.1 技術(shù)工藝文件的準(zhǔn)備
船舶下水作業(yè)過程涉及的危險源比較多,因此船廠 在船舶下水之前項(xiàng)目組需編制一份《項(xiàng)目下水策劃書》 , 內(nèi)容包括:計(jì)劃、技術(shù)工藝要求、安全檢查等內(nèi)容;技 術(shù)部門需編寫《項(xiàng)目下水工藝》,內(nèi)容包括:下水方案 概述、下水條件、下水前準(zhǔn)備、船舶下水、應(yīng)急措施、 工具工裝需求等。其中,包含移船小車布置圖、牽引系 統(tǒng)布置圖及半潛駁系泊圖、穩(wěn)性計(jì)算書等附件:
(1)移船小車布置圖主要包括以下內(nèi)容:小車詳 細(xì)位置、各區(qū)域受力情況說明等。平行腫體區(qū)域,小 車通過墊木工裝可直接支撐船體,因此主要畫出小車 的數(shù)量及工裝墊木的鋪設(shè)細(xì)節(jié);首尾區(qū)域需通過下水 橫梁將船體的重量轉(zhuǎn)移到小車上,因此小車的位置需 按肋位明確標(biāo)記。
換墩步驟及注意事項(xiàng):移船前,船體整體重量將 從船臺支撐墩轉(zhuǎn)移到移船小車,因此對換墩的操作步 驟以及橫梁與小車、船體之間墊木鋪設(shè)節(jié)點(diǎn)等需明確 標(biāo)示,減少因此帶來的對船體的變形損害。
每輛小車左右兩邊設(shè)計(jì)有連接耳板,通過插銷將 工裝與耳板連接,實(shí)現(xiàn)縱向串聯(lián)(見圖2和圖3), 在首尾或重量集中區(qū)域視實(shí)際情況進(jìn)行局部加強(qiáng);左 右軌道小車橫向不做連接。
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圖2 移船小車縱向連接俯視圖
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圖4為移船小車布置圖局部截圖。
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圖4 移船小車布置圖局部截圖
(2)《牽引系統(tǒng)布置及半潛駁系泊圖》
主要包括以下內(nèi)容:牽引拉力計(jì)算;鋼絲繩選用、 滑輪組穿繩細(xì)節(jié);絞車、鋼絲繩、滑輪組在船臺的詳 細(xì)位置;半潛駁在碼頭的系泊布置;半潛駁軌道與碼 頭軌道對接詳圖等,如圖5所示。
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圖5 牽引絞車布置及半潛駁靠泊圖
(3)穩(wěn)性計(jì)算書
包括船舶下水進(jìn)駁和沉駁新船出駁階段兩部分 內(nèi)容。
下水進(jìn)駁階段,主要是半潛駁吃水計(jì)算、調(diào)載等 要求。下水作業(yè)需持續(xù)幾個小時,在這期間隨著下水 船舶逐步進(jìn)駁,重量也逐漸由船臺過渡到半潛駁,直 接導(dǎo)致吃水變化,并且潮汐同時也在變,故需依據(jù)船 舶重量轉(zhuǎn)移進(jìn)行調(diào)載計(jì)算,以保持與碼頭的水平對接;
沉駁新船出駁階段,主要是計(jì)算半潛駁的下沉深 度,必要時對船舶進(jìn)行壓載調(diào)平,以保證船舶順利從 半潛駁內(nèi)漂浮出駁。
新船進(jìn)駁和出駁時所需要的潮水高度也包含在計(jì) 算書中。計(jì)算依據(jù)為下水重量、空船重量及預(yù)估的漂 浮吃水、碼頭標(biāo)高、下水水域水深、沉駁水域水深等, 計(jì)算完成后通過查《潮汐表》確定最佳的下水時間段。
4.2下水操作過程
施工部門按項(xiàng)目策劃書、技術(shù)工藝文件的要求完 成船臺和半潛駁各種下水準(zhǔn)備工作后,項(xiàng)目組提前組
織各部門進(jìn)行下水前大檢查,下水當(dāng)天由下水總指揮 下令啟動下水作業(yè)。下水作業(yè)主要包括兩部分內(nèi)容: 移船進(jìn)駁;沉駁浮船。
(1)移船進(jìn)駁
包括列下幾個階段:①船舶整體在船臺上拉移; ②船舶半截在船臺、半截在半潛駁;③船舶整體在半 潛駁上拉移。
這一階段相對平穩(wěn),主要關(guān)注左右小車的同步性;
到了第二個階段,半潛駁與碼頭的水平度是重點(diǎn), 相應(yīng)作業(yè)就是船舶的調(diào)載,這個過程由調(diào)載人員密切 關(guān)注半潛駁的吃水和各壓載艙的排水情況,中間可臨 時性停止絞車?yán)疲?/div>
由第二階段過渡到第三個階段時,有一個危險控 制點(diǎn),即當(dāng)船舶全船重量由船臺轉(zhuǎn)移到半潛駁上的這 一瞬間。如果調(diào)載出現(xiàn)滯后,往往導(dǎo)致半潛駁迅速下沉, 從而帶來不安全因素,調(diào)載控制人員在這個點(diǎn)之前需 全面了解情況,及時做好準(zhǔn)備,控制船舶平穩(wěn)過渡到 駁上;
當(dāng)船舶全部進(jìn)駁后即進(jìn)入第三階段,主要是同步 拉移的控制和均衡調(diào)載,相對比較平穩(wěn)。完成第三個 階段后,第一部分工作也告完成,半潛駁承載著下水 船舶一起移駁到沉駁水域。
(2)沉駁浮船
半潛駁到達(dá)沉駁區(qū)域后,按所需要的潮高在規(guī)定 的時間段沉駁。受水深影響,個別下水船舶需進(jìn)行縱 傾調(diào)載,保證按預(yù)定的吃水起浮。沉駁之前安排人員 快速進(jìn)行外底板檢查,是否存在變形情況;之后按常 規(guī)船舶出駁流程操作。至此,下水作業(yè)完成(見圖6)。
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圖6船舶出駁
4.3 下水過程應(yīng)注意的問題