300TEU多用途集装箱船船体生产设计

摘 要：船体建造是船舶制造系统的主要组成部分，通过制定合理的工艺及质量标准，可以起到缩短船舶建造周期，提高制造质量，降低造船成本的作用。文章针对300TEU多用途集装箱船这一产品，以船体建造过程中的几个重要组成部分：船体建造方案选择及船体分段划分、典型总段的建造工艺、船台装焊工艺和分段生产设计等为重点，对每个过程遇到的问题进行分析、论证。

关键词：船体建造;分段划分;建造工艺;生产设计

船体建造是整个船舶建造的基础，特别是随着现代造船技术的发展，船体建造方法应包括船体建造阶段的具体划分、船体分（总）段的制造方法、部件和组合件的制作方式、船体在船台上的建造方法、船舶舾装阶段和内容的划分以及应采取的各项技术组织措施等[1]，也就是根据产品的要求（建造批量、交货时间、技术要求）和特点，结合船厂的生产能力，确定出多、快、好、省的建造该产品的基本方案。

1 设计产品概述

1.1 船型

该船为单浆、单舵、单甲板、方尾、球鼻首、带首楼和尾楼的由中速柴油机驱动的多用途集装箱货船，其结构形式采用混合结构，货舱部分甲板和双层底及抗扭箱内采用纵骨架式，其余部分采用横骨架式。

结构设计满足中国船级社（China Classification Society，CCS）钢制海船入级与建造规范及规范修改通报的要求（见表1）。

1.2 生产条件

工厂生产建筑面积14.1万m2，码头岸线2 200 m，共有泊试工作码头9座;万吨级水平船台10座，下水斜船架17座，总举里达8 500 t;高架吊车8台，最大单台起重能力60 t，联合最大起重能力为120 t;全厂设备总台数达1 100台套;同时可建造多艘5 000～20 000吨级船舶。

2 船体建造方案论证

选择船体建造方案时，进行调查研究，充分熟悉设计图纸、船厂生产能力和设备状况，全面考虑各种因素的影响，正确处理方案的先进性与现实性、局部性与全局性等矛盾，制定合理的解决措施，使之符合多、快、好、省的原则。

由于船舶建造方案对船体分段的尺寸、重量、形状及建造周期、成本、质量有很大的影响，故综合考虑船厂的生产能力、船厂的总布置及生产场地、船厂劳动力负荷及劳动组织形式、船厂与其他厂的协作情况、船厂的技术改造规划、所建船舶的类型、尺度和结构特点、所建船舶的生产批量等影响因素，根据工厂生产条件、船舶建造工艺和船体结构特点等多方面因素进行认真研究、全面比较后予以抉择[2]。

下面将采用综合评价方法的常用形式“基数评价法”予以评估（见表2）。评分标准为：优3，良2，一般1。

综上可知，对于所拟定的几个建造方案，考虑列表各项因素（评价项目）后，在承造厂的具体条件下，以采用总段建造的串联造船法较好。

采用总段建造的串联造船法可同时拥有此两种建造方法的优点：大大提高船台利用率;使船台工作量均衡，缩短船台周期，船体焊接总变形最小，且變形最易控制;可提前进行密性试验，充分扩大预装工作面，有利于开展平行作业。

3 全船分段划分方案论证

船舶分段划分是否合理，直接影响产品质量、生产效率、生产成本、发挥船厂设备潜力和改善劳动条件等技术经济指标，其受到船舶特点和船厂生产条件等许多因素的影响。分段划分应遵守如下原则：根据承造厂的起重能力和板材规格的限制确定分段重量和尺寸;所划分的分段应能保持各工艺阶段生产负荷的均衡;满足船体结构特点对分段大接头提出的强度要求;分段划分应为船舶建造创造良好的施工条件。

根据船舶特点和船厂生产条件等因素的影响，本船的划分方案如图1所示。全船分段划分明细表如表3所示。

4 船台装焊工艺

船舶总装的准备工作，是保证施工进度和产品质量的重要措施，分为船台上和船体上两部分准备工作。船台上的准备工作包括：船台中心线的绘制;肋骨检验线绘制;绘制高度标杆上的高度线。船体上的准备工作包括：划出总段的船台安装定位线和对合线;安装吊环;船台装配临时支撑材的准备;临时支撑是船舶总装时分段的支撑装置，假舱壁一般用废旧钢材制成，根据需要可以制作半假舱壁和整体假舱壁[3]。

船台安装程序（见图2）采用网络框图形式表示，圆圈和箭头反映分段吊装关系，箭头旁的数字反映吊装顺序。基准段用双圆圈表示，其他分段用单圆圈表示。

A：该分段编码。

B：安装该分段的工人数，两人/工组，大型分（总）段可由3～4组完成。

C：安装该分段所需天数。天数=该分段船台安装工时÷8÷安装该分段的工人数;船台散装件工时=该散装件在分段装配时的工时×（1+50%），但在本文中作平行作业处理，不必另行表示。

承造厂实施精度管理，采用对分段大接头修割正确后上船台的方式，以适应船台装配的尺寸精度要求，即采用无余量上船台装配工艺，此时分段大接头部保留余量。精度管理的实施，在生产技术上是为了减小装配工序的现场修正，缩短建造周期，提高造船生产效率;在质量上则是通过提高精度使生产稳定，以确保造船质量。

5 密性试验方案

密性试验的目的是检查外板、舱壁等的焊缝有无渗透现象，以保证船舶的航行安全。通过密性试验，还可分析焊接缺陷产生的原因，为某些工序提供改进意见。对于船舶设计上要求作强度试验的船体结构，还具有检验其在静载荷作用下，船体结构强度好坏的作用。

首先，船体密性试验阶段的提前，可以将大部分在船台上或船坞内进行难度较大的密性试验作业移至分段装配阶段中进行，大幅度减小船台密性试验的范围，对缩短船台周期极为有利。其次，由于密性试验在工作条件良好的内场或平台中进行，所以能够提高密性试验的质量，减轻劳动强度。最后，在分段装配过程中已经完成密性试验的地方即可进行舱室涂装，所以能使舱室的涂装质量得到提高，而且涂装工作的生产效率也可得到提高。

6 結语

通过结合船舶产品的特点、承造厂的生产条件和有效利用承造厂现有制造水平、设备能力等制定船舶建造方案、船体分段划分工艺、船台装焊工艺等，采用先进的造船方法和管理技术，降低造船成本、提高船舶产品质量，同时实施先进的船体生产设计、推广造船新技术、新工艺，改进了生产工艺流程，缩短了中间产品的运输路线，从而大大缩短了造船周期，降低了单位产品工时和管理成本，减少了材料和能源消耗，提高了生产效率。

作者简介：谢坤（1985— ），男，湖北天门人，工程师，硕士;研究方向：船舶技术管理，机务成本管控。

[参考文献]

[1]黄浩.船舶工艺手册（修订本）[M].北京：国防工业出版社，1989.

[2]徐兆康.船体建造工艺学[M].北京：人民交通出版社 2000.

[3]杨永祥，茆文玉，翁士纲.船体制图[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1992.

Production design of 300TEU multipurpose container ship hull

Xie Kun

（Cosco Shipping Bulk Transportation Co.， Ltd.， Guangzhou 510220， China）

Abstract：Shipbuilding is a complex system project，it can shorten building period， improve building quality and reduce the cost by making reasonable procedure and quality standard. This article studies several important aspects during ship construction through the building of 300TEU multi purposes containership： hull construction plan， hull sections division， typical sections building technology， shipberth assemble and welding technology and sections production design， which base on substantiality design， and analyze the problems encountered in each process.

Key words：hull building; sections division; the technology of shipbuilding; produce design