8000HP深水三用船的舾裝生產(chǎn)設(shè)計優(yōu)化

金哲 那學勇

摘 ?要：8 000 HP深水三用船舾裝在設(shè)計和建造過程中遇到了設(shè)計和安裝方面的問題，比如掣鏈器的布置、集控室通風的布置、機艙斜梯的布置、水泥罐艙逃生通道的布置、橡膠護舷的布置等問題。對此類典型問題做簡要的分析，并提出相應(yīng)的解決方案，為后續(xù)的海洋工程船的生產(chǎn)設(shè)計提供了設(shè)計經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：舾裝;掣鏈器;通風;橡膠護舷;生產(chǎn)設(shè)計

前言

“海洋石油643”是由上海船舶研究設(shè)計院自主設(shè)計研發(fā)，由福建馬尾造船股份有限公司為中海油田服務(wù)股份有限公司（簡稱 中海油服）承建tuna A100系列的一型深水三用船。該船總長73.80 m，型寬16.00 m，系柱拖力960 kN，最高航速14.2 Kn，最大載重量約2 200 t。船舶滿足中國船級社（CCS）和中國海洋石油總公司對遠洋拖船、供應(yīng)船、拋起錨船和油田守護船的有關(guān)要求和規(guī)定。這是一型現(xiàn)代化較高端的海工產(chǎn)品。2016年6月該系列1艘船已順利完工交付。

1設(shè)計特點

該船由于是中海油服后續(xù)船復造，船東對該項目的設(shè)計要求比母型船高，要求在母型船的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化。該船體線型變化較大，曲面復雜，主船體內(nèi)布置的設(shè)備較多，空間狹小。母型船布置已非常擁擠，在船舶尺度不放大的前提下，增加DP2功能，機電設(shè)備又有一定量的增加，通道布置及層高難以滿足船東對規(guī)格書的要求，這給設(shè)計和建造帶來不少困難。

2 典型設(shè)計問題分析

針對該船自身的特點，船廠在建造工藝方面以及船東對該船提出了新的要求，在設(shè)計過程中采取相應(yīng)的措施解決該船在生產(chǎn)設(shè)計建模中存在布置上多專業(yè)重疊干涉和船廠建造期間存在安裝困難的問題。

2.1掣鏈器布置的優(yōu)化

掣鏈器是船舶在航行或拋錨時夾住錨鏈，使錨機不處于受力狀態(tài)，或拉緊已收進錨鏈筒的錨的裝置。該船在船首配有·42舌形制鏈器2只，根據(jù)錨設(shè)備布置圖布置掣鏈器，現(xiàn)場反饋掣鏈器部分結(jié)構(gòu)懸空在錨鏈筒開口處，懸空部分無法與結(jié)構(gòu)焊接（見圖1），這對掣鏈器受力影響很大。

解決方案：在不改變已有定位布置的情況下，掣鏈器本體進行切割并增補了部分加強結(jié)構(gòu)，跨越錨鏈筒開口焊接于結(jié)構(gòu)上，通過重新校核其強度滿足CCS規(guī)范要求，見圖2。

2.2 集控室通風布置

因電氣、內(nèi)裝、通風、管系相互干涉較多，通道層高往往難以保證，集控室的布置比較困難。相對于母型船，由于集控室結(jié)構(gòu)調(diào)整，通往首部的右舷走道取消，這讓通向船首的管子只能全部從左舷穿過，從而使得空間本來有限的布局顯得更加擁擠。針對集控室只有2臺立式空調(diào)供風對吹，船東希望集控室通風分布比較均勻，這樣可有效地控制或減低室內(nèi)的溫度上升，使處于高溫環(huán)境中的機械和電器不致受溫度過高的影響，保證人員的安全和舒適，以及機器的正常運轉(zhuǎn)，維持室內(nèi)良好的值班工作環(huán)境，故提出增加螺旋風管和風頭。

解決方案：根據(jù)初步的設(shè)計方案（見圖 3）布置風管，考慮到主配電板高度為2 040 mm，天花板距甲板最低高度定為2 100 mm，天花板上端至主甲板下端距離不足450 mm。在這有限的空間內(nèi)，保證合理開結(jié)構(gòu)大梁不影響其強度的情況下，集控室的風管做成扁圓性螺旋風管，同時機電舾專業(yè)之間相互錯位布置，既符合本專業(yè)布置規(guī)則，又滿足現(xiàn)場加工工藝要求。

2.3機艙斜梯布置

按照機艙扶梯格柵欄桿布置圖布置，機艙底層靠尾的斜梯角度50°。根據(jù)實船經(jīng)驗來看，這樣的角度布置斜梯顯陡，船員攜物行走并不方便?？紤]到行走舒適度，船東提議斜梯角度適當?shù)臏p少，以便于布置，但不能大于50°。

解決方案：參考機艙斜梯標準（CB/T 833-1998）選擇斜梯角度為45°較為合適。實際建模來看，從底向上第三節(jié)踏步距頂部結(jié)構(gòu)不足1 700 mm，人員行走會碰到大梁。經(jīng)過與船體協(xié)商，在不影響結(jié)構(gòu)強度條件下，調(diào)整結(jié)構(gòu)筋板，保證人員通行暢通（見圖4）。

2.4水泥罐艙逃生通道布置優(yōu)化

水泥罐艙縱橫布置有散裝水泥罐4只，靠尾部區(qū)域布有鹽水泵，清洗/污水泵各1只（見表1）。該船在考慮到船員作業(yè)監(jiān)視和管理時為了確保其作業(yè)安全，特別是在惡劣氣候的環(huán)境條件下，船員不便于在露天甲板上行走，故在主甲板下設(shè)置了通往首尾的內(nèi)部通道以及通往主甲板的逃生通道。

由于空間布置的局限，在通往主甲板的斜梯底下布有鹽水泵，鹽水泵本體局部高度為1 267 mm，按照滿足最低高度要求安裝鹽水泵，其本體仍然超出花鋁板平臺（高度為750 mm），并與斜梯干涉。通過上一層平臺的多層主干電纜經(jīng)過斜梯開口，其電纜托架布置在斜梯正上方，斜梯第二節(jié)踏步距頂部電纜托架的通道層高不足1 700 mm，同時斜梯至散料罐距離不足400 mm，遠遠達不到規(guī)范要求，這對人員通行影響很大。經(jīng)過船機電舾多專業(yè)協(xié)調(diào)，解決方案如下：

1）確定了右舷通道為主要通道，靠斜梯的左舷通道為次要通道，抬高局部花鋁板平臺，鹽水泵進口在原位置轉(zhuǎn)90°避免相互干涉，保證通道層高1 850 mm。

2）斜梯往尾部移位貼墻，確保斜梯至散料罐距離達到400 mm左右，墻壁增加扶手;同時斜梯上方出口處的閥件手柄調(diào)轉(zhuǎn)向，保證逃生通道寬度;斜梯上口的扶手和平臺甲板欄桿采用圓弧過渡銜接。

3）平臺甲板下的三層電纜托架走向一分為二，一層通往左舷，兩層通往右舷，右舷通道的花鋁板高度應(yīng)適當降低，保證層高不低于1 850 mm。

2.5 尾部橡膠護舷布置

橡膠護舷是船舶邊緣使用的一種彈性緩沖的橡膠裝置，主要用以減緩船舶與碼頭或者船舶之間在靠岸或系泊過程中的沖擊力，防止或消除船舶，碼頭受損傷。

母型船采用規(guī)格為·400 ×·200（孔）圓筒型橡膠護舷，其特點：反力低、面壓小、吸附能量較合理，用鉸鏈固定安裝。該船采用規(guī)格為·400 ×·200（孔）半圓型（D型）橡膠護舷（見圖 5），相比較母型船，其反力，吸附能量較圓筒型高，用螺柱螺母固定比較牢靠，安裝較方便工作。由于其底部較平整，且用螺柱螺母固定，這就要求對應(yīng)安裝的托板貼合面要規(guī)整。又尾部結(jié)構(gòu)外板線型曲率比較大，這就增加了托板設(shè)計制作難度。通過結(jié)構(gòu)定位面剖層擬合托板曲線制作出完整板面（見圖 6），通過數(shù)字控制（NC）切割完成現(xiàn)場加工。

3 結(jié)語

本文通過對8 000 HP深水三用船在設(shè)計和建造中產(chǎn)生的典型問題做簡要的分析，提出相應(yīng)的解決方案，總結(jié)了設(shè)計經(jīng)驗，為后續(xù)海工輔助船的生產(chǎn)設(shè)計提供一定的借鑒。

參考文獻

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作者簡介：金 哲（1984-），男，工程師，從事船舶舾裝設(shè)計工作。

那學勇（1982-），男，工程師，從事船舶舾裝設(shè)計工作。