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一体化建造工艺在船舶海洋工程中的应用

何越桥

江苏扬子鑫福造船有限公司,江苏泰兴,225453

摘要: 随着近海及深海海域油气资源的不断开发,大批量的海洋结构物制造越来越多,为了降低环境污染,提高制造场地周转率,提升制造企业核心竞争力,船舶海洋工程中一体化建造工艺应运而生。
关键词: 一体化建造工艺;船舶海洋工程;应用分析
DOI:10.12721/ccn.2023.157032
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1船舶一体化建造工艺

船舶海洋工程中一体化建造工艺是较为前沿的建造理念,该工艺以成组技术原理为指导,采用先进的制造技术,以中间产品为导向,按区域组织生产。以平台甲板为基础,舾装为核心,壳、舾、涂作业在空间上分道、时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡连续的总装建造模式。船舶海洋工程中一体化建造工艺较传统的建造工艺具有明显优势。

1.1施工过程

(1)在车间施工过程中,进行分段施工建造以及部件涂装,之后再进行部件组装,在船台上面进行合拢;(2)在进行部件组装和船台合拢期间,针对相关的设备进行安装操作,如栏杆、扶手、护管、支架等;(3)在相关部件焊接组装之后,针对焊接部分出现的油漆破损现象,进行打磨和补漆操作,之后再进行整体的完工清洁。在施工过程中对设计图纸的相关要求较低,并且后期打磨补漆操作会产生环境二次污染问题,而针对施工过程中的交叉作业,也不利于开展安全管理工作。

1.2实施过程

(1)设计为核心

在进行各个阶段的基本设计时,要充分考虑到一体化的相关要求,对每个分段产品的设计进行一体化优化操作。同时生产设计工作人员要在产品设计一体化的基础上,进行产品施工设计的一体化优化,能够在优化的基础上进行施工设计的具体化。而在上述过程中,生产设计人员要以工厂实际情况作为出发点,通过制定合理的设计方案,来提高分段施工作业的完整性。

(2)生产制造为主线

船舶产品的建造重心要放在生产阶段上,而各类的组织管理工作,都是为产品的生产加工提供服务,从而保证产品生产的连续性和有效性。在这个大背景下,进行船舶产品的分段加工生产时,要严格遵守一体化建造工艺,促使分段加工生产的零部件能够同时生产投入使用。

(3)生产资源为保障

船舶的建造是资源消耗型产业,其实际的建造速度和建造质量,都与各类资源的有效供应密切相关。生产设计工作人员要将一体化建造工艺作为制定生产方针核心,促使各类资源向一体化建造的方向发展。而在生产资源出现矛盾冲突时,要以不影响下个一体化建造工段为主,生产组织要进行统一的产品加工生产安排;而针对导致下个一体化建造工段资源短缺的现象,生产组织要加大力度来尽快解决这个问题。

(4)完工交验为最终目标

建造的目的是为了给客户提供满意的产品,从而能够获得相应的生产性回报。其中完工交验的方法和管理,都为产品的合格交付提供重要的保障。因此在实际的船舶海洋工程产品加工中,针对相关产品的完工交验也要以一体化模式为主,主要是指在每个工段组装完成之后,都要进行完工交验工作,针对不合格产品或者项目,要做好相应的标记,便于在后续生产加工中避免再次出现这种问题,在这个过程中,要杜绝多个分段进行集中完工交验工作。

2一体化建造工艺在船舶海洋工程中的应用

在实际的船舶海洋工程建造施工过程当中,传统建造工艺主要是以生产车间为主线,在生产车间进行产品的分段建造,并在建造完成后进行涂装、总组与船台合拢。并应用支架、栏杆、马脚等设备进行总组与合拢阶段的安全。在完成舾装件之后,进行检验、维修、清洁处理。就当前的实际发展情况来分析,在船舶海洋工程施工建造中,应用传统建造工艺主要存在以下不足:

(1)工程项目建造施工虽然对设计图纸要求相对较低,但是在工程建造施工中需要吊装大量的设备、专业附件以及管道,高空作业风险较大,安装支架、管道等的配置,增添了工程成本;(2)附件安装后对结构油漆存在一定的不利影响,需进行补漆,不仅增加成本、延长工期,也在一定程度上对船体设备设施产生二次污染,不利于工程环境保护;(3)总装过程中,施工任务相对集中,作业交叉问题严重,不利于工程质量与工程安全的管控。

与传统化的建造工艺技术而言,一体化建造工艺有着明显的优势性,可有效的改善传统建造工艺存在的不足,实现工期的缩短成本的节约、质量的提升、安全的保障。首先,一体化建造工艺注重施工设计,即在船舶航洋工程项目设计过程中,对结构特征、一体化建造需求等进行综合分析,完成分段设计。并根据工程建造实际情况,根据初步设计思维进行设计细化。在此过程中,根据生产实际情况制定相适宜的托盘设计方案,尽量保障要预制、安全舾装件的全面性、完整性,明确模块建造时间,确保各工序的顺利完成。其次,在产品生产制造过程中,实现了生产制造流程的优化。即一体化建造工艺应用的目标在于提升建造质量与效率,实现船厂生产的有效性与连续性。在此思想理念引导下,依据工程项目施工阶段与施工区域成立了车间舾装(将能够在车间制造生产的舾装件进行制造与安装;实现孔的有效开出与基座底座的科学焊接)、分段舾装(采用分段制造法,进行舾装件的制造、安装、焊接,如在分段倒置过程中完成甲板顶面安装,在分段翻身过程中完成甲板表面的安装)以及搭载后舾装(在总装与合拢过程中对各分段舾装件进行科学连接,完成电气调试)。与此同时,由于船舶建造对资源消耗相对较大,成本投入高。应用一体化建造工艺能够实现船舶建造所需资源的科学配置,实现人力资源、物力资源、设备资源等的科学安排,从而促进质量、进度、成本的协调发展。此外,一体化建造工艺改变了传统多分段集中交验存在的不足,实现各分段舾装施工后的及时交验,有利于对问题工程进行及时、有效处理,消除不合格项目对整个工程项目的影响。

3提升措施

(1)狠抓设计源头。组块一体化最需要解决的是设计出图的问题。如果能保证出图的完整性,就能保证后期施工的一体化。项目组必须和业主及各级设计部门良好沟通,灌输一体化的建造理念,坚持完整出图、完整建造的方法组织生产。

(2)坚持图料匹配的施工原则。在设计各层出图完整的情况下,紧跟材料的采办,确保在主材料完整的情况下进行甲板片的预制,确保在舾装件都安装结束的情况下进行车间的涂装作业。

(3)严把施工质量,杜绝反复施工。在甲板片预制阶段,对于可能出现质量问题的舾装件焊接要重点关注,对于可以完成的焊接检验不遗留到涂装后进行,绝不能以涂装资源或者运输资源紧张为理由过早地进行涂装。

(4)合理有效的设备舾装件保护。在甲板片车间内整体涂装之前,使用一些材料(如塑料、胶带等)将镀锌件及有色金属件(如镀锌、不锈钢材料)包裹保护起来,避免打砂喷漆破坏镀锌件及有色金属件。对于不可避免的晚到货的材料及需要现场焊接的接口位置做包裹保护,不做油漆,避免现场安装时破坏油漆。防腐处理后,现场安装材料尽可能采用螺栓连接形式,减少了总装补漆工作量,降低了总装结构附件对吊机的依赖,减少了总装空间不足交叉作业的矛盾。

4结语

一体化建造工艺是项目管理、设计、采办、建造等各项能力全面提升的一次集中体现。经过一体化建造新工艺的深入应用,海洋平台的建造技术取得质的提升,具有巨大的经济效益和较好的社会效益,为今后国内海洋平台模块化建造技术的发展和完善奠定了基础。

参考文献

[1]宋炬明.抓好过程控制,优化建造工艺[J].广东造船,2002(03):40-42.

[2]李明,武星昊.现代造船模式下的建造工艺过程分析[J].科技创新与应用,2012(25):74.

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