船舶木甲板安装工艺
2018-09-12陆洪兵
成 红,陆洪兵
(1.惠生(南通)重工有限公司,江苏南通 226009;2.南通市海洋水建工程有限公司,江苏南通 226361)
0 引言
船舶木甲板[1-2]是指在船舶的主甲板钢质甲板上面铺设一层较厚的木头。对于客船来讲,木甲板主要是为了隔温、防滑和美观。对于其他类型船舶,木甲板主要是为了货物存放、设备维修部件的吊运存放、绑扎方便,起到抗振和缓冲的作用,并且木质甲板的维修也比钢质甲板方便。在钢质甲板上面铺设一层木质甲板,对于金属甲板也可以起到一定的抗腐蚀保护作用。
1 木甲板木材技术要求
木材的基本数据[3]包括:弯曲强度、耐压强度、抗张强度、硬度、气干密度和收缩率。
木材的基本要求有:1)不允许有腐朽;2)不允许有虫眼;3)正面板不允许有钝棱,背面板允许有宽度少于10%的钝棱;4)横弯不超过长度的1%,顺弯不超过长度的1.5%;5)无明显的开裂,宽度不超过2 mm,长度不超过1 000 mm;6)不允许有大的翘曲;7)木材6面刨光去毛刺。
2 安装施工前准备
安装工作应在甲板焊接、火工校验、甲板油漆全部报检合格后方可进行。
有完整的最新有效版本的木甲板布置批准图,此图纸作为木甲板安装的主要技术依据。
3 木甲板木材加工工艺
木甲板木材加工工艺的顺序为:原木→粗加工→精加工→烘干处理→液压防腐处理→烘干处理→桐油防裂→自然干燥→现场安装。
3.1 木材的粗加工
原木加工成规格材的时候,每边要留有5 mm的加工余量,尺寸控制在:(实际长度+10 mm)+(实际宽度+10 mm),实际尺寸按照木甲板布置图。
3.2 木材的精加工
木材6面抛光去毛刺和2边倒角,尺寸按照木甲板布置图中实际要求.
3.3 烘干处理
烘干处理有两种,包括人工烘干和自然烘干。
1)人工烘干
将木材密封在蒸汽干燥室内,借蒸汽促进水分蒸发,使木材干燥。根据木材的大小、厚薄,烘干时间不同,干燥的程度最高使木材含水量仅有3%。但经过高温蒸发后的木材容易发脆失去韧性而受到损坏,所以通常原木干燥的程度应保持在含水量25%左右。
2)自然烘干
将木材(板材、方材或圆木)分类放置在通风处,搁置成垛,垛底离地600 mm左右,中间留有空隙,使空气流通,带走水分,木材逐渐干燥。自然干燥一般要经过数年或数月,才能达到一定的干燥要求。时间很长,故通常不宜采用此类方法。
3.4 防腐处理
将规格材堆放整齐,并用相应绳索捆扎绑紧,高度和宽度不超过1 000 mm。拉动小车时应小心谨慎,若发现故障时需要及时停车,待排除故障后方可重新拉动。
为了保证木材的防火/防腐性能,作业前应检测药液池内药剂的有效浓度是否达到规定要求,药液加至液位计指示的上限位置,不允许超线。
作业前应认真检查浸渍罐门盖密封良好、密封圈表面无影响密封性的杂质、各压力表及真空表显示正常值、各阀门密封良好、安全阀能正常开启以及电气控制系统正常,才能开始进行作业。
浸渍要求为,一次浸泡量≤4 m3。浸渍压力为0.8 MPa。浸泡温度为常温。工作保压时间为1 h。浸泡液配比为:水∶浸泡剂=100∶4。
防腐处理需要注意一系列安全操作:
1)打开真空阀,启动真空泵进行真空作业,当达到设定的真空度及真空时间后,系统自动关闭真空泵,真空作业完成。打开进液阀吸液,吸液时注意观察液位计,当吸液过程自动停止时,打开放空阀直至真空表指示为零,然后关闭进液阀。
2)打开加压阀,启动加压泵。当液位计显示药液充满,关闭放空阀即进入加压过程。当压力达到规定值时系统自动停止加压;当达到设定的保压时间后铃声响起,关闭加压泵,打开排液阀卸压;当液位计指针降到最低时,关闭排液阀和管道离心泵。
3)后面真空操作与前面真空操作相同,保持0.5 h恢复大气平衡,排出余液。
4)将浸渍木材在罐中搁置约0.5 h后再打开门盖,拉出木材卸车。
3.5 桐油防开裂处理
加工好的木甲板,为了防止开裂,需要在加工好的木材表面进行桐油处理,确保木材表面全部覆盖,等到木材自然干燥后方可安装。安装时木材局部加工的地方也需要桐油处理。
4 木甲板验收标准
木材规格大小需严格按照图纸要求制作,并在木材加工前实船测量下木甲板处相应结构框架尺寸。
木材加工成型后,宽度及厚度需要统一,避免出现大小头状况。
木材需经过防腐、烘干处理,含水率不大于25%,不得有刺激性气味。相关防腐、烘干处理必须严格按照工艺要求步骤和时间来完成。每一步都须有记录,以便检查。
成型后的木甲板不允许出现大的裂缝,裂缝宽度不大于2 mm,长度小于1 000 mm。
甲板木提供防腐/烘干厂家合格证明,防火液及木材合格证、检测报告、木材出口检验检疫报告或证明等。
5 木甲板安装
木甲板安装方法分为传统木甲板安装和吊装式木甲板安装。
5.1 传统木甲板安装
适用于木甲板端部连接处为T排结构,见图1~图8。
1)铺设木甲板前提条件,需要将木甲板处 T排结构区域焊接、打磨、涂装工作都已经完成,并已报验合格。
2)因木甲板端部连接处为 T排结构,每根木块端部需要按照现场T排开挡尺寸进行切割、开槽、倒角加工。
3)加工后的木块需要按序单根靠紧安装,整齐排列铺设,铺设完毕后,木甲板上表面需要现场刨平,确保木甲板表面平整水平。
4)安装时木材局部加工的地方需要进行桐油防开裂处理。
图1 传统木甲板俯视结构图
图2 图1沿A-A剖面结构及局部放大图
图3 图1沿B-B剖面结构图
图4 图1沿C-C剖面结构图
图5 图1可拆式盖板局部放大图
图6 图5沿D-D剖面结构图
图7 图6沿D1-D1剖面结构图
图8 传统木甲板安装后图片(用于JAYA项目)
5.2 吊装式木甲板安装
适用于木甲板端部连接处为扁铁分隔结构,见图9~图20。
木甲板端部使用扁铁分隔,将木甲板分成几组,现场测量校核扁铁分隔处结构框架尺寸是否与图纸符合。吊装木甲板组件的前提条件,是将木甲板处框架结构进行焊接、打磨、涂装工作都已经完成,并已报验合格。
图9 吊装式木甲板俯视结构图
木甲板区域按实际大小分成若干个木块组件,每根木板、垫木仅是现场钻孔,在木板垂直下方设置垫木,设置垫木后可以使每根木板与垫木用螺栓螺母和垫圈安装固定,多块木板与垫木进行固定后,就形成了块状木甲板。
图10 图9沿E-E剖面结构及局部放大图
图11 图9沿F-F剖面结构图
图12 图9沿G-G剖面结构图
图13 图9沿H-H剖面结构图
图14 为吊点局部放大图
图15 图14沿J-J剖面结构
块状木甲板直接放置在水平支架上即可保持稳定,木板无需再与水平支架连接就可形成固定,现场施工时可以先安装好块状木甲板后再去现场安装。
为保证单组木块组件能整体吊装到位,每组设计4个吊耳,设置如图15所示的吊环。
安装时木材局部加工的地方需进行桐油防开裂处理。
每个组件吊环安装完成后,即可以整体吊装,由于木甲板端部使用扁铁分隔,单边有 10 mm间隙,保证每个木块组件能方便快捷地整体吊装到位。
图16 图14沿K-K剖面结构图
图17 吊耳结构图
图18 现场制作好的块状木甲板图片
图19 吊装式木甲板安装后图片(用于EXMAR FSRU项目)
图20 吊装式木甲板安装后图片(用于EXMAR CFLNG项目)
吊装式木甲板优点有:
1)工作量小。取消木甲板部T排结构,端部仅用扁铁分隔,节省材料,现场焊接量减少,且每根木板仅需现场钻孔,大大减少现场工作量。
2)安装快捷。将木甲板分成几组,单组用螺栓安装固定后整体吊装到位,安装简易快捷,拆装方便,钢质甲板油漆无损坏,易清洁钢质甲板。
3)有效控制质量。取消 T排结构,端部仅用扁铁分隔,精度易控制,且每根木块端部无需加工,仅需现场钻孔,能有效地控制质量。
4)缩短建造周期。取消 T排结构,端部仅用扁铁分隔,且每根木块仅需现场钻孔,大大减少现场工作量,节约施工时间,有效缩短建造周期。
6 木甲板的保护
完工后的木甲板需定期保养,涂刷桐油,一般6个月进行1次,具体视天气情况调整。
如有腐蚀液体,需及时擦拭干净,并补涂桐油。
7 结论
通过以上船舶木甲板工艺设计,保证了木甲板装配和安装要求。在生产实践中,在不同项目中采用两种安装方法,均顺利通过船东和船检的验收,得到了船东和船检的一致好评。本文对船舶木甲板工艺的研究,对类似船舶木甲板的工艺设计具有参考价值。