船舶采用气囊下水方式的优越性

jimosea

舶气囊下水技术近三十年来持续不断的发展，证实它是一项非常有前瞻性的技术，受到船厂、船东和业界的普遍欢迎。它与现有的滑道、轨道和船坞下水技术相比，具有无与伦比的优越性。

3.1 对场地的要求不高，船厂大大节省基本建设投资费用
　　　船舶气囊下水的最大优点就是对下水场地的要求不高，大大节约了船厂的初始投资成本，并且加速了船厂从建厂到投产的周期。
　　　对于中小型船舶来说，实践表明，在草地上、沙滩上、碎石堆上、淤泥上，船舶在柔性气囊的驮运下，均可安全下水。
　　　图3.1显示一艘小型集装箱船在河滩地上用气囊下水的情景，这是一个极其简易的气囊下水坡道，也没有什么水下延伸工程。

图3.1 小型集装箱船在河滩上用气囊下水

　　　1998年，广州船舶机械厂在番禺扩建一个造船分厂，仅用了15天时间填整出一块长145米、宽63米的场地与下水坡道，立即投入生产，前后不到100天的时间就在一片荒滩上造出了自重780吨的集装箱船，采用气囊顺利下水。这在过去的建厂史上是不可想象的奇迹。类似于这样的奇迹，昌林气囊已经使许多中小型船厂圆了造船梦和大船梦。
　　　对于像万吨船这样的较大型船舶来说，为了下水的安全，要求建造气囊下水的专用坡道。专用坡道要求硬化并具有一定的承压能力，但相对于传统的滑道要求来说是简易多了。滑道下水时，由于船体的重量集中作用于狭窄的滑道上，单位面积的承载压力比气囊下水时多得多，所以滑道的造价相对于气囊的坡道来说要高出许多，而且要求滑道伸入水下的长度越长越好，这就导致船厂基建成本居高不下。
　　船厂采用气囊下水使建厂投资成本和船舶的建造成本大幅度下降。过去，建设一个生产五万载重吨级巴拿马船型的船厂从开工建设到投产至少要花三年的时间，投资几个亿，其中相当一部分基本建设投资是用于建造现代化的下水滑道（或设施）及其水下延伸工程，不仅工程浩大，而且对河堤、海岸带来一定程度的破坏。水下滑道延伸至河床不仅碍航，严重影响堤坝抗洪、泄洪的能力。而且平时的清淤、维护保养也带来高额成本。
　　　自从有了船舶气囊下水技术之后，船舶下水变得简易而安全。现在，建设一个生产五万载重吨级的船厂只需建造简易的气囊下水坡道，大大节省水下滑道建设工程的费用，可以实现当年开工、当年投产。气囊下水不仅能节省基本建设投资，而且对各种不同尺度的船型生产更具有灵活适应性。
　　　图3.2是我国沪东造船厂为建造我国第一批护卫舰，在前苏联专家指导下建成的横向高低轨下水设施。这种设施需要占地面积很大的轨道平移区。船在车间内建造完成后，安置在横移小车的托架上，依靠小车的移动把船从车间里纵向拉出来，在平移区内横向移动到下水轨道上，下水轨道呈弧形，由于小车左右两个轮子分别处于高、低两根轨道上，所以小车在移动过程中始终处于水平状态。这种轨道式下水设施造价十分昂贵，利用率并不高，每次下水前还要求清淤，维护成本也很高。现在，这张照片已成为历史了，沪东造船厂的生产规模已作了扩大，这样的固定式机械下水设施的能力由于受到局限而被迫拆除了。

图3.2 机械轨道式下水设施

3.2 转变造船生产模式，促进船舶产能高速增长
　　气囊下水技术是我国船舶制造技术的一项创新，它的推广和应用正在引起造船生产模式的改变，大力促进我国造船生产能力的快速增长。
　　近十多年来，我国造船工业产值始终保持世界三强的地位，占市场份额从5 %发展到10 %，据报道，我国2006年的接单量首次超过日、韩，正在向世界造船大国迈进。为了适应接单量的增加，一批新兴的造船基地正在建设中。如果能够应用我国自主创新的船舶气囊下水技术，则可以大大降低新厂下水滑道的建造投资，缩短建厂周期，更快地投产。例如扬州国裕船舶制造有限公司，2005年规划建厂，目标是建造5万载重吨级的船舶，由于采用气囊下水技术，把下水工程由船厂内部工程转变为外包工程，大大降低了基建规模和投资。用不到一年的时间就建成投产，第一艘长204米的ATB驳船于2007年7月下水，创造了船厂建造周期短，低投资、高回报的新记录。
　　　根据传统的造船模式，无论采用滑道下水、轨道下水或船坞下水，都是船厂内部工程。这些下水设施的利用率是有限的，导致分摊的折旧成本和管理成本过高。采用气囊下水后，这部分工程可以实施外包，由船厂内部工程转变为船厂外部工程，不仅降低了设施的分摊成本，而且大大提高了船厂的劳动生产率。
　　目前，我国经济的快速增长在很大程度上是依靠资金、劳动力和能源、资源等生产要素的投入实现的，高投入、高消耗、高排放、高污染、资源利用率低下，成为影响我国经济可持续发展和国际竞争力的最大问题。我国要成为世界一流的造船大国，也必须走自主创新的道路，改变高投入、高消耗、资源利用率低下的局面，发展敏捷造船模式。所谓敏捷造船模式就是按照相似理论来组织专业化生产，按照生产对象来灵活配置生产要素。以柔性气囊为基础的柔性下水方法正好符合敏捷造船的要求。船厂缩小了它的固定资产投资，把一部分的生产要素转嫁出去，形成社会化。这样，资源的利用率很高，大大降低了生产成本。这些优点不仅被我国造船业界所看好，而且被一些发达的造船国家所看中。2005年12月在上海举办的国际海事展览会上，我国发明的气囊下水技术深受外商的青睐，一些外商反复前来观看录像，并咨询有关问题，说明他们对我国自主创新的柔性下水技术深感兴趣。
　　我国已经具备了世界造船强国的实力，在新一轮竞争中，我国要赶超韩国和日本两个造船大国，只有发挥我国自主创新技术的优势，用先进适用技术改造传统产业，促进造船增长模式从资源投入型向创新驱动型转变，才能掌握竞争的主动权。
　　　近年来，浙江沿海的船舶生产能力大幅度增长是和气囊下水技术的应用分不开的。据《国际船艇》2008年7月号提供的统计数据，2008年一季度浙江船舶工业的完工量达61.7万载重吨，跃居全国各省市排名第四位，其发展速度同比增长达50%，超全国平均水平（2008年上半年全国船舶完工量的平均水平为同比增长36%）。以浙江省三门县为例，沿海岸线塔吊林立，厂房、船坞、船台绵延数公里，一艘艘万吨巨轮从这里诞生。“三门造船业是一匹突然加速的黑马。”业内人士惊叹。他们分析，现有近30家船厂全部建成，三门年造船能力可达230万吨，年产值超百亿元。浙江健跳造船有限公司的前身健跳造船厂是三门最早的一家国营船企。从三门县首艘5000吨级的外轮到5.5万吨的出口散货船，这个占地不足100亩的船厂不断刷新三门的造船记录，靠的就是气囊下水技术的应用。2006年6月，该厂用昌林气囊下水了一艘18000 DWT的“金舸19”号轮（图3.3），重5500吨，为该厂迈向大型船舶首开记录。2008年8月3日，该厂又用昌林新开发的7层高承载力气囊成功下水55000DWT的巴拿马型散货船“VICTORIA I”号（图3.4），船长190米。宽32米，气囊下水重量达12000吨。而该公司2005年以来，仅投入7000多万元，就把船台从原来的2.5万吨扩大到5.5万吨，这种低投入、高产出的船舶生产能力增长，除非采用气囊下水模式，否则是无法实现的。目前，该公司的年生产能力已达到12万载重吨。
　　　浙江省年造船能力这二年保持在250万载重吨左右，若以平均一艘船为2万载重吨计，年造大船艘数在120艘上下（小船未计入），据粗略估计，90%的船是采用气囊下水的，可见气囊对浙江造船产能增长的促进作用。
　　　

图3.3 2006年“金舸19”创下三门造船吨位记录


图3.4 2008年55000DWT散货船再创三门造船吨位记录

　　　类似的典例还有江苏南京东泽船舶制造有限公司、国营武昌造船厂、江西九江同方江新造船有限公司、辽宁营口船舶工业园、大连长海船厂、大连辽南船厂、山东荣成造船有限公司、山东百步亭船舶修造有限公司等十多家单位采用了全新的气囊下水造船模式，使建厂成本大幅度下降，产能大幅度增加。
　　改革开放三十年来，科学和技术的发展一直为国家领导高度重视。从科学技术是第一生产力，到实施科教兴国战略，从创新意识至关重要，到迎接知识经济时代，建设国家创新体系，从科学技术是引领经济社会未来发展主导力量，到提高自主创新能力，建设创新型国家，我国科技的发展理念和发展战略与时俱进。这些都体现了时代的要求，人民的期望和历史的重托。
　　中共十七大报告明确指出：提高自主创新能力，建设创新型国家，是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。最近，中共中央出台扩大内需促进经济增长的十条措施，要求出手要快，出拳要重，措施要准，工作要实，要促进产业结构优化调整，转变经济增长方式。其中提高自主创新能力是一个重要的环节。如今，自主创新作为增强国家竞争力的一项重要措施已得到了广泛共识。

3.3 环境友好，推动绿色造船事业
船舶下水是整个造船工程中的一个重要环节。传统的滑道下水方法（图3.5）已经沿袭了几个世纪，至今还在使用中。它的缺点是显而易见的，随着下水船舶尺度的增长，坚强的滑道基础必需伸入到水下相当的长度。船尾起浮时，船首部集中的压力有可能导致支架的损坏，对船体油漆来说也是致命的威胁。更为严重的是大量的滑油最终废弃在水中，导致水域环境的污染。
　　造船虽然是一种低污染的工业，但造船过程中产生的少量的废弃物仍然会对周围的水域造成污染，尤其是传统的滑道下水作业，需要在滑板和滑道的接触面上涂大量的润滑油脂，这种油脂在船舶下水过程中因摩擦而发热，甚至燃烧。图3.5是一艘船名为“REX”的船1932年9月25日在意大利Sestri Levante下水时的情景，这幅照片向我们展示了船下滑时木材和链条的轰鸣、喷向天空的水雾以及润滑油脂因下水支架两条边滑板摩擦产生的燃烧烟云和焦臭味。最终，滑板和滑道上残留的油脂成为废弃物而流入水域。


图3.5 意大利Rex号船下水时的情景

　　船舶采用气囊下水相较于滑道下水、轨道下水，对环境的影响是最小的，属于环境友好型的。首先，它只需要简易的下水坡道，水下的延伸部分很短，大大降低了对航道、河岸的环境影响。气囊的尺度可以根据下水船舶的特征来优化配置，气囊使用后可以迅速回收，重复使用，不仅对水域不产生任何污染，而且几乎不产生资源的浪费。而在滑道下水作业中，为了固定滑板，制作支架或承载梁，需要使用上好的木材或型钢。每一次下水都需要消耗一定的资源。
　　现在，各行各业都提倡绿色革命。造船行业也不例外。船舶采用气囊下水有助于推动绿色造船事业的发展，减少环境的污染和资源的浪费，提高劳动生产率，符合科学发展观和可持续发展的国策。
　　
3.4 平战结合，适合抢险救灾和战地抢救作业
　　　船舶气囊上下水技术是一项平战结合的技术。在平时可用于船舶的上岸和下水，在战时可实施战舰的突袭和战地抢修。在以往的战争中，把军用舰艇由陆路运送至某一地点集结待命，然后快速放入水中，实施出其不意的突然袭击，常常收到奇效。现在有了船舶气囊上下水技术，为实施类似的作战方案创造了有利条件。当舰艇在海上执行使命受损后，可以紧急靠岸，用气囊上岸进行抢修，迅速恢复战斗力。这种适合平战结合的技术，曾受到军方的关注，进行过模拟演练。
　　　图3.6是一艘渔船，从中国的山东出发，远航至斯里兰卡海域捕鱼，在捕鱼过程中发生了海损事故。由于该渔轮上携带有数只济南昌林气囊容器厂的气囊，遂利用船上自带的卷扬机在气囊的帮助下把船曳上岸滩进行抢修，节省了进厂修理的费用和时间，为抢渔汛赢得了宝贵的时间。
　　　

图3.6 山东渔船依靠气囊在斯里兰卡上坡抢修

气囊适用于抢险救灾，是从美国得到启发的。2005年8月间，一股名叫“卡特里娜”的飓风登陆美国西海岸，造成美国历史上最具破坏性、损失最惨重的灾害。据统计有2,209艘船只在美国海湾沿岸搁浅失事，图3.7的照片显示有两艘Menhaden渔船被飓风括上了靠近路易斯安那州Empire的23号公路。如果用其它方法拖运这两艘船只重返水面，将是一件费力、费时的工作。从事救捞的美国Titan公司从中国购买了气囊把这两艘渔船轻松送回了水面