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我的第一份工作(十一)

2010年,中国的高铁运营总里程已经达到了世界第一。我出生的城市是全国铁路网中的咽喉要道,去往东三省的必经之地。我出生之后的十几年里大多数时间是听着蒸汽机车和内燃机车的声音过日子的,后来去上学、上班也经常坐列车出门。列车这种时代产物固定了运输的专有模式,尤其在地大物博的中国,固定轨道的产物已经成了城市与城市,甚至城市内运输的必备产物。
2010年初,scarabeo 9的进度依旧是董事会里着急的项目,很多经理没日没夜的每天加班开会讨论各个系统或者设备的安装调试。上层建筑的进度也达到了空前的飙涨。彼时我的工作被固定到了一个狭窄的空间里,吊梁(Trolly Beam)与吊耳(Eye Pad)的布置。
由于项目里有很多前韩国同事遗留下来的问题,我的周围多了一位比我大十几岁的韩国大叔带队。大叔人是不错的,不过终究是韩国人。思想没有国人特别爱面子,而是很要强。我很佩服韩国人这种永攀高峰的骨气。韩国大叔以前在三星重工、现代重工都有工作,他当时就有二十多年的工作资历,现在算来得有接近四十年的工作经验了。他的书架上摆着很多三星重工与现代重工的内部书籍,我闲暇时读过不少,受益良多。
关于吊梁我最近在网络上搜到了一篇后来约略是分析小组写的文章,恰好是烟台中集来福士2016年出的论文。文章的题目是《海工用单轨吊梁支撑设计及强度校核》。文章中详细叙述了吊梁所使用的材料、受力载荷的设计最高许用值。这篇文章从理论上直白的说明了工字钢、圆管的使用的间距范围,其针对的吊梁值是1T、2T、3T的取值范围。这篇文章的设计思路可取之处是能省下些许材料,说白一点就是能省下几段管子或者角钢。文章中的计算方式是可学习的,这些计算可以用在10吨甚至更大吨数的吊梁设计中。以往大吨位的吊梁与吊耳的设计通常是结构的事情,因为大吨位的吊梁、吊耳会影响结构的形变。
吊梁与吊耳的布置设计方式是按照以下几点进行的:
1、首先要确定设备在何位置,定点的地方通常会取一个点或者两个点,以此作为机械葫芦的吊装位置。
2、确定路线是吊梁与吊耳的重要节点。假如是一台压载水泵(Ballast Water Pump),其吊装路线要躲开泵舱(Pump Room)内影响吊装的管路、风管、电缆、结构等一切影响吊装的障碍物,彼时我做设计时是用CATIA做三维设计,做之前都会认真核对所有干涉,如果有问题的必须要与其他专业进行交流,排除一切不合理的设计元素。
3、设计过程中粗管子、粗风管等特别大的障碍物是无法移除的,所以按照施工复杂程度,小物件尽量不要招惹大物件的设计因素,除非小物件特别、特别重要,否则理论上是无法进行更改的。
4、吊耳与吊梁之间的吊装路线衔接必须自然,不要因为奇怪的位置影响吊装。吊装是整个设计要素中最、最、最重要的一环,如果日后在操作中出现了问题,那么会影响很多事情、耽误工作。
吊梁与吊耳是很多大型工程中能够用到的非常重要的吊装方式,在海洋工程中它们可以节省很多人力。在我们现在的工作环境中,吊梁所配置的电动葫芦也可以节省很多人力,这是现代工业中极其有代表性一种工作配置。吊梁与结构衔接的部分我没有写,懂得基座的设计者这方面是不欠缺的。通常一艘平台和船上需要若干个吊装路线,几百斤且载荷不够强的甚至可以用舱室顶部的肋位间隙做吊装孔来做吊装。
在scarabeo 9项目里,我做了几乎整个浮筒的吊装方案,只是太多奇怪并且已经施工过的地方无法布置到位,所以最终该项目的吊装位置是有些欠缺的,韩国大叔也曾说每个项目都会有些许的不完美的欠缺。最终所有图纸还是得到了船东、船检的Approval。我当时做完时心里是是长长的吁了口气。
在做设计的时候,最可怕的事就是一次次的reject,接着一次又一次的送审。记得当时的方案修改了至少五版才完全通过。耽误了不少时间的同时我也挺钦佩船东的,我与韩国大叔每一次修改图纸几乎都会去船东办公室讨论,结果还是要修改。也许对方认为我们的设计是考虑不周详的,不过老天爷还是挺善待我这么勤快的人,每次都改到晚上七、八点,最终还是通过了。
吊装是海洋工程中比较重要的工作方式,几乎大大小小的套管、立管在现代钻井平台中也完全是自动化吊装放置。我所述的吊装仅仅是轮机部分的吊装。考虑的因素多在机舱,假如在其他位置还有更多设计因素要考虑,因此设计时要多想想设计位置在何处~
写到这儿吧,后面还会继续~

二零二零年七月八日于锦州市

我的第一份工作(七)

2008年第四季度,微软发布了Windows7的预览版本。Windows系统是多数台式电脑和便携电脑的主流应用系统。在电脑软件系统中Windows占有率一直高居不下。在服务器构建中windows也占据了不俗的市场份额。
Mpa是重要的单位,它可以表达的状况非常广泛。拉伸强度和屈服强度是评价工程材料强度的基本强度。往往材料列表或者规范中常会以此强度单位来衡量各种场合材料使用的界限。材料因为外部因素在单位面积上的内力表示应力,常用mpa表达。应力往往表达的范围多用于结构静力学、结构动力学等等。当然这种单位应用在工程结构中是十分恰当的,而它也时常会用在流体、气体等等介质中。通常会表达拥有气体、流体等介质的系统压力。当然,Mpa使用的环境是有介质的环境,可它不代表能使用在电路中,电路环境还需要用电压和电流来表示。
烟台来福士是承建大型海洋工程的公司,各种项目涉及行业十分广泛,所以类似奇奇怪怪的工程项目特别多。在2008年底以后我们部门(产品生命周期管理部)有了新一轮的调动,我办公的N办4楼北面有了新同事来工作。有趣的事情是负责三维仿真的小组也调离了N办4楼。随着部门间的调动,我也成功的再次调离了建模与工程图纸研发小组。这次调动也是部门主管的想法,而当时部门也面临着拆分组合。具体的部门变化与公司股权架构有着直接关系。在中集入股来福士,韩国同事撤出来福士时,中集设置了大量的观察员来观察公司的方方面面,后来观察员都成了公司领导。2008年到2009年走了很多管理层和基层同事。铁打的营盘流水的兵,固定资产不会长脚跑掉,而人可不是固定资产,所以人还是会走的。
2008年的春节过得其实很慢,但我这么一说就快了。2009年第一季度,韩国同事的项目几乎完结。中集的股权也得到了实际的应用。我所在的技术部也改制了。改变后的部门分为基础设计部、详细设计部、施工设计部、项目技术部、技术管理部。后来研发中心还增加了一些新部门并且还有了新一轮的改变,而彼时主要的部门还是基础设计、详细设计、施工设计这三个部门为依托给下游部门发放图纸、解决问题,接收上游部门的问题成了这个庞大部门的所亟待解决的问题。
部门新来的小组负责机械设备布置,虽然那么一说机械布置,可是组内承担的任务却是非常多的。我被调过来对机械布置图纸上的东西是不清楚的,部门改建后小组内旧项目承担的工作量很大。令人奇怪的事情是这个小组没有管理层指定的主管,而是由一位来自组内推举的大哥来做承上启下的工作。在部门改制以后小组直接由三级部门的助理经理来管理。看到这儿连我自己都很反感这些乱七八糟的职级划分。小组到组长,组长到主管,主管到助理经理、经理,三级经理到二级助理经理和经理,彼时还要经过技术管理部最后到整个部门主管的那里处理事情。小组的组长也很郁闷,他经常抱怨为什么他也要画图纸还得做主管的协调问题。还好我还是设计员,可以做自己的本职工作。
部门改制前的几个月我就在周围几个同事的帮助下开始做设备安装、设备基座图纸。工作的调动实际还没有脱离结构,只有螺栓连接才涉及到机械应用。因为我已经很久没用autocad制图了,所以对软件有些生疏。周围同事特别好,他们帮助我熟悉了他们所使用Autocad的点点滴滴。
设备安装有的复杂,有的不复杂。大型设备的安装是特别复杂的。比如二冲程的主机、四冲程的主机安装一遍一个人、两个人是不可能完成的,安装后还要试车,出现跑油、跳缸、缸套温度变化还得重新安装,调整发火间隙什么的。我制作设备安装图纸主要定义设备的连接方式,比如说螺栓连接、焊接连接等等。没有主机般复杂的安装过程。
螺栓的定义很广泛,通常情况下M1、M2等等紧固件属于螺钉,M8、M10、M12等等紧固件属于螺栓,没有螺帽的螺栓常称为螺柱,螺柱还分为双头螺柱、全螺纹螺柱、半螺纹螺柱等等。根据螺帽的的形式不同还分为蝶形螺栓、外六角螺栓、内六角螺栓、十字槽螺栓等等。螺栓等级分为4.8级、5.6级、6.8级、8.8级等等。螺母与螺栓是对应的连接件,螺母的形式多数是六角形的螺母,也有自锁螺母、防松螺母、蝶形螺母等等。螺栓螺母的材质、螺距、使用场地等等也是特别重要的因素。配套的平垫圈和弹簧垫圈得斟酌使用,紧固件配焊接也要谨慎使用。紧固件有很多网络资料可查询,介绍的很详细。有些特别使用场合的紧固件是需要特别注意的。如设备会产生振动,振幅和周期比较复杂的设备所使用的螺栓、螺母一定要用特别的紧固件。比如超高强度的螺栓、液压螺母等。螺栓、螺母的扭矩是安装中最重要的环节,扭矩不是一次完成的,往往最后一次拧紧才是扭矩最终的完成扭矩。正常螺栓标准扭矩值可以通过查表或者机械手册获得,非标螺栓、螺母的螺栓扭矩要根据公式计算获得,扭矩公式是扭矩系数×预紧力×螺纹公称直径,预紧力的公式是螺栓强度×螺栓公称应力截面积,扭矩的值是以米为单位的,而计算过程中多以毫米为单位,所以要注意单位的转换。最终的值常取0.8倍为实际应用值。
另外一种设备连接方式是焊接,焊接正常情况下很多施工设计的工作人员才懂得使用,而现场负责施工的老师傅更加熟练。焊接技能往往需要用大量焊条来锻炼,鲜有拿来就会用的聪明人。不过焊接产生的气味儿和有害身体的烟是大多数人不喜欢的。钢结构成型离不开焊接,工程结构物必须拥有合格的焊接才能通过验船师和船级社的校检。焊接分角焊、平焊、坡口焊等等,根据强度还分为熔透焊、半熔透焊。每个项目的焊接工艺是不同的,所以设备连接选用焊接时要特别关注项目内的焊接工艺。
余量与公差在设备安装时也挺重要,往往螺栓连接的设备并不需要注意,设备与基座只需要方向和螺栓孔对正就可以了。焊接却需要注意基座与设备的水平度,船用机械设备的安装往往是粗活儿,精细的活都在设备内部,所以保证设备内的液体在设备说明内的倾斜程度为最佳,一定要遵守设备说明书要求的安装条件。当然,水平在肉眼可见的水平度几乎可以满足大部分设备的要求。
写到这儿,后面还会继续。

二零二零年三月三十一日于锦州

我的第一份工作(四)

2008年是我在烟台来福士的第二年,烟台来福士彼时的变化可以用惊人来说。2万吨的固定龙门吊获得了新的吉尼斯世界纪录。吉尼斯世界纪录囊括的世界纪录非常多,上到宇宙探索,下到深海探测,甚至人们日常生活中获得的任何一项超越极限的本事都能纳入吉尼斯世界纪录。2万吨的商业吊装能力放眼亚洲还没有哪个船厂可以做类似的工作。在2008年,中海油服欧洲分公司的半潜钻井平台“中海油服先锋号(COSLPIONEER)”进行了第一次商业吊装。
船厂吊装是船厂结构分段合拢的重要过程,正常情况下合拢前都要核对大量施工合拢设计图纸。对于每个分段衔接部分留有的余量做详细的甄别。大型结构与小型结构是不同的设计思路,其保留的余量值是不同的。
常年做小型机械的公司与做大型设备的公司数值要求不同。比如产品是20厘米的轴部件,轴应该是很多汽车配件厂制作的重要部件。轴在机加工过程中保证的余量尝尝会在0.1毫米以下,很多汽车部件精确的程度往往是0.01毫米以下。轴端跳动的配合也许数值会非常小。类似的加工精度必须使用数控车床,很多高精度的配件可能还会使用多轴车床进行加工。
大型机械结构可能就不会有类似的麻烦,船厂分段衔接前往往会把分段精度控制在50毫米到100毫米之间,有的高强度钢板或许会更多一些,数值留得大不仅仅是为了增加余量,那是为了焊接后不会因为焊缝损坏分段外形及尺寸。大型结构与小型结构都保有一定的数值,类似数值是所有施工图纸中必须体现的参数。假如没有这些数值作为参考,施工现场的师傅也许会盲人摸象难以施工。
在船厂,合拢图纸有时候会单独出一份。这种施工结构图纸会详尽的标注合拢要点,合拢期间的焊接是船舶焊接中的重点。假如焊缝衔接不良出现误差或者有漏点,其整体强度就会大打折扣。
2万吨龙门吊测试吊装过程以及COSLPOINEER的合拢过程以及吊装过程我已经记不起来了。类似这种创纪录的事情公司老板章先生一定会到场,船厂所有非一线的员工自然也会去看的。不过我已经记不起那时候的状况了。当时公司的员工来自很多国家,新加坡和韩国同事最多。现场的气氛自然非常热闹。
2万吨固定龙门吊最终命名为“泰山”,这座吊至今仍然是芝罘岛地标般的建筑。假如乘坐轮渡跨海一定会先看到它巍峨的身影。泰山龙门吊的外观虽然庞大,但其吊装过程是很缓慢的,其吊装过程要特别的考虑当地的气候条件,有台风一定不会进行吊装作业。
分段合拢是非常讲究时间的工作,因为造分段是船舶建造最开始的工作。开始的结构都是从分析、设计到施工一点一点塑造的。分段建造过程中,施工人员往往会仔细的核对套料与施工图纸间的尺寸。在当今世界上,结构最复杂的图纸属于那些肋位特别微小的结构,图纸不但要显示其位置,还要因为其微小的体积单独做一块板。虽然耗费时间,但是那块板确是分析人员分析后得到的结果,不加上去是不对的。往往工程船或者军舰才会有类似的结构要求。
建模人员也会研究合拢图纸,研究归研究,但模型中是绝对不会体现合拢数值。假如体现了合拢数值,那么分段与分段间就会出现大范围干涉,在服务器同步过程中会产生错误提示,主管大人会吵着叫我们注意的。
结构建模是一项比较枯燥的工作,工作界面长时间会停滞在SFD和SDD建模界面。详细设计的图纸也是必备的工作必需品。假如每天做的分段太多,在进行阵列的过程中,电脑会像做分析一样延迟很久很久。最近几年我也会偶尔联系同行,据说大部分人都在使用tribon做设计。软件这种时代产物用得好或者用得顺手,可以一直用下去。假如用得不顺手,彼方公司对软件licence还进行年份限制,这种操作本身就限制了软件继续发展的可能。任何懂得节省成本的公司都不会乐意做赔本的买卖。微软的windows最初也是免费赠送的,即便多年后对其收费也是一次性的licence价格。按照年份计算的软件对其本身有着太多限制。
建模这种枯燥的工作还不仅仅体现在结构部分,结构建模仅仅是船舶及海洋工程建模的一部分。
写到这儿吧,后面还会继续。

2020年02月02日于锦州

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