瀝青船隔熱墊塊式獨立貨罐安裝工藝分析

牛志永　張文賀

摘 要：本文提出了一種大型瀝青船獨立貨罐的安裝工藝，解決了大型獨立貨罐的定位、調(diào)整墊塊、最終落位等關(guān)鍵技術(shù)問題，同時可以大幅減少獨立貨罐落位所需要的工裝、人員，提高落位效率。經(jīng)實船建造驗證，工藝正確可行，適合在同類型產(chǎn)品上推廣。

關(guān)鍵詞：瀝青船；獨立貨罐；隔熱墊塊

中圖分類號：U671 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）07-0036-02

瀝青船是國際三大主流船型之一的油船系列中科技含量和技術(shù)難度相對較高的一種船型。由于瀝青的固有物理特性，決定了其只能在高溫融化的狀態(tài)下（一般在150℃-250℃以上）才能裝卸和運輸。市場上從事營運活動的瀝青船有兩種，一種是獨立貨罐形式，另一種是整體貨艙式，獨立貨罐形式瀝青船其貨油艙與壓載水艙沒有共同艙壁，不會因為隔離不當(dāng)導(dǎo)致艙壁損壞而使瀝青漏入壓載水艙，并且獨立罐式瀝青船在設(shè)計時考慮到壓載水艙滿足了在各種海況下的壓載要求，因此獨立貨罐形式在大型瀝青船中應(yīng)用廣泛。

獨立貨罐結(jié)構(gòu)符合鋼制海船入級規(guī)范要求，焊接和密性試驗參照深艙進行檢驗，獨立貨罐與船體結(jié)構(gòu)不直接相連，由設(shè)置在船底結(jié)構(gòu)上的多支點墊塊來支撐，該墊塊具備隔熱、耐熱和承受動靜載荷的能力。獨立貨罐的安裝質(zhì)量是瀝青船質(zhì)量控制的重點內(nèi)容。如安裝不當(dāng)，很可能會導(dǎo)致貨罐破裂、瀝青泄漏，造成巨大經(jīng)濟損失甚至整船報廢。

武船重工集團青島武船重工有限公司在建造13000噸瀝青船的過程中，對獨立貨罐的安裝工藝展開了研究，根據(jù)船廠生產(chǎn)設(shè)施實際情況提出合理的施工方案，通過實船建造驗證了方案的可行性和正確性，掌握了獨立貨罐安裝的關(guān)鍵技術(shù)。

1 獨立貨罐概要

13000噸瀝青船總長145m，型寬22.6m，型深11.8m，設(shè)計吃水7.9m。自艏向艉分為NO.1、NO.2、NO.3、NO.4四個獨立貨罐，外形尺寸如表1所示。獨立貨罐使用墊塊支撐在主船體上，共使用200*200墊塊 78組，350*350墊塊562組，其中有76個350*350墊塊組布置在舷側(cè)內(nèi)縱壁上。該布置是經(jīng)過有限元計算得出。

2 獨立貨罐安裝工藝要點

2.1 安裝、落位方案選擇

對目前國內(nèi)建造的瀝青船獨立貨罐的安裝方式進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)主要有兩種方案。

方案一：進行多次試裝，逐步確定獨立貨罐的墊塊、限位裝置的定位；

方案二：獨立貨罐安裝前完成墊塊及限位裝置的安裝，獨立貨罐一次性落位安裝。

考慮到方案二對于船廠的建造精度要求高，容錯性較低，所需測量的數(shù)據(jù)也較為繁瑣且需要非常精確，但是作業(yè)面能夠大幅鋪開，整體周期比方案一短；方案一容錯率高，但是需要進行多次吊裝，對資源及周期需求較高，一旦出錯所需周期將大大增加。綜合以上兩個方案最終決定選擇方案二。

根據(jù)落位方式不同又分為龍門吊落位及千斤頂落位兩種方式?？紤]船廠實際獨立貨罐落位方式主要采用千斤頂落位，但由于千斤頂為人工操作，最終落位方式調(diào)整為千斤頂與龍門吊同步下落，該方式能夠減少千斤頂及下方支撐的數(shù)量，大幅降低落位前期準(zhǔn)備工作。

2.2 墊塊布置

經(jīng)有限元計算分析，獨立貨罐使用墊塊支撐在主船體上，共需使用200*200墊塊78組，350*350墊塊562組，其中有76個350*350墊塊組布置在舷側(cè)內(nèi)縱壁上。在各貨罐的分布情況如表2所示。

2.3 圍框、支撐座、千斤頂工裝焊接

（1）標(biāo)記各墊塊圍框安裝位置，檢查底部T肋及縱桁面板的水平度與平面度，可采用焊接支架拉線或用激光掃描進行檢查，并標(biāo)出按圖紙需要焊接底座位的數(shù)值。

檢驗合格后焊接圍框，焊接完成后將底座清潔干凈。測量各點高度，按編碼記錄。

（2）在圍框內(nèi)鉆直徑3mm通氣孔（在總組成型后圍框之前鉆孔），舷側(cè)支撐座部件制造完成后鉆孔。

（3）按照測量數(shù)據(jù)，定位點焊底部防橫搖支撐座、焊前測量后焊接舷側(cè)支撐座。

（4）在船體貨艙內(nèi)外板骨架上設(shè)置12個臨時支撐座和12個50t千斤頂，在T肋面板上設(shè)置擺放好千斤頂和12個小型臨時支撐座。千斤頂工裝如圖1所示。

2.4 獨立貨罐吊裝

（1）獨立貨艙吊起至100mm左右，懸停約10分鐘，觀察無異常后，繼續(xù)起吊進艙，初定位，用T肋面板上臨時支撐座支撐穩(wěn)定后松鉤。用50t千斤頂調(diào)整四角水平（必要時增加一機動千斤頂）。調(diào)緊所有的10t千斤頂，盡量保證受力均勻。

（2）兩層面板理論間隙81mm和73mm兩種，留出223mm布置千斤頂理論空間，比貨罐理論安裝位抬高了150mm。

（3）小型臨時支撐座可根據(jù)庫存結(jié)構(gòu)鋼管制作，高度120mm，配兩塊楔形鋼墊塊調(diào)整高度。

（4）吊裝時必須按照圖紙設(shè)計要求安裝到位，特別是前后左右的位置，必要用千斤頂、葫蘆或拉馬安裝到位。

（5）安裝后檢查每個臨時支撐是否受力，并檢查每個防磨墊塊是否對齊墊塊底座（由于考慮了罐體的熱漲冷縮，罐體與主結(jié)構(gòu)有一定的偏移量，防磨墊塊與罐體結(jié)構(gòu)一致）。

（6）對安裝到位的罐體進行前后左右的固定。

（7）焊接底部防橫搖支撐座、舷側(cè)支撐座。

2.5 墊塊安裝

安裝前將底座清潔干凈，并吹通通氣孔，將“ULEPSI”墊塊按照順序安裝，下層為黑色（EPDM），中間為橘紅（SILIC），上層為黃色（ULIEM），安裝時必須保證墊塊表面清潔無油污雜質(zhì)，使墊塊之間充分貼合。

（1）安裝所具備的環(huán)境條件：①光線充足；②測量工具準(zhǔn)備充分，并且在檢驗有效期內(nèi)；③測量工人經(jīng)驗豐富，能準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。

（2）墊塊的測量：①先將每塊墊塊進行編號，同時前后左右四個位置也需標(biāo)識。②量取每塊墊塊與圓形板的距離，并以表格的形式進行記錄，量取時在每個墊塊距邊約30mm，量取的數(shù)據(jù)必須是最短距離。③同一個罐體墊塊的量取時間越快越好，以免由于溫度差異引起船體變形而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的不統(tǒng)一。（最好在夜間和無人工作狀態(tài)下進行）

（3）數(shù)據(jù)處理。對所測得的數(shù)據(jù)進行分析，得出一個基本數(shù)值，然后根據(jù)測量的值減去基本值，得出每塊墊塊的加工厚度，可能每塊墊塊的四角厚度不一樣，此時應(yīng)根據(jù)數(shù)值銑斜墊塊。

（4）墊塊的加工。準(zhǔn)備各種厚度的墊塊，并按圖紙加工五面，留出一面不加工，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進行加工，對每塊加工好的墊塊必須做好標(biāo)記，可按照區(qū)域進行加工，統(tǒng)一保管，加工完成后涂防銹油，每塊墊塊加工后應(yīng)復(fù)合尺寸，保證能放進圍框里。

（5）墊塊的安裝和檢驗。對加工好的墊塊按標(biāo)識進行安裝，安裝好一個罐體的所有墊塊后進行檢查，檢查時按照以下步驟進行：①按基本數(shù)值加工兩塊試驗塊，試驗件的厚度按基本數(shù)值上下各0.5mm加工。②對安裝好后的加工墊塊用試驗件進行檢驗，若用19mm插不進和20mm能插進則不能滿足使用，需重新調(diào)整此墊塊的厚度。③檢查完每個罐的所有墊塊后，讓罐體降落到調(diào)整墊塊上。用塞尺檢查每塊墊塊的接觸情況，接觸墊塊的塊數(shù)必須在70%以上。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合船廠實際，提出了一種大型瀝青船獨立貨罐的安裝工藝，解決了大型獨立貨罐的定位、調(diào)整墊塊、最終落位等關(guān)鍵技術(shù)問題，使用龍門吊及千斤頂相結(jié)合的方式進行獨立貨罐的落位，大幅減少獨立貨罐落位所需要的工裝、人員，提高落位效率。經(jīng)實船建造驗證，正確可行，適合在同類型產(chǎn)品上推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 駱仁山，譚祖勝.高溫瀝青船獨立貨艙隔熱墊塊安裝新技術(shù)[J].船海工程，2015（6）：10-12.

[2] 蔡梅江.瀝青船檢驗標(biāo)準(zhǔn)亟待建立[J].中國船檢，2010（8）：38.

[3] 中國船級社.鋼制海船入級規(guī)范[S].人民交通出版社，2006.

[4] 吳久強.瀝青船整體液貨艙內(nèi)膽結(jié)構(gòu)缺陷[J].中國船檢，2012（5）：84-85.

[5] 孫安林.獨立液貨艙型式瀝青運輸船若干設(shè)計要求探討[J].上海造船，2003（1）：41-44.

[6] 向安玉.大型獨立液貨艙內(nèi)膽在船舶貨艙中的安裝方法[J].交通科技，2010（5）：107-109