平地造船技术介绍

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1、年月 壁平地造船技术介绍 平地造船技术介绍 王瑞璧 第九设计研究院 曹育：现代重工、造船镇海船厂、三星重工、大宇造船海洋公司等造船企业应用 平地造船法、浮船坞造船法造船，经雎得显著成赦。据倍算年韩国用平地 造船挂、浮船坞造船法建造的船舶将越过万总吨，年将锏剑玻埃巴蜃芏 帧郑妫糁毓玻埃埃茨辏保霸乱唬玻埃埃纺辏苍鹿蚕滤保堤醮笮痛啊平地造 船引起国内同行的美洼。夸年韩国什产业在浙江舟山也采用平地造船法建设大型 造船基地。根据需要九陆睛报室郑庆隆高搜集了有关资料连同专家秭家访考察 交流资料井节连部分供同行研究参考。韩国瑗代重工帕平麓诗技术 年 月现喱工在平地建造的第一艘万吨级油轮成功下水，引起了业界的

2、广泛关注。这 是韩国船厂首次不用干船坞，直接在平地上建造大型商船。 图、图是现代重工平 地建造万吨级油轮的总装作业现场的照片。 卫现代重平地诗蕾配备了重基 蕙门莛重帆 在上面的照片中可以看到现代重工的平地造船场地上安装了一台 巨型龙门吊这台龙门吊是占瑞典考库姆船厂购人的二手设备，年 韩国现代重工从考库姆船厂购买了这台迄今为止世界上起重能力最大的龙门起重机， 安装在海洋工程郝的总装作业场上。按照觋代重工阿站上的报道，遮台巨型龙门吊 安装后的宽度为米。这与原来跨度米的数据略有差异，可能是具体计算方 式上有所不同。也可能是在拆装后吊车主粱的长度确实被缩短了（为便于运输，吊车 的主粱被切割鹿几段安装时

3、再重新焊接起来。从现场照片来看，现代重工安装这台 龙门吊的场地的宽度确实也不大，也可能是为了适应其场地而缩短了主粱）。吊车主 粱上有套吨的提升机构，最大可以提升吨的载荷，但是在提舟吨 的载荷时，两台跑车最少必须相距米，因此起重机的龟重能力被称为吨， 这时两台跑车的相互位￥镕摹自诗船学台船舶建专委虽日 ，艺所舡、 第届长二角地区船舶工业发展论坛论文集 年 月置可以不受限制。 使用巨型龙门吊可以在地面制造更大尺寸的分段，使更多的 工作能蟮在地面完成减少高空作业量，这对提高造船教率，降低作业成本是非常重 要的。但是另一方面，龙门吊造得越大，其造价也越高，所需的投资和以后的使用成 本也就越高因此从经济

4、角度考虑。龙门吊也并不是造得越大越好艨了年代造船 高峰时期有一些起重能力在千吨以上的巨型龙门吊投人使用（美国通用动力公司昆 西造船分厂在年代也有一台起重能力超过千吨的巨型龙门吊投人使用）之外以 后船厂配置的大型龙门吊的起重能力一般都不超过吨。 现代重工选择在平地 造船区域安装吨的巨型龙九吊除了购买二手设备的价格可能要比新造设备 低一些之外，更重要的可能是因为现代重工海洋工程部所具有的优越的岸线条件使 它能让这些造价昂贵的设备在平地造船设施上发挥出比在船坞上使用更高的效 益从而使高昂的投资变得合理。现代重工平地诗船慝岸布置重型龙仃起重帆充 分星挥起重租曲作用 由于大型龙门吊重达几千吨，让他移动行

5、走井不是一件容易 的事，其行走机构一般都被设计成只能措轨道直线行走。这样，在一座干船坞上安装 的龙门吊通常就只能为这座船坞服务，要把一座于船坞上的龙门吊转移到另一座船 坞上去是很困难的。即使一座船坞内所造的船已接近完工，暂时不需要吊装巨型分 段的时候也不可能把它转移到其他船坞上去发挥作用。另外，在造船过程中，船体分段的重量也是有大有小，并不都是千吨以上的巨型分段，大型龙门吊很多时候都被 用来吊一些重量远低于它最大起重能力的物件。因此，局限在一个船坞里，巨型龙门 吊的起重能力并不能充分发挥作用，这也是很多船厂在建造干坞的时候一般都根据 情况选择吨、吨等起重能力适中的龙门吊，而很少安装起重能力更大

6、，同 时造价也要高得多的千吨以上巨型起重机的原因。 干船坞固有的特点使船坞上配 备的大型起重机彳难在各船坞之间实现共用即使当吨龙门吊所在的船坞 只需吊装一个几百吨的分殷，而旁边一个只安装了吨龙门吊的船坞需吊装一 个超过千吨的分段的时候，也很难把这两个龙门吊互换一下位置，让它们各自充分 发挥作用。而平地造船如果具备适当的岸线条件就很容易做到这一点。 目 图是 现代重工海洋工程部的全景照，从上面的照片中可以看到现代重工海洋工程部有很 长一段连续、平直的岸线，吨的巨型龙门吊就安装在这臣平直岸线的右侧，龙 门吊的轨道与岸线平行，顺岸线向左延伸（参见围）。由于岸线是平直、连续的，因 此只要把龙门吊的轨道

7、顺岸线一直延伸，就能让龙门吊到达岸线上的各个的位置， 为多个船位服务（现代重工在海洋平台建造中也使用这台龙门吊）。不过现代重工的 这台龙门吊现在还不能从平直岸线的一端运行到另一端，因为在道段平直岸线的中 部横着一拣厂房，隔断了龙门吊的运行路线，因此龙门吊只能在岸线的右半部运 行左边的大片区域还无法使用这台龙门吊。 现代重工海洋工程部位于蔚山港附近， 与现代重工的造船主厂区相距公里，拥有平直的岸线，岸壁坚固，所在水域潮差小， 便于进行移船上坞的作业，并有足够的水深完戒船舶下水，很适合进行平地造船。 年月 王瑶壁平地造船挂木舟绍在上面的照片中可以看到现代重工从瑞典考 库姆船厂赡买的 巨型龙门吊，平

8、地建造万吨级油轮的地点就在 龙 门吊所在的区域，船位顺岸布置船位旁的平直岸线同时也用作舾装码头，在照片上 可以看到一艘正系泊在岸边进行舾装。 在连续、平直的岸线上顺岸布置船位进 行平地造船不仅可以充分发挥大型设备的作用，有利于提高造船效率，降低投资成 本，而且这种造船方式也很容易适应船型尺度的变化。 在建造船坞时，设计人员通 常都要搜集各种船型尺度以此来确定船坞的大小。由于船型尺度不是一成不变 的因此还需要预测未来主流船型变化的趋势。但是预测往往跟不上变化，有的船坞 建成后使用几年又会不能满足造船的需要，叉要进行改建扩建，不仅投贤巨大，而且 影响生产。 在连续、平直的岸线上顺岸布置船位进行平地

9、造船就可以把造船场地按 需要灵活地分配给每一条船，能够适应未来船型的各种变化。 另外现代重工平地 造船所用的平直岸线也兼作舾装码头。当船舶完工时在岸边系上浮船坞就可以进 行移船上坞的作业；在船舶建造过程中，则利用这些岸线作为舾装码头（在图的照 片中就可以看到岸上在进行造船的同时，岸边系着一艘进行舾装），岸边布置 的门座起重机可同时为岸上的造船和岸边的舾装服务。 现代重工在平地造船中使 用了一些之前在平地建造毒上油田设施丑于所开发的技术。现代重工在介绍其平地 造船技术时几乎每次都会提到三项内部技术：“ （超级起重技术） “ 越（将船移上浮坞时使用的主动式千斤 顶基座系统）”和“ 船血呻越（利用）

10、叹驳船系统进行船舶下水）”。 在平地建造油轮之前，现代重工已在平地建造了多座即（半潜式石油平台）和一座万吨级的黔（浮动储油卸油装置）。 （浮动储油卸油装置）具有与商船类似 的外形，但是作为一种海上油田设备，它有着与商船有不同的特点，因此在平地建造 的具体安排上也是不同的。 商船建造强调的是高效率和低成车，因此现代重工在平 地建造万吨级油轮时为造船提供了合适的场地并配备了大型龙门吊等设备以 提高造船效率。 作为一种海上油田设备其造价和利润都较高，因此对成本并 不是十分敏感但是海上油田设备在建造过程中客户经常会要求更改相关的设计， 这样安排好的生产计划就不得不经常变更。因此把它放在船坞中建造就会打

11、乱安排 得非常紧凑的船坞生产周期，严重影响船坞的使用效率，所以现代重工选择了在平 地上建造，这样就可以避免它在使用船坞等关键资源上与其他生产过程产生冲 突，可吼更好地适应海上油田设备在建造过程中因客户变更设计所带来的影响。即 使是在平地上建造现代重工也不愿意让它过多地占用宝贵的岸线资源，所以现代 重工为这座安排的建造场地也不像建造油轮那样顺岸布置，而是垂直于岸线布 置。 由于岸线的纵搽较小，而这座万吨级的长度达 当它垂直于岸 线布置时，场地的纵深无法容纳它 目 第三届长三角地区船舶工业发展论 坛论文集 年月的长度，因此这座被分成 长的前段和 长 的后段两部分并排建造（参见图）。 当前后两段都完

12、工后，把 长的后段向岸 边移动，并使其一部分伸出岸线，这样就可以腾出岸上的部分空间，使旁边 长的前段可以横移过来与它完成对接。对接完成后再用双驳船系统（）完成下水 作业。图是这一建造过程的示意图。 从建造现场照片（图）中可以看到，建造 万吨级的总装现场没有大型龙门吊等造船中常用的起重设备，而是使用了大量 的履带式起重机。大型履带式起重机的起重能力可以达到上千吨，起重能力可以满 足大型分段吊装的需要，但是作业效率显然不如龙门吊效率高。 在吊装体积重量较 大的分段时需要两台起重机联合作业，这时两台起重机各自承担的载荷重量受到载 荷的重心位置以及具体的吊装位置等各种条件的影响和制约，载荷在两台起重机

13、上 的分布状况往往并不能使两台起重机都充分发挥其起重能力。 为此现代重工开发 了一项可以按需要在几台起重机间合理分布载荷的技术，并申请了国际专利，国际 专利申请号是：，国际专利公开号是： 。 这项技术的基本原理如左面的图所示，假如起重机 （对应的吊钩是），超负荷，而起重机（对应的吊钩是）的起重能力还有 富裕，那么就用钢丝绳连接起重机的吊点与起重机的吊钩。钢丝绳 上装有张力调节装置用于调节钢丝绳的张力（拉力）。利用张力调节装置 张紧钢丝绳（即增加钢丝绳的拉力）就可以把起重机的部分载荷转移到 起重机上，钢丝绳的张力（拉力）越大，转移到起重机上的载荷也越多。这 样，通过控制张力调节装置就可以实现载荷

14、在两台 图起重机之间的合理分布。 钢丝绳上的张力调节装置可以采用“钢丝绳千斤顶”，“钢丝绳千斤顶”是一种 相当成熟的产品，很多公司都可以提供这种产品和相应的控制系统，它在功能上也 完全能满足要求。 现代重工在平地造船中使用另一项的被经常提及的技术是“主动 式千斤顶基座系统（ ）”。这项技术主要是利用大量 的千斤顶组成阵列来调整船底的载荷分布，使移船下水过程中船体的载荷能按需要进行合理分布。现代重工最初使用的是冲程为 的千斤顶，后来在使用中发 现的冲程不足以适应移船过程中船体的自然变形，于是改用冲程为 ，起重能力为吨的千斤顶，现代重工已购买了个这样的千斤顶。 能否 将完工的船舶安全下水是平地造船

15、成功的关键，现代重工在平地造船的下水作业采 用了双驳船系统（ （） 平地造船与在干船坞内造船最明 显的（也是无法回避的）区别是船舶完工后的下水方式不同。在干船坞内建造的船舶 完工后只需向坞内注水，等船舶浮起，坞内外水位持平后打开坞门将船拖出即可。而 平地造船完工后的船舶下水过程则要麻烦得多，能否将完工的船舶安全下水是平地 造船成功的关键。 平地造船完工后需要利用移船装置将船移上升船机或浮船坞来 完成下水，当然也可以通过滑道下水（美国阿冯达尔船厂有一个平地船位就是采用 滑道下水）。在顺岸布置多个船位的情况下，利用浮船坞下水是最佳方式，这时只需 配备一座浮船坞就可以为顺岸布置的多个船位提供下水服务。 利用浮船坞下水的 过程可以分为将平地建造的船舶移上浮船坞和