硫磺船改装过程中的精度控制

2018-08-03张永存

中国修船 2018年4期

张永存

(天津新港船舶重工有限责任公司，天津 300457)

4 700 DWT硫磺船由长航国际下属新加坡公司租用的4 990 DWT成品油轮改造而成，总长99 m，型宽14.8 m，型深7.3 m。由于液态硫磺的物理特性，整个运输过程中需要始终确保硫磺温度控制在150 ℃左右，才能保持其液态稳定[1]。把改装船当作新船来造成为这次改装项目的主线。

改装方案为去掉原船No.1～No.5舱的中纵壁，把原船左右舷分舱变为一个独立舱，并把原膨胀甲板升高，在每个舱里安装一个独立罐体。每个罐体顶部设有4处防浮装置，罐体两侧各设有4处防横摇装置，罐体底部设有4处防横摇装置及4处防纵摇装置，罐体底部还设有64处钢垫与陶瓷垫片组合体支撑罐体并与罐体绝缘。防摇及防浮装置成对出现，一端与罐体焊接[2]，一端与原船焊接。由于每对装置间隙较小，对罐体建造质量及精度要求较高。

罐体和基座组合体在该船进坞之前提前制作，在该船进坞之后，把膨胀甲板摘下并焊接增高强横梁结构，切除中纵壁，安装基座，之后吊装建造好的包覆保温材料及白铁皮的罐体，最后回装膨胀甲板。

该船改装工作在4 000 t举力浮船坞内进行，设计人员根据该舶的实际工况制定了合理、科学的布墩方案，坞墩结构形式为下部钢墩、上部木墩[3]。

1 生产设计阶段精度控制

所需原船图纸为：《型线图及型值表》《肋骨线型图》《典型横剖面图》《基本结构图》。

所需新船图纸为：《独立货罐结构图》《改装后典型横剖面图》《货舱防浮、防横摇、防纵摇装置布置图》《绝缘垫块布置图》。

首先根据型值表进行线型光顺，生成肋骨线型图，并进行结构线放样。肋骨线型与坡板宽度值理论值误差在±2 mm。确定好每个肋位斜坡板底线后，进行罐体基座结构下料。该船有平行于外壳的内壳，随着线型变化，尤其No.1舱与No.5舱随着线型的收窄，坡板与纵壁也随着线型收窄，而罐体设计也是合理利用空间，设计了多处折角。由于基座与坡板相连，必须要准确放出各剖面下斜坡板的线型。为了保证改装质量，采用SPD船体系统进行建模，并合理划分板口。下料时罐体底板和顶板沿宽度方向每档加放0.5 mm焊接收缩量。在套料时要提高板材利用率，减少余料的产生。对每个罐体提供的质心位置，供分段翻身时参考，如图1和图2所示。

图1 改装前的横剖面示意图

图2 改装后的横剖面示意图

2 罐体建造精度控制

罐体内部设有横向强框架和水密中纵壁，每个罐质量约70 t。建造时罐体分为上、下两部分，上部顶板分段起胎，安装中纵壁，肋板及纵骨，最后安装舷侧外板。下部分段，底板先起反胎，安装罐体底座，焊接清磨完毕后，将该片体翻身置于平台上，再安装罐体中纵壁，肋板及纵骨，最后安装舷侧子分段，焊接清磨完毕后，进行罐体上下两部分合龙。顶板分段挑胎翻身与罐体底部分段合龙,如图3所示。

图3 罐体制作

为保证罐体外观平整度达到要求，钢板需经消除应力后，方可流入内场加工。要特别重视板构件的尺寸，为分段建造提供高质量的部件。下料切割应采用等离子数控切割，数切机应每天检查精度，并留有书面记录，以保证切割误差在允许范围之内。下料、划线、切割前应对图纸进行认真审阅，核对钢板规格，材质及构件数量，采用连续尺寸截取，对角线校正方度的手段，控制好板构件外形尺寸精度及位置线精度，减少积累误差及切割变形。数切时应清晰地写出产品编号、分段编号、零件号及各种符号和标识。划线精度应在允许范围之内，划线负责人必须检查划线的质量。发现有不符合要求的构件，不能强行施工，要向上工序反馈，以求解决。T型构件的装配，不仅要平整，而且腹板与面板的开拢尺角度应符合样板要求，除偏心丁字外，不应有偏心现象。为防止变形，在装配过程中，应考虑适当的反变形及钢性固定，以及合理的安装工艺，正确的装配间隙量等。采用全站仪定位(罐体装配时随时监测水平度、垂直度、对角线)，装配焊接完毕后检测精度，具体要求见表1。

表1 精度控制要求 mm

3 罐体安装精度控制

由于罐体与基座都是新制，二者安装精度应有所保障，而难点在于基座与原船内底板与下斜坡板的焊接，原船内底板的平面度决定了基座的安装效果，如图4所示。基座安装完毕后，在保证基座的平面度前提下划线定位，安装基座面板上防摇装置与垫块组合体。由于罐体的结构是安装完整的，包括防摇及防浮装置。这就对基座上对应装置的装配精度要求极为严格。基座结构安装完毕之后吊装罐体到位并用垫块进行找正。