7500吨沥青船独立货罐的安装工艺论文_曹海鹏 周敏佳

摘要： 油船为国际三大主流船型之一，在油船系列中，科技含量相对较高，同时技术难度也相对较大的就是沥青船。因为沥青具有较为特殊的物理特性，导致其在进行装卸和运输时，必须处于融化状态，而沥青的熔点相对较高，通常在150℃-250℃。文章以7500吨沥青船为例，结合船厂生产流程，介绍了独立货罐的支撑垫块数量、支撑垫块样式、支撑的安装方式和过程注意事项。 关键词：沥青船；独立货罐；安装方式； 目前，沥青船大致分为两种：独立货罐式以及整体货舱式。独立货罐式沥青船货罐不会和压载水舱和货油舱设置共同舱壁，这样就能避免沥青热量传递到主船体结构上，保证了船舶总纵强度。大货舱设置了通道，方便了货罐四周日常检查和应急抢修；通风系统和感温探头的布置，提高了船舶运输的安全性。整体货舱式是由绝缘层和内胆组成。内胆是用5~8mm的钢板焊接而成；内胆和内壳板之间基本没有间隙，因此存在无法设置通风、检修通道等缺陷。也正是因为如此，独立罐式沥青船的应用范围越来越广。 1沥青船及独立货罐简介 沥青船具体指的是运输沥青类高温液货的船只，因为高温液货不管是装货过程还是卸货过程，都必须将液货加热至超过160℃的高温，所以，这类船只必须具备专门的加热系统和载货系统。某些沥青船也会因为具体需要对硫磺、杂酚油等化学物品进行装运。近年来，一些国家经济发展较为迅速，公路等基础建设对沥青有着越来越高的需求，这就使得沥青的运输市场迅速发展起来。然而，因为沥青极为特殊的装卸技术，也决定了沥青的运输工作并不是轻易而为。沥青运输的技术门槛相对较高，就造成沥青运输行业发展相对较为稳定。某些涉及到该行业的国家，只有少数航运公司才能进行，这类公司往往有着过硬的硬件和软件能力。随着经济的发展，沥青的需求量不断增大，国内的一些航运公司抓住这一时机，也开始涉足沥青运输业务，间接的带动着国内沥青船建造水平的提高。 独立货罐结构的设计要求是满足钢制海船入级相关规范要求，在进行密性以及焊接试验的过程中，必须参照深舱进行反复检验。在具体设计的过程中需要注意，船体和独立货罐不可以直接进行连接，必须通过船底多支点垫块进行支撑，这类垫块通常具备较好的隔热、承载以及耐热能力。沥青船质量控制的要点为控制独立货罐的安装质量，独立货罐一旦安装不合理，很容易造成货罐破裂和沥青泄露，进而给相关企业带来巨大的经济损失，较为严重的，甚至会导致船只报废。 2独立货罐安装工艺要点 2.1安装、落位方案选择 目前沥青独立货罐的安装方式有两种：（1）反复进行安装试验，最终对独立货罐的限位装置以及垫块进行确定；（2）在进行独立货罐安装之前，先进行限位装置以及垫块的安装，然后将独立货罐的安装工作一次到位。第二种安装方法通常要求分段和合拢具有较高的建造精度，货罐和船体结构之间相对较低的容错性，所以需要精度测量和控制贯穿整个施工过程，并记录相关数据。这就意味着，如果采用第二种方法，就会需要较繁重的测量工作，但是在具体实施的过程中，作业面可以大幅度铺开，周期相对第一种方案较短。第一种方法具有较高的容错率，但是需要反复的进行吊装，所以要求船台周期以及资源都相对较高。如果发生错误，就会增加施工周期。对比两种方法，第二种方法更适合。由落位方式进行分类又可以分为千斤顶落位以及龙门吊落位。通常情况下，在独立货罐落位工作中会选择千斤顶落位方式，但是千斤顶工作属于人为操作，最终的落位方式调整为龙门吊和千斤顶同时下落，这样的方式可以进一步降低千斤顶的支撑数量，可以减轻落位前的准备工作。 2.2垫块布置 凭借有限元进行计算分析得出，独立货罐垫块应与主船体结构相对应。以7500吨沥青船为例，需要的垫块数量具体为：60组200*200垫块，304组350*350垫块，其中舷侧内纵壁需要设置56个350*350垫块。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 2.3 围框安装焊接、支撑座、千斤顶工装焊接 （1）对纵桁面板的平面度以及水平度进行检查，检查的过程可以有两种方法：激光扫描以及支架拉线。对垫块围框的具体安装位置进行标记，装配铸钢围框（2）需要在围框内设置通气孔和检修孔，钻孔工作需要在舷侧支撑座部件制造完成进行。（3）根据相关测量数据，微调围框位置并进行定位电焊工作。检验合格后，两名焊工延围框外边同时对称焊接（内框不需要焊接），完成后，需要对底座以及围框里面进行清理，围框里面不需要做油漆。（4）在T肋面板上放置千斤顶和临时支撑座需要。 3独立货罐吊装 （1）需要依据相关图纸借助导轨槽吊装预定到位。首选将独立货舱进行起吊，起吊高度为100mm，短暂悬停约10分钟，经过观察，没有任何异常后，方可进行继续起吊进舱，罐体底部到达甲板上1000m高位置时，调整总段左右方向，使总段进入到在吊口四周中心线位置设置的导轨内，以限制其摆动范围，进入导轨后总段再继续缓慢下降，下降初步定位完成后，松钩的支撑凭借T 肋面板上临时支撑座进行稳定。然后再进行四角水平的调整，调整的过程需要根据具体需要借助超薄型千斤顶和钢质垫片。为了确保受力足够均匀，需要将所有的千斤顶调紧。（2） 双层面板之间的间隙理论值为85mm或83mm，千斤顶的理论空间为125mm，这个值对比货罐安装理论超出40mm的高度，40MM的抬升不会影响主甲板的合拢。（3） 制作小型临时支撑时，具体可以依据库存结构钢管进行制作，设置制作高度为125mm，调整高度需要凭借楔形钢垫块进行。（4） 安装完成后，需要对临时支撑的受力情况进行检查。（5）检查“凹凸”纵横向防摇装置的间隙，观察其前后是否处于对齐状态。（6）将罐体与船体间进行临时焊接固定，以便减少罐体与船体结构的相对位移。（7） 对底部支撑进行焊接。 4垫块安装 安装工作开始之前，需要将底座进行清洁，并且确保通气孔处于通气状态。（1） 安装工作前，应该具备的施工条件：①施工照明充足；②对测量工具进行检查，确认所有测量工具已经准备充分，同时确保所有测量工具处于有效期内；③对测量工人进行培训，持证的测量工人，才能保证精准的测量数据。（2） 垫块的相关测量工作：①将所有垫块进行编号，并且对垫块四角位置进行标识。②测量圆形板和垫块之间的距离，并通过表格对测量结果进行记录，量取的数据务必保证是最短距离。③对同一个罐体垫块进行量取时，时间尽量短，因为不同的温度会造成船体发生变形，最终导致测量数据不一致。测量的最佳时间为夜间（3） 对相关数据进行处理。分析所有测得的数据，算出垫块数据（每个垫块的加工厚度等于测量数值减去基本数值）。（4） 对垫块进行加工。提前准备一些厚度不同的垫块，依据设计图纸对垫块的五面进行加工，预留一面不进行加工，然后依据相关数据进行加工，同时对完成加工的垫块进行标记，加工的批次可以按照具体区域进行，方便保管；完成加工后，保证每块垫块的尺寸都符合标准，确保所有垫块都能放进围框内，最后需要用防锈油涂抹。（5） 垫块的安装和检验。对已经进行标识的垫块进行安装，完成安装后，应该对所有垫块进行检查。保证所有垫块都符合施工标准。 5罐体下降 借助超薄型液压千斤顶 、临时支撑和薄钢板，使货罐缓慢降低40MM，到达理论位置。 6结语 本文结合实例，提出了一种新型工艺，即为沥青船独立货罐的安装工艺，这项工艺有诸多优点：可以对大型独立货罐的定位、对垫块高度位置进行调整、实现最终落位等一系列关键性技术问题。结合千斤顶和龙门吊，对独立货罐进行落位，可以大大减少独立货罐进行施工时所需要的人员数量以及工装工作量，大幅度提高了工作效率。通过实例验证，该方法确实可行，值得大范围推广。 参考文献： [1]吴九强.沥青船整体液货舱内胆结构缺陷[J].中国船检, 2012,(05). [2]向安玉.大型独立液货舱内胆在船舶货舱中的安装方法[J].交通科技,2010,(05). [3]蔡梅江.沥青船检验标准亟待建立[J].中国船检,2010,(08).

论文作者:曹海鹏 周敏佳

论文发表刊物:《科技中国》2017年10期

论文发表时间:2018/5/2

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