Abstract;Ship launch and upgrade rechnology u- sing airbags is an innovative technolegy having the me- rits of low cost,low consumprion and pollutant,high efficieney,reliahility and maneuverability,as well as having knowledge property right.Suggestions of safe countermeasures against uncertain factor are giveld that may result in unsafe hidden trouble in case of applying the airbag launch and apgrade technclogy to larger ships,in order to promote that tehnology develops heslthily.
船舶采用气囊上下水工艺是上世纪80 年代初 由我国发明并推广的新工艺。经过20多年的实践 和改进，目前技术已日趋成熟，船舶的下水质量已达 6100t,长度达165m, 载重吨位超过20000dwt 。 但 在市场需求和技术发展上，希望在更大型的船舶上 采用气囊上下水工艺。 随着采用气囊上下水船舶尺度的增大，下水的 风险也增加了。船舶采用气囊上下水工艺当前存在 的问题是理论研究落后于实践，在实际应用中存在 许多不确定因素。这些不确定因素可能导致“安全” 隐忠，因此，为了使我国自主创新的船舶采用气囊上 下水工艺向更高层次发展，必须展开理论研究，总结 实践经验，加强规范管理，从源头消除这些不确定因
素，促使该项技术健康发展，真正成为一项安全、高 效的现代化船舶上下水工艺。 2 气 囊 上 下 水 工 艺 船舶气囊上下水工艺于1981年5月首先在山 东省小清河船厂试验成功。交通部和中国造船工程 学会对此项工艺的试验成功给予了高度评价，并组 织了专家鉴定，认为这是一项影响深远的创新技术。 1993年，济南昌林气囊容器厂组建成立，研制 成功新一代环绕贴敷整体成型的高强度锦纶橡胶气 囊，新的制作工艺和材料结构大大提高了气囊的承 载能力，有力地促进了我国自主创新的气囊上下水 工艺应用到中、大型船舶上。 1994年9月底，舟山船厂用济南昌林气囊容器 厂生产的新型气囊，下水了一艘长69.8m, 宽14 .8m 的车客渡船，下水质量首次突破以往在500t 以下徘 徊的局面，攀升到了900t。 1995年10月6日，滞水船厂下水的一艘8000 吨级甲板驳，下水质量又达到1200t。 从1998年到2001年，济南昌林气囊容器广经 过三年多的努力，自主开发出具有高科技含量的新 一代气囊——“高承载力多层揉压气囊”投放市场。 新一代高承载力气囊相比于1993年研制成功的原 型气囊，不仅其承载能力提高1.5倍，而且提高了气 囊在工作过程中的抗揉压能力，大大扩展了气囊的 应用范围和安全保障性能。 2005年12月16日，山东省科技厅委托济南市 科技局邀请国内著名造船专家和橡胶专家，对济南 昌林气囊容器厂自主开发的“高承载力多层揉压气 囊”进行科研成果鉴定。与会专家听取了“高承载力 多层揉压气囊”的研制情况汇报，通过爆破测试验证 了新产品的高承载能力， 一致认为该项高新技术产 品为国内外首创，达到国际先进水平。在新产品投 放市场后的三年多时间里，有数百艘万吨级船舶采 用新品气囊安全下水，创造出一系列新的记录。 现有实践经验证明，2万载重吨级以下的船舶采用气囊上下水工艺是安全可行的。 3 船舶采用气囊上下水的优越性 气囊下水工艺简单描述如下。船舶在船台上的 建造工程完成后，利用气囊的抬举力将船体抬起，拆 除船底下的墩木，然后把船体下坐到柔软的气囊垫 上，在重力或牵引力的作用下依靠气囊的滚动使船 沿着滑道进入水面。 20多年来，许多中小型船厂采用船舶气囊上下 水工艺，实践表明这项工艺具有明显的优越性。 (1)初投资省。船舶气囊上下水工艺与建设钢 轨滑道、斜船架、船台小车等上下水设施相比，所需 费用可节省很多。船舶采用气囊上下水时，对滑道 的要求不高，几乎无需水下延伸部分，所以初期建设 投资可节省一个数量级。 (2)维护费用少。船舶气囊上下水工艺只要按 规则操作，认真保护，气囊一般不太容易损坏，即使 划破了也能胶补再用，维护费用甚少。 (3)物料消耗少。船舶采用气囊上下水工艺不 需要木材和黄油，钢丝绳的消耗也少，可节省大量的 物料。 (4)节省劳动力。船舶采用气囊上下水，不需要 制作下水支架，不需要摆方木滑板，不需要涂黄油和 冲水，可节省大量的劳动力，降低劳动强度。 (5)劳动条件好。船舶气囊上下水工艺虽然是 一项新工艺，但技术并不复杂，只要经过一般常识性 学习，掌握了基本要领之后，便可实践。并且安全作 业的可控性强，劳动条件好。 (6)对环境的污染少。船舶采用气囊上下水工 艺本身不产生任何废弃物，气囊全部同收，对水域环 境不产生污染， (7)安全可靠。由于气囊本身是个弹性体，船舶 搁在气囊上运行平稳，无激烈振动，通过卷扬机和钢 丝绳有控制地移动，十分安全。此外，船底不擦地， 船底油漆保持完好，可延长船舶的使用寿命。 (8)战备性好。如果每艘舰艇上配备适当数量 的气囊，则可将需要抢修的舰概随时移上沙滩或坡 地进行修复，战备性好。 海军曾对气囊上下水工艺用于舰艇战时抢险的 可行性做过评价性研究，并在一艘援外舰艇上实际 使用过. (9)综合经济效益显著。船厂采用气囊上下水 工艺可以分包给专业下水工程队来做，由专业的设 计公司来制订下水方案和实施风险管理，降低船厂 承担的风险和经营管理成本，提高气囊的利用率和 提高资金的周转效率。采取这样的生产组织模式带 来的综合经济效益非常显著。 4 气囊下水船舶的尺度限界 从理论上说，只要气囊的承载能力许可，气囊下 水船舶的尺度就不受限制。即气囊上下水船舶的尺 度受制于气囊的承载能力。从气囊上下水工艺发展 的过程来看也是如此。例如到上世纪80年代末，气 囊下水船舶的质量不超过500t, 当时直径1.0m气 囊的工作压力平均仅为0.04MPa 。到了90年代 初，济南昌林气囊容器厂生产的第一代高强度气囊， 直径0.6m气囊的爆破压力达到1.11MPa, 换算到 1.0m 直径气囊的相应工作压力为0.148MPa, 实船 下水质量达到3500t。 船舶的下水质量大体正比于船舶主尺度的3次 方，而船舶的平面尺度(底面积)正比于尺度的2次 方，因此当船舶尺度按比例增长时，船舶底面积上的 平均压力按尺度比的1.5次方增长。根据这一原 理，我们可以根据已有船舶下水质量作一条曲线来 预测气囊工作压力与下水质量的关系，见图。 根据图示的预测，济南昌林气囊容器厂新近研 制成功的高承载力6层揉压气囊，其工作压力(静载 时)保证值为0 . 22MPa, 则下水质量至少可达 6447t。倘若将气囊增强层增加到9层，则工作压力 保证值可达0.33MPa, 下水质量至少可达11843t。 5 气囊的安全(允许)过载压力系数 现在要提出一个全新的概念，这就是气囊的“允 许过载压力”和“安全过载系数”。标准规定了气囊 的工作压力，那是指气囊在静态条件下充气压力的 限界值，应该是气囊工作压力的最小保证值。气囊 在静态工作条件下，它的工作压力应当说是“可控 的”,这种情况大都出现在顶升船体的状态或船体在 移动前的状态。当船体在下水移动过程中，船体的 纵倾姿态会发生细微的变化，气囊在滚动过程中，由 于接触船体的部位不同或地面的高度不同，都会引 起气囊内部压力的变化。压力变小自然无需顾虑， 压力超过设定压力的现象必定存在，这正是本课题 研究的对象。 气囊在下水过程中，会产生多大的过载压力或 者叫“过载系数”,这是一个不确定性问题。目前还 工作压力。MPa 气囊工作压力与下水质量的关系
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