運(yùn)木船貨物綁扎系統(tǒng)安裝工藝設(shè)計(jì)

王加飛，張新才

(中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433)

木材運(yùn)輸船是專門用以裝載木材或者原木的船舶，這種船在運(yùn)輸木材時(shí)不僅貨艙內(nèi)需要裝貨，甲板和艙蓋上也需裝貨。由于木材特殊的海運(yùn)特性，其體積大、載重量輕、易滾動(dòng)，對(duì)積載和綁扎有較高的要求。尤其是在甲板上裝有貨物時(shí)，要求必須對(duì)貨物進(jìn)行綁扎緊固，因此綁扎系統(tǒng)配套的綁扎設(shè)備的布置與安裝尤為關(guān)鍵。本文針對(duì)綁扎設(shè)備的制作與安裝過程進(jìn)行論述，同時(shí)希望能對(duì)相似的綁扎設(shè)備的安裝提供一些借鑒。

1 前期準(zhǔn)備

該系列散貨船木材綁扎系統(tǒng)的原始設(shè)計(jì)由國外的設(shè)計(jì)公司完成，鑒于其設(shè)計(jì)理念和國內(nèi)設(shè)計(jì)公司完全不同，且由于公司第一次建造該類型的木材綁扎系統(tǒng)船舶，所以公司各部門均比較重視此項(xiàng)目。針對(duì)國外設(shè)計(jì)公司的送審圖紙，設(shè)計(jì)人員認(rèn)真研究圖紙，積極和船東、設(shè)計(jì)院溝通協(xié)調(diào)，修改圖紙中不合理和不符合公司實(shí)際生產(chǎn)的內(nèi)容，將船東的意見盡可能體現(xiàn)在圖紙階段，以便減少后期施工階段修改。

因木材綁扎系統(tǒng)貫穿整個(gè)貨艙區(qū)且安裝精度要求較高，設(shè)計(jì)前期應(yīng)及時(shí)組織公司生產(chǎn)部門召開木材綁扎系統(tǒng)技術(shù)交底會(huì)議，討論圖紙的施工工藝精度要求以及木材綁扎立柱及底座的安裝階段和施工流程；明確相關(guān)精度控制部門應(yīng)在分段制作和船臺(tái)合龍階段高度重視施工精度，同時(shí)做好詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。

2 立柱制作

由于送審圖紙由國外設(shè)計(jì)公司承擔(dān)，所以部分材料采用的是國外標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)沒有完全相對(duì)應(yīng)的材料。因此在選用材料時(shí)，對(duì)此類采用國外標(biāo)準(zhǔn)的，使用國內(nèi)相似標(biāo)準(zhǔn)替代，或者對(duì)無法購買的型材采取鋼板加工拼接等方法解決。例如200×200×10的方管，原始的設(shè)計(jì)要求材質(zhì)為LR-AH36，由于國內(nèi)沒有LR認(rèn)可的該材質(zhì)的方管可以采購，為保證設(shè)計(jì)的要求，經(jīng)過與船東和船檢協(xié)調(diào)，最終確定用LR認(rèn)可的AH36鋼板拼接制作該方管。由于采用了諸多類似以上靈活的材料代用措施，保證了立柱制作需要的材料的供應(yīng)，為立柱的制作提供了保障。

3 立柱的安裝

本船木材綁扎系統(tǒng)主要由固定式立柱、活動(dòng)式立柱、活動(dòng)立柱底座及相關(guān)綁扎附件組成。為保證整個(gè)活動(dòng)立柱能夠順利靈活地拉起及倒下，要求同一艙位的活動(dòng)立柱的轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝結(jié)束后，在船長方向應(yīng)保持在同一水平線上。因此為保證精度要求，需要在主船體合龍結(jié)束后再安裝木材綁扎系統(tǒng)。

1)活動(dòng)立柱底座的安裝。為了有準(zhǔn)確的參照基準(zhǔn)，船臺(tái)階段應(yīng)盡量將活動(dòng)立柱底座安裝到位。根據(jù)圖紙尺寸要求定位后，需再次確認(rèn)2個(gè)固定立柱之間的所有活動(dòng)立柱底座的2個(gè)軸孔中心是否在同一水平線上，同時(shí)保證每個(gè)立柱底座在左右舷的位置誤差應(yīng)不大于5 mm。檢驗(yàn)合格后再做定位焊接。此時(shí)需要將活動(dòng)立柱底座的定位基準(zhǔn)在甲板上做好標(biāo)記，立柱底座定位臨時(shí)基準(zhǔn)標(biāo)桿實(shí)物圖如圖1所示，使用圖1中的臨時(shí)基準(zhǔn)標(biāo)桿，以便水下安裝固定立柱時(shí)作為參照基準(zhǔn)。

圖1 立柱底座定位臨時(shí)基準(zhǔn)標(biāo)桿實(shí)物圖

2)固定式立柱的安裝。固定式立柱的定位需要參考活動(dòng)立柱的底座的定位作為基準(zhǔn)，目的是保證活動(dòng)立柱倒下后可以整齊的倚靠在固定立柱上。固定立柱安裝后需盡量保證垂直于基線水平面，且誤差不大于3 mm/m，甲板上焊接坡口等要求按圖紙要求。同時(shí)注意與甲板反面的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)對(duì)位。

3)立柱底座的焊接。焊接時(shí)應(yīng)遵守焊接工藝，盡量減少焊接后造成的變形。焊接結(jié)束后，參照定位標(biāo)桿，再次測(cè)量并記錄完工后各底座的軸孔在同一水平線上存在的偏差，以便后期安裝立柱時(shí)的數(shù)據(jù)查詢。

4)活動(dòng)立柱的安裝。安裝順序從每艙尾部的第一根可折疊的立柱開始，吊裝前須將軸套和軸涂滿油脂，利用碼頭吊機(jī)將立柱緩慢的放入底座內(nèi)，對(duì)正后，將軸插入。然后緩慢的下放，將該立柱倒放在固定立柱上。利用同樣的方法將其他立柱安裝到位，并依次靠尾倒下，檢查所有立柱的狀態(tài)并記錄。

5)立柱安裝后的檢驗(yàn)。檢查底座焊接坡口等是否滿足圖紙要求；立柱跟底座之間的間隙是否達(dá)標(biāo)；2個(gè)固定立柱之間各活動(dòng)支柱立起后，需盡量保證立柱內(nèi)側(cè)在同一平面上，不得出現(xiàn)肉眼可見的左右位置的偏差。立柱立起后檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)示意圖如圖2所示。

圖2 立柱立起后檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)示意圖

4 立柱的功能性試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

1)試驗(yàn)前需檢查每個(gè)活動(dòng)立柱的鉸鏈處是否加滿潤滑油。

2)試驗(yàn)前需準(zhǔn)備的工具。每艙每邊應(yīng)配鋼絲繩滑車2臺(tái)(型號(hào)為A1CS-160，滿足CB/T 3759-1995《鋼索滑車》要求)；每臺(tái)滑車需配卸扣1個(gè)(D3-156)；鋼絲繩1根(直徑16 mm×30 m，安全工作負(fù)荷不低于10 t)；內(nèi)部試驗(yàn)時(shí)需用碼頭吊車配合(向船東交驗(yàn)時(shí)需使用船上的起重機(jī)來操作)。

3)圖3為立柱間鏈條連接示意圖，試驗(yàn)前，將該組2個(gè)固定立柱之間的各活動(dòng)立柱按圖3所示用綁扎鏈連接。

4)首次調(diào)試時(shí)，為避免反復(fù)拆裝立柱，應(yīng)在安裝好一組(1個(gè)貨艙)的活動(dòng)立柱后，先做可倒試驗(yàn)。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)做好記錄，及時(shí)改進(jìn)，為其他艙的立柱試驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)，以便后續(xù)工序優(yōu)化改進(jìn)。

圖3 立柱間鏈條連接示意圖

4.2 試驗(yàn)

1)拉起試驗(yàn)。需在吊車和鋼絲繩滑車的配合下，將活動(dòng)式立柱慢慢拉起，并檢查拉起過程是否流暢，過程中是否存在摩擦卡頓現(xiàn)象，并做好記錄。在立柱完全立起時(shí)，吊車松掉之前，需要將第一根活動(dòng)立柱和固定立柱鏈條扣住并拉緊，同時(shí)為安全起見需配合另外的手拉葫蘆拉緊作為第二道保險(xiǎn)。

2)檢查各立柱立起時(shí)狀態(tài)，以及各立柱之間鏈條的松緊程度，做好數(shù)據(jù)記錄。鏈條的松緊程度利用每段鏈條兩端的3個(gè)加大鏈環(huán)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。保證各立柱立起時(shí)盡量垂直。該階段檢查的要點(diǎn)：①檢查立柱和底座的耳塊限位板的接觸情況，上下2塊限位板的其中1塊和垂直狀態(tài)下立柱是否接觸；②各立柱間鏈條應(yīng)盡可能的處于拉緊狀態(tài)。

3)立柱折疊試驗(yàn)。本船所有活動(dòng)立柱都是倒向船尾方向。首先，利用碼頭吊車，將立柱拉住，再依次松掉活動(dòng)立柱和固定立柱之間的鏈條，以及手拉葫蘆的保險(xiǎn)。然后緩慢下放，檢查整個(gè)倒下過程是否連貫流暢，如存在摩擦嚴(yán)重或卡頓現(xiàn)象，應(yīng)做好記錄，以便之后針對(duì)性調(diào)整。檢查倒下的狀態(tài)，最后一根應(yīng)基本卡在固定立柱的導(dǎo)向板兩側(cè)，如有偏差，需適當(dāng)固定立柱上調(diào)整擱墩墊木的厚度；其余立柱應(yīng)基本整齊地壓靠在前一根立柱上，如有較大的錯(cuò)位，需要視情況矯正立柱，改動(dòng)較大時(shí)應(yīng)與船東溝通協(xié)商解決。在此過程中，檢查每個(gè)活動(dòng)立柱的鉸鏈?zhǔn)欠耢`活，立柱整體是否會(huì)有卡死現(xiàn)象。在用吊車或電動(dòng)絞車放倒、拉起活動(dòng)立柱時(shí)，其過程速度一定要慢，以免造成設(shè)備損壞和人員傷害。按照理論設(shè)計(jì)，整個(gè)拉起過程所用的拉力基本在45 kN左右，如拉力長時(shí)間超過55 kN，應(yīng)馬上停止，檢查是否存在卡死現(xiàn)象。

試驗(yàn)結(jié)束并且通過船東的檢查確認(rèn)后，把各活動(dòng)支柱慢慢放倒，立柱倒下狀態(tài)示意圖如圖4所示。根據(jù)圖4將立柱倒下后的狀態(tài)調(diào)整至最佳，最后將原點(diǎn)焊在立柱上的支撐管調(diào)整到合適的長度后，焊接完畢。

圖4 立柱倒下狀態(tài)示意圖

4)剩余的艙位也按照以上的方法進(jìn)行安裝與調(diào)試，并向船東交驗(yàn)。

5 結(jié)束語

我公司首次建造安裝該型木材綁扎系統(tǒng)的船舶，在該領(lǐng)域缺少設(shè)計(jì)和建造的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在建造過程中根據(jù)船廠現(xiàn)有的設(shè)備條件，結(jié)合在安裝調(diào)試中出現(xiàn)的技術(shù)問題，通過不斷地完善工藝工序的設(shè)計(jì)，克服了各種工藝難題，最終在各部門的共同努力下，將該項(xiàng)目順利地交付船東。在調(diào)試試驗(yàn)過程中，我公司很多設(shè)計(jì)改進(jìn)優(yōu)化得到了船東的贊賞，并且把經(jīng)驗(yàn)推廣到了該船東在其他船廠的項(xiàng)目中。通過該型船的建造，我公司積累了豐富的甲板綁扎設(shè)備的制作安裝及調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，為后期同類項(xiàng)目建造修理提供了充分的借鑒依據(jù)，同時(shí)也提高了公司承接該類型船舶的競爭力。