低起吊能力吊車對液化氣船罐體吊裝

胡濤 于杰

摘要：6500立方液化氣運輸船建造過程中，液化氣罐重量為345噸，重量已超過廠區(qū)門型吊車起吊能力，需要采用300噸門吊與履帶吊聯(lián)吊方式進行吊裝。罐體安裝精度要求高，聯(lián)吊涉及兩臺不同吊車動作的同步，經(jīng)過多次模擬及試驗分析，最后達到罐體安裝要求。通過聯(lián)吊成功，同類型船建造合攏的船臺選擇更加多樣化。

關(guān)鍵詞：液化氣船;罐體吊裝;船臺

中圖分類號：U66? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1006—7973（2022）03-0113-03

6500立方液化氣運輸船是一種專業(yè)運輸易燃氣體的船舶。貨艙內(nèi)設(shè)置氣體儲存罐，罐體外型尺寸：長29.8m、寬約16m，罐體最大重量達到345噸，重量已超過廠區(qū)單臺300噸吊車起吊能力，罐體的吊裝方式將影響本船的船臺合攏方式。根據(jù)船臺條件及吊車負荷，減少租用大噸位吊車成本，確定采用300噸吊車與履帶吊聯(lián)吊方式進行吊裝。罐體吊裝分為1次壓膜落位和2次環(huán)氧澆注落位，第2次環(huán)氧澆注落位的位置需要與1次壓膜落位的位置保持一致。300噸吊車與履帶吊協(xié)調(diào)同步是關(guān)鍵點，兩種吊機在起升頻率上不同，兩次落位的位置需要保證一致。

罐體吊裝涉及到罐體吊裝動作、船臺布置等一系列動作，在這些動作中前期需要進行多次模擬論證及試驗。

1方案制定

對于超過吊車起吊能力的吊裝，常規(guī)選用方案大多為租用更大噸位的吊車來滿足對物件的吊裝，租用大噸位的吊車不僅是對廠內(nèi)已有吊車資源的浪費同時也增加了生產(chǎn)成本。對于任何企業(yè)來說，增加生產(chǎn)成本及現(xiàn)有資源的浪費都是不合理的現(xiàn)象。兩車聯(lián)吊的方案，不僅合理利用現(xiàn)有的吊車資源同時租用小噸位的履帶吊降低了生產(chǎn)成本的增加，在資源的利用及生產(chǎn)成本之間達到一種平衡。

1.1履帶吊選取

罐體重量345噸，通過計算300噸吊車與履帶吊同時受力分別為：300噸143噸、履帶吊202噸。安全負荷取0.8，履帶吊最少需要253噸的吊重能力;根據(jù)履帶吊工況性能表，選取履帶吊參數(shù)及聯(lián)吊示意如圖1：

臂長：48m

工作半徑：19m

最大吊重：291噸

1.2船臺布置

一般船舶合攏基本都是船體中心線與船臺中心線重合，使用履帶吊與船臺門型吊車聯(lián)吊，需要區(qū)別于使用船臺固定軌道吊車吊裝。船臺的移船軌道、動力設(shè)備布置都是在相對于固定的區(qū)域，履帶吊介入到船臺施工區(qū)域，既要滿足罐體的吊裝，同時也不能影響船舶的正常生產(chǎn)。罐體吊裝在滿足履帶吊的工作范圍條件下，還需要統(tǒng)籌考慮船舶在船臺的布置、動力設(shè)備的避讓。

根據(jù)履帶吊工作半徑及現(xiàn)場場地布置，履帶吊19m 工作半徑，船臺移船軌道寬度27m，船臺設(shè)備寬2m 距最邊軌道5m，液罐在船體結(jié)構(gòu)的安裝位置距船邊9m，履帶吊自身長度11m，以履帶吊移動到設(shè)備邊計算工作半徑：6m（履帶吊中心距前輪長度）+2m（管道溝寬度）+9m（液罐安裝中心距船邊距離）+2m 安全距離=19m，根據(jù)以上尺寸要求，液化氣運輸船主船體結(jié)構(gòu)中心線向南邊移7.5m 定位合攏。

以罐體在主船體結(jié)構(gòu)的定位線為基準，在合攏船臺畫出履帶吊定位位置線;履帶吊定位線以液罐在船體結(jié)構(gòu)上的鞍座橫向位置為基準，在船臺畫出履帶吊定位線。

1.3聯(lián)吊危險源及措施

罐體安裝時，中心線精度按《液化氣運輸船檢驗指南2018》中要求需要控制在±15mm，且鞍座擋板之間的間隙同時要滿足最小5mm 要求。使用兩臺性能參數(shù)不同的吊車吊裝，履帶吊展開的位置、門式吊車與履帶吊的同步性等一系列動作都會影響罐體安裝時的精度問題。

因此在方案制定時需要對兩車聯(lián)吊中涉及到的動作進行危險源梳理并給出解決措施，讓每個動作都在可控范圍內(nèi)。

為確保兩車聯(lián)吊可行性，對吊罐動作進行模擬并分析危險源及應(yīng)對措施，對動作進行模擬分析，同時確定風險控制方法，如下表1：

1.4門型吊車同步測試

為保證兩車聯(lián)吊的順利實施，對300噸吊車進行同步測量，經(jīng)過反復測量，確保了300噸吊車自身同步誤差在可控范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)見表2：

2模擬負重兩機聯(lián)吊

罐體安裝關(guān)鍵點在于一次壓膜落位位置需要與環(huán)氧澆筑后的二次落位位置需要在同一位置。兩車行走、鉤頭升降的同步是直接影響罐體安裝成功的主要因素。兩車在罐體實際安裝過程中涉及的行走同步數(shù)據(jù)、安裝高度的升降同步數(shù)據(jù)，為罐體安裝的重要數(shù)據(jù)。這兩項同步的數(shù)據(jù)，是影響罐體安裝精度的關(guān)鍵兩組數(shù)據(jù)，因此需要對罐體吊裝過程中的兩組數(shù)據(jù)進行聯(lián)吊測試。

依據(jù)方案中對廠內(nèi)門型吊車的測試數(shù)據(jù)結(jié)合履帶吊性能，履帶吊進廠后，對兩臺吊車在行走、鉤頭升降等同步性進行負重模擬測試。測試的目的在于收集兩車在模擬聯(lián)吊過程中兩組數(shù)據(jù)的一些差異，通過負重模擬試驗數(shù)據(jù)找出消除差異的方案。

2.1兩車升降同步測試

履帶吊進廠后對兩車起升及行走進行模擬負重吊裝。負重重量按照實際門吊負重42%、履帶吊負重58%進行配重，結(jié)合廠內(nèi)已有資源，以接近實際罐體重量為原則進行負重，最終負重按200噸進行測試。

模擬罐體在壓膜完起升2米、環(huán)氧澆注完下降最后0.3米過程同步。將兩臺吊車同時起升2米/下降0.3米，在試吊負重物前后各選取2處測量點。

兩臺吊車同時起升2米，測試數(shù)據(jù)為：門吊一側(cè)誤差12mm，履帶吊一側(cè)誤差21mm，誤差范圍9mm;兩臺吊車同時下降0.3m，測試數(shù)據(jù)為：門吊一側(cè)誤差4mm，履帶吊一側(cè)誤差6mm，誤差范圍2mm。

升降同步結(jié)論：履帶吊比門吊起升頻率高，起升1m 誤差較大，短距離誤差滿足罐體吊裝同步要求。

2.2兩車行走同步測試

模擬吊罐起鉤后，300噸小車及履帶吊同時向北行走3米，行走誤差為44mm，需要行走過程中不斷調(diào)整兩車行走速度。

2.3兩車同步方案

罐體吊裝關(guān)鍵在于落位過程中的同步，通過兩車升降及行走測試數(shù)據(jù)及情況，兩車升降在300mm 范圍內(nèi)誤差為2mm。依據(jù)測試結(jié)果兩車小范圍升降誤差小的特點，確定實罐吊裝動作如下：

（1）1.5米下降到1米，葫蘆生鉤;將罐體四角位置與船體結(jié)構(gòu)通過葫蘆來調(diào)整定位

（2）從1米降到0.2米，同步通過葫蘆調(diào)整前、后、左、右位置;使液罐表面承壓木落入鞍座面板擋條內(nèi)

（3）0.2米位置時，精確調(diào)整罐體位置;保證罐體中心與鞍座中心在同一位置

（4）0.2米下降到離擋板20mm，同步通過葫蘆調(diào)整前、后、左、右位置;使承壓木與擋條間隙滿足單側(cè)5mm 落位標準

3罐體進艙落位的精度控制

通過兩車聯(lián)吊測試，兩車在行走及鉤頭升降過程中存在細微的差異，其中精確落位時的誤差在2mm 范圍，完全依靠同步方案中兩車的升降控制來滿足罐體的安裝要求存在一定風險。為確保罐體順利定位安裝，需要對中心線、罐體水平、落位位置的關(guān)鍵數(shù)據(jù)使用輔助手段進行修正，達到控制罐體落位安裝時的精度要求。

3.1中心線控制

在罐體四角止浮塊上設(shè)置2～4根牽引繩，調(diào)整罐體落位時的中心線對線，并在罐體表面放出罐體中心線，同時在船體結(jié)構(gòu)鞍座位置放出結(jié)構(gòu)中心線，確保罐體落位時中心線的準確。

3.2水平控制

在罐體表面及船體艙內(nèi)畫出水平位置檢測線并做好標記，在液罐吊裝時檢測其與液罐水平中心線的相對間距，保證液罐四角水平。

3.3落位控制

在鞍座面板圓弧端部位置，沿肋位方向打上洋銃眼，并在對應(yīng)肋位設(shè)置檢驗標桿，檢驗罐體上扁鐵與肋位對筋，保證承壓木在鞍座內(nèi)與擋條間隙平均。檢驗標桿使用25*150*1000扁鐵與橫向 T 型材對接，為保證標桿垂直，側(cè)面增加15*100*1200防傾加強，罐體吊裝調(diào)整到位后使用檢驗水平尺檢測標桿與罐體扁鐵是否在同一水平面來保證橫向?qū)钜蟆?/p>

4總結(jié)

該類型液化氣船罐體安裝需要1次壓膜及2次落位，兩次吊裝落位的位置需要相同，罐體采用不同兩部吊車聯(lián)吊的難點在于兩臺吊車性能不同，在行走及升降過程中很難保持絕對的一致。本文從罐體吊裝方案的確定、吊車的測試、模擬聯(lián)吊以及精度控制手段一系列方法，詳細分析兩車聯(lián)吊存在的問題并通過多次試驗給出解決方法，實現(xiàn)低起吊能力吊車對高負荷液化氣運輸船罐體吊裝的成功。

本方案的成功實施破除了制約船臺對液化氣運輸船建造關(guān)鍵之一的船臺吊車對罐體的起重能力的限制。通過本文實現(xiàn)使用兩臺低起吊能力吊車對罐體吊裝成功，解決了我廠對該類型船罐體吊裝的難點，同時降低了生產(chǎn)成本。使同類型船的建造打破對船臺吊車的束縛，使該類型船對船臺選擇更加多樣。

參考文獻：

[1]世界最大乙烯運輸船有哪些創(chuàng)新技術(shù)[J].中國遠洋航務(wù).2017（01）

[2]超大型液化石油氣船再液化裝置控制設(shè)計[J].楊森 ， 范璠 ， 張明耀.船舶與海洋工程.2019（05）

[3]全壓式液化石油氣船 EEDI 驗證實踐與分析[J].曾志剛 ， 宋磊 ， 孫海莎.交通科技.2021（03）

[4]淺談半冷半壓式液化氣船的修理[J].張雨華.中國修船.2002（04）