关键词：模块化造船技术；船用舾装模块；海洋工程装备
前言：随着科学技术的不断发展，现代造船业开始应用模块化造船技术建造船舶。模块化造船技术是现代造船技术中的新兴技术，为造船技术的发展提供了新的方向。经过实际应用显示，模块化造船技术可以降低造船的生产成本、提高生产的效率。因此，对于模块化造船技术应用的研究是很有必要的。
1.模块化造船技术的概述
模块化造船技术的应用原理如下：将船舶的结构和船舶的系统按照功能分成若干个拥有接口关系但又相对独立的单元，然后根据通用化和系统化的设计，使用不同的方式来将这些模块组合排列成船舶的结构或者系统，最后将这些结构和系统组装成为完整的船舶。
模块化造船技术主要有四种模式，第一，结构的模块化，该模式会把船舶的设计融合成多种自成的体系，但是这些体系之间会相互衔接，在前期的测试以及组装的基础上来集成船壳的结构，这样可以节约船舶制造的费用及时间，“海狼”号潜艇就使用了这种模式；第二，功能的模块化，该模式要先将舰艇划分出多种功能模块，在制造时要根据不同的需求在同一部位和同一尺度下制造出各种不同功能的模块，然后根据不同的任务需求，为舰艇安装相应的模块，确保舰船具有特种以及混合作战的能力；第三，任务的模块化，该模式是指在设计时要结合多种任务的需要进行配置，比如，Stanflex技术；第四，技术的模块化，该模式是指在适应开放结构的部件中进行子系统的合理配置，这可以为后期的维护以及新技术的改进提供便利。在实际的船舶制造中，要同时使用多种模式进行制造[1]。
2.模块化造船技术的应用
2.1模块化造船技术在舰船中的应用
军船的建造在20世纪60年代开始应用模块化造船技术，最初，要模块化地分析舰船的整体系统，把功能比较单一而且容易进行模块化的机电设备、电子系统以及武器装备从舰船的整体系统中分解出来，进行初步的模块化设计和建造。等到了70年代中期，德国和美国都对舰艇进行了功能分解，并以此确定出了模块化造船技术的范围，制定出了机电设备、电子系统以及武器装备等功能模块的尺寸。在80年代初期，其他国家也开始将模块化造船技术应用于舰船的制造上，比如，丹麦的SF300多用途艇可以在8-10分钟内根据不同的作战需求配置成可以执行反潜、侦查以及巡逻等多种任务的舰艇。目前，舰船中模块化造船技术的应用已经非常成熟。
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2.2模块化造船技术在民船中的应用
我国于1980年引进模块化造船技术，等到了1990年，中国船舶总公司就建立了模块化造船技术的研究课题，将3.5万吨级吃水散货船的标准船型作为载体，与上海船舶研究院以及广州造船厂一起开发船用模块，并以此来验证模块化造船技术的可行性。这个课题的研究，开发出了二十六种船用舾装模块，有近十三种共计一百八十多个模块可以应用于2-4万吨级的运木船、多用途船以及散货船等船舶。比如，热井模块、压缩空气减压阀组模块以及燃油分油机模块已经成功应用于广州某造船公司制造的38800吨浅吃水散货船上，取得了很好的效果，深受制造部门以及船东的喜爱。近些年来，我国的造船业发展迅速，很多小型的造船厂也开始使用模块化造船技术，比如，新世纪船厂在73400吨成品油船上，将三台发电机当成一个模块；青岛海洋石油有限公司把船舶机舱分为十五个模块，每个模块都包括设备、管系以及铁舾等。
上面所说的模块都具有独立功能，在制造出厂之前就进行过密性和运转的试验，等到装船之后，只要将接口和相应的系统接通就可以操作运行了。比如，燃油分机模块，该模块具有净化燃油的功能；热井模块具有冷凝蒸汽的功能，等到装船之后，只要将接口和蒸汽凝水系统的相应部分接通就可以运行。这种独立功能是区分模块及单元的重要依据之一。另外，这些模块还可以按照不同的需求组合成具有不同功能的新模块。比如，船用热井模块，这种模块可以根据锅炉的不同容量来选择不一样的给水泵及大气冷凝器，而且，给水泵的选择很灵活，可以选用离心泵、立式泵、卧式泵或者漩涡泵，还可以根据实际的位置需求将泵安装在左侧或者右侧。
2.3模块化造船技术在海洋工程装备中的应用
随着船舶市场发展速度的降低，海洋工程装备的发展日新月异，我国建造了自升式平台、FPSO以及半潜平台等多种海洋工程装备。海洋工程装备具有很强的区域性，海洋工程装备的设计要根据生活便利要求、危险区隔离以及作业要求分为多个独立的区域，比如，钻井平台中的生活区域、钻井区域以及动力区域之间都存在着很明显的界限。海洋工程装备的这种特点与模块化造船技术非常契合，所以模块化造船技术在海洋工程装备的制造中有很广泛的应用。
以FPSP为例，对模块化造船技术在海洋工程装备中的应用进行介绍。FPSO的上部结构全都是使用模块来进行建造和安装的。将FPSO上部模块按照功能分为生产模块、动力模块、公用模块以及生活模块，然后将这些模块组合排列成海洋工程装备的结构，最后将这些模块组装成完整的海洋工程装备。其中，生产模块主要包括井口管汇模块、气体压缩和处理模块、分离模块以及水处理模块；动力模块主要包括发电机组模块以及电控房模块；公用模块主要包括电伴热模块、卸货模块、空压机模块、立管拖曳模块以及化学注入模块等[2]。
结论：综上所述，模块化造船技术是比较先进的技术。分析可得，通过对模块化造船技术应用的研究可知，模块化造船技术缩短了船舶建造的周期，为船舶的改装提供了方便，从而促进我国造船业的发展。希望本文可以为相关人员研究模块化造船技术的应用提供参考。
参考文献：
[1]董炜,赵虹,王威.大规模定制下模块化造船技术概述[J].船舶,2012,2305:81-84.
[2]单科科,陈文.造船门式起重机模块化及参数化设计的应用[J].科技创新与应用,2013,24:49.
论文作者:张少猛,王立
论文发表刊物:《科技中国》2017年8期
论文发表时间:2017/12/13
标签：模块论文; 技术论文; 海洋工程论文; 船舶论文; 装备论文; 舰船论文; 功能论文; 《科技中国》2017年8期论文;