船舶采用氣囊下水方式的優(yōu)越性

jimosea

舶氣囊下水技術近三十年來持續(xù)不斷的發(fā)展，證實它是一項非常有前瞻性的技術，受到船廠、船東和業(yè)界的普遍歡迎。它與現(xiàn)有的滑道、軌道和船塢下水技術相比，具有無與倫比的優(yōu)越性。

3.1 對場地的要求不高，船廠大大節(jié)省基本建設投資費用
　　　船舶氣囊下水的最大優(yōu)點就是對下水場地的要求不高，大大節(jié)約了船廠的初始投資成本，并且加速了船廠從建廠到投產(chǎn)的周期。
　　　對于中小型船舶來說，實踐表明，在草地上、沙灘上、碎石堆上、淤泥上，船舶在柔性氣囊的馱運下，均可安全下水。
　　　圖3.1顯示一艘小型集裝箱船在河灘地上用氣囊下水的情景，這是一個極其簡易的氣囊下水坡道，也沒有什么水下延伸工程。

圖3.1 小型集裝箱船在河灘上用氣囊下水

　　　1998年，廣州船舶機械廠在番禺擴建一個造船分廠，僅用了15天時間填整出一塊長145米、寬63米的場地與下水坡道，立即投入生產(chǎn)，前后不到100天的時間就在一片荒灘上造出了自重780噸的集裝箱船，采用氣囊順利下水。這在過去的建廠史上是不可想象的奇跡。類似于這樣的奇跡，昌林氣囊已經(jīng)使許多中小型船廠圓了造船夢和大船夢。
　　　對于像萬噸船這樣的較大型船舶來說，為了下水的安全，要求建造氣囊下水的專用坡道。專用坡道要求硬化并具有一定的承壓能力，但相對于傳統(tǒng)的滑道要求來說是簡易多了?；老滤畷r，由于船體的重量集中作用于狹窄的滑道上，單位面積的承載壓力比氣囊下水時多得多，所以滑道的造價相對于氣囊的坡道來說要高出許多，而且要求滑道伸入水下的長度越長越好，這就導致船廠基建成本居高不下。
　　船廠采用氣囊下水使建廠投資成本和船舶的建造成本大幅度下降。過去，建設一個生產(chǎn)五萬載重噸級巴拿馬船型的船廠從開工建設到投產(chǎn)至少要花三年的時間，投資幾個億，其中相當一部分基本建設投資是用于建造現(xiàn)代化的下水滑道（或設施）及其水下延伸工程，不僅工程浩大，而且對河堤、海岸帶來一定程度的破壞。水下滑道延伸至河床不僅礙航，嚴重影響堤壩抗洪、泄洪的能力。而且平時的清淤、維護保養(yǎng)也帶來高額成本。
　　　自從有了船舶氣囊下水技術之后，船舶下水變得簡易而安全。現(xiàn)在，建設一個生產(chǎn)五萬載重噸級的船廠只需建造簡易的氣囊下水坡道，大大節(jié)省水下滑道建設工程的費用，可以實現(xiàn)當年開工、當年投產(chǎn)。氣囊下水不僅能節(jié)省基本建設投資，而且對各種不同尺度的船型生產(chǎn)更具有靈活適應性。
　　　圖3.2是我國滬東造船廠為建造我國第一批護衛(wèi)艦，在前蘇聯(lián)專家指導下建成的橫向高低軌下水設施。這種設施需要占地面積很大的軌道平移區(qū)。船在車間內(nèi)建造完成后，安置在橫移小車的托架上，依靠小車的移動把船從車間里縱向拉出來，在平移區(qū)內(nèi)橫向移動到下水軌道上，下水軌道呈弧形，由于小車左右兩個輪子分別處于高、低兩根軌道上，所以小車在移動過程中始終處于水平狀態(tài)。這種軌道式下水設施造價十分昂貴，利用率并不高，每次下水前還要求清淤，維護成本也很高。現(xiàn)在，這張照片已成為歷史了，滬東造船廠的生產(chǎn)規(guī)模已作了擴大，這樣的固定式機械下水設施的能力由于受到局限而被迫拆除了。

圖3.2 機械軌道式下水設施

3.2 轉(zhuǎn)變造船生產(chǎn)模式，促進船舶產(chǎn)能高速增長
　　氣囊下水技術是我國船舶制造技術的一項創(chuàng)新，它的推廣和應用正在引起造船生產(chǎn)模式的改變，大力促進我國造船生產(chǎn)能力的快速增長。
　　近十多年來，我國造船工業(yè)產(chǎn)值始終保持世界三強的地位，占市場份額從5 %發(fā)展到10 %，據(jù)報道，我國2006年的接單量首次超過日、韓，正在向世界造船大國邁進。為了適應接單量的增加，一批新興的造船基地正在建設中。如果能夠應用我國自主創(chuàng)新的船舶氣囊下水技術，則可以大大降低新廠下水滑道的建造投資，縮短建廠周期，更快地投產(chǎn)。例如揚州國裕船舶制造有限公司，2005年規(guī)劃建廠，目標是建造5萬載重噸級的船舶，由于采用氣囊下水技術，把下水工程由船廠內(nèi)部工程轉(zhuǎn)變?yōu)橥獍こ蹋蟠蠼档土嘶ㄒ?guī)模和投資。用不到一年的時間就建成投產(chǎn)，第一艘長204米的ATB駁船于2007年7月下水，創(chuàng)造了船廠建造周期短，低投資、高回報的新記錄。
　　　根據(jù)傳統(tǒng)的造船模式，無論采用滑道下水、軌道下水或船塢下水，都是船廠內(nèi)部工程。這些下水設施的利用率是有限的，導致分攤的折舊成本和管理成本過高。采用氣囊下水后，這部分工程可以實施外包，由船廠內(nèi)部工程轉(zhuǎn)變?yōu)榇瑥S外部工程，不僅降低了設施的分攤成本，而且大大提高了船廠的勞動生產(chǎn)率。
　　目前，我國經(jīng)濟的快速增長在很大程度上是依靠資金、勞動力和能源、資源等生產(chǎn)要素的投入實現(xiàn)的，高投入、高消耗、高排放、高污染、資源利用率低下，成為影響我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和國際競爭力的最大問題。我國要成為世界一流的造船大國，也必須走自主創(chuàng)新的道路，改變高投入、高消耗、資源利用率低下的局面，發(fā)展敏捷造船模式。所謂敏捷造船模式就是按照相似理論來組織專業(yè)化生產(chǎn)，按照生產(chǎn)對象來靈活配置生產(chǎn)要素。以柔性氣囊為基礎的柔性下水方法正好符合敏捷造船的要求。船廠縮小了它的固定資產(chǎn)投資，把一部分的生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)嫁出去，形成社會化。這樣，資源的利用率很高，大大降低了生產(chǎn)成本。這些優(yōu)點不僅被我國造船業(yè)界所看好，而且被一些發(fā)達的造船國家所看中。2005年12月在上海舉辦的國際海事展覽會上，我國發(fā)明的氣囊下水技術深受外商的青睞，一些外商反復前來觀看錄像，并咨詢有關問題，說明他們對我國自主創(chuàng)新的柔性下水技術深感興趣。
　　我國已經(jīng)具備了世界造船強國的實力，在新一輪競爭中，我國要趕超韓國和日本兩個造船大國，只有發(fā)揮我國自主創(chuàng)新技術的優(yōu)勢，用先進適用技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進造船增長模式從資源投入型向創(chuàng)新驅(qū)動型轉(zhuǎn)變，才能掌握競爭的主動權。
　　　近年來，浙江沿海的船舶生產(chǎn)能力大幅度增長是和氣囊下水技術的應用分不開的。據(jù)《國際船艇》2008年7月號提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2008年一季度浙江船舶工業(yè)的完工量達61.7萬載重噸，躍居全國各省市排名第四位，其發(fā)展速度同比增長達50%，超全國平均水平（2008年上半年全國船舶完工量的平均水平為同比增長36%）。以浙江省三門縣為例，沿海岸線塔吊林立，廠房、船塢、船臺綿延數(shù)公里，一艘艘萬噸巨輪從這里誕生?！叭T造船業(yè)是一匹突然加速的黑馬?！睒I(yè)內(nèi)人士驚嘆。他們分析，現(xiàn)有近30家船廠全部建成，三門年造船能力可達230萬噸，年產(chǎn)值超百億元。浙江健跳造船有限公司的前身健跳造船廠是三門最早的一家國營船企。從三門縣首艘5000噸級的外輪到5.5萬噸的出口散貨船，這個占地不足100畝的船廠不斷刷新三門的造船記錄，靠的就是氣囊下水技術的應用。2006年6月，該廠用昌林氣囊下水了一艘18000 DWT的“金舸19”號輪（圖3.3），重5500噸，為該廠邁向大型船舶首開記錄。2008年8月3日，該廠又用昌林新開發(fā)的7層高承載力氣囊成功下水55000DWT的巴拿馬型散貨船“VICTORIA I”號（圖3.4），船長190米。寬32米，氣囊下水重量達12000噸。而該公司2005年以來，僅投入7000多萬元，就把船臺從原來的2.5萬噸擴大到5.5萬噸，這種低投入、高產(chǎn)出的船舶生產(chǎn)能力增長，除非采用氣囊下水模式，否則是無法實現(xiàn)的。目前，該公司的年生產(chǎn)能力已達到12萬載重噸。
　　　浙江省年造船能力這二年保持在250萬載重噸左右，若以平均一艘船為2萬載重噸計，年造大船艘數(shù)在120艘上下（小船未計入），據(jù)粗略估計，90%的船是采用氣囊下水的，可見氣囊對浙江造船產(chǎn)能增長的促進作用。
　　　

圖3.3 2006年“金舸19”創(chuàng)下三門造船噸位記錄


圖3.4 2008年55000DWT散貨船再創(chuàng)三門造船噸位記錄

　　　類似的典例還有江蘇南京東澤船舶制造有限公司、國營武昌造船廠、江西九江同方江新造船有限公司、遼寧營口船舶工業(yè)園、大連長海船廠、大連遼南船廠、山東榮成造船有限公司、山東百步亭船舶修造有限公司等十多家單位采用了全新的氣囊下水造船模式，使建廠成本大幅度下降，產(chǎn)能大幅度增加。
　　改革開放三十年來，科學和技術的發(fā)展一直為國家領導高度重視。從科學技術是第一生產(chǎn)力，到實施科教興國戰(zhàn)略，從創(chuàng)新意識至關重要，到迎接知識經(jīng)濟時代，建設國家創(chuàng)新體系，從科學技術是引領經(jīng)濟社會未來發(fā)展主導力量，到提高自主創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新型國家，我國科技的發(fā)展理念和發(fā)展戰(zhàn)略與時俱進。這些都體現(xiàn)了時代的要求，人民的期望和歷史的重托。
　　中共十七大報告明確指出：提高自主創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新型國家，是國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國力的關鍵。最近，中共中央出臺擴大內(nèi)需促進經(jīng)濟增長的十條措施，要求出手要快，出拳要重，措施要準，工作要實，要促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構優(yōu)化調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式。其中提高自主創(chuàng)新能力是一個重要的環(huán)節(jié)。如今，自主創(chuàng)新作為增強國家競爭力的一項重要措施已得到了廣泛共識。

3.3 環(huán)境友好，推動綠色造船事業(yè)
船舶下水是整個造船工程中的一個重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的滑道下水方法（圖3.5）已經(jīng)沿襲了幾個世紀，至今還在使用中。它的缺點是顯而易見的，隨著下水船舶尺度的增長，堅強的滑道基礎必需伸入到水下相當?shù)拈L度。船尾起浮時，船首部集中的壓力有可能導致支架的損壞，對船體油漆來說也是致命的威脅。更為嚴重的是大量的滑油最終廢棄在水中，導致水域環(huán)境的污染。
　　造船雖然是一種低污染的工業(yè)，但造船過程中產(chǎn)生的少量的廢棄物仍然會對周圍的水域造成污染，尤其是傳統(tǒng)的滑道下水作業(yè)，需要在滑板和滑道的接觸面上涂大量的潤滑油脂，這種油脂在船舶下水過程中因摩擦而發(fā)熱，甚至燃燒。圖3.5是一艘船名為“REX”的船1932年9月25日在意大利Sestri Levante下水時的情景，這幅照片向我們展示了船下滑時木材和鏈條的轟鳴、噴向天空的水霧以及潤滑油脂因下水支架兩條邊滑板摩擦產(chǎn)生的燃燒煙云和焦臭味。最終，滑板和滑道上殘留的油脂成為廢棄物而流入水域。


圖3.5 意大利Rex號船下水時的情景

　　船舶采用氣囊下水相較于滑道下水、軌道下水，對環(huán)境的影響是最小的，屬于環(huán)境友好型的。首先，它只需要簡易的下水坡道，水下的延伸部分很短，大大降低了對航道、河岸的環(huán)境影響。氣囊的尺度可以根據(jù)下水船舶的特征來優(yōu)化配置，氣囊使用后可以迅速回收，重復使用，不僅對水域不產(chǎn)生任何污染，而且?guī)缀醪划a(chǎn)生資源的浪費。而在滑道下水作業(yè)中，為了固定滑板，制作支架或承載梁，需要使用上好的木材或型鋼。每一次下水都需要消耗一定的資源。
　　現(xiàn)在，各行各業(yè)都提倡綠色革命。造船行業(yè)也不例外。船舶采用氣囊下水有助于推動綠色造船事業(yè)的發(fā)展，減少環(huán)境的污染和資源的浪費，提高勞動生產(chǎn)率，符合科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的國策。
　　
3.4 平戰(zhàn)結(jié)合，適合搶險救災和戰(zhàn)地搶救作業(yè)
　　　船舶氣囊上下水技術是一項平戰(zhàn)結(jié)合的技術。在平時可用于船舶的上岸和下水，在戰(zhàn)時可實施戰(zhàn)艦的突襲和戰(zhàn)地搶修。在以往的戰(zhàn)爭中，把軍用艦艇由陸路運送至某一地點集結(jié)待命，然后快速放入水中，實施出其不意的突然襲擊，常常收到奇效?，F(xiàn)在有了船舶氣囊上下水技術，為實施類似的作戰(zhàn)方案創(chuàng)造了有利條件。當艦艇在海上執(zhí)行使命受損后，可以緊急靠岸，用氣囊上岸進行搶修，迅速恢復戰(zhàn)斗力。這種適合平戰(zhàn)結(jié)合的技術，曾受到軍方的關注，進行過模擬演練。
　　　圖3.6是一艘漁船，從中國的山東出發(fā)，遠航至斯里蘭卡海域捕魚，在捕魚過程中發(fā)生了海損事故。由于該漁輪上攜帶有數(shù)只濟南昌林氣囊容器廠的氣囊，遂利用船上自帶的卷揚機在氣囊的幫助下把船曳上岸灘進行搶修，節(jié)省了進廠修理的費用和時間，為搶漁汛贏得了寶貴的時間。
　　　

圖3.6 山東漁船依靠氣囊在斯里蘭卡上坡?lián)屝?br />
氣囊適用于搶險救災，是從美國得到啟發(fā)的。2005年8月間，一股名叫“卡特里娜”的颶風登陸美國西海岸，造成美國歷史上最具破壞性、損失最慘重的災害。據(jù)統(tǒng)計有2,209艘船只在美國海灣沿岸擱淺失事，圖3.7的照片顯示有兩艘Menhaden漁船被颶風括上了靠近路易斯安那州Empire的23號公路。如果用其它方法拖運這兩艘船只重返水面，將是一件費力、費時的工作。從事救撈的美國Titan公司從中國購買了氣囊把這兩艘漁船輕松送回了水面