海洋辅助平台推进系统安装工艺

2019-02-22张洪军李胤辉

中国设备工程 2019年3期

张洪军，李胤辉

（青岛海西重机有限责任公司，山东青岛 266000）

海洋辅助平台作为海上工作人员居住、维修作业及物资存储的海工平台，目前已广泛服务于海上油气、风电安装等海上作业。海洋辅助平台分为自航型与非自航型两类。自航型生活平台相较于非自航型增加了推进系统，作业机动性提高，可实现短距离不同作业位置的航行，提高了工作效率及降低了因拖航带来的生产成本。

本文根据公司某平台主推进系统安装施工过程，对该类型平台主推进系统安装工艺的要点、注意事项等进行论述。推进系统为双机全回转舵桨,两台柴油机通过高弹联轴节、离合器、万向节、中间轴连接舵桨装置。安装过程主要包括拉线，顺序依次安装舵桨、轴系、离合器、主机及高弹。

1 拉线

因平台结构较弱，受环境影响相较于常规船舶变形较大，拉线不仅可以确认推进系统各设备位置，还可以避免前期平台主结构建造过程中存在的误差对设备基座定位的影响，底座焊接完成后即可定位焊接固定垫块，减少了下水后排轴工作量。拉线时必须做好定位样冲点，作为后续安装较重的重要参考。

1.1 拉线条件

平台主甲板以下主体结构装焊基本完工，主机板校火完成，艏部生活楼吊装完成，围井结构装焊完成，船体中心线确认完毕。

1.2 拉线工艺

利用Ф0.5钢丝绳、挂重35kg、拉线架、测量仪器等进行拉线。在FR14舱壁左右各距中9m，高度为距主甲板下1.3m开两个直径300mm的孔，干涉扁钢400mm范围内打断，以便拉线时钢丝穿过。本船为双机双轴，左右对称，在确定各基准线时只叙述一侧，各校验点误差尺寸不大于±0.5mm。

根据选定的船中点，分别在左右舷距离船中9米位置，FR0+300和FR35肋位设立拉线架，拉线高度为距基线4.5m。此线作为左右轴线的参照线，即轴系拉线示意图1中的O—O′线。

在O—O′的铅垂面内，向下平移1950mm，作为主机的轴心线。分别在FR35（A点）和FR19（A′点）设置拉线架拉线，以O—O′为基准线调整拉线架，使A—A′线调整至主机轴线位置。

图1 轴系拉线示意图

在O—O′的铅垂面内，分别在FR24（B点）和FR0+300（B′点）设置拉线架拉线，作为中间轴的轴心线。B—B′线分别延 O—O′线在 FR19向下量取 1551.3mm 和FR8向下量取488.1mm获得。在O—O′的铅垂面内向下平移390mm作为舵桨的轴心线。分别在FR10（C点），FR0+300（C′点）设置拉线架。以O—O′为基准线调整拉线架，使A—A′线调整至舵桨轴线位置。以上轴线确认完成后，可根据轴系布置图定位基座与焊接垫块。

2 舵桨安装

舵桨安装前须按照拉线加工舵桨基座法兰面（法兰面机加工余量约4mm），因船体变形、定位焊接等因素影响，必须保证基座法兰面最小厚度。舵桨安装前，应对船体上的舵桨安装基座喷防污漆，在安装前也应检查全回转舵桨装置上的涂漆层，包括围井上部及所有水下部分，如有需要应及时补漆。吊装前确认舵桨装置的左右舷向，将舵桨装置吊装进舱，装入船体上的井筒中，注意与安装底座对应的基准标记（样冲点）相匹配，如图2所示。

定位完成后，配钻出螺栓孔。吊离舵桨，清洁法兰面，在法兰面上涂密封胶后安装密封板，复装舵桨。采用定位销及顶丝螺栓方式确保舵桨复位。

图2 舵桨安装样充点

3 轴系安装与校中

3.1 固定垫块定位装焊

根据轴系布置图上轴承座、离合器及主机的位置及拉线工艺，把固定垫块焊在中间轴承座、离合器及主机基座上。焊接前，固定垫块应经加工使接触面贴合良好，用0.10mm塞尺检查，插入深度不超过10mm；固定垫片与船体基座焊接时，应使上平面向外倾斜（斜度1:100）；固定垫块焊接前，需用标准平板做色油检验，保证接触面不小于70%。

3.2 轴系、离合器及主机初定位

将主机、离合器、轴系吊装进机舱。根据拉线位置临时定位主机，根据已拉出的轴系基准线，调整轴系临时支撑，使轴系中心线与轴系基准线重合。轴系对心工具采用一个与万向轴法兰相同的法兰，其中心处连接一个与其完全同心且垂直的、可伸缩调节长度的指针，轴的前端被加工成锥形体，锥体顶点半径R≤0.5mm，呈针尖状。如图3所示，由两只法兰组成一对对心工装，使用时根据需定位的两法兰之间的间距和角度，分别调节好两只定位工装的法兰中心及轴的长度（670mm）。

图3 轴系对心工具

先用螺栓将一对定位工装固定在全回转舵桨装置输入法兰与中间轴法兰上，再用螺栓将另一对对心工装固定在离合器输出端联轴器法兰与中间轴另一端法兰上，定位工装必须严格控制加工精度。

3.3 轴系校中条件

轴系最终校中工作应在船舶下水后并且桩腿分段吊装完毕进行，此时船体变形应力已释放至最小影响范围；校中时应调整船舶浮态，使船舶处于正浮状态，左右横倾小于200mm；校中工作应在平台下水48小时后进行；轴线校中找正期间，艏艉吃水应基本维持不变；校中时，要求船上无较大的振动、冲击作业，船上设备的装载状态基本保持不变，无影响船舶吃水压载的变更，油舱、油柜无影响船舶吃水的大量加油；未装船的大型设备考虑适当配重；校中工作应在无日光直接照射的情况下进行，天气良好无大风浪；下水后轴系校中前不允许安装主机相关管路及电缆。

3.4 校中

①定位工装对中。两对定位工装必须调整到指定长度；调整轴系艏艉两端轴承座，使舵桨装置与中间轴后端定位工装两顶尖对准，转动中间轴对中；缩短定位工装上的长度至最小，先定位艏艉两端轴承座，再根据轴承间隙定位中间的两道轴承。调整、定位离合器。上述调整过程中，测量两支顶尖偏移尖端允许误差最大1mm，如图4所示；必须检查定位工装的长度，其长度为670mm，允许误差为±1mm。

图4 顶针校中检验示意图

定位工装检验要求，如图5所示。

倾角 α1=β1=4.523°，α2=β2=4.523°。

实际角度与设计角度的允许差值α1，β1，α2，β2≤ ±0.4°。

测量时，距离工装顶针400mm处做标识，如图5所示（AB点），保证 AB长度 L在 794.9～796.1mm之间。

图5 顶针工装检测示意图

②轴承座轴承检查。使用塞尺测量剩余游隙，以确保达到规定的游隙减量。在测量前，必须旋动轴承几圈以确保滚子处于正确的位置。在测量轴承的游隙时，塞尺插入滚子中间，两边滚子所测量的游隙必须一致，安装后剩余径向游隙控制在0.06～0.09mm。中间轴承安装完成后应将活动轴承挡环拆除。检查轴承座与轴的垂直度不大于0.3°（径向偏差小于0.5mm）。

③轴承座、离合器调整垫块安装。定位完成后，拂配中间轴承座、离合器的调整垫片，要求调整垫片表面70%与中间轴承座或主机机座均匀接触。拂配时用色油检查，在调整垫片上涂丹红，要求每25mm×25mm的面积上不少于3个接触点。安装完成后应进行以下检查：中间轴承游隙是否正常（0.06～0.09mm），如不满足要求值，应进行必要的调整和校中。检验合格后安装万向联轴节。

④主机安装。测量离合器轴套法兰面与至柴油机飞轮端贴合面径向对中允许差在要求范围内，如图6所示。