◎ 衛(wèi)斌 中核港航工程有限公司

1.前言

對(duì)于某些內(nèi)河航道水下炸礁項(xiàng)目，如山區(qū)性河流、支流河流，庫(kù)區(qū)河段等，存在周邊資源缺乏，施工河段不通航，現(xiàn)有船舶無(wú)法通過(guò)水上調(diào)遣至施工河段；或者船舶能夠進(jìn)行水上調(diào)遣，但是調(diào)遣距離過(guò)長(zhǎng)，調(diào)遣費(fèi)過(guò)高等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題可考慮在現(xiàn)場(chǎng)新建炸礁船或者改造炸礁船來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施。由于新造船舶周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，對(duì)項(xiàng)目的成本和進(jìn)度控制極為不利，因此針對(duì)此類項(xiàng)目采用平板駁船改造炸礁船的實(shí)施方案，能夠在較短時(shí)期內(nèi)確保船舶投產(chǎn)使用，滿足項(xiàng)目進(jìn)度需求，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1.1 平板駁船選擇

所選平板駁的船舶尺寸在滿足施工水域通航要求前提下，船舶寬度應(yīng)盡量較大，以滿足在甲板上布置作業(yè)平臺(tái)的需求。經(jīng)過(guò)對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)的船舶資源調(diào)查走訪，從船舶尺寸，證件齊全等各方面綜合考慮，確定選用的平板駁船主要參數(shù)有：總長(zhǎng)39.00m、垂線間距36.00m、型寬7.1m、型深2.6m、吃水2.1m、肋距0.5m、滿載排水量444.84t、載貨量333.5t，航速約15km/h，適航于內(nèi)河C級(jí)航區(qū)。所選平板駁結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 所選平板駁船結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 改造方案比選

改造方案主要根據(jù)選用的平板駁船的尺寸、施工進(jìn)度需求、經(jīng)濟(jì)性等方面，來(lái)確定改造炸礁船的類型，鉆機(jī)、空壓機(jī)數(shù)量和類型。依據(jù)船舶定位需求來(lái)確定錨機(jī)的數(shù)量和類型。經(jīng)過(guò)綜合分析，滿足船舶尺寸情況下，該平板駁船改造炸礁船的方案有三種。

方案一：采用軌道式鉆機(jī)炸礁船，布置三臺(tái)潛孔鉆機(jī)，3臺(tái)高風(fēng)壓空壓機(jī)，采用單滾筒絞錨機(jī)2臺(tái)，雙滾筒絞錨機(jī)2臺(tái)。

方案二：采用固定式鉆機(jī)炸礁船，布置6臺(tái)潛孔鉆機(jī)，3臺(tái)高風(fēng)壓空壓機(jī)，采用單滾筒絞錨機(jī)2臺(tái)，雙滾筒絞錨機(jī)2臺(tái)。

方案三：采用固定式鉆機(jī)炸礁船，布置7臺(tái)地質(zhì)鉆機(jī)，4臺(tái)中高風(fēng)壓空壓機(jī)。

三種方案基本都滿足工效需求和船舶尺寸布置，方案一的設(shè)備費(fèi)用較高，施工時(shí)人工費(fèi)最少，改造難度稍大；方案二設(shè)備費(fèi)用最高，施工時(shí)人工費(fèi)用較高，改造難度較易；方案三的設(shè)備費(fèi)用最低，施工時(shí)人工費(fèi)用最高，改造難度較易。綜合計(jì)算改造成本和投產(chǎn)后的施工成本，方案三經(jīng)濟(jì)性最好，改造容易，滿足工效要求。因此在該項(xiàng)目的應(yīng)用中選用方案三進(jìn)行改造。

2.改造設(shè)計(jì)及驗(yàn)算

改造設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)、電氣改造設(shè)計(jì)。驗(yàn)算主要是進(jìn)行船舶穩(wěn)性驗(yàn)算。

結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)主要是甲板改造和增加設(shè)備等，原船主尺度保持不變，在主甲板艏艉增設(shè)錨機(jī)用于作業(yè)定位及系泊。艙區(qū)改造為全封甲板并在甲板右舷安裝空壓機(jī)，左舷安裝鉆機(jī)和支撐鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)架，左右舷增加不同寬度的舷伸甲板作為施工人員的操作平臺(tái)。增加的材料設(shè)備有貨艙甲板、艙壁和扶強(qiáng)材、強(qiáng)橫梁、普橫梁、支柱、甲板縱桁、護(hù)弦材、舾裝復(fù)板等，滾筒卷?yè)P(yáng)錨機(jī)4臺(tái)、鉆機(jī)7臺(tái)、鉆桿及鉆架7套、空壓機(jī)4臺(tái)、發(fā)電組2臺(tái)、燃油柜等。減少了原船部分機(jī)架等。改造后船舶的主要參數(shù)：總長(zhǎng)39.00m、水線長(zhǎng)36.00m、型寬7.10m、總寬10.10m、吃水1.40m、肋距0.50m、梁拱0.08m。改造后船舶左右弦布置圖見(jiàn)圖2。

圖2 改造后左右弦布置示意圖

電氣設(shè)計(jì)主要是對(duì)船舶的電氣系統(tǒng)進(jìn)行改建，新設(shè)電站由一臺(tái)90KW三相發(fā)電機(jī)作為主工作電源，一臺(tái)50KW三相發(fā)電機(jī)為備用電源。主配電板設(shè)在發(fā)電機(jī)組艙內(nèi)，配電屏上面板裝有監(jiān)測(cè)儀表，采用LW95型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)量。設(shè)分、合閘指示燈。主開(kāi)關(guān)采用DZ910-250設(shè)有短路、過(guò)載保護(hù)功能。下面板為交流380V和交流220V負(fù)荷開(kāi)關(guān)。配電板金屬構(gòu)件、零線可靠接地船體。信號(hào)燈系統(tǒng)按工程船要求增設(shè)，前桅置于艏部，左右閃光燈改置于最寬弦段位置。

船舶穩(wěn)性計(jì)算采用船舶靜力學(xué)計(jì)算機(jī)穩(wěn)性橫準(zhǔn)系統(tǒng)V4.2，經(jīng)過(guò)計(jì)算，改后船舶的完整穩(wěn)定性符合《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》的相關(guān)要求。

3.改造方案實(shí)施

在完成船舶改造設(shè)計(jì)圖紙出圖，且通過(guò)主管部門(mén)審批同意后方可開(kāi)始船舶改造施工。船舶改造地點(diǎn)選擇臨近施工區(qū)的船廠進(jìn)行，這樣有利于船舶改造完成后快速調(diào)遣至施工區(qū)域。改造施工需要委托專業(yè)船廠進(jìn)行，改造完成后進(jìn)行船舶試驗(yàn)和檢驗(yàn)，驗(yàn)收合格后移交使用。

改造過(guò)程：貨艙分艙及支撐加固→全封甲板作業(yè)→鉆機(jī)作業(yè)平臺(tái)及鉆架系統(tǒng)安裝→鉆機(jī)、空壓機(jī)、錨機(jī)設(shè)備安裝→電氣系統(tǒng)安裝→設(shè)備儀器調(diào)試→船體全面涂裝改造完成。

改造完成后需由船舶檢驗(yàn)單位進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目有系泊試驗(yàn)、壓載試驗(yàn)、航行試驗(yàn)等，檢測(cè)主要有實(shí)測(cè)船體鋼板厚度等，試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程需要符合《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》的相關(guān)要求，完成試驗(yàn)檢測(cè)合格后即可投產(chǎn)使用。

該項(xiàng)目從確定改造方案，船舶選型、設(shè)計(jì)出圖、改造施工、試驗(yàn)檢測(cè)、投產(chǎn)使用等，整個(gè)周期約6個(gè)月，改造周期相比新建船舶周期短，費(fèi)用低，有力的支撐了項(xiàng)目的實(shí)施，經(jīng)濟(jì)效益明顯。船舶投產(chǎn)使用后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，滿足項(xiàng)目炸礁施工的需求。

4.改造過(guò)程中的注意事項(xiàng)

船舶改造過(guò)程中的進(jìn)度控制、設(shè)備選擇、后期處理等問(wèn)題對(duì)方案經(jīng)濟(jì)性有一定影響，需要值得注意。

改造設(shè)備選擇的問(wèn)題：船舶改造的關(guān)鍵在于選擇合適的平板駁，要保障所選船舶證件齊全，各項(xiàng)參數(shù)與炸礁船方案接近，改造設(shè)計(jì)及施工一定要選用專業(yè)船舶設(shè)計(jì)及建造單位實(shí)施，確保改造后的船舶能夠達(dá)到預(yù)期工效。

改造船舶施工完成后處理問(wèn)題：改造船舶完成項(xiàng)目施工后，如果后續(xù)無(wú)項(xiàng)目使用需求，可將船舶的主要設(shè)備如空壓機(jī)、鉆機(jī)、錨機(jī)、主機(jī)等拆除，使船舶恢復(fù)原狀。

5.總結(jié)

利用平板駁船改造炸礁船在內(nèi)河航道水下炸礁工程中的應(yīng)用，不僅適用于缺少資源、現(xiàn)有船舶無(wú)法調(diào)遣至施工水域或者對(duì)于船舶調(diào)遣距離過(guò)遠(yuǎn)、調(diào)遣費(fèi)用較高的山區(qū)河流、庫(kù)區(qū)河流等，也適用于一些國(guó)內(nèi)設(shè)備難以調(diào)遣抵達(dá)的國(guó)外航道、港池炸礁項(xiàng)目。具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可在類似形目中應(yīng)用推廣。