船舶管系舾装模块化技术探讨.pdf

第 31 卷 第 6 期2023 年 6 月Vol.31 No.6Jun.,2023船 舶 物 资 与 市 场 MARINE EQUIPMENT/MATERIALS&MARKETING0 引言船舶结构与管路系统之间有着密切的联系，其介质传输功能显著，管子材质、尺寸较为多样化、复杂化，所以在船舶建造中，管系舾装的重要地位不容忽视，且施工量较为庞大。通过分析传统船舶建造过程可知，船体结构进度是管路系统施工安装的重要影响因素之一，对区域造船总段结构的完整性提出了明确的要求，其不仅会对总段建造周期造成影响，而且也不利于增强总组平台利用率。就目前而言，单元模块设计与生产方式，广泛应用于船舶管系舾装，也就是说，在分段或总段施工期间，管系单元模块预制应同步进行，在分段或总段结构完整的情况下，应保证管系单元模块的准确吊装。1 船舶外舾装模块化设计理论1.1 设计特点对于外舾装设备，应与依附式模块的一系列要求紧密结合，即造船总体建设进度，极容易影响到工程进度。在船舶外舾装模块化设计方面，应对依附式模块的各种特征进行深入分析，基于功能和布置方面，为模块化设计研究提供合理的依据。在船舶外舾装功能模块化设计方面，务必要保证设备配套功能模块化的完善性，避免失误的产生。这一环节工作的实施，不仅有助于安装效率的提升，使设计工作得到不断完善，而且也可以将工作周期控制在合理范围内，形成对资源浪费情况的有效船舶管系舾装模块化技术探讨闵新磊（黄海造船有限公司，山东 威海 264300）摘 要：本文主要针对船舶管系舾装模块化技术展开研究，首先对船舶外舾装模块化设计理论进行介绍，然后介绍船舶舾装单元模块的发展现状，接着详细论述船舶舾装单元模块建造技术，主要包括设备单元模块、管子单元模块、管系单元模块、管系单元模块的吊装，以及管系单元模块案例效益评价，最后对管系单元模块的故障及解决方法进行相应阐述，旨在提升船舶管系舾装模块化设计水平，保证船舶运行的安全性与稳定性，从而取得良好的技术应用效果。关键词：船舶管系；舾装模块化；单元模块中图分类号：U671.913 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2023.06.018引用格式闵新磊.船舶管系舾装模块化技术探讨 J.船舶物资与市场,2023,31(6):55-57.预防1。另外，外舾装功能模块化设计的实现难度性较低，总系统和子系统之间的结构关系可以得到有效维护。在船舶外舾装布置模块化方面，必须要对外舾装区域进行深入分析，特殊环节应采取特殊处理的解决办法。在具体设计时，外表的整齐性和美观性也要提升上来。通过对布置设计的工作系统进行分析，在锚、舵和救生系统当中得到充分体现，当然不同系统涵盖的设备有着明显的区别，相应的设计方法应满足针对性需求。1.2 重要性首先，有利于对船舶的制造周期进行控制。在船舶主体建造方面，船舶舾装单元模块化的方式，不仅可以对船舶单元设备的生产制造进行落实，而且也可以保证单元模块组装的迅速性，将船舶制造效率提升上来。其中，在整个船舶生产制造过程中，管系设计制造安装具有较强的复杂性特点，借助管舾装模块化生产方式，在车间，可以使管子分类制作工作得到提前落实，满足船舶工作场地的节约化需求，促进管道安装工作的顺利开展，同时使船舶制造水平得到提升。其次，为船舶部分故障的维修提供极大的便捷。在船舶制造方面，设备模块化造船方式，可以组装各生产厂家生产的设备元件2，推动船舶生产效率的提升，并将船舶诸多设备元件的通用性发挥出来。面对船舶部分故障的出现，应对该设备元件予以更换，以此来落实维修处理工作，给予船舶检修故障及修复一定的支持，同时构建更为安全、稳定的船舶运行环境。收稿日期：2023-04-18作者简介：闵新磊（1983-），男，本科，工程师，研究方向为船舶轮机管系。船舶物资与市场第 31 卷 第 6 期 56 2 船舶舾装单元模块介绍与发展现状自持式和依附式舾装模块，紧密关联到船体，在造船过程中，造船模块有着较强的影响力，如组装环节等。船舶预制性合成造船模块，要求提前分析并制作舾装单元，然后在选择建造基础方面，应纳入基座和支架，然后在后续制作中，厂家组装再向外场环境下进行迁移3，使剩余的组装得到完成与落实，在组装完后，有助于分油机和供油单元等模块的构建，在自持式舾装模块的作用下，可以有效分离建造过程中的壳与舾。就目前而言，我国深入研究和分析船舶舾装单元，特别在开发设计类型方面，借此，舾装生产设计，在管舾装模块研究和开发中起到了重要作用，通过与典型船型相结合，然后向正式生产制造进行投入使用。在设计原理上，制造方案和维修管理方面的影响力较为深远且持久，并且其设计原理，对于当代文明的发展也具有一定的促进作用。我国造船业在制造前期阶段，船舶模块化应用的问题较为凸显，如生产效率较为低下，不利于整体效益的提升，管理模式和造船技术的成熟度也比较低，长期下去，不仅很难使企业的根基得到巩固与强化，同时对于后期长久发展也极为不利。3 船舶舾装单元模块建造技术1）设备单元模块。基于实际安装的角度，建造与区分主要按照 2 个流程来进行，也就是说，在机舱底部，应对设备单元建造流程予以落实。对机舱底部设备单元特征进行分析4，涉及到较多的设备，水平距离近，所以单元模块精密程度等方面应予以高度重视，保证组合作业的合理性，不断强化产品质量；此外，在机舱各平台上，设备单元的组合精度要求较高，同时涉及到较多的高压管子，进而在单元模块安装方面，应注重实际质量的提升。2）管子单元模块。对于该模块来说，要求合理规划船体上各个部分管子、管附件等，其通过船体上不同部位的应用5，为管子单元模块图纸的分类制作提供极大的便捷，并保证各项操作的顺利完成。3）管系单元模块。分析该模块的构成，在管子和设备方面得到了充分体现，并且单元模块的管束和加热盘管功能较为凸显，其组成可以使分段和舾装数量得到有效控制，为舾装在地面作业的开展提供极大的便捷，并使整体吊装工作效率得到显著提升。在甲板面的单元模块之中，框架固定管子得到了广泛应用，其对船体结构的依赖程度较低，仅仅在地面组装即可。但是这种模块不仅明确提出了对管系固定形式、船厂吊装能力的要求，而且船厂生产模式、部门人员配备也会发生相应的变化。作为多工种生产模式之一，在生产设计过程中，应对分段模块化设计予以高度重视。基于实际操作的角度，单元模块组装更为适用，并且装备布置应与维修空间需求相契合，与船中保持适当的距离；如果与实际操作要求不相符，应对舷侧布置进行应用。总之，应高度重视管系分布，顺利形成单元模块；加强框架形式的应用；如果管子布置在甲板下，为了实现向管束单元模块的顺利转化，多联或多层管码布置方式更为适用，在分段未翻身前6，应规范化安装管束单元，将实际安装难度降至最低。4）管系单元模块的吊装。对于上下吊点钢丝绳与吊排平面的角度，应在 60以下，防止钢丝绳扭矩现象的出现，形成对吊力传递的有效阻挡。对于吊排上下的吊点布置，在同一受力点的布置尤为关键，或下面吊单元模块的主吊点，与上吊点的距离应控制在合理范围内，以此来使吊排的弯矩得到有效控制，并将其传递力的功能充分展现出来。由于单元模块吊装的特殊性显著，所以在单元模块吊装之前，应与单元模块的重量重心相结合，然后加强合理吊装方案的设计，不断规范吊装过程。4 管系单元模块案例效益评价以某船厂某船舶机舱为例，在某区域管系单元模块分析过程中，借助项目管理的实施，详细统计和分析该船机舱在总段阶段的管系舾装方面，其管系舾装件单元模块化率在 15%左右，使前机舱内的舾装施工量得到有效控制。表 1 机舱舾装件单元模块化统计项目单元模块该区域管子总数所占比例/%光子根数273178115.3阀附件7145615.6总计344223715.4在船舶建造方面，管系单元模块的作用显著，首先，对于单元模块来说，在专业化平台作业中的应用，可以显著增强吊车、焊机的工作效率，有效控制施工周期，节约劳动工时 800 h 左右7。其次，船舶建造方面，在单元模块同时施工的影响下，总段阶段可以使舾装周期得到有效控制，而且在专用平台，借助单元模块施工，可以使作业环境得到不断优化，避免粉尘在管子及其设备内部掉入，将污染的发生几率降至最低，从根本上满足质量控制的内在需求。在现场螺栓螺母等分类控制过程中，大型设备的应用较为常见，如风动扭力扳手等，第 6 期 57 从而推动设备和管子安装质量的提升，将装配工人工作环境改善到最佳，同时在管系安装作业中，也可以将一些隐藏问题挖掘出来，做到及时发现并解决问题，从而使安装质量控制水平得到显著增强。在具体应用过程中，通过分析机舱区的一体化单元设计思路，在区域内涉及的设备、管道较多，通过与模块化设计的相关要求相结合，应对舾装件结构的完整性进行准确判断。在装配期间，船舱底部至花钢板区域应予以高度关注，此时机场内的过滤装置、阀门等，因为空间狭窄程度较高，并且受到交叉作业的影响，使得装配的难度性明显增加。因此，在设计方案中：1）船体的单元模块设计，应将母型船的建造方案及要求作为参考8；2）要想将船舱区设计水平提升上来，不同功能模块的设计要求都要进行深入分析，不断规范各个模块化组装方案，积极配合设计人员，在系统上对多个部件进行模拟，如轮机、电装、船装等部件；3）在母型船设计期间，全宽型单元主要是指机舱底层，所以应在系统上进行船体空间的模拟，并加强舾装模块化制作、吊装的仿真，最终致力于实际工作效率的稳步提升。5 管系单元模块的故障及解决方法在船舶安全运行方面，自然因素为重要的影响因素之一，在潮湿空气的影响下，会使船舶舾装单元零件出现严重的磨损问题。风向加剧倾斜时，船舶的晃动幅度也处于不断变化的过程中，如果幅度较大，会严重影响到舾装单元零件的稳定性，而且若震动较为频繁，便会引发零件故障。目前，虽然船舶的故障模块设置得到了有效落实，但是因为缺少对设备管子安装布置原则的高度重视，如布置的合理性不足时，极容易引发零件故障的产生。同时，出自于环境的影响，故障检验技术很难全面助力于管系安装保护。在船舶系统的元件安装中，借助管系模块化，可以充分利用造船技术，而且及时更新零件设备的主形式。在创新方面，使造船技术原有的封闭性质得到突破和创新，通过结构改造，合理调整造船技术步骤，并不断完善管系安装措施。在排除管系安装故障方面，应准确查找和分析船舶管系故障点位，所以应与实际运行情况相结合。面对船舶舾装设备故障的出现，应对设备故障情况进行深入分析，将故障既有特点准确地识别，为船舶装置的可应用性提供合理的判断依据，并从船舶舾装设备特点出发，使船舶各类零件的控制水平得到提升。基于相关工作人员的角度，应深度挖掘故障点位，与整体吊装的应用要求相结合，以此来加强维修状况的构建，从而保证故障点位识别的准确无误。船舶上管系统单元模块，不同于其他模块，其中，单元模块组装得到了广泛应用，对于短期的模块故障，不易影响到其他的运行设备，但是如果缺少对问题的高度重视，极容易加剧危害程度。长期下去，会使零件的损坏变得愈发严重，这不仅会对工作发展进程造成影响，而且也会威胁到自身系统。通过结构改造，不断调整与完善造船技术步骤，并合理调整管系安装措施。6 结语船舶的发展与社会发展之间有着密切的联系，在未来，其需求量会明显提升，而且所面临的挑战也比较多。加强外舾装模块化设计应用，可以使造船技术得到不断完善，并促进船舶发展。基于本质视角，相比于国外，我国造船技术的发展较为滞缓，对此，应加强船舶外舾装模块化设计的深入分析，将模块化设计与船舶发展紧密结合，共同致力于船舶行业更好、更快地发展。参考文献：1 王小亮.混合理实一体化课程及评价体系改革研究以高职船舶舾装工程课程为例 J.辽宁高职学报,2019,21(6):63-66+99.2 王志斌,马文庚,贾福鑫,等.低温环境对船舶舾装材料声学性能的影响 J.舰船科学技术,2022,44(9):7-11.3 王春雨,蒋祖华,吉永军,等.船舶舾装设计经验知识图谱的自动构建方法 J.机械设计与研究,2021,37(4):163-169+181.4 徐慧泽,刘璐,杨树森,等.基于人机工程的船舶舾装工艺合理性评估 J.江苏科技大学学报(自然科学版),2016,30(1):8-17.5 施柳玲,黄锴,许洁,等.船舶舾装生产信息动态采集、分析与预警技术研究 J.现代计算机(专业版),2014(16):7-10.6 向祖权,王亚彬,宋利飞,等.基于 FORAN 的船舶舾装设备参数化三维建模 J.造船技术,2019(1):73-76.7 王佩佩,宋广兴,樊祥斌,等.内舾装专业防火保温绝缘材料估算 J.石油和化工设备,2021,24(2):61-64.8 卢慧敏,田建军,孙明忠,等.CADMATIC 在船舶舾装三维建模中的应用 J.船舶物资与市场,2020(8):17-19.闵新磊：船舶管系舾装模块化技术探讨