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专科毕业设计（论文）
设计题目：
气囊下水在中小型船厂的应用
系 部：
船舶与港口工程系 专 业： 船体工程 班 级： 船体051301 姓 名： 陶峰 学 号： 051902130118 指导教师：
刘香 职 称
教授
2010 年6月
南京
摘 要
对中小型船舶企业而言，如何利用现有设备或投入少量资金对现有设备进行改造，改变下水工艺提高本企业的船舶下水能力，是各个中小型船舶企业必须解决的问题。从气囊下水的发展史来看，其优良的灵活性和可操作性还是得到了大部分中小型船舶企业的认可，在国外同样得到了认可，为船舶企业节约了基本投资，缩短了船厂建设周期，发展到现在已经具备了极具灵活性的柔性下水技术，省工、省时、省力、省投资、机动灵活、安全可靠、综合经济效益显著已成为气囊下水的代名词。
关键词 ：船舶下水
下水方式
气囊下水
中小型船厂
应用前景
Abstract
Ship enterprises, small and medium, how to use existing equipment or invest small amounts of money to renovate existing facilities, change the water proce to improve the ability of the companies launching a ship, the ship is in all small and medium enterprises must be addreed.Balloon launched from the development history of its excellent flexibility and maneuverability of the ship, or receive the majority of small and medium enterprises recognized abroad, are also recognized as the shipping companies save capital investment, shorter construction period Shipyard development to now have a highly flexible soft water technology, save labor, time, effort, provincial investment, flexible, safe, reliable, comprehensive economic benefits significantly into the water has become synonymous with air bags Ship enterprises, small and medium, how to use existing equipment or invest small amounts of money to renovate existing facilities, change the water proce to improve the ability of the companies launching a ship, the ship is in all small and medium enterprises must be addreed.Balloon launched from the development history of its excellent flexibility and maneuverability of the ship, or receive the majority of small and medium enterprises recognized abroad, are also recognized as the shipping companies save capital investment, shorter construction period Shipyard development to now have a highly flexible soft water technology, save labor, time, effort, provincial investment, flexible, safe, reliable, comprehensive economic benefits significantly into the water has become synonymous with air bags.Keywords
ship launching launch a ship by end launching air bag launching shipyard prospects.目录 引言.............................................................1 2 船舶下水的介绍..................................................1
2.1 重力式下水..................................................1 2.2 漂浮式下水..................................................1 2.3 机械化下水..................................................1 2.4 气囊式下水..................................................1 3 船舶气囊下水在中小型船厂的应用..................................2
3.1 船舶气囊下水的发展.........................................2 3.2 船舶气囊下水在无锡红旗船厂的应用...........................3 4 气囊下水的选择和布设............................................4
4.1 气囊的选择.................................................4 4.2 气囊的布设.................................................5 5 主要下水操作程序及注意事项.....................................5 6 气囊下水在中小型船厂的应用前景..................................6 结论................................................................8 致谢................................................................9 参考文献...........................................................10 引言
舶建造工程大部分完工之后，利用某种下水设备，将船舶从建造区移至水域区的工艺过程。于船舶下水在造船工艺中占有重要的地位，并且船台（或造船坞）的施工条件要你舾装码头优越得多，所以应当想方设法尽量扩大下水前的船舶完工量，以提高造船的综合生产能力，缩短造船的总周期！船舶下水的介绍
现代船舶下水方式很多，各个船舶企业会根据自己的实际情况选择下水方式，我所在的船舶企业是以其气囊下水位主要方式的企业。下面是船舶下水的几种基本方式。
2.1 重力式下水
重力式下水又分纵向涂油滑道下水、纵向钢珠滑道下水和横向涂油滑道下水三种，这也是主要的重力式下水方式。
2.2 漂浮式下水
漂浮式下水是一种将水用水泵或自流方式注入建造船舶的大坑里依靠船舶自身的浮力将船浮起的下水方式。最常见的是造船坞下水。
漂浮式下水使用的船坞分两种，即造船坞和修船坞，区别在于造船坞比较宽浅而修船坞比较深。
2.3 机械化下水
（1）纵向船排滑道机械化下水；（2）两支点纵向滑道机械化下水，（3）楔形下水车纵向机械化下水，（4）变坡度横移区纵向滑道机械化下水，（5）高低轨横向滑道机械化下水，（6）梳式滑道机械化下水，（7）升船机下水。
2.4 气囊式下水
舶用气囊上排、下水是一项极具发展前途的新工艺，它克服了以往中小型船厂修造船舶能力受制于固定式下水滑道的弊端，发展成为今天极具灵活性的柔性下水技术 船舶气囊下水在中小型船厂的应用
3.1 船舶气囊下水的发展
随着造船市场的需求前景,中小型造船企业发展势头迅猛。船台建造的投资额占船厂建设投资比例相当高,尤其每个船台配备专用的船舶下水装置,其费用就会增加。中小型船舶修造企业为求生存、求发展就必须不断开拓市场，扩大生产规模，提高单船船舶吨位的生产能力及船舶上排下水的设备能力与技术工艺水平，其中制约中小型船舶企业发展的瓶颈之一就是企业的船舶上排下水能力。对中小型船舶企业而言，如何利用现有设备或投入少量资金对现有设备进行改造，改变下水工艺提高本企业的船舶下水能力，是各个中小型船舶企业必须解决的问题。使用气囊下水工艺,可以多船台共用一套下水设备,大大的节约了船厂基本投资,也缩短了船厂建设周期。我国气囊下水技术，最早出现在1981年，目前气囊下水的船舶最大为7000T。
在整个船舶建造过程中，船舶下水是其中的一个重要和复杂的环节，因个个船厂的配置和所处的位置的不同，又会有不同选择的下水方式。内河及沿海航运船舶上下水一般采用轨道滑动及气囊滚动两种方法，轨道滑动方式需要船台或船坞，因投资造价高、适用范围小等因素一般只被大型船厂选用。船用气囊则因整体投资小、使用范围广被中小型修造船厂广泛使用。
“气囊下水”工艺是利用高压充气的橡胶气囊承担船舶自重，通过气囊的滚动变形及船舶自重结合土地的坡度使新造船舶顺利下水。“气囊下水”工艺摒弃了传统船舶工艺中对船台或船坞的依赖，利用组合气囊已将载重量大于20000吨船舶的平移下水。此技术在中国研制并迅速发扬，先受到资金短缺、硬件设施不完善的中小型船厂的欢迎，后来大型船厂也辅助采用此方法使船舶下水。气囊的应用带动了中国造船业的飞速发展，特别是近几年在中国形成的几大民营造船基地及新建船厂90%为使用气囊上下水，取得了可观的经济效益，气囊整体投资不足原水坞投资的5%，是一项前景广阔的产业项目。
船舶利用气囊下水是一项具有我国自主知识产权的创新技术，是一项极具发展前途的新工艺，它克服了以往中小船厂船舶修造能力受制于滑板、滑道等传统工艺的制约，因具有投资少、见效快、安全可靠的特点而受到了造船界的欢迎。“气囊下水”是平地造船常用的下水工艺。船舶用气囊下水克服了以往中小型船厂修造船舶能力受制于固定式船台下水滑道和船坞的限制，具有省投资、省工、省时、机动灵活、安全可靠、综合经济效益显著等优点。尽管气囊下水工艺得到了船厂及海事界的青睐，然而用气囊下水，可能会出现的一些不安全因素；同时，随着下水船舶吨位的继续增加，目前的气囊标准是否还能保证下水的安全性（气囊的安全性和船体局部强度的安全性），一直都没有一个定量的计算，这在一定程度上局限了气囊下水工艺应用的扩展。鉴于以上原因，需要一种有效的定量分析方法来解决问题。
船舶上排或下水时用的气囊式移船装置。由囊体、囊嘴、囊头等组成。船舶采用气囊下水时，先将起重气囊充气，在卷扬机和钢丝绳的牵引下，有控制的移动船舶，完成下水过程。船舶上排时，用滚动气囊运动船舶，定位后再用起重气囊垫墩，完成上排。船舶采用气囊进行下水和上排的原理是气囊低压充气，大面积承载。气囊的囊体主要用锦纶帘子布挂胶成型。
船舶采用气囊上下水工艺从几十吨的平底船起步，逐步向大型、复杂、高附加值船型发展，走出了一条成功发展的道路。实践证明，随着高承载力气囊的应用以及新型气囊下水、船台和下水坡道的设计成功，5万吨级船舶用气囊下水是完全可行的，但必须采取相关的安全保障措施：应该精心设计船舶气囊下水的船台和折角型下水坡道；根据船舶重量，重心位置，船底线型，下水坡道坡度，水位高低等等进行气囊下水计算；对每只气囊在滚动的每一个行程，尤其是在船舶产生艉落和艉上浮时的内压和内应力应有计算依据。
3.2 船舶气囊下水在无锡红旗船厂的应用
我现在实习于无锡市红旗船厂有限公司，由于时间的原因，未能实际观察到船舶下水。现船厂主要建造100T油驳，在未来的一个月内将有望下水。到时，从没看到过实际船舶下水的我，将亲眼见到那忙碌而又充实的视觉冲击，参与其中的我亲身体验了一艘船的整个过程，从下料到焊接到组装到合拢，参与到其中的切身感受到了其中的艰辛与汗水，然而，看到一艘船在自己的手中出现（当然
不是我一个人的功劳），那其中的荣誉感又让我感到那么的无比崇高、无比兴奋。在红旗船厂实习的日子里，辛勤的劳动、劳苦的汗水深深的印在了我的灵魂里面，既锻炼了我的体魄，又增强了我的精神，让我在今后的生活道路上走的更远一些，少点弯路，多点阳光，多份自信，多点坚强，多点勇气„„
红旗船厂，中小型船舶企业，采用的就是气囊下水方式。根据船厂师傅的介绍，做如下简述：舶用气囊上排、下水是一项极具发展前途的新工艺，它克服了以往中小型船厂修造船舶能力受制于固定式下水滑道的弊端，发展成为今天极具灵活性的柔性下水技术，具有省工、省时、省力、省投资、机动灵活、安全可靠、综合经济效益显著等优点以工具，起重气囊和滚动气囊为主要将船舶承托在气囊上，从修、造场地移入水域或从水域迁移上岸，利用气囊的低充气压力、大承载面积以及大变形后仍容易滚动的特点，先用起重气囊将船舶从墩木上抬起，搁置于滚动气囊上，然后通过钢缆牵引和气囊的滚动，使船舶缓慢的滑入水中。
其主要的配套设备有：１）钢丝绳绞车厂内现有2台20t索引力绞车。其主要参数：索引力为20t，绞车收放缆速度Ｖ：8m／min＝0.133rn／s。2）空气压缩机及贮气罐空气压缩机型号：2v-6／8。其主要参数：供气量为6m／min，气压为0.8Mpa。贮气罐的容积为18，安装有可调节的安全限压阀，能保证多个气囊同时充气。3）下水坡道下水坡道用砂土地与水泥地结合，能承受0.18Mpa以上的压力。气囊下水的选择和布设
4.1 气囊的选择
在气囊的选择上，根据《船舶上排、下排用气囊》（GB/T33759-1996）标准规定的船舶上排和下水气囊的定义、结构尺寸、产品标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容及《船舶用气囊上排、下排工艺要求》（GB/T3837-1998）标准提出的下水船舶及设备、操作程序等要求和规定分步确定。
承载能力，根据现场场地为较硬的砂土地与水泥地各有一段，地面具有较强的承载能力及船底为平底板，气囊能全部均匀在船底平面下，气囊横截面即呈现椭圆形状态，故可选用承载能力较大的中压气囊。
对于常规船型，所需气囊的数量由式N=K1×Q×g／Cb×R×L1+N1决定。其中，N代表滚动气囊的数量，K1代表系数，Q代表船舶自重，g代表重量加速度，Cb代表方形系数。
4.2 气囊的布设
气囊布设间距，滚动气囊之间的中心距应保证船舶结构强度，同时还应防止滚动气囊之间压叠在一起，可用式L／(N－1)小于等于6和式L／(N－1)大于等于πd／2＋0.5来控制其间距。之中，L代表船舶底部适合垫气囊部分长度，N代表滚动气囊的数量，只，D代表滚动气囊囊体公式直径。
主要下水操作程序及注意事项
（1）经过计算，备足滚动气囊和起重气囊以及牵引绞车、空压机等。气囊使用前应经过空载充气检验，充气压力可取1.25倍许用压力，发现漏气现象应修补后再使用，并编制详细的下水工艺。
（2）清除移船经过的船台、坡道等所有场地上的一切杂物和影响气囊滚动的障碍。
（3）系船绳索将绞车动滑轮组系住。系船绳索应满足牵引力要求，并必须从艏部引入，捆绑在带缆桩等强力构件上。
（4）将船底下的礅木全部拆除，并按计算要求的间距填入滚动气囊，最后使船舶重量全部承压于滚动气囊上。
（5）所有气囊应分别对准船体中心，并垂直于下水方向。滚动气囊囊头伸出舷侧不宜过长，但必须伸出舷侧，伸出长度应约等于气囊直径。
（6）调整各气囊内压，使船底降到适当工作高度，以保证移船过程不碰触地面，一般可取0.2～0.3rn。充气操作人员必须站在气囊嘴的侧面。
（7）启动牵引车，放出钢丝绳，使船舶借助滚动气囊向水域移动。当艏部最前一只气囊脱离船底后，立即抬到艉部，并按计算要求的气囊排放间距置入气囊。
（8）重复上述过程，逐渐将船移至水边，再无法置入气囊时，封锁水面。禁止船舶通行。
（9）撤离危险区人员，通知船上工作人员做好准备，当水深等条件足够时，下令砍缆或脱钩，使船舶自由滑入水中。当水面较窄，不能快速下水时，也可按原速度下水。
（10）对较大船舶，快速下水时应装不滑装置。（11）将船舶拖靠码头。（12）回收所有气囊。
（13）测量船舶艏艉吃水，并检查各舱有无漏水。
气囊下水时，气囊要按照技术参数使用，用气囊数量的多少要根据船舶自身重量大小。通常情况下摆放在船底的气囊，间距不得小于0.8米（充气后的间距）。气囊充气时，应从船尾部开始向前逐个充气，并注意压力表的压力数字。例：自重在100T左右的船舶下水，充气压力为0.03Mpa-0.05Mpa，船体底部与地面间距0.2-0.3M为宜。用气囊拖船下水时，在船艏部下面，将所有气囊摆平撑好，上水时用滑车牵住船体，往前挪动压住气囊，第一个最好两端同时充气，当船体拉出水面后，按适当的间距逐个充气，当船体全部脱离水面后，船艉气囊应放低气压，船底离地面0.2米左右即可，船艉部气压冲大，离地间隙起高，绞车的牵引拉力要均匀，船只到达离定位置打墩，然后撤出气囊。船舶下水时，用气囊进行起重，根据船的重量和工作高度来决定使用只数和气囊的直径大小。船艏，中，尾放进起重气囊进行起重，到达预定位置，依次拆出船墩，同时按次序和间距放入滚动气囊，等滚动气囊全部充气完毕，撤出起重气囊；用滑车将船只送入水中，然后收回气囊，下水完成。气囊下水在中小型船厂的应用前景
随着社会主义市场经济的不断深化改革，中小型船舶修造企业为求生存，求发展就必须不断开拓市场，扩大生产规模，提高单船舶吨位的生存能力及船舶上排下水的设备能力与技术工艺水平，其中，制约中小型船舶企业发展的瓶颈之一就是企业的船舶下排水能力。对中小型船舶企业而言，如何利用现有设备或投入少量资金对现有设备进行改造，改变下水工艺提高本企业的船舶下水能力，是各个中小型船舶企业必须解决的问题。
目前，我国中小型船舶生产企业普遍采用气囊下水方式，虽然具有经济便利等优点，但是与传统的滑道式下水、轨道式下水、坞内下水等下水方式相比，气
囊下水方式还存在缺乏理论支撑，实际操作中不规范等问题。根据现有船舶建造实践经验，在建造船长小于180 m的钢质普通船舶时，采用气囊式下水方式基本上还是可行的。因此，标准中规定二级Ⅰ类以下的船舶生产企业允许使用气囊式下水方式，同时对采用气囊下水的设施设备以及下水方案也提出了相应的要求。应此，在实行船舶气囊下水方案的时候，要认真仔细的检测船舶下水设备的安全性，方案的可实施可操作性，要认真对待实际操作中的不规范操作，及时改正，确保下水过程中，人员的安全尤为重要。
从气囊下水的发展史来看，其优良的灵活性和可操作性还是得到了大部分中小型船舶企业的认可，在国外同样得到了认可，为船舶企业节约了基本投资，缩短了船厂建设周期，发展到现在已经具备了极具灵活性的柔性下水技术，省工、省时、省力、省投资、机动灵活、安全可靠、综合经济效益显著已成为气囊下水的代名词。
至此，气囊下水在中小型船舶企业中得到了充分的应用和实施，气囊下水的经验也在日益积累之中，我相信，在不久的将来气囊下水将会得到更进一步的发展，甚至，大型船舶也会使用气囊下水。
结论
我国中小型船舶企业普遍气囊下水方式，节约船厂基本投资,缩短船厂建设周期，发展成为今天极具灵活性的柔性下水技术，具有省工、省时、省力、省投资、机动灵活、安全可靠、综合经济效益显著等优点。
气囊下水在中小型船舶企业中得到了充分的应用和实施，气囊下水的经验也在日益积累之中，我相信，在不久的将来气囊下水将会得到更进一步的发展，甚至，大型船舶也会使用气囊下水。
致谢
感谢江苏海事职业技术学院船舶与港口工程系的老师们对我们的栽培，感谢红旗船厂各位领导师傅的教导，感谢生生父母的培养，同时也感谢指导老师的指导与教诲。
通过这段时间的实习，让我在今后的人生道路上少走些歪路，磨练了我的心性，锻炼了我的体魄，更加坚定了我勇气，使我能够在这个社会中生存。在这段时间中，生活中的种种让我想了很多，头脑里面不停的闪烁着家长老师的教导，让我能够面对这一切，让我意识到就算有再多的挫折，我也有能力、有勇气、有毅力、有那个坚定的心去解决、克服、完成生活对我的考验。不知不觉，3年的大学生活就已经到了尾声，曾经的同学，现在已经一个个步入社会这个大的熔炉里面，在生活的涛浪中追寻自己的梦想，当然我也是其中的一员。当我们的身心得到考验时，这3年的欢快学院生活将是我们的动力，继续追寻那梦想的动力。
在此，再次感谢指导老师的教导与栽培！
参考文献
[1]王鸿斌.船体修造工艺.北京：人民交通出版社，2006年.[2]乔昌林，武汉地区船舶气囊下水经验交流会，1982年 [3]潘华堂，气囊产品规格和主要技术参数，1995年 [4]GB/T3759-1996.船舶上排、下水用气囊[S].[S] [5]CB/T3837-1998.船舶用气囊上排、下水工艺要求[S].[S]
