高性能車客渡船主機(jī)吊裝方案研究與應(yīng)用

摘 要：針對(duì)高性能車客渡船主機(jī)進(jìn)艙吊裝方案存在的弊端，文中研究設(shè)計(jì)了一種新型的吊裝方案，該方案不僅可以安全高效完成主機(jī)進(jìn)艙，且還可以將主機(jī)進(jìn)艙時(shí)機(jī)延遲至最佳時(shí)間。該工藝方案已在多艘實(shí)船上應(yīng)用，收到了較好的效果。

關(guān)鍵詞：高性能車客渡船 主機(jī) 吊裝方案

1.引言

高性能車客渡船是我公司重點(diǎn)打造的特色船舶之一，該系列船長(zhǎng)度有50M/60M/73.6M不等，該系列船舶主要用于旅客、汽車近海運(yùn)輸、觀光旅游等。

該系列船設(shè)計(jì)上均采用雙體瘦長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、V型橫剖面，前伸型球艏等特殊設(shè)計(jì)，大大減少了船舶的航行阻力;主船體結(jié)構(gòu)（主甲板以下部分）采用5-6mm的高強(qiáng)度薄板鋼，上層建筑（主甲板以上部分）采用2-4mm鋁合金;雙體結(jié)構(gòu)使甲板更寬大，水線面慣性矩更大，穩(wěn)性更好;采用四機(jī)四槳雙舵，大大增加了船舶的航向穩(wěn)定性及回轉(zhuǎn)性能，船舶的操縱性更加優(yōu)異。因此，該系列船舶具有外形美觀，重量輕，穩(wěn)性好，航速快，載客量大，舒適性好，環(huán)保節(jié)能等優(yōu)良特征。近年來，隨著近島游業(yè)務(wù)和島嶼開發(fā)的迅速發(fā)展，該系列船舶獲得了廣大船東的青睞與廣闊的市場(chǎng)前景。船舶的實(shí)物及典型橫截面如圖1所示。

2.常規(guī)吊裝方案及不足

該系列船舶首制船建造策劃時(shí)，主機(jī)吊裝按照傳統(tǒng)的吊裝模式組織推進(jìn)，即在主機(jī)進(jìn)艙孔上方上層建筑結(jié)構(gòu)吊裝搭載前，需先將主機(jī)吊裝至機(jī)艙內(nèi)，避免上層建筑搭載后主機(jī)無法進(jìn)艙（見圖1典型橫截面圖）。但按照常規(guī)的主機(jī)吊裝方案，存在以下不足：

（1）占用資金時(shí)間長(zhǎng)：該系列船主機(jī)采用進(jìn)口產(chǎn)品，且價(jià)格昂貴，高達(dá)上百萬/臺(tái)，且進(jìn)口產(chǎn)品都需要先付款，因此，主機(jī)回廠時(shí)間越早，占用資金時(shí)間就越長(zhǎng)，不利于資金的流動(dòng)。

（2）保護(hù)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大：主機(jī)進(jìn)艙后，機(jī)艙內(nèi)仍有大量的交叉作業(yè)開展，如艙室沖砂與涂裝、電纜及支架的安裝與敷設(shè)、管系的安裝、船體的火工矯正等大量工作需要施工，主機(jī)進(jìn)艙比較早，主機(jī)的保護(hù)周期就比較長(zhǎng)。此外，由于機(jī)艙內(nèi)作業(yè)空間也比較狹小，交叉作業(yè)多，主機(jī)又屬于貴重設(shè)備，主機(jī)被損壞的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大，因此，對(duì)保護(hù)的要求特別高，保護(hù)成本也高。

（3）影響上層建筑施工：該系列船是車客渡船，主甲板是車輛放置區(qū)，客艙區(qū)位于主甲板上方的上層建筑，且從船頭一直船尾，因此，按照傳統(tǒng)的建造方案，在上層建筑吊裝前，就需要主機(jī)等貴重設(shè)備要完成吊裝進(jìn)艙工作。但由于主機(jī)的訂貨、生產(chǎn)周期達(dá)到一般需要6個(gè)月，而主船體的成型基本上開工后4個(gè)月就完成，因此，對(duì)設(shè)備的訂貨周期提出了非常高的要求，且設(shè)備回廠時(shí)間一旦滯后，就會(huì)影響上層建筑的吊裝與施工。

3.新吊裝工藝方案

針對(duì)傳統(tǒng)主機(jī)吊裝工藝存在的弊端，研究提出了一種新的吊裝工藝方案，該方案可實(shí)現(xiàn)不僅可以完成主機(jī)的吊裝，且吊裝時(shí)間不受上層建筑施工的影響。新的吊裝工藝方案介紹如下所述：

客觀條件介紹：

a）主機(jī)設(shè)備尺寸：長(zhǎng)2.535m、寬1.277m、高1.368m，重量：2.91t;

b）主甲板同上層建筑之間的凈空高度2.2m。

需要解決的問題：上層建筑吊裝后，車間內(nèi)的行車或碼頭吊機(jī)或汽車吊等均無法作業(yè)，因此，需要解決的問題是：如何將主機(jī)從主甲板精確移位至主機(jī)進(jìn)艙工藝孔上方，并完成起吊進(jìn)艙。

針對(duì)上述客觀條件和需要解決的問題，研究提出了一種新的吊裝工藝方法，新的吊裝工藝主要兩點(diǎn)工作介紹如下：

（1）設(shè)計(jì)制作專用門架工裝。由于外部的吊機(jī)資源不能應(yīng)用，只能通過其他人為方式提供動(dòng)力?？紤]到主機(jī)不足3噸，可以通過制作一個(gè)專用的工裝門架，在門架上安裝吊碼，然后通過手拉葫蘆對(duì)主機(jī)進(jìn)行提升和下降，所設(shè)計(jì)的門架工裝及使用示意圖如圖2所示。門架工裝的設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮門架受力分析，吊碼受力分析和船舶主機(jī)進(jìn)艙口位置甲板受力。

（2）吊裝工藝及順序。

第一步：甲板劃線，在甲板面上精確畫出主機(jī)、門架工裝、槽鋼（用作門架行走的軌道）和坦克小車等的放置位置;

第二步：將槽鋼、主機(jī)和門架工裝依次通過吊機(jī)吊裝至甲板面指定位置（門架四角下面放置有4臺(tái)坦克小車，坦克小車放置在槽鋼的槽內(nèi)），并放置好;

第三步：通過鋼絲繩、卸扣和手拉葫蘆將主機(jī)和專用門架連接起來，確認(rèn)連接完好后，將主機(jī)提升離開甲板面約300mm高;并通過綁帶將主機(jī)和門架橫梁綁扎固定，避免移動(dòng)時(shí)前后左右晃動(dòng)，影響穩(wěn)性。

第四步：靠人工推動(dòng)（或另設(shè)一套手拉葫蘆牽引裝置）將門架和主機(jī)一起緩慢、平穩(wěn)移位至主機(jī)進(jìn)艙工藝孔上方預(yù)定位置;

第五步：通過四臺(tái)千斤頂同步將門架（連同主機(jī)）提升30-50mm后，抽出鋪設(shè)的槽鋼，

然后同步緩慢松開油頂，將門架放落在甲板面預(yù)定位置;

第六步：通過手拉葫蘆，緩慢的將主機(jī)下降至主機(jī)座上。

第七步：主機(jī)放置穩(wěn)固后，收拾好工裝、工具等。

上述的吊裝順序如圖3所示，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖片如4所示。

（3）主要工裝工具：

a）專用門架工裝1個(gè);

b）40a槽鋼10m*2;

c）坦克小車4臺(tái);

d）千斤頂4臺(tái);

e）5T手拉葫蘆4臺(tái);

f）綁帶和卸扣等。

4.結(jié)論

經(jīng)過幾艘已建高性能車客渡船主機(jī)吊裝實(shí)踐證明，新的主機(jī)吊裝工藝不僅有效解決了主機(jī)的吊裝問題，而且安全高效，大大縮短了主機(jī)保護(hù)的時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)。該吊裝方案也同樣適用于同類型中小型船舶主機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的吊裝。

【項(xiàng)目來源：廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目《高速無人多體船船型關(guān)鍵技術(shù)研究》，項(xiàng)目編號(hào)201802020012】

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