李 鵬，王 華，馮朝聞

（金海重工股份有限公司，浙江舟山 316200）

0 引言

經(jīng)過全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的洗禮，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力，船舶制造業(yè)的競爭日趨殘酷，降本增效成為造船企業(yè)利潤增長的最大途徑[1]。

與歐美、日韓造船企業(yè)相比，雖然國內(nèi)的造船企業(yè)在新世紀(jì)以來不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)造船理念，并不斷摸索前行，但與國外相比，不僅在造船理念上存在差距，在工藝裝備的研究上也有不小的距離[2]?，F(xiàn)代造船工藝及模式經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)日趨完善，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的空間并不大，不同的是造船過程中使用的工藝裝備。作為船舶建造過程中主要的輔助裝備，工藝裝備扮演著非常關(guān)鍵的角色，在整個造船過程中應(yīng)用范圍廣、使用種類多、涉及多個專業(yè)。通過使用先進(jìn)的工藝裝備，可以降低生產(chǎn)難度、節(jié)約生產(chǎn)工時、減少材料消耗，并在使用過程中積累經(jīng)驗改進(jìn)施工工藝。以通過工藝裝備的研究應(yīng)用帶動施工工藝改進(jìn)工作，從而達(dá)到降本增效提高利潤的目的，對處于寒冬困境中的船企，不失為一條可行之路。

1 傳統(tǒng)分段加強(qiáng)形式

船舶分段在建造過程中通常需要經(jīng)歷一次或者多次翻身，調(diào)運更是不可缺少的環(huán)節(jié)。船體分段的劃分，為了提高利用率，通常根據(jù)鋼板尺寸并在考慮裝配和焊接方便的前提下進(jìn)行劃分，在分段大接縫位置需要創(chuàng)造比較良好的操作空間，以便于舾裝和涂裝的方便性。因此大部分船體分段一端擁有艙壁結(jié)構(gòu)，以保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一端屬于無約束的開敞式自由端，以便于出砂、搭建腳手架等作業(yè)。為了確保船舶分段的吊裝、翻身等施工安全，根據(jù)分段特點及剛度要求，設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件作為分段的防止變形的措施。因此在分段吊裝時需在無艙壁的一端使用加強(qiáng)材進(jìn)行結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，以保證分段的整體強(qiáng)度滿足要求。如圖1所示。

圖1 分段加強(qiáng)示意圖

傳統(tǒng)的分段加強(qiáng)通常采用型材為32a槽鋼，其每米重量為38kg，對于高度在3.0米的壓載艙，使用槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)所產(chǎn)生的單重平均在 114kg，在裝配時需要借助手拉葫蘆或者吊車等設(shè)備。并且一些加強(qiáng)構(gòu)件需要在完成總組或者搭載后才進(jìn)行拆除，并且在完成加強(qiáng)構(gòu)件拆除后需要進(jìn)行打磨、油漆補(bǔ)涂等工作。整個過程周期長、工作量大、涉及工種多（包括起重、裝配、電焊、打磨、涂裝等），不僅破壞油漆的完整性，而且需要使用大量的輔助材料，提高了造船成本。

2 解決途徑

作為單一產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分段，在建造過程中，應(yīng)盡可能地利用自身特點，減少簡化建造所需的工藝裝備的投入。金海重工通過對分段吊裝加強(qiáng)形式進(jìn)行積極的探索研究與嘗試，根據(jù)自身特色進(jìn)行工藝裝備的研發(fā)，決定采用可重復(fù)利用的工具替代槽鋼進(jìn)行分段加強(qiáng)。

公司對已建造過船舶、現(xiàn)有船舶、未來可能建造船舶及市場上常見的主流船型的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析，積累大量的數(shù)據(jù)，以需要使用加強(qiáng)用量最大的船體平行中體位置雙層底分段為載體，采用船用吊裝拉桿[3]，用于替代傳統(tǒng)的槽鋼加強(qiáng)，減少焊接、涂裝的工作量及降低加強(qiáng)材耗材的使用，降低造船成本。

船用吊裝拉桿有別于槽鋼加強(qiáng)，是一種可以重復(fù)利用的工具。由鉤頭、拉桿套、加長拉桿所組成，鉤頭和拉桿套按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)制作，拉桿根據(jù)以300mm為一個調(diào)整階段，根據(jù)不同的高度情況，將吊裝拉桿做成多種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)型號，達(dá)到多船型通用的目的。在使用的過程中，根據(jù)分段吊裝的需要調(diào)整出所需的長度，形式如圖2所示。

圖2 吊裝拉桿示意圖

拉桿查收能力為，帶鉤頭可承受20t的拉力，不帶鉤頭單獨使用拉桿與加強(qiáng)板構(gòu)件的情況下單套吊裝拉桿可承受50t拉力。多樣性的組合方式，在具體使用時根據(jù)設(shè)計院所繪制的吊裝圖去領(lǐng)用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)拉桿，并根據(jù)吊裝圖中所標(biāo)注的高度對拉桿高度進(jìn)行調(diào)整，在相應(yīng)的安裝位置進(jìn)行操作。不同于32a槽鋼38kg/m的重量，拉緊裝置的φ40高強(qiáng)拉桿每米重量為9.87kg。同樣在2.5m高度的壓載艙進(jìn)行加強(qiáng)，使用32a槽鋼加強(qiáng)重量為95kg，而標(biāo)準(zhǔn)拉桿2m長度重量為19.74kg、拉桿套20kg/只，整個組合為59.74kg。更為重要的是，船用吊裝拉桿可單部件進(jìn)行安裝，僅需兩個人就可完成全部的安裝作業(yè)，無需其他作業(yè)工種的配合。如圖3所示。

圖3 使用吊裝拉桿的分段加強(qiáng)示意圖

3 使用效果

以 VLCC為例，總長約 333.00m，垂線間長320.00m，型寬 60.00m，型深 30.50m，結(jié)構(gòu)吃水22.60m。主船體的貨艙區(qū)通過橫艙壁和縱艙壁分隔為5個中貨油艙、5對邊貨油艙和1對污油水艙。全船雙殼壓載艙分段共 104個，其中舷側(cè)分段 34個，中底分段34個，邊底分段30個，艉部6個。

3.1 材料的節(jié)約

VLCC雙殼層間高為3m和3.3m，以往采用20a與32a槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)，從公司生產(chǎn)運行部統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可知全船加強(qiáng)共需20a槽鋼長度2691m，重量為22kg/m，總重量為60.9t；32a槽鋼長4158m，重量為38kg/m，總重量158.91t，共計219.81t。船用吊裝拉桿的標(biāo)準(zhǔn)拉桿長2.6m，重量為26.66kg，拉桿套（長度330mm）單個重22kg/個，螺栓和螺母重3kg，總重量為73.66kg。使用拉桿代替槽鋼，節(jié)省材料127.01t。市場上型材以5000元/噸計算，可直接節(jié)省478560元。

3.2 人工物力的節(jié)省

壓載艙 32a槽鋼加強(qiáng)的長度為3.3m，重量為125.4kg，此重量的槽鋼需要吊車配合，吊運到分段上，再由兩個人用手拉葫蘆拖拽到位，將其安圖紙位置豎立至少需要三人以上才能辦到。隨后電焊釘焊，用火焰切割多余部分，定位后再焊接。僅此一根32a槽鋼加強(qiáng)需要三個工種配合，耗時約2小時。

組合出 3.3m的船用吊裝拉桿，所需的單個部件為，2.6m長拉桿重量為26.66kg，拉桿套（長度330mm）單個重 22kg/個。搬運工作只需兩個人就可以實現(xiàn)，定位安裝只需要一把板子即可實現(xiàn)。耗時約半個小時。省去吊車配合，不用手拉葫蘆，免去焊和切割。

間接經(jīng)濟(jì)收益為，以工時為15元/時計算，槽鋼加強(qiáng)的安裝人工費90元（3人×2小時×15元/時=90元）：船用吊裝拉桿人工費15元（2人×0.5小時×15元/時=15元），單根可節(jié)省75元，全船1260根可節(jié)省94500元（1260根×75元=94500元）。并且對安裝時所需吊車的占用，以及焊接和切割的損耗未計入其中。

3.3 涂層的保護(hù)

分段搭載后切除槽鋼加強(qiáng)破壞涂層，進(jìn)行涂層的補(bǔ)涂是一件繁瑣的工作，尤其是在雙層壓載艙高 3米，補(bǔ)涂時需要腳手架，往往對某一高處的補(bǔ)涂需要花費一個小時來進(jìn)行準(zhǔn)備工作。保守估計平均補(bǔ)涂一根槽鋼加強(qiáng)切除時造成的涂層破壞所需0.5個小時，不算油漆的損耗，僅人工費就可節(jié)?。?260根×0.5小時×15元/時=9450元）。

3.4 材料損耗的減少

我公司加強(qiáng)材料的損耗比例為45%，即以VLCC船一條船為例，首條船圖紙用量 100%給材料，第二條重復(fù)利用首條船材料，因損耗同時增補(bǔ)45%的用量，第三條同樣在增補(bǔ)45%，第四條也是45%。以壓載船32a槽鋼用量219.81t計算，四條VLCC船需要增補(bǔ)3次45%，即多用296.74t（219.81t×45%×3=296.74t）槽鋼其價值1483700元（296.74t×5000=1483700元）。

若用船用吊裝拉桿則不需要加此多的增補(bǔ)量，四條VLCC船，全部只需增補(bǔ)5%的用量替換損壞的即可。其價值為46400元（92.8t×10000×5%=46400元）。相比槽鋼每條船可節(jié)省成本359325元（1483700÷4-46400÷4=359325元）。

4 結(jié)束語

船用吊裝拉桿是為適應(yīng)PSPC規(guī)范生效而創(chuàng)新的，代替了傳統(tǒng)分段和總段吊裝時所用的型材（槽鋼）加強(qiáng)，即用工具代替了耗材，將船用吊裝拉桿作為工具，像鋼絲繩、卸扣一樣作為吊裝的工具，一次購制，循環(huán)使用。我們在VLCC產(chǎn)品吊裝設(shè)計階段對使用吊裝拉桿來替代傳統(tǒng)的槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)，每條 VLCC船可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是 634275元（171000元+94500元+9450元+59325元=634275元）。這項工藝技術(shù)為企業(yè)節(jié)省大量的加強(qiáng)槽鋼搭載和拆除工作，節(jié)省大量的人力和時間成本，對企業(yè)降本增效有重大意義，實際經(jīng)濟(jì)效益也是很明顯的。

[1]顧平.造船企業(yè)降本增效的新途徑——6σ管理[J].造船技術(shù),2004(2):3-4.

[2]張晗, 符道, 閆大海, 李紅燁.中國造船技術(shù)主要差距與應(yīng)對措施[J].艦船科學(xué)技術(shù),2013(2):9-12.

[3]萬平, 汪大鵬等.船用吊裝拉桿[P].中國,201020671915.2.