现代船舶舾装设计的创新研究分析
郭宁宁 李静 朱寅
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郭宁宁 李静 朱寅,. 现代船舶舾装设计的创新研究分析[J]. 设计研究,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157003.
摘要: 我国船舶建造历史悠久,伴随着对船舶制造的需求不断变化,船舶制造工艺也日趋完善,但仍与发达国家差距比较大。尤其是在舾装行业标准方面,目前我国的舾装标准仅相当于日本20世纪末的水准,落后的技术决定其标准相对较低,从而制约了我国船舶制造的发展步伐。
关键词: 船舶舾装;设计创新;研究分析
DOI:10.12721/ccn.2024.157003
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1引言

我们国家古代就有船舶制造,经过几百年的演变,随着科技水平的不断提高,船舶的设计不断地成熟和不断地完善,船舶舾装的工艺也日趋成熟,但是还要不断地创新。从最原始的在码头上舾装、整只船涂装、船台散装的导向型船舶制造到现在的区域舾装、涂装、分段建造的区域,制造设计全部一体化到新型船舶制造。模仿过前苏联技术,借鉴过日本技术,到现在我们开发研究出属于自己的技术。船舶舾装主要是指船舶的主体建好了之后下水,然后对设备装置,各类电子仪器,机械仪器进行组装。以前的造船工艺,船体建造的后续程序是舾装作业,其实就是把船体先建造起来,建造完之后把船体放下水,并且停靠在舾装码头安装设备、安装管路、安装电缆,然后把安装好的设备管路电缆调试好,最后交船。随着社会的进步,船舶舾装的方法也在不停地进步,接下来我们一起探讨。

2船舶舾装创新设计的要点

2.1船舶舾装船舱设计创新

在设计船舱时,必须在参考其制造材料、性能质量以及船体功能等问题的基础上,控制其制造成本和部件的管理,只有综合考虑了这些情况以后,在按照船舱的设计原则对功能、质量、外形方面进行优化设计,尽量使得船舱达到最优状态。例如在类型为1400TEU集装箱船的船舱盖部位,由于其船体较以往同种类型的集装箱船要大,因此在设计其船舱部位时也要扩大,毫无疑问其船舱盖尺寸也要随之增大,重量也会增多。在进行船舱盖设计时,就要充分考虑这些因素以及其相应增加的强度。但是通过调查发现,以其公司条件生产技术无法满足设计要求。此时就必须要对其船舱盖的材料进行更改,经过对市场上船舱盖的钢板等材料性能以及价格进行调查、比对和研究,工作人员发现可以采用两种不同性能和厚度的钢板进行组合叠加,然后进行制造生产,完全可以满足设计创新后的条件和强度。同时,这种设计创新方式也使得生产制造流程更为简单方便,有利于提高生产制造效率,还能够节省大量的钢板材料成本。所以在进行船舶舾装设计碰见难题过程中,就要想方设法去进行改革优化和创新,并对船舶舾装制造市场材料情况进行熟悉和了解,确保其舾装设计能够满足船体性能要求的同时,也能够控制其成本和生产技术。

2.2船舶舾装舷樯设计创新

27000DWT散货船是某公司为德国SUNSHIP和RKS船舶公司建造的五大湖型散货船,该船是某公司有史以来建造的最大的五大湖型散货船,其主尺度和航区特点对本船的舾装设备提出了特殊的要求。五大湖型散货船,其航区包括圣劳伦斯运河和巴拿马运河,因马拿马运河航道较窄,对船宽大于24.8m的船舶,两翼的最大宽度必须与最大船宽相同,以便引航员站在驾驶室两翼清楚地看到船舶通过运河时的吃水情况。对圣劳伦斯运河来说,其航道壁呈上窄下宽的梯形形式,其对船舶的上层建筑高度和宽度及船舶的最轻载吃水有特殊的限制要求。在轻载吃水时,桥楼两翼不能太宽,水面以上的建筑高度不得超过35.5m。由此可见,两运河对船舶上建两翼的要求存在着矛盾,如何解决这一矛盾,本船通过设计两道折叠舷樯来同时满足两大运河的要求,巧妙地化解这一矛盾。可倒舷樯在某公司从未做过,无任何资料可查,相关人员通过仔细分析两大运河航道特点,翻阅有关规范要求,确定了初步方案,后经进一步与船东磋商,最后形成了一套完善的方案,送审后即获得运河当局认可。

2.3船舶舾装雷达桅杆设计创新

部分特殊航线的船舶由于航行需要,要对船舶四周环境进行侦测与反馈,所以必须要保证船舶舾装雷达桅杆的设计严谨性与合理性,防止有侦测盲点的出现。船舶舾装雷达桅杆的高度经常会与航线需求产生冲突,完全在前桅杆上安装雷达上可能会造成同类型船舶强制性安装的问题,给船舶制造企业带来成本的增加,船员操作难度系数的提高。或如1700TEU(GWS)集装箱船等在即将完成舾装结构时,客户临时对船体高度提出新要求等诸多情况,所以需要根据实际情况进行优化,创新性地提出对传统雷达桅杆进行可调节高度设计,设置可折叠部分,利用液压泵控制雷达桅杆的直立或折叠,最大限度保证雷达的高度需求,降低制造安装成本。

2.4其他方面的设计创新

2.4.1舾装材料的设计创新

船舶舾装材料使用最多的就是木材,包括桐木和松木以及胶合板。桐木主要以泡桐木为主,此种木材具有比重轻、硬度大以及不易变形的特点;松木主要以东北松木为主,此种木材除了具备泡桐的特点以外,还具有纹理均匀以及木质细密的特点。胶合板是船舶龙骨制作材料的主要来源,其具有较大的强度,而且不容易变形。金属材料也是船舶舾装的主要材料之一,主要分为薄铁片和硬铝板。薄铁片具有较强的柔韧性以及可塑性,所以主要用于支架以及电机的固定。硬铝板除了制作支架以外,还会用于推拉杆的制作,此种材料的缺点是柔韧性较差。除此之外,塑料材料也会被广泛应用于船舶舾装中,不同性质的塑料其用途也不尽相同。

2.4.2船舶舾装具体设计方案。

(1)将舾装工序提前。船舶制造过程涉及到的专业非常多,包括机械、电气以及舾装等工序,其施工工序复杂而且繁琐。大多数情况下会存在多种工序同时进行的情况,各个专业施工交叉进行,导致施工空间拥挤、狭小,影响各个施工工序的开展与顺利进行。基于此种情况,应该将一部分舾装组件的安装施工提前进行,从而有效缩短水下舾装作业的施工工期,使其他各个工序的施工得以顺利进行。

(2)积极推广舾装件的标准化设计。船舶舾装所用舾装件的数量非常多,而且其种类也相对比较多。每一位船舶设计师所设计出的舾装件都不尽相同,而且不同类型的船舶也还会有不同的舾装件。这就导致船舶舾装件的使用出现问题。因此,设计部门应印发相关标准设计资料,在进行船舶设计的初始阶段,应使设计图纸的各个详细节点都符合相关设计标准资料,实现舾装件使用的通用性,可以提高船舶建造的速度,同时能够使船舶舾装作业的安装工作更加高效。

(3)实现舾装件的轻量化。通常来说,一只完整船舶中的舾装件重量要占到船舶整体材料的百分之十至百分之二十左右,而且相较于船体结构来说,舾装件是最容易进行轻量化处理的。对船舶舾装件的轻量化处理,必须要在满足所有舾装件功能正常发挥的前提下进行,要尽量选用规格较小或者质量较轻的材料进行舾装件制作。此种方法不但可以使船舶整体质量得到提升,增加船舶的浮力,还可以达到节省材料,节约成本的目的。

3结语

船舶舾装工作在整个船舶制造过程中起着至关重要的作用,主要包括主体设备和舾装管件的安装、电气设备安装、船舶室内设备安装、油漆涂装、敷料绝缘敷设等。在现代船舶制造行业中,规范船舶舾装制度,制定标准化舾装流程,利用科学的舾装方法、建立严格的监管制度必定会使船舶舾装行业效率更高,质量更优,成本更低,综合性能更好。

参考文献

[1]王小强,王浩,张江红,祁超,成宇韬,陈极. 生产设计舾装托盘BOM信息化管理[C]//.2017年数字化造船学术交流会议论文集.,2022:238-242.

[2]陈飞亚. 舾装快速出图方法及系统开发研究[D].江苏科技大学,2023.1.12

[2]刘晓峰.基于CAE的船舶舾装辅助管理系统的开发[J].舰船科学技术,2022,40(06):190-192.

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