盧文光

摘? ? 要：工廠(chǎng)現(xiàn)有35000t級(jí)船塢一座。由于船塢建造時(shí)間較久，船塢長(zhǎng)度難以適應(yīng)新型船舶的修理要求，且相關(guān)配套設(shè)備設(shè)施也較為陳舊，尤其起重及牽引設(shè)備腐蝕老化嚴(yán)重，存在安全隱患，因此急需對(duì)船塢進(jìn)行加長(zhǎng)改造，并對(duì)相關(guān)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行能力提升。本文針對(duì)該船塢的改造方案及對(duì)配套設(shè)備配置進(jìn)行分析，旨在為后續(xù)船塢改造及設(shè)備配置提供參考。

關(guān)鍵詞：船塢;改造;設(shè)備;配置

中圖分類(lèi)號(hào)：U673.33 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： The length of the existing old 35 000 t dry dock in the shipyard could not meet the repair requirements of the new type ships， the related supporting equipment and facilities are also relatively old， especially the lifting and traction equipment are corroded and aged seriously， so it is urgent to lengthen the dock and upgrade the related equipment and facilities because of potential safety hazard. In this paper， the modification scheme of the dock and the configuration of the supporting equipment are analyzed， which aims to provide ref erence for the subsequent dock modification and equipment configuration.

Key words： Dock; Modification; Equipment; Configuration

1? ? 前言

工廠(chǎng)現(xiàn)有船塢于1978年設(shè)計(jì)、1982年建造完工。船塢有效尺度為：長(zhǎng) × 寬 × 高=210 m × 32 m × 13 m。由于船塢建造時(shí)間較久，船塢長(zhǎng)度難以適應(yīng)新型船舶的修理要求，且相關(guān)配套設(shè)備設(shè)施也較為陳舊，尤其起重及牽引設(shè)備腐蝕老化嚴(yán)重，存在安全隱患，因此急需對(duì)船塢進(jìn)行加長(zhǎng)改造，并對(duì)相關(guān)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行能力提升，提高保障能力和生產(chǎn)效率。

改造主要內(nèi)容：船塢向塢尾陸域接長(zhǎng)50 m，接長(zhǎng)后塢室有效長(zhǎng)度260 m;船塢北側(cè)現(xiàn)有30 t門(mén)座起重機(jī)軌道向西延伸50 m;船塢南側(cè)塢面新增50 t門(mén)座起重機(jī)軌道一組、軌距10 m;改造更換全塢引船系統(tǒng);拆除現(xiàn)有塢尾側(cè)配電房和絞車(chē)房，在船塢加長(zhǎng)段西側(cè)新建輔助用房，設(shè)置絞車(chē)房、配電站、空壓站和值班室等;更換全塢淡水、海水和動(dòng)力氣體供應(yīng)管系等。本次船塢接長(zhǎng)改造工程，基本不改變船塢總平面位置及與相鄰建筑之間的關(guān)系。

2? ? 船塢改造方案

工廠(chǎng)35 000 t級(jí)船塢影響生產(chǎn)的主要矛盾在于有效長(zhǎng)度不夠，為適應(yīng)任務(wù)船型的修理要求，根據(jù)《干船塢設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]（CB/T 8524-2011），船塢加長(zhǎng)長(zhǎng)度為10～15 m;考慮到軸系修理要求，比較合適的加長(zhǎng)長(zhǎng)度是20 m、寬度和深度均維持現(xiàn)狀。

在討論改造方案階段，工廠(chǎng)與工程設(shè)計(jì)單位多次溝通，最終確定船塢改造方案為向塢尾加長(zhǎng)50 m，同時(shí)塢尾輔助樓相應(yīng)后移，主要考慮因素如下：

（1）船塢改造工程完成后要使用數(shù)十年，必須考慮將來(lái)船型的發(fā)展，不能只看到眼前的任務(wù)船型;

（2）船塢接長(zhǎng)可向塢口或向塢尾方向接長(zhǎng)。經(jīng)比較：向塢口方向接長(zhǎng)會(huì)使得塢口凸出碼頭，影響船舶的泊位，且船舶進(jìn)出塢的難度加大，改造施工難度大、造價(jià)高、改造期間船塢不能使用，對(duì)生產(chǎn)的影響大;向塢尾方向接長(zhǎng)施工難度小，僅需要占用船塢后方臨時(shí)堆場(chǎng)，同時(shí)拆除現(xiàn)有絞車(chē)房和輔助用房并重建造價(jià)低，船塢可在船舶進(jìn)塢后在塢尾部制造臨時(shí)圍堰，對(duì)生產(chǎn)基本沒(méi)有影響;

（3）船塢加長(zhǎng)50 m與加長(zhǎng)20 m比較，增加的投資有限，因施工機(jī)具、樁基工程、土方工程等單價(jià)與工程量有很大關(guān)系。經(jīng)測(cè)算，加長(zhǎng)50 m方案比加長(zhǎng)20 m方案增加費(fèi)用不到20%，性?xún)r(jià)比高很多。

3? ? 船塢配套設(shè)備配置

3.1? ?牽引系統(tǒng)

船塢現(xiàn)有牽引系統(tǒng)已經(jīng)使用超過(guò)35年，設(shè)備腐蝕老化嚴(yán)重，且為單小車(chē)側(cè)掛形式，進(jìn)出塢操作時(shí)對(duì)船舶的控制較難，容易發(fā)生小車(chē)脫軌掉落事故。本次工程考慮將引船系統(tǒng)拆除更換，采用當(dāng)前較為常用的雙小車(chē)（單側(cè)塢墻上配一臺(tái)主動(dòng)小車(chē)和一臺(tái)被動(dòng)小車(chē)）形式，兩臺(tái)小車(chē)使用同一根軌道和同一根牽引鋼絲繩，兩臺(tái)小車(chē)的間距可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的船型進(jìn)出塢操作;引船小車(chē)軌道采用塢頂工字型結(jié)構(gòu)，小車(chē)不會(huì)脫軌;2臺(tái)150 kN引船絞車(chē)也同時(shí)更換，設(shè)置在加長(zhǎng)段塢后新建的輔房?jī)?nèi)，通過(guò)鋼絲繩、滑輪系統(tǒng)等為引船小車(chē)提供拉力對(duì)船舶進(jìn)行牽引;其他更換改造還有軌道及預(yù)埋件、鋼絲繩、轉(zhuǎn)向滑輪、張緊裝置等。

為配合船舶進(jìn)出船塢操作及落墩定位，在船塢中部及塢尾的塢墻兩側(cè)，各設(shè)1臺(tái)100 kN電動(dòng)絞盤(pán)，共計(jì)4臺(tái)。在船塢加長(zhǎng)改造施工過(guò)程中，擬采用這4臺(tái)絞盤(pán)作為臨時(shí)動(dòng)力，供船舶進(jìn)出塢操作使用。

3.2? 起重設(shè)備

船塢北側(cè)原配有30 t門(mén)座起重機(jī)一臺(tái)，該起重機(jī)與2#碼頭共用。由于該起重機(jī)已使用超過(guò)30年，起重能力不足、能耗高、動(dòng)作慢、工作效率低下，無(wú)法滿(mǎn)足船塢與碼頭同時(shí)作業(yè)的要求。

工廠(chǎng)提出的方案是改造船塢北側(cè)現(xiàn)有軌道，并新增一臺(tái)50 t門(mén)座起重機(jī)，將原30 t起重機(jī)限定至2#碼頭專(zhuān)用。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察測(cè)量并與生產(chǎn)部門(mén)協(xié)商，最終方案是在船塢南側(cè)新增軌道一組、配置50 t門(mén)機(jī)一臺(tái)，同時(shí)保留船塢北側(cè)30 t門(mén)機(jī)，并將其軌道向后延伸50 m，與船塢加長(zhǎng)段同時(shí)建設(shè)，最大程度的保障船塢生產(chǎn)作業(yè)需求，且便于以后吊裝技術(shù)改造或吊機(jī)的更生。

3.3? ? 電力設(shè)備配置

（1） 供電電源

變電站1路10 kV電源，分別由工廠(chǎng)原有總降壓站的10 kV備用開(kāi)關(guān)柜引出，10 kV電源供電容量2500 kVA，于變電站內(nèi)部配送至兩臺(tái)1 250 kVA變壓器;10 kV電源采用電纜沿廠(chǎng)區(qū)原有電纜溝引入本工程新建變電站。經(jīng)負(fù)荷復(fù)核，總降壓站供電容量能滿(mǎn)足本工程新增容量;變電所內(nèi)低壓開(kāi)關(guān)柜，配出0.4 kV/ 0.23 kV電源至各終端設(shè)備。

（2） 電氣設(shè)備選擇

原有的供電設(shè)備經(jīng)多年使用已老化陳舊，故障較多、維修困難、可靠性差。本次船塢改造對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行更新，提高供電的可靠性和用電的效率。

變電所內(nèi)高壓設(shè)備選用中置式開(kāi)關(guān)柜;低壓設(shè)備選用抽屜式開(kāi)關(guān)柜;變壓器選用高效節(jié)能型SCBH15系列干式變壓器;高壓10 kV系統(tǒng)在變電所內(nèi)采用自動(dòng)化操作;變壓器設(shè)有過(guò)電流、速斷、單相接地和溫度保護(hù);在變電所的低壓出線(xiàn)處，設(shè)置數(shù)字式計(jì)量?jī)x表。

（3） 電纜選擇及敷設(shè)

船塢原有的電纜已較為破舊，配電箱外殼銹蝕嚴(yán)重、合閘開(kāi)關(guān)等老化。本次船塢改造對(duì)供電線(xiàn)路進(jìn)行更新，使其更適合于船塢用電的需求和供電的安全：

① 船塢采用放射式的供電方式，按工藝要求設(shè)置電源接頭箱。電源接頭箱均采用立式（高度≤1.2 m）、戶(hù)外防水型（IP55）;

② 船塢供電線(xiàn)路采用防海水侵蝕電力電纜，在電氣廊道內(nèi)沿防腐支架敷設(shè);

③ 起重機(jī)電纜采用放射式供電;

④ 輔助樓采用放射式供電方式。供消防用電設(shè)備的線(xiàn)、纜采用阻燃耐火型線(xiàn)、纜;消防設(shè)備的配電線(xiàn)路暗敷時(shí)，應(yīng)穿管并敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且保護(hù)層厚度≥30 mm;明敷時(shí)應(yīng)穿金屬管或密閉式金屬線(xiàn)槽，并采取防火措施;非消防設(shè)備配電線(xiàn)路，采用交聯(lián)絕緣銅芯電纜或塑料絕緣銅芯導(dǎo)線(xiàn)穿金屬管敷設(shè)，線(xiàn)路穿管暗敷時(shí)保護(hù)層厚度≥15 mm。

3.4? 壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） 設(shè)計(jì)原則

壓縮空氣是本工程生產(chǎn)過(guò)程中大量使用的動(dòng)力氣體，主要用于船塢（修船）作業(yè)中除銹、噴漆和風(fēng)動(dòng)工具。本設(shè)計(jì)考慮就近在輔助用房?jī)?nèi)自建空壓機(jī)房，機(jī)房容量滿(mǎn)足船塢的壓縮空氣需求;新的空壓機(jī)房盡可能利用原有空壓機(jī)設(shè)備。本船塢用壓縮空氣暫時(shí)不考慮與工廠(chǎng)的壓縮空氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，只留下連接接頭備用。

根據(jù)船塢作業(yè)涂裝工藝的生產(chǎn)要求，壓縮空氣必須進(jìn)行凈化干燥處理?？紤]到輔助用房建筑面積有限及后期使用管理方便，采用風(fēng)冷型螺桿一體式空壓機(jī)，即將冷凍式干燥機(jī)內(nèi)置于空壓機(jī)設(shè)備內(nèi)。

（2）? 用氣要求及站房規(guī)模

原有空壓站拆除，新的空壓機(jī)房與絞車(chē)房、配電房整合至新的輔助用房?jī)?nèi)，空壓機(jī)房容量滿(mǎn)足船塢加長(zhǎng)后整個(gè)船塢的用量需求。根據(jù)水工工藝專(zhuān)業(yè)資料，最大消耗量為100 m3/min、用氣壓力1.0 MPa。

根據(jù)船塢生產(chǎn)工藝組織的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)以壓縮空氣最大消耗量作為空壓站容量計(jì)算依據(jù)，設(shè)備選用26 m3/min的風(fēng)冷型螺桿一體式空壓機(jī)共4臺(tái)。

（3）? 工藝系統(tǒng)及設(shè)備布置

每臺(tái)空壓機(jī)內(nèi)置冷凍式干燥機(jī)，以減小機(jī)房占地面積及方便后期使用管理、4臺(tái)空壓機(jī)并聯(lián)運(yùn)行接一總管，總管經(jīng)過(guò)濾器及10 m3儲(chǔ)氣罐后送至船塢供氣系統(tǒng)。

3.5? 消防工程設(shè)計(jì)

船塢內(nèi)生產(chǎn)、消防合用管道，兩路DN250進(jìn)口及環(huán)網(wǎng)滿(mǎn)足最大生產(chǎn)用水和室外消防用水要求，兩側(cè)廊道設(shè)室外消火栓、間距小于100 m;給水接頭箱內(nèi)設(shè)DN65栓口，并在接頭箱旁設(shè)消火栓箱，箱內(nèi)設(shè)25 m 的DN65消防水帶和Φ19水槍;海水可作為消防備用水源，海水接頭箱內(nèi)也設(shè)DN65栓口，供水壓力大于0.40 MPa;按規(guī)定配置手提式5 kg磷酸銨鹽干粉滅火器，每箱3具、共18箱。

輔助用房為局部?jī)蓪咏ㄖ憾∥祛?lèi)站房總建筑面積500 m2、高度約10 m;根據(jù)規(guī)范可不設(shè)室內(nèi)消火栓，采用消防軟管卷盤(pán);室外消防水量15 L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間2 h、一次消防水量108 m3;按規(guī)定配置手提式3 kg磷酸銨鹽干粉滅火器，每箱2具、共5箱。

3.6? ?給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）? 自來(lái)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整個(gè)船塢內(nèi)給水管道重新設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝要求，最大日用水量300 m3/h、最大小時(shí)用水量60 m3/h、平均小時(shí)用水量30 m3/h。

船塢內(nèi)生產(chǎn)、消防合用一套管道，要求從廠(chǎng)區(qū)接入兩路DN250，在船塢廊道DN250與廠(chǎng)區(qū)給水管道連成環(huán)網(wǎng)。

根據(jù)工藝要求，共設(shè)淡水接頭箱18個(gè)，每個(gè)接頭箱設(shè)2個(gè)DN65接口和3個(gè)DN25接口;管道敷設(shè)在船塢廊道內(nèi)明裝，采用熱鍍鋅鋼管、溝槽連接。

（2）? 海水系統(tǒng)

由船塢泵房?jī)?nèi)一臺(tái)海水泵Q=65～135 m3/h、H=98～72 m承擔(dān)。海水主要用于船舶壓載、船塢底板沖洗及備用消防用水。船塢海水管重新設(shè)計(jì)，根據(jù)工藝要求，最大日用水量300 m3、最大小時(shí)用水量60 m3/h、平均小時(shí)用水量30 m3/h，原海水泵流量及廊道管徑DN150滿(mǎn)足要求;根據(jù)工藝要求，船塢兩側(cè)共設(shè)18個(gè)海水接頭箱，箱內(nèi)設(shè)DN150、DN65、DN25接口各一個(gè);管道敷設(shè)在船塢廊道內(nèi)明裝，采用熱鍍鋅鋼管、溝槽連接。

3.7? 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）? 生產(chǎn)廢水

船舶廢水，以人工貯槽收集運(yùn)至陸域?qū)I(yè)含油廢水處理站達(dá)標(biāo)處理，或委托有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)單位外協(xié)處置;

船塢底板沖洗廢水，經(jīng)泵房沉砂池后表面部分以人工貯槽收集運(yùn)至陸域?qū)I(yè)含油廢水處理站達(dá)標(biāo)處理，或委托有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)單位外協(xié)處置;

船塢加長(zhǎng)后，日新增塢底沖洗廢水量為16 m3;

（2）? 雨水排水

船塢內(nèi)雨水經(jīng)排水溝排至泵房流道層，由泵房?jī)?nèi)的輔泵提升后排入水體;

輔助用房的屋面采用外排水，設(shè)DN100雨水立管若干。

（3）船塢排水

船塢水泵房設(shè)在船塢南側(cè)的塢墩內(nèi)，全地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由上至下分成三層（依次為：電機(jī)層、水泵層及流道層）;流道層共設(shè)兩根主泵流道，輔泵與主泵合用流道;船塢設(shè)大明溝。

主泵型號(hào)為40ZLQ-50型立式軸流泵兩臺(tái)，主電機(jī)額定功率N=480 kW、6 000 V;輔泵型號(hào)為12SH-9型兩臺(tái)，流量Q=170 ～ 190 L/s、揚(yáng)程H=23 ～ 14 m，電機(jī)電壓為380 V、額定功率N=55 kW。

根據(jù)原船塢設(shè)計(jì)文件，原排水總量70 000 m3，排水時(shí)間約4 h;本次船塢泵房設(shè)備不作調(diào)整，加長(zhǎng)后新增排水量約16 000 m3，排水時(shí)間約5 h。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

35 000 t級(jí)船塢改造項(xiàng)目，在船塢尾陸域進(jìn)行加長(zhǎng)、并盡可能降低投資、減少施工難度、充分利用場(chǎng)地現(xiàn)有條件原則下，對(duì)牽引系統(tǒng)、起重設(shè)備、電力設(shè)備、壓縮空氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等配套設(shè)備設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造。改造完工后已完成某大型船舶進(jìn)塢修理，配套設(shè)備設(shè)施滿(mǎn)足使用要求，船塢改造成功。

本次船塢改造增加了塢長(zhǎng)50 m，滿(mǎn)足現(xiàn)役艦船進(jìn)塢修理要求。同時(shí)預(yù)留了進(jìn)一步升級(jí)改造的空間，可根據(jù)不同型號(hào)的船舶進(jìn)塢修理要求再次進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，為工廠(chǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)設(shè)施。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部. 干船塢設(shè)計(jì)規(guī)范（CB/T 8524-2011）?[S]. 2011.

[2] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（CB50052-2009）[S]. 2009.

[3] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范（CB50029-2014）[S]. 2014.

[4] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 消防給水及消防栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（CB50974-2014）[S]. 2014.

[5] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（CB50015-2009）[S]. 2009.