工藝技術(shù)在修造船分段制作中的安全應(yīng)用

徐 春

(青島北海船舶重工有限責(zé)任公司，山東青島 266520)

0 前言

近幾年，在修造船過程中安全事故時(shí)有發(fā)生，往往最受重視的船舶火災(zāi)爆炸等事故造成的人員傷亡事故率相對較小，而最容易忽視的在修造船分段制作中發(fā)生的意外事故比例驚人，尤其是在起重作業(yè)中的吊裝以及在裝配作業(yè)中意外事故占比重較大。這里有意外的因素，但最主要的往往是施工人員不懂生產(chǎn)工藝，或者是不按生產(chǎn)工藝多憑經(jīng)驗(yàn)施工，最終導(dǎo)致了嚴(yán)重后果。下面分別從起重吊裝作業(yè)和裝配作業(yè)中生產(chǎn)工藝是如何發(fā)揮重要作用的進(jìn)行具體分析。

1 起重作業(yè)吊裝方式正確選擇的重要性

雙層底制作很普遍，關(guān)于縱桁的吊裝方式有很多，下面通過舉例對雙層底縱桁的吊裝方式進(jìn)行分析，選取兩種常見的不同吊裝方式，來說明吊裝工藝技術(shù)在修造船分段制作過程中發(fā)揮的重要作用。

某船廠鋼板切割區(qū)，一施工隊(duì)承擔(dān)改裝船分段雙層底分段小縱桁加工作業(yè)任務(wù)，隊(duì)長王某安排郭某用半門吊將燒好的小縱桁 (3.800 m×2.200 m×0.013 m，質(zhì)量約0.9 t)翻身。郭某用2個(gè)5 t鋼板立卡卡在鋼板1.900 m處。根據(jù)生產(chǎn)工藝技術(shù)，吊裝鋼板 (鋼板翻身)時(shí)，選用立卡作為吊索器具，同時(shí)由于縱桁為中心對稱的構(gòu)件，選用2個(gè)吊點(diǎn)吊裝，可以確保在吊裝時(shí)保持平穩(wěn)，符合安全要求。

1.1 正確的吊裝方式

圖1 雙層底小縱桁正確吊裝方式示意圖

1.2 常見的錯(cuò)誤吊裝方式

由于以下諸多原因，比如施工人員沒有采取正確的吊裝方式，會造成不可預(yù)料的后果。常見的一種吊裝方式是采用一點(diǎn)吊 (用1個(gè)5 t的立卡)，這種方式違反了吊裝工藝，如果在操作不當(dāng)?shù)那闆r下，極易發(fā)生安全事故。

1)施工人員自身操作技能不高。

施工人員從事半門吊操作，自身對設(shè)備安全操作的應(yīng)知應(yīng)會能力偏低，這與上崗前的安全培訓(xùn)不足有很大關(guān)系。

2)施工人員對吊裝工藝不明確。

施工人員在操作半門吊對雙層底分段小縱桁翻身時(shí)，違反半門吊安全操作規(guī)程與吊裝工藝。

錯(cuò)誤的吊裝方式如圖2所示。

圖2 雙層底小縱桁錯(cuò)誤吊裝方式示意圖

1.3 工藝技術(shù)作為安全生產(chǎn)的重要保障

施工人員在對雙層底分段小縱桁翻身時(shí)，應(yīng)隨著吊物起升重心的變化，小車移動保持重心與吊點(diǎn)和吊鉤垂直。如果施工人員在操作時(shí)，在吊物起升過程中小車移動，可能造成吊物重心與吊點(diǎn)和吊鉤夾角過大，在吊物離開地面時(shí)產(chǎn)生擺動，施工人員如沒有采取保持吊物穩(wěn)定的措施，而是操縱開關(guān)使吊物快速下落，吊物下邊緣落地后，晃動的力致使立卡與鋼板脫開。施工人員未按照操作規(guī)程操作半門吊，并且未按照相關(guān)的吊裝工藝就單吊起鉤使鋼板翻身，很可能發(fā)生事故。

工藝技術(shù)是對生產(chǎn)過程的一種安全技術(shù)保障，作業(yè)人員只有嚴(yán)格遵守工藝要求，杜絕違章作業(yè)，才能保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。起重吊裝施工方案是工藝技術(shù)在分片分段制作過程中的一種具體體現(xiàn)，在施工前，要將施工方案向操作人員闡明。起重吊裝施工方案應(yīng)包括吊裝技術(shù)方法、起重機(jī)的選擇、人員配置、構(gòu)件的平面布置、運(yùn)輸、堆放、施工安全措施、起重機(jī)運(yùn)行路線等。

以下是一些在起重吊裝方面具體應(yīng)用的工藝技術(shù)，只有這些技術(shù)措施得到落實(shí)，安全生產(chǎn)才能順利進(jìn)行。

1)起吊細(xì)長桿件的吊點(diǎn)位置，應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定，凡沿長度方向重量均等的細(xì)長物件吊點(diǎn)拴掛位置可參考以下要求:①單支點(diǎn)起吊時(shí)，吊點(diǎn)S距被吊桿件邊緣距離的0.3倍處;② 雙支點(diǎn)起吊時(shí)，吊點(diǎn)S距被吊桿件端部的距離l=0.21L(L為構(gòu)件長度);③如選用單、雙支點(diǎn)起吊，超過物件強(qiáng)度和剛度的允許值或不能保證起吊安全時(shí)，應(yīng)由技術(shù)人員計(jì)算確定其起吊支點(diǎn)數(shù)和吊點(diǎn)位置。

2)拴掛吊具時(shí)，應(yīng)按物件的重心，確定拴掛吊具的位置;用兩支點(diǎn)或交叉起吊時(shí)，吊鉤處千斤繩、卡環(huán)、起重鋼絲繩等，均應(yīng)符合起重作業(yè)安全固定。

3)起吊物件應(yīng)使用交互捻制交繞的鋼絲繩，鋼絲繩如有扭結(jié)、變形、斷絲、銹蝕等異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)降低使用標(biāo)準(zhǔn)或報(bào)廢?？ōh(huán)應(yīng)使其在長度方向受力，抽銷卡環(huán)應(yīng)預(yù)防銷子脫落，有缺陷的卡環(huán)嚴(yán)禁使用。

4)吊具拴掛應(yīng)牢靠，吊鉤應(yīng)有防脫落裝置，以防在起吊過程中鋼絲繩滑脫;捆扎有棱角或利口的物件時(shí)，鋼絲繩與物件的接觸位置應(yīng)墊以麻袋、橡膠等物;起吊比較長或大型的物件時(shí)，應(yīng)拴溜繩。試吊離地500 mm，經(jīng)檢查確認(rèn)穩(wěn)妥后方能起吊。

5)吊掛時(shí)，吊掛繩之間的夾角宜小于100°，以免吊掛繩受力過大，吊物脫落;吊掛處鋼絲繩所經(jīng)過的棱角處應(yīng)加襯墊;指揮物件翻轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)使其重心平穩(wěn)變化，不應(yīng)產(chǎn)生指揮之外的動作。

6)當(dāng)用2臺以上起重機(jī)共同吊一物件時(shí)，事前應(yīng)制定詳細(xì)的技術(shù)措施并向操作人員說明，必須在施工負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指揮下，起重量分配明確，不得超過單機(jī)允許重量的80%，起重時(shí)應(yīng)密切配合，動作協(xié)調(diào)。

2 裝配作業(yè)中生產(chǎn)技術(shù)的安全應(yīng)用

分段制作過程中，安全生產(chǎn)工藝發(fā)揮著重要作用，在肋板、外板或者較大壁子的裝配過程中，定位封固和臨時(shí)性支撐的選用非常重要。如果施工人員僅憑經(jīng)驗(yàn)施工，或者不按照施工生產(chǎn)技術(shù)要求生產(chǎn)，甚至不懂生產(chǎn)工藝，那么造成的后果很難預(yù)料。下面以制作中甲板過程中的實(shí)例，舉出2種不同的作業(yè)方式，通過對比與分析說明生產(chǎn)技術(shù)是怎樣發(fā)揮重要作用的。

2.1 正確的生產(chǎn)形式

船廠一外包隊(duì)承擔(dān)散貨船中甲板分段的裝配任務(wù)。班長盧某安排副班長田某帶領(lǐng)秦、范、李等人裝配分段肋板 (梯形上邊長1.2 m、下邊長2.7 m、高4 m、厚12 mm、質(zhì)量約0.6 t)。肋板吊到位后(還未摘鉤)，田某用電焊在肋板兩端分別每隔5 cm處施定位焊，然后范某將掛鉤支撐下端焊接在底板上，支撐雙面滿焊，頂端鉤住肋板，接著田某扶著另一側(cè)的支撐，范某把該支撐底端焊接在底板上，頂端頂在肋板上的平板底部，進(jìn)行焊接，這時(shí)起重班長檢查完畢，下達(dá)摘鉤指令。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，定位焊符合標(biāo)準(zhǔn)，臨時(shí)性支撐采用雙面支撐的形式，且支撐與面板焊接的方式符合要求，起重指揮在檢查完畢后，遂做出了摘鉤的指令是正確的，即滿足了“定位焊+支撐=天車”的生產(chǎn)形式，符合安全要求，確保無事故發(fā)生。

2.2 正確的工藝要求

分段制作過程中的裝配主要以縱桁、肋板、壁子、小型框架結(jié)構(gòu)的定位封固和選取合適的支撐并正確使用為工藝重點(diǎn)。下面介紹技術(shù)工藝要求，只有嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，才能確保安全生產(chǎn)。

2.2.1 定位封固工藝技術(shù)

1)小型框架、肋板、壁子的定位封固 (定位焊要求)。

小型框架、肋板、壁子是指高度在2 m以下、長度在3 m以內(nèi)的相應(yīng)活段。

(1)小型框架、肋板、壁子至少有1根加強(qiáng)支撐。

(2)定位封固加強(qiáng)支撐必須大于活段高度的1/2，壁子與支撐夾角不得小于30°。

(3)支撐規(guī)格:板厚不得小于12 mm、寬度不得小于30 mm。

(4)支撐焊接:單面焊接、兩端包角;焊肉不得小于5 mm，焊肉要焊正確。

(5)支撐焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉。

2)中型框架、肋板、壁子的定位封固。

中型框架、肋板、壁子是指高度在2～3 m之間、長度在3～4 m之間的相應(yīng)活段。

(1)中型框架、肋板、壁子至少要有2根或兩面對拉式 (1組)的加強(qiáng)支撐。

(2)定位封固加強(qiáng)支撐必須大于活段高度的1/2，壁子與支撐夾角不得小于30°。

(3)支撐規(guī)格:板厚不得小于16 mm、寬度不得小于50 mm。

(4)支撐焊接:單面焊接、兩端包角，焊肉不得小于5 mm，必須在加強(qiáng)支撐活段連接處加上立板進(jìn)行焊接。

(5)支撐焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉。

3)較大型框架、肋板、壁子的定位封固。

較大型框架、肋板、壁子指高度在3～4 m之間、長度在4～5 m之間的相應(yīng)活段。

(1)較大型框架、肋板、壁子至少要有3根加強(qiáng)支撐，并且要在活段兩面支撐或兩面對拉式(2組)的加強(qiáng)支撐。

(2)其它與中型框架、肋板、壁子定位封固要求相同。

(3)支撐焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉。特殊情況應(yīng)根據(jù)活段大小隨時(shí)增加支撐的數(shù)量并按照示意圖進(jìn)行施工。必要時(shí)進(jìn)行磁粉吊耳探傷。

2.2.2 支撐使用工藝要求

1)小型框架、肋板、壁子等的安裝定位的專用支撐使用。

(1)小型框架、肋板、壁子至少有1根專用支撐。如圖3所示。

圖3 小型框架、肋板、壁子專用支撐示意圖

(2)專用支撐的焊接:支撐實(shí)行滿焊，兩端包角焊，焊角不得小于5 mm，要求焊接表面無缺陷。

(3)專用支撐的焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉并確認(rèn)檢查。

2)中型縱桁、肋板、壁子的安裝定位的專用支撐使用。

(1)中型框架、肋板、壁子等至少要有2根或兩面對拉式 (1組)的專用支撐。

對于特殊框架結(jié)構(gòu)形式的肋板需要加臨時(shí)支撐防止肋板結(jié)構(gòu)變形，如圖4所示。

圖4 特殊框架結(jié)構(gòu)形式的肋板加臨時(shí)支撐示意圖

(2)專用支撐的焊接:支撐板實(shí)行滿焊，兩端包角焊，焊角不得小于5 mm，要求焊接表面無缺陷。

(3)專用支撐的焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉并確認(rèn)檢查。

3)較大型框架、肋板、壁子的安裝定位專用支撐使用。

(1)較大型縱桁、肋板、壁子等至少要有3根并且要在活段的一側(cè)架設(shè)2根，另一側(cè)架設(shè)1根，形成對拉式或在活段的每側(cè)架設(shè)2根，形成3組對拉式專用支撐。

(2)專用支撐的焊接:支撐實(shí)行滿焊，兩端包角焊，焊角不得小于5 mm，要求焊接表面無缺陷。

(3)專用支撐的焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉并確認(rèn)檢查。

4)大型和超大型構(gòu)件、肋板、壁子等組立安裝定位支撐的使用。

大型和超大型構(gòu)件、肋板、壁子等是指高度超過4 m以上，長度超過5 m以上或體積大、重量大、形狀不規(guī)則活段。

(1)大型和超大型構(gòu)件、肋板、壁子等不準(zhǔn)使用專用安裝支撐和鐵條等作為封固支撐，必須按施工工藝規(guī)定的角鋼、槽鋼、工字鋼等型材作為加強(qiáng)支撐，使用支撐的數(shù)量和形式與較大型框架、肋板、壁子的安裝定位專用支撐使用相同。

(2)大型和超大型構(gòu)件、肋板、壁子等的加強(qiáng)支撐必須在兩端加連接立板進(jìn)行焊接，立板需要包角焊接，焊肉不得小于5 mm，焊縫面無缺陷。

(3)支撐焊接必須由點(diǎn)焊施工人員進(jìn)行焊接，焊后必須將焊藥處理掉并確認(rèn)檢查。

2.3 錯(cuò)誤的生產(chǎn)方式與分析

下面通過圖5所示，舉出幾種不按照生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行作業(yè)的錯(cuò)誤生產(chǎn)方式。同樣是上述中甲板的生產(chǎn)內(nèi)容，以4#肋板為例說明。

圖5 中甲板裝配過程中肋板安裝示意圖

1)4#肋板:D點(diǎn)僅施4 mm(或者≤4 mm)定位焊。

2)掛鉤支撐與腹板接觸位置未施焊 (或者僅燒幾滴焊，未滿焊)，或者施工人員盲目將施焊處用割炬割掉。

3)a點(diǎn)處支撐與鋼板接觸位置未燒焊或者焊劑不夠，未完全燒牢固。

4)肋板未采取定位封固措施。

工藝技術(shù)明確要求:肋板在裝配過程中要求定位封固 (施定位焊)加臨時(shí)支撐天車方可摘鉤。18萬噸散貨船中甲板分段共5塊肋板，

如果施工人員在作業(yè)時(shí)沒有對第4張肋板一端支撐上端燒固定焊，施工人員從背面上梯子摘掉在肋板上的2個(gè)立卡，產(chǎn)生外力，致使肋板向另一側(cè)傾斜，撕裂定位焊和掛鉤支撐，或者是肋板未采取定位封固措施 (或者定位焊實(shí)施不合要求)，在支撐未燒焊的情況下，盲目摘去鉤頭，肋板就會倒塌，造成不可預(yù)想的后果。

船舶分段制作過程主要是構(gòu)件的裝配，其中肋板倒塌事故的概率較大，其主要原因是施工人員對工藝不明確或者不按照工藝要求進(jìn)行作業(yè)。在肋板、縱桁、小型框架結(jié)構(gòu)裝配過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守“定位焊+支撐=吊車”的經(jīng)驗(yàn)公式，也就是說，只有定位焊合格，支撐滿焊，吊車才能摘鉤。因此加強(qiáng)施工人員的業(yè)務(wù)技能，強(qiáng)化施工員、生產(chǎn)組織者、安全管理者的職業(yè)素質(zhì)十分必要，刻不容緩。

3 工藝技術(shù)支撐安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行

修造船分段建造技術(shù)工藝性是直接影響機(jī)械化有效性的因素之一，同時(shí)它也是組裝焊能否實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化和機(jī)械化的重要因素。工藝技術(shù)應(yīng)符合指定使用條件的所有因素，既要考慮到船廠的特點(diǎn)，制作期限，又要考慮材料消耗的合理性，最小的勞動量和成本工藝進(jìn)程利用的可能性、維修和服務(wù)便捷等因素。工藝技術(shù)的具體應(yīng)用是保障整個(gè)修造船分段制作安全的重要因素，是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。

從近幾年在修造船分段制作過程中發(fā)生的事故來看，多數(shù)事故是由于施工人員不執(zhí)行生產(chǎn)工藝，存在僥幸心理造成的。事實(shí)證明，工藝技術(shù)是安全生產(chǎn)的“導(dǎo)航者”，是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。如果一味追求工程進(jìn)度而放棄執(zhí)行生產(chǎn)工藝，后果不堪設(shè)想。同時(shí)，提高作業(yè)者的職業(yè)技能，強(qiáng)化對工藝技術(shù)的掌握，在生產(chǎn)中運(yùn)用正確的工藝技能，才能確保安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。北船重工近幾年非常重視分段制作流水線的安全操作規(guī)程，完全依照工藝技術(shù)、工藝標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。各流水線、廠房均按照《分段制作流水線安全生產(chǎn)通用工藝》進(jìn)行生產(chǎn)。事實(shí)告訴我們，只有嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝技術(shù)生產(chǎn)，企業(yè)安全才能得到保障。