船塢塢門啟閉工藝

杜林平，蔡長岳，陳傳錦

(福建省馬尾造船股份有限公司，福建 福州 350000)

技術交流

船塢塢門啟閉工藝

杜林平，蔡長岳，陳傳錦

(福建省馬尾造船股份有限公司，福建 福州 350000)

文章介紹了浮箱式船塢塢門拖輪拖帶塢門啟閉工藝和電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝的基本情況。根據塢門電動絞盤機牽引啟閉操作的基本流程，結合馬尾船政船塢工程的實際情況，詳細介紹利用電動絞盤機啟閉塢門的工藝方案。最后，對比拖輪拖帶塢門啟閉工藝和電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝的特點，分析2種啟閉工藝的經濟效益。

船塢塢門；拖輪拖帶；電動絞盤機牽引啟閉；工藝；經濟效益

浮箱式塢門是大型船塢造船設施的關鍵擋水設備[1],塢門的完整性、可靠性和耐久性直接影響到塢室修造船[2]生產效率,尤其是在潮流和風向的影響下，至少需要2艘大功率拖輪才能實現塢門拖輪拖帶和定位安全作業。同時，塢門啟閉的功效直接影響到整個船塢的運行性能,決定著船舶出塢效率的高低，尤其是處于漲落潮潮差大、退潮速度快區域的船舶出塢。

據了解，目前國內外大部分浮箱式船塢塢門均采用拖輪拖帶式開啟和關閉，本文結合馬尾船政船塢工程實例詳細闡述采用電動絞盤機牽引的方式進行浮箱式塢門開啟[3]和關閉的工藝方案。

1 塢門啟閉工藝

1.1 拖輪拖帶啟閉工藝

拖輪是船舶出塢時塢門啟閉的常用設施，具有操作簡便、快捷等特點，但其作業耗能較高，控制精度低，安全性能不高。

拖輪拖帶塢門啟閉時需要配備1艘拖輪、纜繩若干、碰墊、2臺電動絞盤機等設備。

拖輪拖帶開啟塢門工藝流程：排干塢門壓載水，塢門處于漂浮狀態，再通過拖輪帶纜，拖帶塢門離開塢口進行靠泊其他位置，塢門系纜，拖輪駛離。

拖輪拖帶關閉塢門工藝流程：拖輪帶纜，塢門解纜，拖輪拖帶并定位靠泊，電動絞盤機絞纜定位，塢門打壓載水直至塢門座底。

據了解我國目前大部分的浮箱式塢門啟閉均采用拖輪拖帶的工藝型式。

1.2 電動絞盤機牽引啟閉工藝

電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝是在船塢塢口區域的不同位置上設置電動絞盤機，利用電動絞盤機絞纜拉動塢門進行啟閉。該種啟閉工藝操作過程牽引力均勻，操作簡便、安全，塢門靠泊、起運時定位準確，不會造成沖擊塢門、突堤碼頭、護岸、塢口花崗巖結構等。

整套啟閉系統僅包括若干臺電動絞盤機、纜繩若干即可。塢門啟閉過程只需要進行岸上操作電動絞盤機絞纜和電動絞盤機協調操作，即可完成塢門的開啟和關閉作業。

2 電動絞盤機啟閉工藝設計

2.1 電動絞盤機牽引啟閉工程實例——馬尾船政船塢工程

馬尾船政船塢工程的浮箱式塢門主尺度84.6 m×9.6 m×13.6 m，空載吃水6.5 m。塢門檻標高-7.6 m，塢門槽標高-8.6 m。工程共配備5臺電動絞盤機供塢門啟閉操作時使用，分別在塢墩頂、水泵房頂、突堤碼頭端頭、護岸拐角、護岸前沿端部位置分別設置200 kN牽引力的電動絞盤機。

2.2 電動絞盤機牽引啟閉工藝設計

2.2.1 電動絞盤機牽引啟閉工藝方案

本工程工藝方案布置見圖1。

2.2.2 電動絞盤機牽引啟閉工藝說明

1)電動絞盤機、導纜柱的選型和布置?？紤]到絞纜過程中拉力的大小和方向在不斷的變化，本工藝方案選用立式電動絞盤機(額定拉力400 kN，三級傳動特性)，導纜器選用四滾柱導纜器以便適用不同方向導纜，同時電動絞盤機和導覽器均設置在便于絞纜操作位置(控制絞纜仰角和距離)。

圖1 工藝方案布置圖

2)操作臺布置。操作臺布置于離開絞纜方向的位置，同時離開電動絞盤機4～5 m，一方面便于觀察塢門浮運狀態，另一方面防止脫纜或斷纜時纜繩打擊操作人員。

3)塢門啟閉過程具體詳見圖2、圖3。塢門啟閉過程還需結合塢門壓載確定起運時的塢門吃水。

圖2 塢門關閉過程示意圖

圖3 塢門開啟過程示意圖

2.3 電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝與拖輪拖帶塢門啟閉工藝對比

電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝的突出特點是塢門浮運過程操作簡便、定位準確，無需拖輪協助，節省能耗和成本。另外，電動絞盤機牽引過程拉力均勻，可以防止意外碰撞損壞。同時，不使用拖輪能減輕海域的污染。2種工藝方案對比，見表1。

表1 2種工藝方案對比

3 經濟效益分析

以馬尾船政船塢工程為例，對電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝與拖輪拖帶塢門啟閉工藝進行1次、1年、3年、5年、10年的經濟效益初步分析，運營至第3年時，拖輪拖帶啟閉塢門工藝成本接近電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝1次投入成本，第5年至第10年，2種工藝方案成本差距顯著。其結果見表2。

表2 塢門啟閉運營費用

4 結束語

電動絞盤機牽引塢門啟閉工藝在浮箱式船塢塢門啟閉中的應用，將在降低運營成本、操作安全性等方面體現明顯優勢，尤其從長期運營成本方面更能體現其巨大的潛在優勢。

電動絞盤機牽引塢門啟閉技術在船塢新建、改造工程中的應用，是塢修設施的改造工程技術的創新，可供其他區域的船塢工藝平面規劃借鑒[4-8]。

[1] 孫云亮.港池塢門的建造方案及合攏工藝[J].中國修船.2010,23(3):37-40.

[2] 孟昭源.我國大中型干船塢工藝現狀及存在問題[J].水運工程,1983(7):17-22.

[3] 唐勇.滬通長江大橋萬噸及鋼沉井浮運出塢施工關鍵技術[J].世界橋梁,2015(6):6-10.

[4] 朱延超.船廠規劃設計的幾個關鍵要素分析[J].中國水運,2012,12(9):22-23.

[5]吳志勇.長興造船廠生產流程優化研究[D].大連：大連理工大學,2008.

[6] 李寶忠,船廠布局優化研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學,2008.

[7] 辛磊.基于港口規劃建設的船廠建模研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學,2012.

[8] 王洪建.新港船廠生產流程再造研究[D].天津：天津大學，2003.

Brief introduction is given of floating dock gate opening and closing by hoisting with tugboat or towing with winch traction process.According to the basic process of traction winch gate opening and closing operation,combined with the actual situation of Mawei Shipyard Dock Project,the use is introduced in detail of a closed door opening process of dock.Finally,comparison is made between hoisting with tugboat and towing winch traction on their characteristics of the opening and closing process，the two kinds of economic benefits are analyzed as well.

dock gate;towing winch traction;hoist;technology;economic benefits

杜林平(1985-)，男，福建福鼎人，工程師，碩士，主要從事工程管理工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.04.001

2017-02-28