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3600吨起重船半船漂浮方案

1 概述 现代船舶通常在船坞中采用串联式造船法进行建造,当建造处于收尾阶段的船舶需要出坞时,坞内其他船舶通常需进行半船漂浮、重新移位及落墩。相比整船而言,因半船尺度较短,受船舶重量中心影响极大,对船舶浮态计算及纵倾横倾提出了更高的要求。本文以青岛武船重工有限公司K4000铺管船出坞时坞内3600吨起重船半船漂浮方案设计为例,介绍半船漂浮配载计算及半船漂浮的注意事项。 2 半船漂浮前准备工作 2.1 半船漂浮难点分析 半船的起浮及位置的调整,过程非常复杂,涉及船舶的浮态、稳性、水密、工艺完整性等方方面面,因此在制定半船漂浮方案之前,首先需要对半船漂浮难点进行分析。 半船漂浮主要面临以下四个问题:第一是艏艉半船分段面的封堵,需要经过精确计算方能确定封堵板的尺寸;第二是确定半船漂浮所涉及的分段搭载状态、确定半船漂浮时可用于调整浮态的压载舱有哪几个或使用固定压载块进行压住,便于后期计算;第三是由于半船漂浮总段分段搭载状态不确定,尤其是在半船的艏艉处,由于结构突变,可能会有较大应力产生,因此需进行一定加强;四是起浮后半船浮态的确认,水尺及系泊设备等需要用到的舾装件是否安装完毕。 2.2 半船艏艉封堵方案 半船漂浮艏艉分段面需要根据实际情况进行封堵,以3600吨起重船为例。3600吨起重船参与起浮的总段为FR10-600至FR40-600肋位之间主船体共33个分段,其中3、4、5环段的中部甲板6031、6041、6051分段不进行起浮。如图1所示: 因该总段艏艉两端为开放式结构,需进行封堵,通过计算,该总段起浮后吃水约为1.1m,结合青岛武船码头风浪等情况,确定按图2所示据船体基线3.8m区域封堵,并对封堵板进行相应加强,封堵结束后要求对封堵结构进行密性检查,保证水密并经报验合格。 2.3 半船结构加强 本船半船漂浮时,艏部3、4、5环段中部存在大开口结构,因此结合公司现有资源,使用公司库存吊桥对3、4、5环段中部开口处进行加强,长度大于15m。 2.4 其他准备工作 因半船漂浮后需确认半船浮态及稳性,要求在起浮前水尺等舾装件安装到位或安装临时水尺及U型管等工具用于观测半船漂浮状态。 此外,半船漂浮时,坞边需准备适量移动压载块用于紧急情况下调整半船的浮态。 3 半船漂浮计算 3.1 重量重心数据汇总 在半船漂浮计算前,需收集半船的重量重心数据,半船重量重心数据的准确性直接关系到半船漂浮计算的准确性。重量重心统计通常由各船厂或研究院使用的生产设计软件如Tribon、SPD软件等将已上船结构的重量重心导出后计算所得,注意各上船物资、舾装件等需经现场项目部清查后确认。同时船上的脚手架、工装、工具箱等清查要尽可能详细,并报设计部门计算使用。其中,全船统一使用一个坐标系,船艏FR0处X=0,左舷Y坐标为正,半船基线以上Z坐标为正。 各分段重量重心分别统计计算,轮机、电气、管舾、船装等分开统计汇总,对于重量重心不好估算的部分可进行一定的估算。油漆、焊材、工装等按结构重量进行估算,并列出大致重心坐标。 统计各分段重量重心,并使用下列公式计算结构重量重心: 式中:Zg为总段重心距基线高度(mm);Wi为各分段的重量(kg);Zi为各分段的重心距基线高度(mm)。 经计算,可得半船的结构重量重心见表1。 按同样方法考虑吊桥加强、封堵板、电气、舾装、轮机、焊丝工装及其他等所有重量重心,可求得半船总重量和重心位置见表2。 3.2 半船漂浮计算 半船漂浮可根据型线图、总布置图、舱容表等使用NAPA软件进行建模计算,本船结构线形比较简单,且重心偏差不大,也可用数学方法进行简单计算。 首先可以看到本船原始重心较半船浮心位置偏艏,需在船艉位置进行压载,且偏差幅度不大,因此,本方案选取固定压载块进行压载。使用固定压载块压载时需注意固定压载块的布置要尽量布置在舱壁等强结构上,否则,需在甲板反面进行相应加强。半船浮心位置见表3。 本船固定压载块位置选取在(FR26+600,16800,9000)、(FR26+600,-16800,9000)甲板上,通过计算可得压载重量和位置见表4。 3.3 配载说明 配载的选择要充分考虑船厂的施工状况和现场条件的情况。首先需要确认半船漂浮时那些压载舱时可用的,优先使用那些压载舱,并尽量减少压载水的使用。同时,对于尚未完工的半船使用压载水舱打水,需经过船东的认可。若使用海水作为压载水,通常船东会要求在起浮结束后进行洗舱工作,若使用淡水作为压载水,则经济性较差。因此,对于小型船舶或浮态需调整范围不大的情况下,使用压载块也是一个很好的选择,但需注意使用压载块进行压载时,压载块位置需选取在强结构处或反面进行充分加强,必要时要对船舶结构强度进行分析计算。 3.4 半船漂浮前核实 半船漂浮前,项目部与技术人员需将上船物资与临时物资进行重新核实,检查船上结构状态与理论计算状态是否一致,及时更新数据。 船上所有船用设备、工装设备及其他物件,必须进行固定。无法固定的、多余的工具箱、垃圾箱等需调离半船。 半船漂浮前,需进行停止点检查,底部所有通海阀、管以及开孔等需要全部封堵且密性检验合格。 半船漂浮计算结果仅为理论计算结果,因此在半船漂浮时,需在坞边准备100t浮动压载块,作临时调整船舶浮态使用,同时设计人员需全程参与监视。 4 半船漂浮状态验证 最终,3600吨起重船在青岛武船重工大坞内成功起浮、移位、落墩,其移位落墩过程在此不一一介绍。在起浮过程中,起浮总段浮态良好,四角吃水基本一致,验证了半船漂浮计算的准确性及半船漂浮方案的可行性。 5 结语 半船漂浮的应用使各船厂可以在船坞内进行多艘船舶的滚动制造,对于节省坞期,提高船厂资源利用率具有重要作用。半船漂浮方案的制定需要根据各船厂实际情况,综合考虑多种因素,尽量贴合现场生产需要;同时,设计人员也要仔细核查,未雨绸缪,才能保证半船漂浮的成功。本文只是结合作者自身参与半船漂浮方案的制定所做的一个总结,希望能对同行有所帮助。 (作者系青岛武船重工有限公司工程师)
浏览次数:  更新时间:2017-10-09 08:30:23
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