方 鵬

（中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433）

0 引言

散貨船也被稱之為散裝船，主要運(yùn)送雜物、煤炭礦石和谷物等。利用散貨船運(yùn)送散物時(shí)，散貨船還會(huì)被分類，如運(yùn)送干物可以選擇干散貨船。干散貨船的貨種不單一，在運(yùn)輸過程中需要選擇具有一定特殊性的散貨進(jìn)行運(yùn)輸，如不怕擠壓的或者便于裝卸的，一般散貨船總承重量可以達(dá)到5×104t以上。對(duì)于散貨船而言，整體設(shè)計(jì)起到了決定性作用，如鐵舾優(yōu)化單元的設(shè)計(jì)。散貨船機(jī)艙鐵舾優(yōu)化單元模塊設(shè)計(jì)是舾裝工程中最重要的環(huán)節(jié)之一，其中包含的內(nèi)容較多，需要對(duì)其細(xì)化分析，將其整體劃分為各個(gè)模塊后進(jìn)行設(shè)計(jì)，此過程中最重要的是對(duì)區(qū)域進(jìn)行劃分，一般包括機(jī)艙區(qū)、居住區(qū)和甲板區(qū)域。不同區(qū)域的設(shè)計(jì)方法不同，對(duì)于居住區(qū)域而言，需要結(jié)合上層建筑結(jié)構(gòu)對(duì)其居住區(qū)域進(jìn)行劃分；對(duì)于舾裝工程而言，連鎖、鐵、管、木舾是重要的組成部分，此類裝置也屬于內(nèi)裝，還需在甲板上進(jìn)行外裝，才能滿足實(shí)際需求，內(nèi)外裝一起才可被稱之為船裝。

1 船的總體設(shè)計(jì)說明

船體在設(shè)計(jì)過程中需要滿足以下條件，螺旋槳和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都需滿足單層散貨船行駛需求，在此過程中還需對(duì)駕駛室和引擎室進(jìn)行優(yōu)化，按照總體布置圖進(jìn)行分析。此過程中隔板和甲板也需對(duì)各個(gè)平臺(tái)進(jìn)行分割和劃分，對(duì)于尾部而言，需對(duì)各個(gè)艙進(jìn)行優(yōu)化。引擎需要進(jìn)行有效安排，方便各個(gè)機(jī)器的有效推進(jìn)。對(duì)于輔助機(jī)械設(shè)備而言，需在平臺(tái)甲板上進(jìn)行優(yōu)化，引擎控制室工作間需要結(jié)合船舶的等級(jí)進(jìn)行劃分。為保證船舶的使用效果，需對(duì)各個(gè)艙內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。

在裝載貨物區(qū)域內(nèi)包括料斗等設(shè)施，需要通過貨輪實(shí)現(xiàn)各個(gè)艙室的有效連接，從而確保散貨船可以有效進(jìn)行操作，滿足運(yùn)行需求。

2 機(jī)艙鐵舾單元模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)

單元模塊設(shè)計(jì)方式是一種較為先進(jìn)的工藝，可以減少管道和舾裝元件的連接工作，滿足生產(chǎn)技術(shù)的準(zhǔn)備需求，還可對(duì)安裝工作進(jìn)行完善，在實(shí)際工作中更符合造船的前移設(shè)計(jì)需求。在設(shè)計(jì)工作中，大部分的舾裝工程需要在車間或者分段進(jìn)行操作，此過程可以減少舾裝火工的操作量。在施工現(xiàn)場(chǎng)方面，機(jī)艙鐵舾單元模塊化設(shè)計(jì)可以在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中更能滿足分散式制作的需求，使整體施工進(jìn)度得到優(yōu)化。在施工的前期階段，可以使工種的交叉作業(yè)得到簡(jiǎn)化，改善施工環(huán)節(jié)。在散貨船建設(shè)過程中，可以降低整體成本。一體化的工作模式可以優(yōu)化勞動(dòng)組織，減少生產(chǎn)工序，更符合實(shí)際需求[2]。

3 散貨機(jī)艙鐵舾優(yōu)化單元模塊的優(yōu)勢(shì)

3.1 簡(jiǎn)化船舶制造的整體結(jié)構(gòu)

散貨船船艙鐵舾優(yōu)化單元模塊設(shè)計(jì)工作具有一定優(yōu)勢(shì)，在船舶實(shí)施模塊方面需要結(jié)合整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際情況進(jìn)行劃分，以保證船舶整體設(shè)計(jì)的合理性，此時(shí)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合散貨船機(jī)艙鐵舾的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇鐵舾結(jié)構(gòu)，根據(jù)整體設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)其分散部分，以精確優(yōu)化船體機(jī)艙鐵舾各部分，最終提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。例如，在進(jìn)行1艘散貨船船艙鐵舾設(shè)計(jì)模塊優(yōu)化時(shí)，需要結(jié)合船艙內(nèi)部的實(shí)際寬度和存儲(chǔ)量進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證各部分的優(yōu)化措施，降低造船過程中的復(fù)雜流程，提升散貨船船艙鐵舾工作的便捷性，為后續(xù)使用奠定良好基礎(chǔ)[3]。

3.2 實(shí)現(xiàn)各部分制造的相互獨(dú)立

對(duì)于散貨船船艙鐵舾單元模塊設(shè)計(jì)工作而言，整體設(shè)計(jì)需要遵循簡(jiǎn)化的要求，確保船艙設(shè)計(jì)和制造工作均為獨(dú)立。對(duì)于船舶設(shè)計(jì)工作而言，整體設(shè)計(jì)需要保證船舶建設(shè)的整體性，減少各類設(shè)計(jì)之間的制約性。為滿足上述需求，保證設(shè)計(jì)工作的完整性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在各個(gè)模塊設(shè)計(jì)過程中同時(shí)進(jìn)行作業(yè)。由于此類設(shè)計(jì)方式規(guī)模較大，整體建設(shè)時(shí)間較長，設(shè)計(jì)容易受到外界因素的影響，若想要滿足設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量需求，需將其進(jìn)行精細(xì)化拆分，一部分制造工作可以在室內(nèi)進(jìn)行操作，結(jié)合各個(gè)獨(dú)立的模塊空間，優(yōu)化船舶中各部分制造效率，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.3 實(shí)現(xiàn)船舶制造材料的綜合利用

對(duì)于應(yīng)用單元模塊而言，散貨船機(jī)艙鐵舾建設(shè)工作需要實(shí)現(xiàn)船舶制造的區(qū)域化分析，結(jié)合各個(gè)部分的船艙鐵舾資源實(shí)際情況來看，需要對(duì)資源進(jìn)行合理利用，合理設(shè)定金屬資源的供給，使得船舶資源供給滿足各部分的劃分需求，最終提升船舶涂裝工作的專業(yè)水平。例如，在模塊單元化制造過程中，需要結(jié)合船臺(tái)和船身的前期制造資源，對(duì)船舶設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合優(yōu)化，對(duì)船艙鐵舾部分進(jìn)行綜合運(yùn)用，以降低資源浪費(fèi)，降低造船成本，提升整體經(jīng)濟(jì)效益[4]。

4 散貨機(jī)艙鐵舾單元模塊構(gòu)成部分

4.1 散貨船機(jī)艙鐵舾底部模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì)

散貨船船艙位置主要指對(duì)船體和船舶動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括金屬設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)散貨船船艙的過程中需要對(duì)船舶桅桿和煙囪進(jìn)行優(yōu)化。在此過程中，需要結(jié)合船舶艙內(nèi)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，依照船舶機(jī)艙鐵舾實(shí)際需求進(jìn)行存儲(chǔ)空間的擴(kuò)建，盡可能滿足容量大的需求，對(duì)鐵舾設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行劃分，分為底部模塊、管道模塊和散貨船機(jī)艙鐵舾單元模塊等。

機(jī)艙底部設(shè)計(jì)工作是最重要的部分之一，也是船舶動(dòng)力輸出的關(guān)鍵，在此過程中需要對(duì)主要地段的動(dòng)力進(jìn)行優(yōu)化。在此過程中，應(yīng)使用花鋼板和鋼管作為底部設(shè)計(jì)的主要材料，提升對(duì)船舶泵和閥門等過濾器部分的重視程度，保證安裝的密封性和防水性。在散貨船船艙鐵舾模塊設(shè)計(jì)時(shí)，需要不斷擴(kuò)大底部區(qū)域面積，滿足外部空間安裝的需求，促使管道和鋼板的有效安裝，還需滿足底部零件重力的平衡需求及重力和浮力之間的平衡關(guān)系，降低船底的重力，確保船可以依靠海上浮力上升，以此增加散貨船的承載能力[5]。

4.2 散貨船機(jī)艙鐵舾管道模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)

管道設(shè)計(jì)工作也屬于船舶設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，需要得到重視，還需保證對(duì)其進(jìn)行細(xì)化分析，提升整體設(shè)計(jì)工作的有效性。一般情況下，船舶的管道工作主要對(duì)凈油及內(nèi)部淡水輸送進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于散貨船來說，船艙鐵舾管道設(shè)計(jì)遍布整個(gè)船體，在設(shè)計(jì)過程中需要明確管道設(shè)計(jì)的各個(gè)分支，直至最后一部分設(shè)計(jì)完成為止，還需對(duì)機(jī)艙管道安裝工作進(jìn)行優(yōu)化，保證管道動(dòng)力資源的完善性，確保各類物資可以第一時(shí)間進(jìn)行輸送，并優(yōu)化管道建設(shè)中各個(gè)電氣設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)溫度的有效調(diào)節(jié)，以此滿足船員和操作人員的需求。

4.3 散貨船機(jī)艙鐵舾通風(fēng)系統(tǒng)模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)

散貨船機(jī)艙鐵舾通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要目的是控制煙霧，實(shí)現(xiàn)有效通風(fēng)。對(duì)于散貨船而言，在進(jìn)行機(jī)艙鐵舾中煙囪設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要安裝機(jī)艙煙囪及排煙控制器，結(jié)合管道設(shè)計(jì)，將煙霧輸送至外部環(huán)境。對(duì)此項(xiàng)工作進(jìn)行優(yōu)化，可以確保整體設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，減少內(nèi)部煙霧的密度，最終滿足整體排煙工作的效果。除此之外，還需對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)扇正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)進(jìn)行變頻設(shè)定，并結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此滿足快速流通的需求。在變頻過程中可以增強(qiáng)船舶動(dòng)力，對(duì)螺旋槳和齒輪的工作進(jìn)行完善，以此實(shí)現(xiàn)船艙內(nèi)部空氣的更換，滿足通氣需求。

4.4 煙囪鐵舾單元的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)散貨船的等級(jí)進(jìn)行確定，在設(shè)計(jì)過程中需將保護(hù)海上作業(yè)人員的生命安全當(dāng)作重中之重。為保證設(shè)計(jì)效果，減少員工的工作量，直觀地查看船上的情況，以此對(duì)空間進(jìn)行有效利用，此項(xiàng)工作需要利用三維建模對(duì)煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在設(shè)計(jì)過程中減少碰撞概率，以解決生產(chǎn)階段暴露的問題。

在建模過程中應(yīng)結(jié)合船體的實(shí)際情況進(jìn)行建模，對(duì)煙囪的具體位置進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合周邊各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)情況，對(duì)各類復(fù)雜的幾何體進(jìn)行優(yōu)化，最終建立設(shè)備模型。此時(shí)還需對(duì)各自的重量進(jìn)行提取，由于在平臺(tái)上各類鐵舾件具有一定優(yōu)勢(shì)，可以在建模過程中對(duì)各類參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，還可結(jié)合船體的等級(jí)合理選擇板材，以此進(jìn)行智能計(jì)算，此過程可以直接調(diào)用鐵舾件進(jìn)行重量提取。

后續(xù)設(shè)計(jì)人員可以將建模數(shù)據(jù)與資料進(jìn)行對(duì)比，了解煙囪設(shè)計(jì)的相關(guān)排量和物資類型，結(jié)合圖紙進(jìn)行制作，提取零件的各方面信息。后期三維建模系統(tǒng)可以結(jié)合各類數(shù)據(jù)充實(shí)建筑圖紙，以此制作船舶設(shè)計(jì)的三維立體圖，結(jié)合圖形對(duì)各類鐵舾件進(jìn)行完善，提升后期安裝工作的有效性，并且還需保證安裝工作可以與設(shè)備圖紙之間具有較高的匹配度，保證煙囪鐵舾單元設(shè)計(jì)的合理性。

5 散貨機(jī)艙鐵舾優(yōu)化單元模塊的發(fā)展趨勢(shì)

在設(shè)計(jì)散貨船機(jī)艙鐵舾優(yōu)化單元模塊時(shí)，需要對(duì)船舶各個(gè)制造部分進(jìn)行劃分，其中包括底部模塊、管道模塊和散貨船機(jī)艙鐵舾單元模塊設(shè)計(jì)工作。從整體設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行分析，該工作需要先從基礎(chǔ)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，再對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行規(guī)劃，最終以推進(jìn)我國海洋事業(yè)發(fā)展作為前提，對(duì)鐵舾優(yōu)化模塊進(jìn)行完善，從而助推我國船舶制造業(yè)的發(fā)展。在船舶壓縮空氣部分，可以將其劃分為制造和凈化供油部分。通過對(duì)其進(jìn)行劃分，以進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，促進(jìn)我國船舶制造水平的提升。

6 結(jié)語

當(dāng)前，為確保我國散貨機(jī)艙鐵舾優(yōu)化單元可以滿足實(shí)際設(shè)計(jì)需求，需要結(jié)合時(shí)代發(fā)展需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此提高我國船舶制造業(yè)的精確化程度，優(yōu)化設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，機(jī)艙鐵舾設(shè)計(jì)屬于重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容之一，基于此需要高度重視，此單元模塊內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作還需進(jìn)行優(yōu)化，細(xì)化分析船舶制造的各項(xiàng)需求，提升我國船舶設(shè)計(jì)水平，最終促使我國海洋產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握散裝船的結(jié)構(gòu)和原理，對(duì)功能進(jìn)行完善，構(gòu)造出較有前景的散裝船。結(jié)合散貨船在實(shí)際運(yùn)輸過程中常出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并解決，從而完成散貨船機(jī)艙鐵舾模塊的設(shè)計(jì)，保證整體設(shè)計(jì)工作的有效性，提高我國造船行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。