淺談船舶機艙區(qū)域單元模塊化設(shè)計及應(yīng)用

趙桂開

摘 要：單元模塊化設(shè)計是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的造船方法，尤其是設(shè)備區(qū)域?qū)嵭袉卧K化預(yù)裝是造船企業(yè)提高生產(chǎn)效率、縮短船臺周期、推進現(xiàn)代造船模式的重要手段之一。本文對設(shè)備區(qū)域的管子單元模塊化設(shè)計的優(yōu)點、實施、應(yīng)用等進行介紹和探討。

關(guān)鍵詞：模塊化造船；單元模塊；設(shè)計；實施；應(yīng)用

中圖分類號：U671.4 文獻標識碼：A

The introduction and application for Engine room unit modular design

ZHAO Guikai

（ COSCO（Guangdong）Shipyard Co.，Ltd. Dongguan 523146 ）

Abstract： Unit modular design is the major shipbuilding methods in the world. Especially Implement unit modular pre-load in the equipment area is an important measure It could improve production efficiency， shorten the shipbuilding period， promote modern shipbuilding mode. This article talked about the modular shipbuilding from current situation， introduced and discussed the advantages， the main points， implementation and application in detail.

Key words： Modular shipbuilding； The unit module； Design； implementation； application

1 我司模塊化造船的發(fā)展

隨著現(xiàn)代化造船模式的建立和推進，船舶制造企業(yè)的生產(chǎn)管理體系正在發(fā)生重大的變化，以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo)、設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化、以中間產(chǎn)品成品化組織生產(chǎn)、實行船臺總裝的模式正在逐步形成。單元模塊化預(yù)舾裝，未來將在船舶各部位大量實施，殼、舾、涂一體化造船將得到不斷的發(fā)展和完善。

我司自2007年建廠以來，從57 000 DWT散貨船N155首制船開始引入模塊化造船先進理念，開展了模塊化造船技術(shù)的設(shè)計、研究和探索。在N155船實現(xiàn)機艙底層模塊化設(shè)計，再歷經(jīng)N191和N181船補充改進和現(xiàn)場實踐及2009年N219船的優(yōu)化設(shè)計，基本完成了單元模塊化設(shè)計及制造的原始經(jīng)驗積累。

2010年35 500 DWT散貨船的設(shè)計，對機艙底層單元、分油機間、加熱盤管單元進行了研究和改進，并聯(lián)合施工部門對管加工區(qū)車間設(shè)施、單元制作平臺等進行改造，在這個項目中單元模塊化造船技術(shù)得到很大的發(fā)展。

2011年運牛船，船體線型在機艙區(qū)域狹長復(fù)雜，機艙油系統(tǒng)增加了MGO油相關(guān)的系統(tǒng)及熱油系統(tǒng)，對機艙管路的設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。針對該運牛船的特點，按照系統(tǒng)對機艙內(nèi)的設(shè)備進行集中優(yōu)化布置，將機艙區(qū)域劃分為幾個功能區(qū)，并組成相應(yīng)功能區(qū)域單元，對我司單元模塊的設(shè)計取得了很大的突破。

2012年-2014年，多型海工支持船新產(chǎn)品的開發(fā)及設(shè)計，由于設(shè)計周期短，單元模塊化設(shè)計遇到了更大的挑戰(zhàn)，但按公司節(jié)點要求高質(zhì)量地完成了多型船的并行設(shè)計。

2015年以來，單元模塊化技術(shù)與制造發(fā)展很快，成績斐然，編寫了多篇單元模塊化設(shè)計及施工的作業(yè)指導(dǎo)書，提高了設(shè)計效率，縮短了設(shè)計周期。目前我司以統(tǒng)籌優(yōu)化理論為指導(dǎo)，設(shè)計、生產(chǎn)、管理一體化、以中間產(chǎn)品成品化組織生產(chǎn)、分段預(yù)裝、總組安裝的模式已深入人心，并得到有力執(zhí)行。

2 單元模塊化的優(yōu)勢

在設(shè)計和生產(chǎn)過程中，單元模塊化具有很多優(yōu)勢：

（1）單元模塊化是一種先進的工藝和設(shè)計方法，符合造船工序前移的原則；

（2）減少管路、舾裝件在船臺階段連接的工作量，有利于生產(chǎn)技術(shù)準備及安裝工作提前；

（3）大部分舾裝工作移到車間內(nèi)和分段總組時進行，大幅度減少船臺（船塢）的舾裝火工作業(yè)；

（4）可利用施工場地多，分散制作，加快了船舶舾裝施工進度；

（5）使施工階段提前，減少了多工種船上施工交叉作業(yè)時相互干擾現(xiàn)象，改善了工人的施工環(huán)境；

（6）大量工作在室內(nèi)施工，可以充分利用室內(nèi)設(shè)備，把原來船臺（船塢）空間作業(yè)轉(zhuǎn)移到車間平面作業(yè)，提高了施工質(zhì)量；

（7）車間內(nèi)制造費用一般要比船臺（船塢）分散安裝費用低很多，降低造船成本；

（8）給殼、舾、涂一體化創(chuàng)造了條件，優(yōu)化了勞動組織，簡化了工藝程序，極大地方便了生產(chǎn)管理；

（9）可以與船體平行或提前建造，既保證了分段、總組舾裝施工的完整性，又縮短了船臺（船塢）舾裝周期。

3 單元模塊的種類和組成

單元模塊基本分為5大類：加熱盤管單元；組合件單元；功能性單元；設(shè)備模塊單元；區(qū)域性單元。

（1）加熱盤管單元：船舶最為常見的管系單元，放置在油艙內(nèi)部，一般為蒸汽管、熱油管單元；

（2）組合件單元：主要由若干閥附件與管子組成的具有專有功能的單元體，如各種蒸汽、壓縮空氣的減壓閥、溫度調(diào)節(jié)閥等所組成的單元；

（3）功能性單元：具有一定的獨立性，以專用設(shè)備為主體，連接管路、附件、電氣設(shè)備、鐵舾件等組成一體，是具有獨立作用、獨立運轉(zhuǎn)試驗、交驗的單元體。該單元技術(shù)性能強、操作方便、質(zhì)量可靠。這類單元模塊既可以由廠家供貨，也可以由船廠自行設(shè)計安裝，如燃油供給單元，燃滑油凈油機單元、熱水柜、技術(shù)水柜單元等；