1、66材料与工艺 广东造船 2023 年第 3 期（总第 190 期）作者简介：苏福星（1985-），男，工程师。主要从事船舶轮机设计工作。吴 杰（1989-），男，工程师。从事船舶建造工作。收稿日期：2022-02-23120 000 DWT 散货船机舱底层盆舾装单元一体化设计苏福星，吴 杰，石保国，黄广雄（中船黄埔文冲船舶有限公司，广州 510715）摘 要：船舶建造行业竞争日益激烈，各船企想要在激烈的竞争环境中立于不败之地，就必须提升自己的综合能力，加强造船各环节的成本管控，寻求降本增效的途径和方法。散货船机舱底层盆舾装单元一体化设计、施工工序前移、减少对结构油漆的破坏将是最有效、最直接的
2、方法之一。我司 120 000 DWT 散货船机舱底层盆舾装单元一体化设计研究取得了满意的效果，是低成本、高效率造船的一项有效举措，适应于船舶企业高质量发展的要求，可供同行参考。关键词：盆舾装单元；设计；可行性；一体化；效益中图分类号：U671.91 文献标识码：AResearch for Integrated Design of Basin Outfitting Unit of Engine Room Bottom of 120 000 DWT Bulk Carrier SU Fuxing,WU Jie,SHI Baoguo,HUANG Guangxiong(CSSC Huangpu Wen
3、chong Shipbuilding Co.,Ltd.,Guangzhou 510715)Abstract:Competition in the ship construction industry is becoming increasingly fierce.If the ship building companies want to remain invincible in the fierce competition environment,they must improve their comprehensive ability,strengthen the cost control
4、 of all links of building,and seek ways and methods to reduce costs and increase efficiency.The integrated design of basin outfitting unit of engine room bottom of bulk carrier,the moving forward of the construction process and reducing the damage to the structural paint will be one of the most effe
5、ctive and direct methods.The research results have been applied in the real ships and achieved satisfactorily-expected results,and is an effective measure of low cost and high efficiency shipbuilding,and adapt to the requirement of highquality development of ship building companies.Provide reference
6、 for people of the same industry.Key words:Basin Outfitting Unit;Design;Feasibility;Integrated;Effectiveness1 前言随着船舶建造行业竞争日益激烈，各船企想要在激烈的竞争环境中立于不败之地，就必须提升自己的综合能力，加强造船各环节的成本管控，寻求降本增效的途径和方法。目前，国内各船企对船舶的建造成本仍未能做到精细化管控，从完工船成本数据分析看，对于舾装件的安装成本控制仍有很大的提升和挖掘空间，而单元模块化设计、施工工序前移、减少对结构油漆的破坏将是最有效、最直接的方法之一。因此，有必要对散
7、货船机舱底层盆舾装单元一体化设计展开研究。机舱底层盆舾装单元一体化设计，顾名思义就是将机舱底层（双层底上与地台架花钢板之间的区域）看作一个盆子，在其上的管子、阀件、附件、支架、设备（主机、中间轴承、艉轴、中间轴承除外）、设备基座等管舾、铁舾件作为一体化单元进行整体设计与安装，在舾装件安装完毕后，再整体运至砂房进行打砂喷漆处理。显然，机舱底层盆舾装单元本质上为区域性大单元，它与一般的区域性单元不同的是其单元组装和安装区域同为一体，皆在机舱底层进行。下面对我司 120 000 DWT 散货船机舱底层盆舾装单元一体化的必要性、可行性、设计要点等方面展开研究。67GUANGDONG SHIPBUILD
8、ING 广东造船 2023 年第 3 期（总第 190 期）材料与工艺2 机舱底层盆舾装单元一体化2.1 施工工序前移机舱底层盆舾装单元一体化设计，要求将机舱底层涉及的设备（主机、中间轴及其轴承、艉轴除外）及其基座、管子、阀件、附件、支架、地台架等铁舾、管舾件，在机舱底层结构分段进砂房前就进行安装；在舾装件安装完毕后，与机舱底层结构分段一起转运至砂房进行同步打砂喷漆处理。显然，机舱底层盆舾装单元一体化设计，把传统施工模式中在总段阶段甚至区域阶段安装的机舱底层设备（主机，中间轴及其轴承、艉轴除外）及其基座、设备进出口管路、分段之间的合拢管、地台架等，前移至分段阶段安装，提前完成安装阶段的完整性，
9、为后期船舶的建造节省了大量的时间。2.2 对结构油漆涂层的影响因机舱底层盆舾装单元在船体结构分段进砂房打砂喷涂前安装，从根本上避免了对结构油漆涂层的破坏，避免了后期需要投入大量的人力物力对破坏的结构涂层进行拉毛补涂，节省了大量的人力物力和时间成本。2.3 降低管子安装成本传统设计中，机舱底层分段内的管子为普通的完成管，分段之间的管子为合拢调整管，设备进出口的管子为调整管。而机舱底层盆舾装单元一体化设计，环环相扣，衔接精度高，所有管子为单元管且不需设调整管，单元管的安装成本远低于普通管子的安装成本，完成管的安装成本同样远低于调整管的安装成本，因此机舱底层单元一体化设计能大幅度的降低管子的安装成本
10、。机舱底层盆舾装单元一体化设计和施工模式，是精细化造船的需求，这种设计和施工模式不仅提高了安装阶段的完整性，推动了施工工序前移，为后期船舶建造节省了大量的时间，还避免了对结构油漆涂层的破坏，减少了大量的结构油漆涂层拉毛补涂工作，节约了大量的人工成本。同时，大幅度的降低管子的安装成本，降低工人劳动强度。3 机舱底层盆舾装单元一体化的可行性散货船机舱底层是机舱设计的核心所在，管舾、铁舾、设备布置较为复杂且集中，做好机舱底层的管舾、铁舾、设备布置，对整个机舱的布置起到非常关键的作用。以我司 120 000 DWT 散货船机舱底层为例（见图1），该船机舱底层由 101 和 102 两个分段构成，这两个
11、分段拼接完毕后宛如一个大盆子，最大外形尺寸为：长 x 宽 x 高=26 mx29 mx7.5 m。现从布置特性、施工场地、转运条件、打砂喷漆场地、资材纳期等方面，进行可行性探讨。图 1 120 000 DWT 散货船机舱底层盆舾装一体化设计3.1 布置特性机舱底层、地台架花钢板下与双层底上之间区域，管子约700根左右，设备（不包含主机、轴舵系）约30台，还有数量众多的设备基座、阀件、附件、支架、地台架等。这些管子、设备及其基座、阀件、附件、支架等与地台架密不可分，集中布置在主机四周，这为盆舾装单元一体化的设置提供了有利的条件。3.2 施工场地我司有超大型总组场地，机舱底层分段（101 和102
12、 分段）完全可以在总组场地装配，待结构装配完毕后，机舱底层管舾、铁舾、设备等就可在其上进行安装。3.3 转运条件转运车道为双向六车道，路面宽度约 23 m。显然，机舱底层分段装配后的结构长度或宽度都大于路面宽度，这对盆舾装转运是不利的。为解决这一问题，决定以地台架花钢板以上 200 mm 为分界线，上部单独划分，为单独结构片体，不纳入机舱底层盆舾装单元范围，这样机舱底层盆舾装单元的结构尺寸就控制在长 x 宽 x高=26 mx21 mx7.5 m，有效保障了机舱底层的盆舾装单元的通行条件，无论是机舱底层的转运重量还是转运尺寸，都不会对机舱底层盆舾装单元一体化的设计造成影响。3.4 打砂喷漆场地打
13、砂喷漆车间尺寸为：长 x 宽 x 高=42 mx36 mx16 68材料与工艺 广东造船 2023 年第 3 期（总第 190 期）m，考虑吊机和转运车辆的限制因素，有效使用车间尺寸为：长 x 宽 x 高=38 mx32 mx14 m，这个尺寸足够将机舱底层盆舾装单元进行打砂喷漆处理。3.5 资材纳期为了确保设备、管子及其附件、铁舾件等能如期进行一体化安装，成立资材纳期攻关小组，对机舱底层盆舾装涉及的设备、管子及附件、铁舾件等进行归纳整理，对每一项设备、管舾件、铁舾件需要的制作时间、运输时间等进行分析，然后制定相应的措施进行跟踪处理，确保资材按时纳期，机舱底层盆舾装单元一体化如期进行安装。4
14、机舱底层盆舾装单元一体化设计要点总体上要求布置紧凑，尽量缩短管路，减少弯头或弯管，同时既要确保设备和阀附件的操作和维修空间，也要确保舱室人孔盖的开启空间和人员通行通道。因整个盆舾装单元与地台架密不可分，所以该盆舾装单元以地台架为骨架，开展管舾、设备、铁舾的一体化设计。4.1 地台架上平面花钢板的布置地台架是整个盆舾装单元的骨架，对机舱底层盆舾装单元一体化设计起着至关重要的作用，应优先布置地台架上平面的花钢板，规划好盆舾装单元的范围。至于地台架的其它部分，可以在设备和管舾件等布置完毕后再行布置。布置地台架上平面的花钢板时，花钢板的高度务必按机舱布置的要求进行，特殊情况例外。4.2 设备布置设备的
15、布置对管系布置起着非常重要的影响，合理的设备布置，能让管系布置更紧凑合理，起到事半功倍的效果。机舱底层的设备，一般分为两大类：一类是有专门安装图指导布置的，如主机、中间轴及其轴承、艉轴等，务必严格按照安装图的要求进行布置；另一类是没有专门安装图指导布置的，一般可以参考机舱布置图进行布置，根据实际情况进行调整。布置这一类设备时，需要保障设备的操作和检修空间，考虑预留合理的人行通道，更为重要的是要确保设备的正常运作和系统功能的实现。尤其是泵组的布置，需要考虑泵组的抽吸高度，确保泵组能完全抽吸舱室液体。在满足泵组抽吸力的前提下，卧式泵基座及其油水盘可考虑集成一体直接安装在地台架上，其四周作局部加强。
16、对于立式泵，其电机应露出花钢板面为宜。4.3 管系布置管系的布置需满足原理图的要求，保障系统功能的实现。布置管系前，应先根据舱室、设备、盆舾装单元区域范围、管系原理图等进行综合规划，使管系布置更为紧凑、合理。进行管系布置时，可以先从设备的进/出口入手，把与设备进/出口相关的阀件、滤器等布置在最佳位置上，便于操作维修，同时使每个阀件控制的管路长度最短，节省材料；对管系进行横向和纵向布置时，应根据横向和纵向管路条数和规格大小，确定管路的排数、层数和各层之间的高度尺寸，使管路走向整齐、美观、合理；同时，需要考虑管路两旁留有一定空间便于拆装维修；管系打支架固定时，需考虑支架与地台架有效关联一起。5 应用效果5.1 管理效益传统的施工模式，机舱底层的设备及其基座、设备进出口管路、分段之间的合拢管、地台架等，在总段阶段甚至区域阶段安装，各工种交叉作业，施工环境相对恶劣，施工周期相对延后；管舾件和铁舾件在总组阶段或区域阶段安装时，不可避免的破坏结构油漆涂层，后期需要投入大量的人力物力对破坏的结构油漆涂层进行拉毛补涂，对结构油漆涂层进行修复，导致施工周期不可控；进行盆舾装单元一体化设计之后，施工工序前
