張曙光，李 毅，劉家良，高麗雙

（中海工業(yè)（江蘇）有限公司，揚(yáng)州 225211）

0 引言

船舶下水是指當(dāng)船舶在船臺(tái)或船塢內(nèi)完成主體合攏、密性報(bào)驗(yàn)，達(dá)到下水狀態(tài)后，將船舶從搭載區(qū)轉(zhuǎn)移到水下進(jìn)行后續(xù)舾裝工作的建造工藝；即將原來在船臺(tái)上或船塢內(nèi)呈穩(wěn)定支撐狀態(tài)改為漂浮狀態(tài)的過程。船舶下水可采用重力式下水、漂浮式下水和機(jī)械化下水等幾種下水方式。其中最常用的方法便是船臺(tái)重力式下水。本文主要以中海工業(yè)（江蘇）有限公司建造的48000 t上海海事大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)船的船臺(tái)下水為例，探討重力式縱向涂油滑道下水工藝?？v向涂油滑道下水是一種較為成熟、有著悠久歷史的下水工藝。船臺(tái)與滑道為剛性固定形式，船舶達(dá)下水狀態(tài)時(shí)，在下水滑道上涂上規(guī)定厚度的混合油脂。之后，將沙箱、枕木及其他一些簡(jiǎn)易支撐全部拆除，使得船舶依靠自重落于滑道上，隨后松開止滑裝置，若此時(shí)船舶仍未運(yùn)動(dòng)，可在艏部用液壓千斤頂加一推力，船舶便會(huì)同滑板一起沿滑道滑入水中，同時(shí)依靠自身浮力浮于水上，從而完成下水。

1 船型特點(diǎn)

上海海事大學(xué)48000 DWT遠(yuǎn)洋教學(xué)實(shí)習(xí)船是一艘主要用于航海類人才培養(yǎng)，集航運(yùn)與科研為一體的多功能、綠色、節(jié)能、單槳、單殼、雙底、球鼻艏、無限航區(qū)的遠(yuǎn)洋教學(xué)實(shí)習(xí)散貨船。該船采用低速柴油機(jī)進(jìn)行推進(jìn)，是具有艏樓、單層連續(xù)甲板、五個(gè)大貨艙的艉機(jī)型散貨/實(shí)習(xí)船。

該船總長(zhǎng)189.9 m，型寬32.26 m，型深15.7 m，設(shè)計(jì)型吃水10.3 m，結(jié)構(gòu)型吃水11.2 m，載重量45800 t，航速14 kn，是當(dāng)今世界最大、最先進(jìn)的遠(yuǎn)洋教學(xué)實(shí)習(xí)船。除具備正常運(yùn)輸功能外，另增設(shè)了航海訓(xùn)練駕駛室、集控臺(tái)及教室、研究室等一系列教學(xué)設(shè)施，船上共設(shè)有40間“4人間”學(xué)員宿舍，8間教室宿舍，2間辦公室，3個(gè)現(xiàn)代化教室以及多個(gè)輪機(jī)功能測(cè)試室、多功能學(xué)術(shù)室和輪機(jī)科研室；并設(shè)有室內(nèi)操場(chǎng)、室外籃球場(chǎng)以及各種健身設(shè)備，共可容納144名男學(xué)員，16名女學(xué)員，8名教師以及30名船員進(jìn)行學(xué)習(xí)和生活。

主機(jī)采用最大持續(xù)輸出功率為9960 kW×127 r/min，持續(xù)常用功率（CSR）（90%SMCR）為7153 kW×122.6 r/min的二沖程、十字頭、可逆轉(zhuǎn)船用柴油機(jī)。

2 船臺(tái)縱向下水問題探討

2.1 縱向下水

縱向下水設(shè)備一般由固定設(shè)備和運(yùn)動(dòng)設(shè)備組成。固定部分主要為木方鋪設(shè)而成的滑道；運(yùn)動(dòng)部分一般為下水架，下水架的底座即為滑板，下水前，在滑板和滑道之間涂上規(guī)定厚度的混合油脂，以便于滑板滑動(dòng)。由于船體艏艉線形影響，下水架一般涉及成兩端較為堅(jiān)固的形式來支撐艏艉船體，艏、艉下水架分別稱為前支架和后支架，除艏、艉支架外，海事大學(xué)教學(xué)船還在船體中間部位設(shè)置中間支架以支撐船體。除上述主要設(shè)備外，還設(shè)有若干輔助設(shè)備，例如，為防止船體不受控進(jìn)行滑動(dòng)的牽牢裝置；防止船在下水過程中帶動(dòng)滑板發(fā)生偏斜的導(dǎo)向擋板；保證船舶能按設(shè)想在規(guī)定時(shí)間內(nèi)剎車成功的制動(dòng)裝置等。

船體下水運(yùn)動(dòng)過程從船體接觸水面開始到船體完全脫離滑道可分為兩個(gè)主要過程（圖1），第一過程為船體接觸水面到艉部開始上浮時(shí)為止，第二過程為艉部開始上浮到船體完全脫離滑道為止。第一過程中，由于船艉浮力小于重力，主要變形表現(xiàn)為艉下彎，各滑程船體結(jié)構(gòu)的受力變形形式相似，最大壓力均出現(xiàn)在即將脫離滑道的墩木位置。第二過程中艉部開始上浮，船體不再平行于滑道的方向移動(dòng)，以下水艏支點(diǎn)為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又沿滑道下滑，船體處于中拱狀態(tài)，滑道較大壓力集中于艏支墩處。

2.2 船舶下水前的準(zhǔn)備工作和技術(shù)要求

該船在上船臺(tái)進(jìn)行合攏之前，中海工業(yè)（江蘇）有限公司下水歸口部門就為下水做了充足的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行下水計(jì)算，制定出下水工藝，繪制出下水布置圖，預(yù)估出下水日期等，經(jīng)過綜合考量，將該船下水日期定為2012年5月25日。

船臺(tái)下水是一項(xiàng)潛在危險(xiǎn)性較大的工程，具有涉及人員多、準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜等特點(diǎn)，除此之外，還要綜合考慮水文條件、天氣因素等，是一項(xiàng)紛繁復(fù)雜的工作。下水期間，任何一個(gè)環(huán)節(jié)得不到有效控制，都會(huì)造成重大事故隱患甚至重大事故。因此，下水工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)、涉及的每一件設(shè)備都要進(jìn)行全面、細(xì)致的盤查，以便能夠及早發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)排除。下水前具體檢查內(nèi)容如下:

1）全面檢查各種下水設(shè)施:船臺(tái)滑道、水下滑道及其末端淤泥清除狀況、鋼木滑板、墊木及滑板支架、艏艉支架、中部支架及止滑器（見圖2），下水橫梁及其連接鋼索、環(huán)頭鋼索、滑落機(jī)、滑道上頂端液壓千斤頂油泵、楞木、鋼楞木、砂箱下水楞，船上系泊、帶纜設(shè)備、船臺(tái)環(huán)境通訊設(shè)備等等設(shè)施操作可靠性。2）檢查上述下水設(shè)施，下水場(chǎng)所，船臺(tái)環(huán)境，下水人員操作的安全性、可靠性，根據(jù)每艘船的下水計(jì)算中的最小下水潮位及潮汐表中潮高及流速確定下水日期及時(shí)間。

圖1 下水第一過程和第二過程

圖2 下水裝置布置簡(jiǎn)圖和中間支架示意圖

表1 船舶主尺度

2.3 船舶主尺度、滑道尺度及其要求

1）船舶主尺度（表1）

2）船臺(tái)尺度長(zhǎng)×寬為230 m×36 m；滑道中心距為9.00 m。

3）滑道尺度長(zhǎng)×寬×高為200.00 m×1.50 m×0.90 m。

4）滑道面坡度:tanα=1:22。

5）下水重量:9126.2 t

6）保證左右兩側(cè)木滑道內(nèi)側(cè)面應(yīng)平整，光順，無凹凸不平現(xiàn)象，連接木滑板的對(duì)穿螺栓的螺母應(yīng)凹陷在內(nèi)側(cè)面內(nèi)，不可凸出在外側(cè)。有凸出現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行微調(diào)、修整，避免木滑板下滑時(shí)，內(nèi)止口受阻，釀成船體不受控制強(qiáng)行下滑的事故。

7）木滑道上表面，應(yīng)平整，光順，木質(zhì)有腐爛部分應(yīng)及時(shí)修復(fù)木滑道拼接處只允許上高下低，誤差符合規(guī)定要求，不允許有上低下高不平整的現(xiàn)象，并保證接頭處應(yīng)有R15光順倒角過渡，否則會(huì)影響滑板下滑。

8）為保證滑板順利沿著滑道下滑，左右滑道設(shè)計(jì)成外八字型滑道?；篱g距應(yīng)按設(shè)計(jì)要求為正公差。使滑板不卡死。下水前應(yīng)對(duì)滑道內(nèi)側(cè)面左右距離測(cè)量，驗(yàn)收。

9）對(duì)船舶周圍進(jìn)行挖淤泥處理，以確保下水過程的安全、順暢。

2.4 滑板及墊木

1）滑道與滑板接觸面之間間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?；纼?nèi)止口與滑道內(nèi)側(cè)面間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?；迮c滑道接觸面應(yīng)盡量保證光滑，接頭處應(yīng)削圓角，滑板間與墊木間應(yīng)用鋼索串好，綁扎在船上，所有鋼索均利用原有下水件，待船下水后，將其拖出船底進(jìn)行回收。

2）按設(shè)計(jì)要求，對(duì)滑板進(jìn)行起始、終止肋位排列，從艏、艉兩支架支點(diǎn)的長(zhǎng)度自船艉向船艏排列。艏、艉按船底線型及滑道高度，在滑板上布置好下水橫梁。

3）每塊滑板上按要求應(yīng)設(shè)置完好的墊木。

2.5 澆敷油脂

1）先將滑板、滑道均揩凈吹干，淹水部分滑道可用乙炔烘干，澆敷油脂時(shí)，不得有油水或其它雜質(zhì)混入。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)平均氣溫（25℃），按82%的石蠟、9%的蒙旦蠟、9%的硬脂酸投入爐內(nèi)熔化至溫度160℃左右，可開始對(duì)滑板進(jìn)行第一次澆蠟（滑板最好一頭少許高點(diǎn)，由高向低澆），等蠟溫降至140℃左右可進(jìn)行第二次澆蠟，130℃左右進(jìn)行第三次澆蠟。

2）澆好蠟的滑板冷固后，在蠟層表面均勻地涂上鈣基潤(rùn)滑脂（約1 kg/m2）將涂好油的滑板用吊車翻身支放好。

3）用同樣的蠟脂配方對(duì)滑道進(jìn)行澆蠟，程序同滑板一樣，進(jìn)行三次澆蠟。

4）蠟層冷固后，在蠟層表面均勻地涂上鈣基潤(rùn)滑脂。

5）將滑板排好，安放于滑道上，并根據(jù)編號(hào)將墊木就位，用撐木撐位，介頭定位，防止油脂受壓被擠出，然后安裝墊木，待下水時(shí)，敲掉撐木及介頭使滑板與滑道接觸。

2.6 下水楞、滑落機(jī)及油泵

1）下水時(shí)對(duì)鋼質(zhì)活絡(luò)楞，砂箱下水楞（圖3）先做效用試驗(yàn)，確保無卡死現(xiàn)象，驗(yàn)收合格后方可使用。

2）確保左右舷滑落機(jī)滿足安全負(fù)荷要求 , 保證滑落機(jī)的完整性、可靠性、布置位置、脫落裝置均無誤。

3）為防止出現(xiàn)下水操作完成后，船舶無下水反應(yīng)情況的發(fā)生，滑板頂端應(yīng)配備符合要求的液壓千斤頂，左右各1只、共2只。

圖3 沙箱與下水墩木

2.7 下水操作

1）拆除所有支撐滑板的小方木，保持滑板牙帶與滑道的間隙余量，用榔頭自船艉向船艏逐一敲緊滑板上的木楔。

2）滑板敲緊后先拆除中部所有活絡(luò)支墩及橫梁下的活絡(luò)支墩，并搬放到地面。將木板,木楔搬放地勢(shì)較高處，以防止下水時(shí)木板被水沖走。

3）拆除邊三道沙箱(舷側(cè)最外處沙箱)。

4）最后拆除所有沙箱，由尾向首進(jìn)行。

5）沙箱拆完后向指揮組回報(bào)，指揮組發(fā)令斬止滑器保險(xiǎn)繩，同時(shí)搖緊助推千斤頂，船下水。

2.8 安全質(zhì)量

1）各道工序應(yīng)按操作程序進(jìn)行操作,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)，隨時(shí)注意安全操作。

2）各道工序結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行自檢、互檢、專檢后方可進(jìn)行下道工序操作。

3）待所有工序結(jié)束后提交下水指揮組,由指揮組派專人進(jìn)行總檢查，確認(rèn)無誤后方可下水。

4）下水前由基建設(shè)備處了解氣象及水位情況，是否滿足下水要求，并做好記錄,并對(duì)下水滑道區(qū)域淤泥進(jìn)行測(cè)量,確無高出滑道面的提供書面通知。

5）做好下水的封江、靠邦等準(zhǔn)備工作。

6）綜合車間配備好氣割設(shè)備，每邊兩把,防止有敲不掉的支墩需現(xiàn)場(chǎng)切割并安排好人員。

7）作業(yè)區(qū)域拉好安全警戒繩,安保部做好保衛(wèi)工作。

8）下水江面安排10只小船,負(fù)責(zé)枕木的清理及夾江江面清潔工作。

9）生產(chǎn)管理部準(zhǔn)備2條拖輪負(fù)責(zé)滑板的收集和脫離。

3 結(jié)束語

眾所周知，船臺(tái)下水是船舶建造過程中的一個(gè)重大節(jié)點(diǎn)，是船舶由搭載階段轉(zhuǎn)為碼頭舾裝階段的一個(gè)重要生產(chǎn)過程，同時(shí)，也是一項(xiàng)存在潛在危險(xiǎn)性的系統(tǒng)工程項(xiàng)目。對(duì)待船臺(tái)下水工作，技術(shù)人員應(yīng)該持以慎之又慎的態(tài)度，因?yàn)椋滤陂g，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，都可能出現(xiàn)重大事故隱患，甚至造成無可彌補(bǔ)的重大事故發(fā)生。下水前，應(yīng)安排專人根據(jù)下水當(dāng)天潮位進(jìn)行下水設(shè)計(jì)和計(jì)算，盡量將影響下水的各種因素都考慮在內(nèi)，保證各項(xiàng)強(qiáng)度校核均滿足下水要求，保證油脂配比滿足氣象條件；下水前，要精心規(guī)劃下水方案并細(xì)心檢查各項(xiàng)設(shè)備，操作人員統(tǒng)一聽從指揮，以確保船舶安全、可靠地下水。

中海工業(yè)（江蘇）有限公司8萬噸船臺(tái)面向夾江，夾江雖水深流緩，但漲潮時(shí)潮位較高，船舶質(zhì)量又相對(duì)較大，船舶下水后的沖程較遠(yuǎn)，可達(dá)320m左右，再加上可能受下水時(shí)的風(fēng)向、潮流等因素影響，在選擇船舶下水潮位時(shí)一定要謹(jǐn)慎對(duì)待，我公司的船臺(tái)下水計(jì)算一般是根據(jù)船臺(tái)設(shè)計(jì)要求和下水潮位計(jì)算選取滑道最末端潮位作為下水潮位，能夠保證船舶安全下水。海事教學(xué)船的順利下水在實(shí)踐上證明了該船的下水工程設(shè)計(jì)方案是行之有效的。

[1]盛振邦, 楊尚榮, 陳雪深. 船舶靜力學(xué)[M]. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社, 1984.

[2]周執(zhí)平.縱向下水船舶受力狀態(tài)分析[J]. 中外船舶科技, 2003(2):7.

[3]周執(zhí)平. 51000DWT散貨船縱向下水工程方案設(shè)計(jì)[J]. 中外船舶科技, 2004.

[4]李安慰. 船舶縱向下水新工藝研究[J]. 上海造船,2011.