船坞工艺设施及其应用

李伟渤海船舶重工有限责任公司船舶设计研究院

船坞工艺设施及其应用

李伟
渤海船舶重工有限责任公司船舶设计研究院

本文通过对船坞及其附属工艺设施的介绍，论述了船坞工艺设施的分类特点及其应用的要点。

船坞设施；船舶下水

引言

2000年以来，与航运业和修造船业空前兴旺同步，以建设造船大国和强国为目标，我国建成了一大批达到国际先进水平，具有中国特色的大型船坞，在国际上处于领先地位，并承担了众多国内外大型船舶的建造任务，学习并深入了解船坞及其附属设施是完成这些建造任务的重要一环。

1 船坞工艺设施

船坞是船厂中用于修造船舶的水工建筑物，是修造船舶过程中的工作平台。船坞的运行需要大量的配套附属设施来辅助，船坞及其附属工艺设施占了大部分的船厂投资，其代表了一个工厂的总装造船能力。

船坞的工艺设施主要包括：坞门、中间坞门、起重设备、引船系统，墩木、系船柱、登船塔、人行下坞楼梯、车行下坞通道、栏杆、坞壁作业车、预埋槽钢、坞长度标志、中心线标志，水尺、拉环、坞底坑、船坞公用设施供应点、橡胶护舷等。

2 船坞工艺设施的应用

2.1 坞门

坞门是将船坞坞口封住的水密闸门，其型式有以下几种：

（1）卧倒式坞门。启闭方便，自重较轻，在开启时坞门不需专用的停靠位置，但卧倒门要设置专用的门坑，其标高较坞槛低6－8m，在淤积较严重地区需充分认证清淤的可靠性。

（2）浮箱式坞门。一种传统型式，其门座较浅，比较适应一定淤积量的水域，但也需对坞口的淤积强度进行预测，并采取有效的清淤措施。

（3）插板式坞门。通常是用于半坞式船台，但小型船坞也可使用，目前较通用的宽度为40m以下，在船坞起重能力满足起吊要求，坞侧能安排存放场地时可以选用。

（4）中间坞门。根据使用要求通常可以设一个中间坞门并配数个中间坞门的门槽。通常只有坞口区用作修船，坞首区用作造船，或同时串联建造军船和民船等修造周期差异较大的船坞才配置中间坞门。

选择坞门型式时，要比较启闭方便和造价，还要比较其抗淤能力和操作的可靠性，设计时还应特别考虑设置误操作的保护装置。

2.2 坞墩

在船舶修造过程中，使用坞墩来承载船体和其连接的部件，或者其它重大物件。现有技术中的坞墩一般由两件枕木和水泥墩构成，两件枕木分别设置于水泥墩上。

坞墩分为中墩（龙骨墩）和边墩。中墩一般布置在船体中心线上，边墩位于中墩两侧，中墩作用力范围通常可取4-5m，单排、双排皆可，边墩应根据船舶重量、船宽以及船体构件进行布置，一般载重量5万吨级以下船舶2-3行（单侧），10-15万吨级船舶设4-5行，15-30万吨级船舶设5-6行，30万吨级以上船舶不小于6行。

2.3 起重设备

船坞起重设备用于完成船舶总装建造阶段坞内的吊运或搬运工作。起重设备是现代船坞最重要的设施之一，在很大程度上决定了船坞的生产效率。船坞常用的起重设备有：门式（龙门）起重机、四连杆式门座起重机、单扒杆式门座起重机、塔式起重机和超重起重设备。随着船舶和船体分段大型化和海洋工程的建造，船坞配备的起重设备大型化趋势十分明显，成为实现现代化造船模式的重要物质基础。

2.4 引船系统

引船系统包括引船绞车、引船小车、电动绞盘、轨道及其配套控制设施。引船小车设于坞壁顶面的轨道上，引船绞车一般设在坞首的前方。电动绞盘一般设在坞口、坞首两侧，大型船坞在中部两侧可以增设一对。引船小车除主动小车外，还可以增设一对被动小车，被动小车用钢丝绳卡固定在拖带引船小车的钢丝绳上，与主动小车之间距离可以在曳船前视需要调节。

2.5 高空作业车

船舷部的高空作业宜使用高空作业车或坞壁作业车，也可以两者同时配置，或仅配高空作业车，在确定船坞宽度时，应考虑高空作业车和坞壁作业车能方便作业的通道。在船坞底板上宜设置若干条预理“T”型材，作为中心线长度标志，拉力5－10t的临时拉点和接地设施，用于高空作业车施工时的运行。

2.6 公用设施

船坞应配置氧气、可燃气（乙炔或天然气等）、二氧化碳气、氩气、压缩空气、蒸汽、自来水、海（江）水，供电、通信、采暖、通风等公用设施。军用船坞还应配置高压压缩空气和专用电源。

2.6.1 公用设施的配备应满足下列原则

（1）船坞附近需设置各类公用站房；（2）需修理油舱的船舶应先洗舱并经检查符合应满足油船修理洗舱要求后方可进坞修理，满足洗舱的用水要求；（3）自来水系统应保证生产用水，生活用水和消防用水的需要，船舶压载宜优先采用海（江）水。修船坞还应考虑高压水除锈的用水量，宜采用移动式高压水泵。

2.6.2 公用设施供应点应满足下列要求进行设置

（1）氧气、可燃气、二氧化碳、压缩空气、蒸汽、自来水、海（江）水等供应点宜设置在坞壁顶面，对于大型造船坞，宜在坞壁下部和坞底增设动力、江（海）水供应点。

（2）电焊机接头箱与船用设备供电箱宜设置在坞壁顶面，其中船用设备供电箱应有380V、50Hz的电源和440V、60Hz的电源系由船坞附近的变频机组供应。

（3）满足上述设备供电需求，通常情况下大型水泵和大型起重设备采10kV或6kV供电，电焊设备，小型设备采用380V供电。

（4）船坞区照明分为外场一般照明和工作照明，外场一般照明布置系按下列要求布置：

船坞区照明通常采用高杆灯、高杆灯设在船坞四角和坞侧，位置应避免干扰起重作业，并注意防止眩光和照度均匀，高杆灯架通常应考虑能下降至地面，以便更换灯管、进行日常维护保养；坞壁照明光源宜设在坞壁顶部；大型船坞宜设坞底照明、通常采用水密灯具；船舱内的一般照明采用行灯和架灯，应采用安全特低压供电。

2.6.3 灌水、排水系统的工艺要求

（1）船坞灌水时，应保证船舶起浮平稳，并不得冲击墩木；（2）船坞排水时间根据船坞功能确定，修船坞要求酌情压缩排水时间，造船船坞可以酌情增加排水时间；（3）泵房布置在坞口附近，泵房进入口、通风井、吊装孔等结构尽量不要高出地面；（4）两座并列的船坞，通常考虑合用一座水泵房；（5）坞底应设置排水明沟，并铺设有足够强度的钢盖板，其荷载应考虑行驶高空作业车。

3 结束语

船坞及其附属工艺设施，对工厂的生产潜力、产品类型、产品规格，船舶总装工艺和工厂的经济效益具有深远的影响，是船厂的核心资源和组织生产的重要物质基础。了解这些设施的特点和应用方式才能有效的组织相关生产，对于提高质量和降低成本方面做出更加合理的优化处理。

[1]应长春.船舶工艺技术.上海交通大学出版社，2013年1月

[2]中船第九设计研究院工程有限公司——中国船舶工业工程建设论文集[M].上海：上海科学技术出版社，2008

[3]中船第九设计研究院工程有限公司.干船坞设计规范[S].