馬嘉聲

（廣東中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，東莞 523146）

1 前言

小型特種工程船具有船型小、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)備多樣、船型差異大、結(jié)構(gòu)特殊等特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)和建造過程中，容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和施工困難。為此，需要在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備特點(diǎn)，結(jié)合已往的設(shè)計(jì)和建造經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案，落實(shí)優(yōu)化措施，避免施工階段出現(xiàn)問題影響項(xiàng)目建造。

2 結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)

針對(duì)小型特種工程船的特點(diǎn)，我們?cè)谏a(chǎn)設(shè)計(jì)階段落實(shí)了下列的多項(xiàng)措施：

2.1 提前策劃

項(xiàng)目開始時(shí)，設(shè)計(jì)部門，根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)，整理詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備清單，按照專業(yè)分工和區(qū)域劃分原則，安排專人，跟蹤落實(shí)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備清單，避免圖紙出現(xiàn)缺漏的情況。

項(xiàng)目的技術(shù)主管按照生產(chǎn)計(jì)劃，編制生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙的發(fā)圖計(jì)劃，根據(jù)發(fā)圖計(jì)劃和圖紙繪制需求時(shí)間，編制詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙的計(jì)劃來圖時(shí)間，并通知設(shè)計(jì)公司按照計(jì)劃供應(yīng)圖紙；當(dāng)出現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備圖紙拖期的情況，要及時(shí)向設(shè)計(jì)公司核實(shí)圖紙實(shí)際提供時(shí)間并持續(xù)跟蹤，然后根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙實(shí)際接收時(shí)間修改生產(chǎn)設(shè)計(jì)方案，更新生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙的發(fā)圖計(jì)劃，并通知現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)主管修改生產(chǎn)計(jì)劃，避免影響現(xiàn)場(chǎng)施工計(jì)劃的推進(jìn)。

2.2 節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一

設(shè)計(jì)部門安排專人負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一。接收詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙后，開始對(duì)船體結(jié)構(gòu)圖冊(cè)進(jìn)行預(yù)審，預(yù)審過程中結(jié)合本公司以往的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)圖冊(cè)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一與優(yōu)化，編制生產(chǎn)設(shè)計(jì)通用節(jié)點(diǎn)。在編制通用節(jié)點(diǎn)時(shí)既要考慮減少生產(chǎn)設(shè)計(jì)差錯(cuò)，也要考慮減少現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工作量；為了減少生產(chǎn)設(shè)計(jì)差錯(cuò)，可以采取減少船體結(jié)構(gòu)圖冊(cè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，將相似節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一，減少節(jié)點(diǎn)太多引起的生產(chǎn)設(shè)計(jì)不統(tǒng)一出錯(cuò)，例如對(duì)肘板規(guī)格尺寸統(tǒng)一；為了減少現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工作量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)反饋意見對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，例如在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)增大角隅開孔等優(yōu)化措施；編制完生產(chǎn)設(shè)計(jì)通用節(jié)點(diǎn)后，對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行宣貫。

2.3 DAP設(shè)計(jì)與評(píng)審

接收到項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙后，盡快組織設(shè)計(jì)人員根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模；結(jié)構(gòu)建模完成后，根據(jù)初步的工藝工法文件進(jìn)行分段劃分，然后將模型結(jié)構(gòu)外形、重量以及尺寸等數(shù)據(jù)提供給工藝工法人員；工藝工法人員根據(jù)建模數(shù)據(jù)，再結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地、施工設(shè)備、施工條件限制等情況調(diào)整分段結(jié)構(gòu)施工順序，編制分段DAP。工藝工法人員在編制分段DAP時(shí)，需考慮生產(chǎn)場(chǎng)地大小限制、生產(chǎn)設(shè)備加工能力要求、吊運(yùn)設(shè)備起吊限制、狹窄位置施工空間、不能進(jìn)入?yún)^(qū)域封閉等要求。

分段DAP編制完成后，組織設(shè)計(jì)人員、工藝工法人員、以及現(xiàn)場(chǎng)施工主管參與DAP評(píng)審會(huì)議。對(duì)評(píng)審會(huì)議提出的問題及時(shí)解決和優(yōu)化，最后確定分段DAP方案。

經(jīng)過分段DAP編制與評(píng)審，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段就能解決部分結(jié)構(gòu)特殊問題，如結(jié)構(gòu)安裝流程干涉、狹窄位置施工困難、密閉空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。生產(chǎn)問題提前解決，可以提高現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)結(jié)構(gòu)裝配的效率，降低施工的難度，避免出現(xiàn)施工條件不滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的情況。

2.4 組立形式出圖

在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙繪制時(shí)，采用組立形式出圖的模式。組立形式出圖采用了2個(gè)字母對(duì)組立進(jìn)行流向編碼，用于表示組立當(dāng)前施工工序和后續(xù)施工工序；生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行繪制時(shí)，根據(jù)分段DAP方案，在圖面上利用箭頭和結(jié)構(gòu)連接符號(hào)表示組立的外形，僅需在圖面標(biāo)注需要安裝的組立的名稱，組立內(nèi)部安裝的小組立和零件在組立的剖視平面內(nèi)標(biāo)注；生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖的圖面內(nèi)標(biāo)注的重復(fù)信息大量減少，避免圖紙出現(xiàn)標(biāo)注錯(cuò)誤的情況，并提高讀圖的效率；生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙的圖面標(biāo)注方式與分段DAP方案一致，讀圖的順序與組立和零件安裝順序一致，在工作圖上按照組立安裝形式進(jìn)行信息標(biāo)注，圖面順序滿足組立內(nèi)結(jié)構(gòu)的安裝順序，還可以取消專用小組立圖。使用組立形式繪制結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖，提高了施工效率，降低讀圖的難度。

典型組立模式圖，如圖1所示。

圖1 典型組立模式圖示例

2.5 進(jìn)行分段結(jié)構(gòu)評(píng)審

在結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)前期，必須進(jìn)行設(shè)計(jì)專業(yè)結(jié)構(gòu)評(píng)審和現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)構(gòu)評(píng)審；結(jié)構(gòu)專業(yè)按照詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模；輪機(jī)、電氣、舾裝等專業(yè)根據(jù)系統(tǒng)圖和布置圖，進(jìn)行后續(xù)設(shè)備布置、管線布置、通道布置等；待各專業(yè)布置基本完善后，按照船舶的功能區(qū)域、艙室隔斷，進(jìn)行分批、多次結(jié)構(gòu)評(píng)審。

結(jié)構(gòu)評(píng)審時(shí)，針對(duì)各專業(yè)在設(shè)計(jì)過程出現(xiàn)的設(shè)備布置、結(jié)構(gòu)干涉、管線布置、通道寬度等情況，提出優(yōu)化方案，通過評(píng)審解決設(shè)備眾多、艙室空間狹小、設(shè)備布置困難、管線布置協(xié)調(diào)等問題。例如側(cè)推艙，由于空間狹窄，里面有電纜、托架、管路、設(shè)備、以及預(yù)留吸口井、通道空間等，經(jīng)過評(píng)審在有限的空間內(nèi)協(xié)調(diào)各專業(yè)的設(shè)備布置，避免了先占先得的搶位式布置，并協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)修改。

結(jié)構(gòu)評(píng)審結(jié)束后，安排現(xiàn)場(chǎng)施工評(píng)審，有設(shè)計(jì)人員、工藝工法人員、現(xiàn)場(chǎng)施工主管等人員參與。針對(duì)結(jié)構(gòu)施工空間、設(shè)備吊裝要求、預(yù)防結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)安裝順序等問題提出優(yōu)化方案，提前解決施工過程出現(xiàn)的問題。例如：增加結(jié)構(gòu)風(fēng)管數(shù)量、修改結(jié)構(gòu)形式、降低T梁高度、修改開孔加強(qiáng)形式、優(yōu)化分段劃分、增加結(jié)構(gòu)液艙柜、優(yōu)化設(shè)備加強(qiáng)形式、安裝階段減少船臺(tái)階段施工、增加永久吊環(huán)、增加結(jié)構(gòu)防變形工裝件等。

2.6 優(yōu)化設(shè)備加強(qiáng)形式

在進(jìn)行設(shè)備加強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)（例如門架加強(qiáng)、吊機(jī)加強(qiáng)等），先按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)建模，然后使用有限元軟件對(duì)模型進(jìn)行力學(xué)分析，對(duì)結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。對(duì)不滿足要求的地方，采用修改趾端形式、增加扶強(qiáng)材、加大板厚、使用高強(qiáng)鋼等形式進(jìn)行優(yōu)化。

2.7 消除狹窄空間和施工困難位置

小型特種工程船由于船型小，外部線型變化大，在首部、尾部和底部結(jié)構(gòu)區(qū)域容易出現(xiàn)大量的狹窄空間，詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙不能完全解決這個(gè)問題。結(jié)構(gòu)內(nèi)狹窄空間會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)施工困難，人員沒有活動(dòng)空間或者無法進(jìn)入施工。

在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化和現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)構(gòu)評(píng)審，采用各項(xiàng)措施優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。采取的優(yōu)化措施包括：改變結(jié)構(gòu)零件安裝方向；優(yōu)化狹窄空間結(jié)構(gòu)形式；加大結(jié)構(gòu)板厚降低結(jié)構(gòu)高度；采用單邊焊、增加蓋板形成密閉空間等。通過消除狹窄空間和施工困難位置，提前消除施工難點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)施工便利性。

2.8 提前外板標(biāo)志、涂裝分界線施工

按照以前施工慣例，外板標(biāo)志和涂裝分界線施工歸類在舾裝專業(yè)，隨舾裝托盤下發(fā)施工。經(jīng)過與施工部門溝通協(xié)調(diào)，在結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)增加外板標(biāo)志、涂裝分界線等舾裝類圖紙一起下發(fā)，將外板標(biāo)志安裝工序前移，方便舾裝件下料和保存；分段安裝完外板標(biāo)志后做油漆和底漆，可以避免后續(xù)安裝標(biāo)志破壞分段的油漆和底漆，節(jié)約施工成本，減少油漆反復(fù)工作量。

2.9 提前管孔加強(qiáng)設(shè)置

小型特種工程船內(nèi)管路和電纜通道多，需要在結(jié)構(gòu)上開設(shè)大量管子和電纜開孔。在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化和評(píng)審，采用各項(xiàng)措施優(yōu)化結(jié)構(gòu)上的管孔設(shè)計(jì)方案。

進(jìn)行結(jié)構(gòu)開孔形式統(tǒng)一和強(qiáng)度校核，提前確定開孔和加強(qiáng)形式，對(duì)結(jié)構(gòu)開孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；部分開孔密集或者開孔尺寸過大的結(jié)構(gòu)位置，對(duì)結(jié)構(gòu)樣式進(jìn)行優(yōu)化，通過修改結(jié)構(gòu)樣式或者規(guī)格的方式避開開孔；對(duì)開孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，優(yōu)先使用公司原有材料庫存，例如采用積壓的結(jié)構(gòu)管切割形成開孔貫通，減少開孔加強(qiáng)的加工量。

2.10 提前介入詳細(xì)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員收到詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙后，組織人員進(jìn)行圖紙校審，盡快對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行建模。經(jīng)過設(shè)計(jì)人員檢查和設(shè)計(jì)評(píng)審、施工評(píng)審，收集詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)的設(shè)計(jì)問題，匯總專業(yè)協(xié)調(diào)、施工要求導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)修改和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案、管孔開設(shè)與加強(qiáng)形式方案等，一起反饋給設(shè)計(jì)公司；設(shè)計(jì)公司根據(jù)反饋的信息修改詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙，更新結(jié)構(gòu)方案重新送審圖紙，最后將結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案全部落實(shí)到退審圖上，解決項(xiàng)目建造時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)與詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙產(chǎn)生差異的情況，避免生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)船檢對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案提出異議的情況，從而影響項(xiàng)目建造和推進(jìn)。

3 結(jié)束語

本文研究了小型特種工程船的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)人員與各設(shè)計(jì)專業(yè)、工藝工法和現(xiàn)場(chǎng)施工部門合作，落實(shí)各項(xiàng)措施，推進(jìn)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作。

在項(xiàng)目開始時(shí)，設(shè)計(jì)部門按照專業(yè)分工和區(qū)域劃分負(fù)責(zé)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)備清單，追蹤圖紙的來圖時(shí)間；負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一，對(duì)船體結(jié)構(gòu)圖冊(cè)進(jìn)行預(yù)審，提前發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)問題，對(duì)模型的和出圖的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一；與工藝工法人員集中研究討論，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地、施工設(shè)備、施工條件等限制，編制分段DAP；分段DAP編制完成后，設(shè)計(jì)人員、工藝工法人員、施工主管集中進(jìn)行DAP評(píng)審；在結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙繪制時(shí)，采用組立形式出圖的模式。在結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)前期，進(jìn)行設(shè)計(jì)專業(yè)結(jié)構(gòu)評(píng)審和現(xiàn)場(chǎng)施工結(jié)構(gòu)評(píng)審。對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)大量結(jié)構(gòu)狹窄空間，采用各項(xiàng)措施優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，提前消除施工難點(diǎn)；在結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)增加外板標(biāo)志、涂裝分界線等舾裝類圖紙；在進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，采用各項(xiàng)措施優(yōu)化結(jié)構(gòu)上的管孔設(shè)計(jì)方案；收集詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)的設(shè)計(jì)問題，修改和優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案、管孔開設(shè)與加強(qiáng)形式等，反饋給設(shè)計(jì)公司落實(shí)到詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)。

通過上述各項(xiàng)措施，順利推進(jìn)小型特種工程船的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低施工難度，保證項(xiàng)目順利交付。