揭祕——“天鯤”號建造難點

1、橋架的安裝製作

根據七〇八所的基本設計， “天鯤”號的絞刀橋架是採用可上下轉換的耳軸橋架，該工藝也是本項目工藝創新的最大亮點（國內外首創），可以實現橋架轉換耳軸的互換，挖泥深度也可以做相應調整。但同時也對該項目建造難道係數有了質的提升。橋架本身的鋼結構量約為850噸，橋架內的設備重量約為600噸。總橋架噸位重達1600多噸，這個橋架總噸位遠遠超過當今一流船廠最大起重噸位。

2、鋼樁抬車的安裝

“天鯤”號的鋼樁抬車分主鋼樁和輔助鋼樁，主鋼樁的噸位超過800噸，輔助鋼樁噸位約500噸，同樣面臨著吊裝最大噸位的瓶頸外，還面臨的機加工，主鋼樁的有16個面需要機加工，最大加工面長度約10米，機加工後的範圍需要≤1mm，安裝誤差要求極其嚴苛。

3、上建氣動減震安裝

“天鯤”號上建和主船體是用氣動減震裝置進行連接，能夠有效過濾絞吸挖泥船在工作狀態下的震動。該氣動減震裝置供應商（loggers）目前在中國也是第一次使用，且該裝置在船舶行業上使用也是比較罕見的。此設備安裝難點是對設備基座的平整度要求極高，除了面臨精度（±1mm）要求外，還有就是數量之多（148塊）。這麼大的量，即使在氣動減震廠家來說，也是史無前例的。現場在氣動減震基座整體焊接完成後，需要及時調整胎架高度，尋找148塊墊塊的基準點，通過尋找基線整體進行機加工。

4、橋架耳軸鑄鋼件的焊接

橋架耳軸鑄鋼件共計10只，材料ZG20Mn，因鑄鋼件本身材質特性焊接時需要設有專項焊接工藝，保證焊接質量，該鑄鋼件焊接前需要預熱保溫150℃，焊接時需要注意應力消除，焊後保溫需要200℃，因鑄鋼件安裝區域在狹小空間內，焊接溫度之高及焊接難度之大對焊接工程師提出了更為嚴峻的考驗。該鑄鋼件後續的機加工精度平行度、垂直度均要求控制在0.2mm範圍。對160噸的鋼架構而言，船體鑄鋼件及橋架耳軸配合公差為3mm，這樣嚴格的誤差要求對現場而言是很難控制的。且機加工在白天太陽照射的範圍內船體本身的變形誤差都在10mm以上。因此，該橋架機加工的時間都是控制在夜間23:00 ～凌晨5:00之間進行。

5、技術工藝國內首創

該船為國內首創，在世界同類型船也只有一艘“雅典娜”號可借鑑，但是相比之前建造的絞吸式挖泥船，“天鯤”號有多項工藝/裝備屬於專利創新，比如橋架製作與安裝工藝、三纜定位系統安裝工藝、鋼樁臺車施工方案等，均屬於國內首創，基本上無任何借鑑的經驗。這些新的工藝無可避免在前期的設計和後續的生產上面臨多項技術修改難關。

CCS助力“天鯤”號揚帆起航

針對以上的種種困難點，中國船級社（CCS）全程參與“天鯤”號的建造檢驗過程，提前充分做好技術和建造難點的分析和研究，吸取國內外挖泥船建造項目組經驗，與船東、設計院做好充分溝通，同時協同系統內專家，組建成立技術攻關小組，在項目的研發、圖紙審核和現場建造過程中給予了全方位的技術支持與保障。

1、CCS挖泥船審圖技術服務

能力項目立項後，CCS積極組織社內專家與設計方七〇八所和建造方振華重工以及現場檢驗單位進行了全方位對接，尋找提供入級前技術服務的切入點。經過多輪深入交流，CCS專家團隊和相關方圍繞以下三個方面展開技術支持服務 ：

第一，本船航行時，兩根鋼樁可通過傾倒油缸系統傾倒平放在甲板上。但鋼樁兩側的提升油缸，原有的設計造成了從駕駛位置所見海面視域兩側提升油缸盲視區之間的可視扇形區域不能滿足SOLAS公約第Ⅴ章航行安全第22條駕駛室可視範圍1.2中關於在盲視區之間的可視扇形區域應至少為5°的要求。

針對原有設計不滿足SOLAS公約要求的情況，CCS建議設計單位將主輔鋼樁起升裝置採用液壓缸驅動的整體傾倒方式 ：

一是主、輔鋼樁起升裝置採用增加液壓缸驅動的整體傾倒結構型式 ；

二是增設起升裝置整體將鋼樁傾倒在鋼樁上的馬鞍形固定架 ；

三是傾倒控制旋鈕設置在現場的鋼樁控制檯上 ；

四是上面的維修平臺做成格柵式，不遮擋航行視線。通過該優化設計改進，本船的駕駛視線非常好，安全性也得到了保障，這與國外同型船相比具有創新意義。

第二，上層建築與主船體的連接安裝了主動氣動減震裝置，可以有效減少和隔絕船舶施工期間低頻振動對上層建築的影響，為國內首例。CCS進行了全面的有限元直接計算，校核該新穎設計的結構可靠性。

第三，在絞吸式挖泥船中，相關連接構件的超大厚度板焊接工藝是對CCS現場檢驗的一大技術挑戰。CCS現場檢驗經驗豐富、技術過硬，成功解決了這一工藝難題。

2、CCS挖泥船現場檢驗服務能力

在現場建造過程中，為進一步提高挖泥船規範與檢驗水平，提升服務能力，CCS積極參與到挖泥專用關鍵設備的建造檢驗過程，提前充分做好技術和建造難點的分析和研究，結合系統內力量，組建成立挖泥船專用關鍵設備技術研究小組。CCS對建造關鍵節點進行重點監控，力求把監造期間的風險降到最低。具體來講 ：

第一，在項目開展初期，現場項目組協調上海審圖中心積極組織審圖交底會，會議就設計院、船東、船廠關心的若干問題達成一致，並就“天鯤”號現場檢驗關注的要點達成了多方共識。

第二，針對“天鯤”號橋架耳軸鑄鋼件等採用的特殊材料，CCS積極組織完成了針對該項目特殊材料的焊接工藝認可，確保項目的順利進行。

第三． 針對“天鯤”號多項技術工藝國內首創的特點，CCS積極深入參與到該項目的技術工藝評審會。比如針對”天鯤”號上建氣動減震系統的安裝對設備基座平整度要求極高，且數量大的特點，CCS積極組織完成了上建氣動減震系統安裝工藝評審會。通過深入到這些工藝評審會並積極參與到挖泥設專用關鍵設備的建造檢驗過程，極大的提升了CCS在工程船特別是挖泥船專用關鍵設備的建造檢驗服務能力。

第四，針對本船橋架吊裝難度大，機加工精度要求高的特點，CCS積極參與到橋架安裝的現場建造檢驗。 “天鯤”號為了增強作業適應能力，儘可能增加最大挖深，同時滿足最小挖深的指標，設置了上、下雙耳軸，這樣便可通過切換上下鉸點調整橋架位置，滿足6.5m至35m的挖深需要。但這一首創新技術對建造工藝提出了更大的挑戰。1500餘噸重的橋樑在安裝對接時誤差必須控制在毫米級別，為了解決這一技術難題，該項目先後組織召開橋架工藝評審討論會20餘次。工藝要求橋架耳軸軸承座左、右舷位置度控制在±1mm內， 同 軸 度 在0.2mm內，誤差要求相當苛刻。且為了控制環境溫度對船體變形的影響，橋架在機加工的時間都是控制在夜間23:00 ～凌晨5:00之間。CCS現場驗船師全力配合，保質保量的完成各項工作。

第五，作為技術服務單位，對客戶的技術層面服務既是項目管理的切實需求，也是船東船廠直接需要。一年以來，現場項目組一直致力於對客戶的技術培訓服務工作，這其中即有常規檢驗技術服務，也包括高新技術的專項技術培訓服務，所有技術服務活動均收到客戶的高度認可和歡迎，取得了十分理想的效果 ；包括工程船消防救生專題培訓、有害物質清單編制專題培訓等。

第六，CCS對本船採用的新型海水淡化裝置前置處理優化方案進行了認可和技術服務，確保該突破性的創新在本項目得以成功實施。

縱觀我國的疏浚裝備發展的歷史，先後走過了整船進口、國外設計國內建造、國內自主設計建造等階段的曲折道路，經歷了從無到有，從小到大，從弱到強的幾十年的發展歷程。 “天鯤”號的成功研製，實現了我國重型自航絞吸船關鍵技術的突破和核心技術的掌握，填補了我國自主設計建造重型自航絞吸船的空白，使我國挖泥船設計和建造技術躋身世界前列。

“天鯤”號的成功下水，不僅是CCS與船東、船廠、設計院四方共同努力、相互信任、相互合作的成果，更是CCS不斷提升技術服務能力，深化客戶合作，實現四方共贏的又一典範。該船的成功下水，也標誌著CCS在大型工程船特別是挖泥船上的檢驗服務能力提升到一個新的高度。