船舶内装工艺和材料现状.docx

船舶内装工艺和材料现状唐生庭(中国船舶工业集团船舶工艺研究所)要求尽快把内舾装工作搞上去, 院校设置了相应专业培养专门人才, 设计单位和施工部门积极促进正 规管理措施和新颖功能产品不断出现。 作为施工单位, 迫切希望建立一项较为有效的内舾装设计施工体系, 本文就此领域的研究工作状况作一叙述。提 要 叙述了国内外船舶舱室舾装装潢设计、工艺和材料现状, 提出了提高船舶内装水平的重要性 及途径, 并以我国建造的一型豪华旅游船和一型散货船内装为例, 总结了对发展我国船舶内装技术的认识。主题词 舱室舾装 舱室设备 技术发展水平2船舶内舾装的发展情况前言12. 1 国内舾装工作现状由于过去对船舶内舾装重视不够, 施工质量和 设计水准相当落后, 各种零部件的配套达不到要求, 零部件本身的造型、功能和质量离国际水平较大, 因 此内装工程大多很难使船东满意。 为了达到国外船 东要求, 往往花费大量外汇进口设备, 使造船成本增 加, 效益下降。 而且国内零辅料生产无专门机构负责, 货源无法保证, 造成设计、施工单位很大被动。具 体说, 甲板敷料、围壁材料、卫生设备、防火门窗、装 饰布料、照明灯具、家具造型、五金配件等项目, 都必 须改变现状, 赶超先进水平。舱室不燃岩棉板和金属板等基材是过关的, 但造船是一门综合性的行业, 涉及业种许许多多,各种机械装置、电气设备、通讯导航仪器, 构成了船舶 内部的动力、控制和联络系统。 船舶制造业的发展, 带 动了船用设备制造业的发展, 而船用设备采用了各种高新技术, 又使船只的各项性能有了新的提高。 拥有相当工作量的船舶内装设计施工工作, 由于我国船舶制造单位和设计单位历来不够重视, 至 今尚未形成专门的研究学科, 因此, 在制造一些要求 高的船只时往往力不从心, 设计、选料、施工等都不能达到船东要求, 这种情况束缚了我国船舶工业的 发展和提高。 为此, 业内人士和相关部门作出反应,标准的实质意义, 以适宜的成本水平, 制造出合格的产品, 没必要、也不应该牺牲成本而片面追求所谓的 高质量。必须破除质量系数越大越好的错误观念, 因 为在产品设计时已经考虑了足够的余量系数。(2) 进一步提高造船焊接机械化、自动化程度。 在保持和扩大埋弧自动焊、二氧化碳气保护半自动焊、二氧化碳气保护自动角焊、垂直气电焊等高效焊 接技术应用的基础上, 研究应用二氧化碳气保护自动立角焊、气保护横向自动焊、埋弧自动角焊、等离 子焊、激光焊等高效率和高能束焊接技术, 进一步提 高造船焊接效率。(3) 加大造船焊接设备更新力度, 实现焊接设 备节能、高效化。船舶工业从 1983 年提出“自然淘汰旋转式焊机”到现在已有 18 年时间, 不少船厂仍有旋转式焊机在继续使用, 在已进入 21 世纪的今天,已到了“全面淘汰旋转式焊机”的时刻。同时, 还应逐 步淘汰一般整流式焊机和交流焊机, 大力推广应用 逆变式焊机, 争取用 3 5 年的时间, 使逆变式焊机成为造船焊接的主力设备。(4) 研究开发焊接新技术, 适应新船型开发的 需要。“十五”和此后一个时期, 船舶行业将重点开发 海洋工程装备、疏浚工程船舶、液化气运输船舶和高速客货船等高技术、高附加值产品, 应结合这些产品 的特点研究开发相应的焊接技术, 为新产品开发和 产品结构调整提供技术支持和技术储备。(5) 研究探索焊接机械手和焊接机器人的应用 问题, 为将来实现更高层次的集成制造模式和智能制造模式做技术储备。42001 年第 2 期 (总第 240 期)造 船 技 术是它们的装潢面却大大落后于国际水准, 颜色单调、色差大、有双向曲度变形。 厨房、洗衣等生活设备的 电镀层质量差, 烘漆面不美观, 电源频率不匹配。 家具装潢面质量差, 木材含水率高, 钢质家具析角处理工艺性差, 互换性差。纺织类配套材料则缺少阻燃型 和低燃型材料。以上问题影响了我国船舶制造业的声誉, 影响我们争取订单和获得合理船价。为了改变这种处境,必须转换生产模式, 建立专业舾装队伍, 引进技术,提高水平, 稳定配套厂商, 从而保证作业质量。2. 2 国外内舾装工程发展情况国外有人长期从事船舶的形象美学研究, 对船 舶建筑设计及室内装潢设计进行学术探索, 并进行船舶建筑装饰和船舶造型艺术的专题研究, 出版船 舶美学专著等等。 典型事例是, 挪威建造豪华客船 “海王”号历时 5 年, 以欧洲传统工艺为主题, 由著名的室内装饰事务所进行设计, 安排了电影院、剧场、 音乐厅等文化场所, 并特别拨款 170 万美元作为工 艺投资, 以进行突出主题的工作。又一事例是, 日本在 1989 年建造“富士山”号豪 华客船, 集中了全国著名的最具实力的内装公司来 参与内装设计与施工。突出主题, 使设计达到一个新的高度。做好总布置设计和内装设计。 自始至终贯彻工艺路线和美学构思, 使建筑美学和人机工程学、美装设计 与工程设计有机融合, 产生出新颖款式的船舶形式。美学形式决定内部构造, 反过来, 内部装饰又衬托出整体形式之美。3. 1. 2设计方法和手段的改进 由于更新概念的船舶设计, 已进入了高水平高难度的多专业综合性学术层次, 要全面达到船东要求, 已不是以往的手工方式的孤立分离的专业设计 可以完成的。各专业所依据的背景信息, 所输出的有效信息, 数量庞大而又必不可少, 很大部分的工作又是并行进行的, 在不断地反复修改作业和适应性参 数变动情况下, 需要及时快速地反应和及时提供给其他专业数据图形信息。这种新型设计要求和方式,对传统设计方法提出强烈的变革要求。 快速反应和 并行作业的方式, 要求采用计算机来适应, 计算机应 用领域, 已经出现了许多有名的船舶设计软件, 在性 能、结构、布置、造型诸方面都有强大的计算和图形 功能。应用这些软件进行的新概念船舶设计, 在完成 各专业的技术工程图纸的同时, 也得到了具有创意的船舶装饰图。3. 1. 3 设计人员素质的提高由于整体要求的提高, 设计、制造、装配、调试等 一系列工作的水准应保证总体质量和水准, 因此, 除了具备必要的手段之外, 对设计人员的要求应进一 步提高, 包括计算机应用知识的扩充, 工业造型设计课程的学习等等。设计人员也应认识到, 自身必须加强训练和提高, 努力使自己成为工程技术和艺术素 养兼备的人才, 成为较高层次的具有美学工艺思维的工程技术设计人员。作为行业统筹管理来说, 应成立相应的研究机构, 在学院设置相应课程, 加强师资 培训, 尽快培养出适应现代化造船系统工程需要的 高层次复合型设计人才。3. 2 施工工艺改进与施工队伍建设由于新概念造船方法涉及设计、布置、安装、调 试、完工等各个环节, 所以, 若要良好地体现设计思维创意和设计目的, 施工是至关重要的一环, 而规范 的施工工艺是保证造船质量的关键, 这就需要制订和贯彻执行一系列的工艺标准。对于施工质量, 必须建立有效的质量控制体系予以保证, 除了保证工程 的内在质量、精度、性能、效率等诸项因素外, 还需考虑工程对象的艺术结构完善性, 表面装饰处理效果,色彩均匀度等等。对于造船厂而言, 主管生产部门的3我国船舶内舾装的发展目标和方法根据我国内舾装工程技术尚处于三流水平, 全方位专业人才又极其缺乏的实际状况, 要从基本规则开始, 逐步打好基础, 更新观念, 加大学术技术队 伍的建设和发展, 系统地安排落实从设计到施工的各项措施, 争取在较短的时间内将我国的船舶内舾 装工程技术提高到与国际接近的水平。3. 1 舾装设计与工程设计融于一体的设计方法舾装应参与船舶设计全过程, 进行统一的艺术 策划和创意, 使船舶设计成为更广义的系统工程。对现代化的旅游船来说, 在造型、色彩、材料选用上, 都有着十分丰富的研究内容和使之和谐并烘托主题的 目标。 因此, 传统的设计模式要进行变革, 以产生新 的设计体系。3. 1. 1 设计概念的延伸和扩展传统工程设计注重结构分析、工艺设计、配置安 排、性能参数的选定。 随着设计概念的更新和发展, 要求从设计一开始就进行总体的创意和形象策划工作, 从造型角度认真选取主题, 然后围绕主题构思,5唐生庭: 船舶内装工艺和材料现状管理人员要改进施工的监管意识, 高度重视美装艺术造型及表面装饰质量, 配合相应的生产技术措施 和严格的质保体系, 使每艘船只的总体质量和性能、外观造型达到高层次的水准。对具体施工人员来说,加强基本技术素质训练, 提高业务技术水平, 保证施 工质量是所应追求的目标, 在建造过程中领会设计 意图, 发挥聪明才智, 把创意思维通过具体工程实现 而达到意识流的境界。3. 2. 1高新技术引起制造工艺技术的改进 船舶工艺是保证船舶安装制造的极其重要的纲领主线, 不同的船型和船舶种类及功能, 有不同的制造工艺。 不同的制造厂, 因为造船设施条件不同、施 工习惯不一样, 施工人员技术水准有差异, 所以有不同的工艺流程和企业标准。造船工艺的制订和运行,要考虑船东的要求和安装制造的效率, 并且不断更 新和创造。 几年前, 国内已开发了上层建筑整体吊 装、单元舾装、机电模块化等; 国外已开发了标准舱 室拼装技术。目前各研究机构不断开发船体装配、轮 机舾装和表面装饰的综合工艺, 以期形成适应新时 代造船趋势的高级制造流程。 对于新发展的美学装饰、造型设计等内容, 在工艺研究上要加以配合, 以 保证达到预期的效果。3. 2. 2专业施工人员是工艺实施的保证 造船技术的发展, 相应要求研究设计人员知识更新, 要求施工人员技术和管理素质不断提高。专业 施工人员应认识到, 提高新技术新工艺的操作能力和熟练程度是跟随造船技术水平发展的必然要求,因为再良好的设计意图也需要具体施工操作来实 现。作为船舶的制造单位, 应该从总体上规划培养工艺实施人员。 办法多种多样, 可举办学习班、派出人员进修、请进专家上课, 并可进行技术等级考试、上 岗合格检查、工艺合理化建议奖励、创造发明奖励等 形式来推进技术工人的素质改善。3. 3 船用设备和五金件的质量和造型改进船舶整体造型工艺的上进, 与船舶各个结构部 件和舱室装潢水准不能分隔, 所以, 要加强整个造船行业对船用设备和船用五金杂件的统筹选用、配套 和精心安装施工, 同时行业要组织、引导和支持船用设备、配件、五金装饰用品、辅料的生产达标、质量改进、系列化等工作, 使这些基础后援工作成为整体协 调的有力支持。近几年, 行业已进行了船用五金件的提高质量、齐全门类的工作。 原来配套落后, 要大量进口配套件, 客观上对船用配套件提出了必须符合国际标准的高要求。 通过物资部门的努力和市场经济的杠杆 作用, 近来配套辅件已有较大起色, 发展了生活五金、水暖零件、铰链及插销、锁及制止器、家具五金、杂项五金及建筑五金将近几百个品种; 扩展了游艇 五金和高档装潢五金; 研制了舰艇五金; 同时制订了船用小五金通用技术条件国家标准。 在取得这些 发展的同时, 也要看到市场千变万化, 产品日新月异, 规格种类不断变化, 要跟上潮流, 必须不断开发 研制新产品, 及时将新品推广应用到船舶建造中去,以迅速提高国产五金配套件在现代化船舶中的占有率和应用水平。造型艺术装饰的设计, 首先要从观念上加以重 视, 当基本上树立了船舶造型艺术装饰的重要地位后, 再具体在设计中引进美学设计, 使工业造型设计 人员与船舶专业设计人员相结合, 摸索两者的衔接 点和矛盾点。 在研究院所和学校设置有关造型设计 的专业课程, 培养出一批能结合船舶工程设计的美 学造型装饰处理人员, 在设计环节上稳稳确立融合 造型设计的工程设计新概念。在工艺和制造流程方面, 则要落实因设计意图 而引发的施工方案设计及施工工艺的改造和保证美学效果的操作流程。在保证施工质量的前提下, 合理 有效地进行施工, 在缩短造船周期加快模式转换的船厂改革浪潮中, 牢牢把握住建造施工的关键, 为实 现新型船舶建造方法、工艺和流程步骤而不断努力。3. 4 近年建造出口豪华船的经验教训上面是对近年建造实践信息进行分析研究得出 的看法, 下面叙述几家船厂建造的现代装饰造型船的具体情况。3. 4. 1长江旅游船“东方皇帝”号和“东方皇后”号 这两艘船是 1992 年开始建造的, 船主是东方皇家旅游船公司, 船只运行管理由著名的 H o liday In n实施, 船东希望该型船成为长江旅游的第一流超豪 华客船, 主要客源是欧美游客, 要求具备相当陆上五 星级宾馆的硬件系统和水准。 在这样一个高标准要求下, 该船有如下特征。(1) 船只的形状。该船采用了前倾式艏柱, 驾驶 甲板下上层建筑处呈斜式封闭流线型, 在驾驶甲板上部用流线型抛物线处理, 给人以一种流畅、轻快的 感觉。驾驶室前沿采用折角型, 后烟囱与艏部相对应采用后倾方式, 以保持艏艉均衡相称, 线条简洁流畅, 具有动感。 上甲板以上采用玻璃幕墙, 增大室内62001 年第 2 期 (总第 240 期)造 船 技 术透气面积, 可以透过幕墙一览无遗地观赏外部景色,给人以新颖亲切感。横向的船舶装饰线条, 让人感到 开阔舒坦。( 2) 船只的色彩。 该船采用亮白色, 幕墙浅蓝 色, 水线深蓝色, 栏杆用不锈钢制作, 船名字体采用 金色, 整体色调反差较强, 色彩明艳, 有轻松明快感 觉。 船的两侧安装泛光灯, 在夜晚进行泛光照明, 烘托衬垫船的外形轮廓, 使之处于轻光淡雾之中, 显得 具有绚丽神秘的气氛。内部舱室的色调选择根据功能特点、民族风格、时代气息等原则决定。上甲板用蓝色, 游步甲板用绿 色, 驾驶甲板用红色, 天花板用白色, 地毯用深色, 居室家具用本色, 餐厅和夜总会娱乐大厅分别采用了 与用途相协调的明快积极活泼轻松的色调。(3) 舱室布置及内装设计。 舱室分为游客生活 区和船员生活操作区域。 上甲板以上为游客生活舱 室和服务设施舱室, 包括娱乐甲板、厨房洗衣区、客 房区等。这些区域的内装请美国肯特公司进行设计,参照美国加勒比海游船模式, 设计的图纸范围包括: 各房舱的彩色装潢效果图; 平面布置及六面体图; 家具制作图; 灯具、空调风口、装饰面的布置图; 楼梯、围栏、灯槽、窗斗窗帘盒、吧台的详图; 地毯铺装图。( 4) 内装材料选择。 舱室板采用隔热、防火、隔 音和轻量材料, 具有明快色彩; 厨房家具用不锈钢制 作; 纺织品采用阻燃型的; 灯具、家具、沙发、电器全部进口。(5) 安装工艺。船体结构焊接后矫平。采用专门 支柱安装工艺, 使每个分段的支柱尽量在一个平面上, 控制层间高误差, 弥补局部变形。 甲板焊后变形 用火工矫正。内部装潢由专业队伍承担, 在车间制作 实样舱室模型, 以便事先修改。卫生单元安装采用合理工艺。 对内部装饰采取保护技术。 甲板敷料加厚 处理, 以消除不平整。3. 4. 27 万吨级散货船的内装设计改进 对高级船员办公室和卧室进行重新布置, 在家具造型、材料选择、灯具布置等几方面作了改进, 内部装饰星级宾馆化, 外观和材质的品级显著提高, 使 船员的生活环境品质有很大改观, 显得富有生气, 得 到了船东的好评。冷库的围壁舍弃了以往的钢结构, 代之以双面不锈钢防水胶合板, 内衬 100mm 厚的隔热材料。改用这种材料后, 大大节约了钢材和施工工作量, 增加 了冷库的容积。同样, 厨房的围壁全部改用不锈钢防水复合板, 提高了装饰档次。船员舱室全部采用了国产的玻璃钢复合型卫生 单元。 根据船员的等级采用了七种形式。 玻璃钢卫生单元底盘用 3mm厚钢板, 四周用整体玻璃钢框架与之相接, 密封性能好、重量轻、有足够的强度和刚度, 管道畅通, 美观舒适, 气候变化、机械振动、风 浪冲击等都不会产生问题。 采用卫生单元给施工带来极大方便, 是缩短造船周期、提高内装质量的典型 产品。楼梯扶手材料改扁钢外包塑料护套为不锈钢,并进行合理安排, 使该处的外观和质量得到很大的 改善。这几处的内装改进, 使该船的装潢水平与国际 水平的差距进一步缩短。 为以后的建造积累了可供借鉴的经验。3. 4. 3 若干经验与启示通过建造出口船的实践, 制造厂得出了“要认真 对待新型船舶内装工程”的想法, 对具体设计与施工形成了以下初步认识。(1) 优 良 的 设 计 方 案 决 定 船 只 的 总 体 建 造 效 果。设计方案决定之后, 应该重视各个专业设计和工 艺接口工作。 要采取分阶段重点评审的设计管理办法, 以实现质量控制和产品模型的优化工作。各设计 单位互相配合, 使整个设计过程自动调整到优良状态。 设计单位之间的良好协调是基于共同参照 ISO9000 质量保证体系来实现设计控制、接口控制和信 息标准文件的实行。(2) 全过程介入的新颖设计方式以及质量总控 方式的施工管理模式。 设计图纸和文件离开现实产 品尚有极长距离, 要把设计意图化为工艺流程、制造方式、生产管理条例等, 形成具体详细的执行纲领, 逐步实施, 才能保证船舶产品的良好质量, 因此, 设 计人员要深入施工第一线, 介入全过程, 参与质量攻关, 在现场处理、解决、协调实际问题, 抓牢质量控制 这一关。(3) 组织内装材料国产化攻关活动。 以往由于 国产内装配套材料不过关不达标, 无法适应高级装 潢工程的需求, 需要进口部分装饰材料和零件。这样做带来很多问题, 例如, 运输和技术服务的不及时, 零配件缺损, 将会耽误很多时间, 造成涉及交船的重 大事件发生。 因此, 要尽可能在国内进行设备、材料 下转第 22 页 7王丽铮: 面向航运管理的计算机辅助船舶报价系统开发冬 季 试 验 水 域 的 海 水 导 电 率 t = 7. 0 5 1 048 mm 2 m 。极板与中心的距离取 0. 45m , 所以极板 间距为 0. 78m 。在支架顶部。在电极支臂上焊一个套管, 使电极能上下滑动。 从配电板到水电阻的接线板用 3240mm的 软 电 缆, 从 接 线 板 到 电 极 的 接 线 端 子 用 1 240mm 的软电缆, 电极的接线端子用紫铜的等长双 头螺栓, 如图 3 中 9 所示。 电极支臂如图 3 所示。根据公式 P =1. 732U I e co se ,得由于I e = P 1. 732U co se 。P = 2400 kW ;U = 440V ;co s= 0. 8。I e = 24000001. 732 440 0. 8= 3936 (A )。所以根据公式 R 线 = P ( I e co se ) 2 ,R 线 = 2. 4 106 (3936 0. 8) 2= 0. 242 (8 )根据公