CCS万吨级船舶轮机管系预舾装研究

刘火明

(启东丰顺船舶重工有限公司, 江苏 南通 226200)

CCS万吨级船舶轮机管系预舾装研究

刘火明

(启东丰顺船舶重工有限公司, 江苏 南通 226200)

2010年我国造船完工量高达6 560万载重t，跃居世界第一，然而我国船舶工业在高速发展的进程中也积累了不少矛盾和问题，主要表现在：创新能力不强，结构性矛盾突出，产业集中度较低、生产效率和管理水平亟待提高、船舶配套业发展滞后以及海洋工程装备发展步伐缓慢。缩短造船周期，在目前的造船形势下显得意义更加重大。本文主要介绍了采用预舾装的方法来达到缩短造船周期的目的。

预舾装 管系 缩短造船周期

1 前言

启东丰顺船舶重工有限公司作为中国船舶行业中的中大型民营企业，积极培养创新能力、优化管理能力、提高生产效率。而生产效率的提高、造船周期的缩短又与预舾装、管系预舾装有着密切的联系，下文将逐步介绍“预舾装”和“管系预舾装”的具体概念。

2 预舾装的概念

预舾装之前，把船壳视作载体，往船壳上安装的一切物件都叫作舾装件。

实现高效造船的舾装内在含义应是“先行舾装”，即把在坞(台)和下水时的船内舾装作业量降到最低限度，使舾装工序前移或日工序优化，最大限度扩大生产环节各项的完工率，实现预制和预装。

据统计，在船舶建造过程中，舾装工程量约占造船总工程量的45%～55%。舾装工程中，管系舾装占有很大的比例，并随着船舶先进程度的提高而增大，由于管系舾装在船舶建造中的工程量较大，加之作业周期长、施工条件差、手段落后，所以做好管系预舾装工作、提高管系的预舾装率是缩短造船周期的一个重要内容。

管系预舾装就是将管系安装工程的“船上作业陆地化、高空作业平地化、外场作业内场化”。

3 管系预舾装

对启东丰顺船舶重工建造的19 900 dwt成品油/化学品船的管系进行统计，全船管子总根数约为10 000根，机舱部分6 022根(其中泵舱部分832根)，艏部270根，货舱区1 600根，甲板部分1 176根，烟囱部分321根，上层建筑部分215根。机舱部分有分段31只，预装管子3 838根，平均每只分段 124 根。单元16只，预装管406根。根据上述统计数据，可知：分段预舾装率=3 838/10 000=38.4%，单元预舾装率=406/10 000=4.1%，甲板部分共有分段18只，单元管子550根。单元预舾装率=550/10 000=5.5%，上层建筑部分共有分段6只，预装管子160根，平均每只分段27根。

同样，我们可以算出：分段预舾装率=160/10 000=1.6%，货舱区和艏部部分共有分段40只，预装管子583根，平均每只分段15根，单元的管子1 052根。分段预舾装率=583/10 000=5.8%，单元预舾装率=1 052/10 000=10.5%，烟囱部分共有分段1只，预装管子72根，分段预舾装率=72/10 000=0.7%。从国外情况看，日本目前的预舾装率标准如表1所示。

通过比较可知，我们的管系分段预舾装率46.5%，单元的预装率14.6%，其中管系分段预舾装率已接近日本的一般水平。如果我们能实现较多的总段预舾装和单元预装，则可以接近日本的较高水平。因此要提高管系的预舾装率，扩大单元组装是最有效的办法之一。

4 提高管系预舾装率与缩短造船周期的关系

管系舾装工程是船舶建造中周期最长的工程之一。如果大量的管系安装工程在码头舾装阶段完成，那么其对造船周期会有很大影响。当然，影响造船周期的因素很多，本文只就管系舾装对造船周期的影响作具体分析。我厂建造的27 000 dwt成品油/化学品船的管系预舾装率为40%，下水到发电机动车的周期为30天，发电机动车时管系安装工程量完成95%。日本船厂的情况是：预舾装率达到85%，船离开船台到了水上，马上就可以启动发电机。如果我们管系预舾装率达到80%，并在船台吊主机和烟囱，则下水时管系安装工程量就能达到95%，能满足发电机动车的要求。不考虑其他舾装工程的因素，管系预舾装率从40%提高到80%则发电机动车最多能提前30天，管系预舾装率每提高10%就能缩短造船周期8天。

5 提高管系预舾装的几种有效方法

5.1 单元组装

5.1.1 单元舾装

以某一舾装件为主体，其他舾装件依附其上而形成的一个组合体，或者以一定构架、基座或其他连接件将若干舾装件连成一个整体。图1、图2是我厂19 900 dwt成品油/化学品船机舱底层的单元图片。

5.1.2 单元组装分类

(1) 功能性单元。这类单元大多由设备厂提供，它把主体和附属设备及有关附件组合在一起构成单元。它具有一定的功能，在船上机舱区域应用较多，如制淡装置、燃油滑油分油机、主辅机供油单元、锅炉等；上层建筑内有整体式卫生单元。

(2) 区域性单元。这类单元由船厂根据设备和管系布置情况，将一定区域内的舾装件组装起来，主要有设备单元、箱柜单元、管束单元等。

5.1.3 单元组装技术的应用

单元组装是提高预舾装率最有效的办法之一。使原本只能在船上完成的工作现在在车间就能完成，譬如以下几种：

(1) 机舱花钢板以下，主机以前部分以海水总管为主体组成一个四周留有空隙的区域性单元。如图1主机旁单元，这样的单元能在地面组装后吊船，也可直接在双层底分段上安装，没有设备也能组装150～200根管子。由于单元周围留有一定的空隙，因此不会影响船体分段合拢时工作。为区别于盆舾装，我们将此称之为“盘舾装”。

(2) 泵组周围的管系。机舱底层，消防泵、海水泵、低温淡水泵等泵组，因管路连接集中，可以依附舾装的框架，整体在车间制作完工，如图2海水冷却泵单元。

(3) 零部件单元，又称单件小单元。例如：由几根管子和支架构成的集束管单元，如图3所示；由多头分支管和阀件或其他管附件组成的分配单元，如图4所示；由截止阀和减压阀组成的庞通单元，如图5所示。

5.1.4 单元预装的优点

(1) 改变了传统的安装方法，实行与船体建造的平行作业，缩短了整个造船周期。

(2) 从根本上改善了安装工作的条件，并能有效地掌握安装工作的质量和进度；使外场工作改为内场安装，缩小立体操作的时间，减少工伤事故的发生。

(3) 实现了单元的标准化、系列化、通用化，简化了机舱布置图和管系图。

(4) 充分利用内场的设施(气割、电焊、起重设备)，使管系安装现场工作环境改善。

(5) 对批量生产极为有利。可以利用胎架安装，省略基准定位的时间，既保证质量，又提高工效、降低成本。

总之，单元预装具有强大的生命力，应该成为造船工作的一项重要施工工序。

5.2 分段预装

分段预装就是将舾装件或单元在船体分段制造过程中或上船台之前安装到分段结构上去的一种预舾装方法。它可以将船台上的管装工作分散到各个分段堆场甚至车间内部，同时，为分段的涂装工作创造了良好的条件。

5.2.1 分段预装的内容

(1) 双层底分段的预装。主要是指货舱区的压载管系，为涂装PSPC工作提供了有利条件。

(2) 机舱平台甲板和上甲板分段的预装。这类分段的建造特点大部分是翻身建造。因此，对于甲板反面的管子、风管和电缆进行预装最为有利，可使仰装的不利因素转化为俯装的有利因素， 减轻劳动强度，提高生产效率。

(3) 上板层建筑分段的预装。上层建筑分段一般都采用翻身建造法，因此，对于甲板反面的消防管、疏排水管、电气托架以及空调风管等的预装较为有利。

(4) 甲板分段的预装。除机舱部分以外的甲板，也是采用反造来进行顶部管路的安装。它包括甲板主步桥、辅步桥，在主步桥和辅步桥下面及周围的管子可以此为依托，整体预装在甲板上，如图6主甲板步桥单元所示。

5.2.2 分段预装的优点

分段预装不仅可以缩短造船周期，而且可以达到省力、安全的目的。简要概括成四句话：高空作业平地做，外场作业内场做，狭小舱室敞开做，仰装作业俯着做。

5.3 总段预装

总段预装亦称立体舾装，是同两个及两个以上的船体分段装配后再完成舾装件的安装， 如果说分段预舾装是第一次预装， 那么总段预舾装属于第二次预装。由于受起重能力、生产场地和生产准备周期等的限制，总段预舾装尚不普遍，一般在上层建筑和艏部实行。

5.4 盆舾装

盆舾装就是将双层底分段舷侧外板及隔舱板的接缝提高到花钢板以上，在分段正置情况下在内底板上安装舾装件或单元组件的一种舾装方式。盆舾装可以扩大机舱底层预舾装工作量，非常有发展前途。

6 结语

本文对预舾装带来的造船周期的节省进行了详尽的阐述。预舾装率的高低直接影响造船速度的快慢，这也给我们指明了缩短造船周期的努力方向。相信我国造船业通过自身的不懈追求和努力创新，在不久的将来，无论从产量还是技术上都将得到进一步的扩大提升，在世界造船发展史上谱写新的篇章。

[1] 李堃.现代造船工程[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1998.

[2] 张贤中.最新缩短船舶建造周期的优化管理与技术设计及区域新造船模式实用全书[M].北京：北京机械工业出版社，2008.

[3] 徐兆康.船舶建造工艺学[M].北京：人民交通出版社，2000.

[4] 李兰美，梁华军. 国外船舶舾装现状与发展趋势[J].造船技术，2007，(3)：4-8.

Study on Preoutfitting of Machinery & Piping for Shortening Shipbuilding Cycle of CCS 10 000 tons Ship

LIU Huo-ming

(Qidong Fengshun Ship Heavy Industry Co., Ltd.， Nantong Jiangsu 226200, China)

In 2010, China has become the largest country of completion of ships, which is 6 560 000 dwt.However, some difficulties and problems accumulated in high speed development are also revealed, these mainly display in low creativeness, acute structural imbalance, low industrial concentration, inefficiency in production and management, inadequate development of ship equipment industry and marine engineering equipments. Shortening shipbuilding cycle is revealing even more importance in the present. This article mainly introduces the application of pre-outfitting in shipbuilding cycle shortening.

Pre-outfitting Piping Shortening shipbuilding cycle

刘火明(1984-)，男，助理工程师。

U671

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