超大型液压舱盖安装工艺研究与应用

2023-04-06张传论

航海 2023年2期

张传论刘光

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

0 引言

随着铺管技术的不断改进，为提高铺管效率，节约成本，铺管系统中双节管、四节管预制越来越普遍，这无疑对预制好的双节管、四节管的传输通道提高了要求。通道布置中超大型液压舱盖的应用就会越来越普遍，除了超大型液压舱盖的设计制作具有一定挑战外，其安装也对项目管理、成本控制、质量控制提出更高的要求，对安装工艺和安装步骤的研究就很有必要。正确合理的安装工艺和步骤，可以从很大程度上减少返工，节约时间，从而节约施工成本，也能从一定程度上保证设备的使用寿命。下面以建造过的一艏铺管船采用的四节管舱盖为例，重点说下超大型液压舱盖在安装过程中对安装工艺的研究及注意事项。

1 超大型液压舱盖的安装工艺

1.1 目的

通过安装工艺的研究，更有效地指导生产，在确保功能实现的前提下，降本增效。

1.2 安装步骤

下面以某铺管船四节管舱盖为例，阐述下大型液压舱盖的安装工艺及注意事项。

1.2.1 设备简况

四节管舱盖设计为总长约53.5 m，宽度为2 m。分2 段,一段为part A，长度约24.6 m，宽度为2m；另一段为part B，长度约28.9 m，宽度为2 m，每段分别通过2 个油缸垂直顶升，舱盖与油缸导轨连接处距离甲板的最大顶升高度为3 380 mm。舱盖构造如图1 所示。

图1 舱盖构造示意图

液压舱盖布置及与周边设备关系如图2 所示。

图2 液压舱盖布置及与周边设备关系示意图

液压舱盖与升降机、横移小车位置关系如图3 所示，舱盖附件如图4 所示。

图3 液压舱盖与升降机、横移小车位置关系剖视图

图4 舱盖附件示意图

1.2.2 安装前准备

根据舱盖布置图将舱盖所在甲板的定位信息做好划线标识，其中包括舱盖沿船长方向的定位，沿船宽方向的定位。

（1）根据舱盖安装定位测量甲板开孔净尺寸，其中包含净长度和净宽度以及开孔位置是否准确。

（2）将舱盖上的关键点（比如锁紧盒、压紧板、顶升油缸处）定位信息标记在甲板开孔附近，并测量每一处的甲板开孔净宽度大小，如图5、图6、图7 所示。

图5 四节管舱盖艉部开孔

图6 四节管舱盖中部开孔

图7 四节管舱盖艏部开孔

（3）根据测量数据，修正甲板上舱盖开孔因建造精度等原因造成的误差。

（4）测量四节管舱盖所在甲板平面度（如图8 所示），对局部平整度超差，结构专业采用火工校正等进行修正。

（5）查油缸导轨直线度，并对问题导轨局部修整，保证油缸滑轮在导轨上的正常运行。

（6）根据图纸确定油缸定位并划线。

1.2.3 设备预埋及舱盖吊装

（1）核对舱盖及油缸导轨重量，分别将舱盖主体结构和油缸导向柱、导向滚轮等分别吊装上船。

（2）舱盖顶升油缸及油缸导轨预埋进舱内，导轨上滚轮在舱内组装，根据实际尺寸修割余量，根据布置图及现场划线将油缸及导轨预定位，并点焊固定。

（3）根据甲板开孔，确定中心线，并标记，根据标记依次将舱盖主体结构part B、part A 分别吊到舱口既定划线位置，要根据A/B 两部分舱盖上下搭接关系，注意吊装顺序。

（4）舱盖2 片主体分别放到位后，树立标杆，以主甲板为基线向上350 mm 高度拉线，测量舱盖顶距离拉线的尺寸，以判定舱盖整体的平整度，测量方法如图9 所示。

图9 测量舱盖整体平整度方法示意图

舱盖距离拉线间测量数据如图10 所示。

图10 舱盖距离拉线间测量数据示意图

（5）根据以上测量数据，以40 mm 为基准调整舱盖水平，最终测得垫块位置舱盖和甲板间间隙，以测量数据作为垫块下料加工依据。

（6）垫块加工到位后，临时做定位肘板搭靠，实现水平方向限位；垂向提升舱盖结构，安装垫块，舱盖放置在垫块上，保证其平面度要求，防止长时间放置出现自身变形。

（7）根据定位销图纸信息，安装定位销，并点焊定位。

（8）检查油缸和导轨组合件位置和舱盖间的偏差，利用油缸导轨上自带的吊装耳板，将油缸导轨调整到位。

（9）修割导轨基座余量，以油缸与舱盖垂直为基准，将油缸导轨下绞点点焊，同时用螺栓连接油缸导轨法兰和舱盖自带连接法兰。

（10）复核油缸与舱盖间的垂直度，将油缸导轨基座焊接，做好焊前、焊后报验相关工作。

1.2.4 装配调试

（1）安装主顶升油缸后，连接液压管路及相关电气设备，并检查油缸导轨基座反面加强，根据油缸最终位置修正。

（2）液压管路的密性、串油及清洁度确认，管路做耐压试验，满足船级社要求。

（3）确认管路连接正确且状态无误后，在服务工程师到场情况下，开始舱盖顶升操作调试。

（4）待舱盖主油缸顶升动作正常后，开始测量舱盖下放后的各点橡皮槽（测量点间隔1～ 1.5 m）距离甲板上表面的高度。根据数据确定所需不锈钢压紧扁条的不同档高度要求（高度每5 mm 一档）及相应的数量。

（5）待舱盖主油缸顶升动作正常后，舱盖下放，根据舱盖上锁紧压板的位置来定位船体锁紧插销盒的水平位置和高度位置，误差控制在±5mm 内。根据现场实际情况在船体扶强材上定位开孔，焊接锁紧盒，并安装锁紧连杆机构和锁紧油缸。

（6）在确定橡皮压缩量（12±3mm）和锁紧插销座位置无误后，根据各支撑点位置情况检查支撑垫块与舱盖间的配合情况，如有个别存在问题，需单独查找原因并调整。

（7）安装part A 和part B 之间的橡胶密封条，以及压槽内的橡胶密封条。

（8）液压电气设备调试完成后，采用液压方式开启舱盖，检查启闭操作过程中的动作和最终状态。具体按液压舱盖试验大纲文件执行。

1.2.5 试验

（1）舱盖在实船安装完成，先做白粉试验。即在压紧扁钢上涂上白粉，关闭舱盖并锁紧后，再开启舱盖，检查白粉印记，发现白粉有间断、模糊等缺陷的，应加以修补或调整橡皮条及压紧扁铁，直至满意。

（2）按规范要求做冲水试验，试验通过后单独做动作完整性报验。

（3）根据升降机调试进度，做联动电控测试，并结合液压系统将联动状态调试至设计要达到的状态。

（4）对设备结构件及其他附件外观检查，对损坏的油漆进行修补，最后安装加热带。

1.3 安装难点分析

整个舱盖比较大，为保证安装后的功能实现，制作和安装过程中以下难点需重点分析：

1.3.1 设备本体

（1）舱盖本体建造过程做好精度控制，基准点选取在设计过程与船厂做好对接，并做好精控数据测量。

（2）油缸导轨建造过程做好精度控制，导轨和滚动滑轮间间隙满足设计要求，并在工厂组装试运行。

（3）运输过程需配备专用工装，防止非弹性变形的发生，避免对后续安装产生额外工作。

（4）油缸和导轨的安装与舱盖之间的关系，以两者之间垂直为准，同时要保证主推升同一个舱盖的2 个油缸在同一个平面且尽可能平行。主要是保证油缸反复使用过程中能正常运行，减少摩擦，提高使用寿命。

（5）油缸及导轨安装到位后的垂直度检查是个难点，此时舱盖已经布置到位，且舱内有大量的脚手架，这就需要前期做好策划，脚手架搭设过程预留可以设定标杆的位置及不影响精控测量视线的空间。

（6）因甲板和舱盖平面度在建造过程中存在一定的偏差，锁紧装置与舱盖压紧板之间在实船上的配合情况会存在一定的修改和返工。

（7）不锈钢压紧条的大小、位置、焊接质量是整个舱盖密性能否实现的重要因素。且压紧条高度方向只有30 mm焊接过程容易变形，需重点考虑。

1.3.2 与船体及周边设备

（1）舱盖压板处的甲板开孔尺寸、开孔自由端到两侧球扁钢的尺寸，球扁钢到附近纵舱壁的尺寸，需满足图纸要求，保证锁紧装置的正常功能实现。尤其是对分段建造过程中精度控制不到位的地方，考虑主甲板板厚较大，修割前要先复测，避免出现误切、多切造成的不必要换板或补焊。

（2）该项目四节管超大型液压舱盖的安装与周边设备间的位置关系（如图2 所示），和安装顺序需综合分析，比如舱内与舱盖升降同步运行的升降机，因在舱盖正下方，需提前预埋并安装到位，如后期安装，需将安装好的舱盖与油缸间的螺栓拆卸，将舱盖二次吊下，产生额外成本，反复拆卸也容易对长条形超大舱盖产生变形，影响整体密性。

（3）舱盖安装同时也要考虑布置在甲板上与舱盖同步作业的横移小车的安装，需先将横移小车提前布置到位，并理论上校核横移小车工作时，与舱盖之间的相对位置。该项目实际布置上两者之间理论间隙只有40 mm，且舱盖自带的吊装耳板设置在舱盖外侧，与横移小车自带的刹车止推块，以及横移小车本体之间可能存在相互干涉的可能。