船舶下水是船舶建造过程中的关键环节,涉及多阶段协同作业,需严格遵循技术规范与安全标准,其过程通常分为准备阶段、核心下水阶段、漂浮稳定阶段及后续收尾阶段,各阶段环环相扣,直接影响船舶安全与建造质量。
准备阶段:奠定下水安全基础
准备阶段是船舶下水的首要环节,需完成技术方案确认、现场布置、设备调试及安全检查等系统性工作,确保下水过程可控。

技术方案与图纸审核
在下水前3-6个月,设计部门需编制《船舶下水计算书》,内容包括船舶重量重心数据、浮态计算(下水后的吃水、横倾角)、滑道压力分析、牵引力及制动系统参数等,计算书需经船级社、船厂及船东三方审核,确保数据准确,对于10万吨级油轮,需精确计算空船重量(约2.5万吨)及重心位置,避免因重心偏差导致下水后横倾超限(通常要求横倾角≤3°),根据船舶类型(如散货船、集装箱船)确定下水方式(重力式、漂浮式或牵引式),并绘制详细的下水布置图,标注滑道、墩木、牵引锚点等位置。
现场布置与设备安装
- 滑道系统准备:对于重力式下水(最常见方式),需在船台与水域之间铺设纵向滑道,滑道坡度一般为1:12~1:15(根据船舶长度调整),滑道顶部铺设合金钢滑板,涂抹润滑剂(如石墨脂或四氟乙烯基润滑剂),摩擦系数控制在0.05~0.1之间,以减少下水阻力,滑道末端需设置止滑器(如楔形块或液压制动装置),防止船舶滑行过冲。
- 牵引与制动系统:安装卷扬机(牵引力通常为船舶重量的1.5~2倍)、钢丝绳(安全系数≥6)及导向滑轮,确保牵引系统能平稳控制船舶初始移动,制动系统包括液压制动器及缓冲装置,用于船舶入水后的减速。
- 水域与码头清理:清除下水区域内的障碍物(如旧墩木、施工设备),测量水深(确保船舶吃水区域水深≥1.2倍最大吃水),并设置警戒浮标,禁止无关船只进入。
船舶自身准备
- 重量与固定:完成船舶主体结构建造,关闭所有舱盖,固定内部设备(如主机、发电机),防止下水时移位,对液舱(压载舱、燃油舱)进行称重,确保总重量与计算书偏差≤2%。
- 临时支撑拆除:拆除船底墩木,仅保留滑道支撑的滑板,检查船舶与滑道的接触面是否均匀,避免局部应力集中。
- 安全防护:在船体易碰撞部位(如船艏、船舷)安装防撞橡胶护舷,并在关键区域(机舱、舵机室)安排人员值守,监测船舶状态。
核心下水阶段:船舶从陆地到水域的转移
核心下水阶段是船舶下水的高风险环节,需通过牵引或重力作用使船舶沿滑道移动,最终完成入水,根据船舶类型与船台条件,可分为重力式、漂浮式及牵引式下水,其中重力式占比超80%。
重力式下水(滑道下水)
这是最传统的方式,利用船舶自身重量沿倾斜滑道滑行入水,具体步骤如下:
- 初始移动:启动牵引系统(卷扬机缓慢放松钢丝绳),克服船舶与滑板的静摩擦力(静摩擦系数约0.15),使船舶开始移动,当船舶移动距离3~5米后,停止牵引,检查滑道、润滑系统及船舶状态,确认无异后继续松开制动装置。
- 加速滑行:船舶在重力分力作用下加速下滑,加速度约0.1~0.3m/s²,此时需实时监测滑道压力(通过压力传感器),确保最大压力不超过滑道设计值(如某30万吨船坞滑道设计压力为20MPa),观察船舶横倾角,若偏差超限,通过调整压载舱水量(如向左舷压载舱注水)进行修正。
- 入水与浮起:当船艏进入水域后,船体开始受到浮力作用,浮力随吃水增加而增大,根据阿基米德原理,浮力F=ρgV(ρ为海水密度,V为排水体积),当浮力达到船舶重量的30%~50%时,船舶滑行速度达到峰值(通常为5~15m/s),此时需启动制动系统,通过缓冲装置(如液压阻尼器)吸收剩余动能,防止船舶冲出预定水域。
漂浮式下水(船坞下水)
适用于大型船舶(如VLCC、集装箱船),通过向船坞注水,使船舶漂浮后拖出船坞,步骤包括:
- 密封与注水:关闭船坞坞门,启动水泵向船坞注水,注水速度约0.5~1m/h,避免船舶因水位快速变化产生倾斜。
- 船舶浮起:当水位超过船舶吃水线时,船舶逐渐浮起,此时测量船舶六面吃水(艏艉、左右舷),计算横倾与纵倾(要求纵倾≤1%船长,横倾≤1°)。
- 拖离船坞:使用拖轮(通常2~4艘,拖力合计≥船舶重力的10%)将船舶从船坞中拖出,移至舾装码头。
牵引式下水
适用于小型船舶或受限水域,通过绞车牵引船舶沿滑道或轨道下水,需精确控制牵引速度(≤2m/s),避免船体结构变形。
漂浮稳定阶段:确保船舶安全漂浮
船舶入水后,需进行漂浮状态调整与初步稳定检验,为后续舾装与试航奠定基础。
浮态调整
通过调整压载舱水量,使船舶达到设计浮态,散货船需保持平吃水(艏艉吃水差≤0.5米),集装箱船则需微艉倾(约0.3~0.5米)以优化航行性能,调整过程中,使用吃水仪实时监测各舱吃水,计算稳性高度GM值(初稳性高度需满足船级社规范,一般≥0.5米)。
稳性检验
完成浮态调整后,进行倾斜试验:在甲板指定位置放置已知重量的压铁,通过测量船舶横倾角度,计算实际重心位置,与设计值偏差需≤1%,若稳性不足,需增加固定压载(如底部混凝土块)或调整设备布局。
系泊与固定
使用缆绳将船舶系泊在码头或浮筒上,缆绳张力需均匀分布(每根缆绳张力≤其破断强度的20%),设置防碰护舷,防止船舶与码头碰撞,检查船体水下部分(如舵、螺旋桨、海底阀)是否受损,确认无异常后,方可进行下一阶段作业。
后续收尾阶段:完善船舶状态
漂浮稳定后,需进行设备恢复、系统调试及文件整理,确保船舶具备航行条件。
设备恢复与系统调试
- 拆除临时设施:移除下水过程中安装的临时支撑、牵引装置及防护设施。
- 系统测试:恢复电力、液压、管路系统,进行主机盘车(无负荷转动)、发电机启动、舵机功能测试等,确保设备正常运行。
- 舱室密性试验:对货舱、压载舱等进行冲水或气压试验,检查焊缝密性(压力按规范要求,如货舱试验压力为0.02MPa)。
文件与证书办理
整理下水过程中的技术文件(如下水计算书、倾斜试验报告、稳性计算书),提交船级社审核,审核通过后,获取《船舶下水证书》,作为船舶可进行试航的依据。
安全总结
召开下水总结会议,分析各阶段数据(如滑行时间、最大速度、浮态参数),总结经验教训,优化后续船舶下水流程。
船舶下水阶段关键参数对比(以重力式下水为例)
| 阶段 | 关键操作 | 监控参数 | 安全控制目标 |
|---|---|---|---|
| 准备阶段 | 滑道铺设、润滑剂涂抹 | 滑道坡度(1:12~1:15)、摩擦系数 | 摩擦系数≤0.1,滑道压力≤设计值 |
| 核心下水阶段 | 牵引启动、加速滑行、制动 | 滑行速度(5~15m/s)、横倾角(≤3°) | 防止船舶冲出,避免结构变形 |
| 漂浮稳定阶段 | 压载调整、稳性试验 | 吃水差(≤0.5米)、GM值(≥0.5米) | 确保船舶稳性,满足航行要求 |
| 收尾阶段 | 系统调试、密性试验 | 设备运行参数、舱室密性 | 设备功能正常,无泄漏 |
相关问答FAQs
Q1:船舶下水前如何确保滑道系统安全?
A1:滑道系统安全需通过三方面控制:一是计算校核,根据船舶重量、滑道坡度计算滑道压力,确保不超过设计值;二是现场检查,滑道表面需平整无损伤,滑板与滑道接触均匀,润滑剂涂抹充分(覆盖率≥90%);三是设备测试,牵引系统需进行1.25倍额定载荷试验,制动系统需模拟制动过程,确保响应时间≤2秒。
Q2:船舶下水后出现横倾应如何处理?
A2:若横倾角≤3°,可通过调整压载舱水量修正(如向低舷侧压载舱注水,高舷侧排水);若横倾角>3°,需立即使用拖轮辅助稳船,同时检查船体是否进水或设备移位,若因重心偏差导致,需重新计算压载方案,必要时增加固定压载,直至横倾角恢复至安全范围。
