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、調整墊塊、最終落位等關鍵技術問題，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。經實船建造驗證，工藝正確可行，適合在同類型產品上推廣。

關鍵詞：瀝青船；獨立貨罐；隔熱墊塊

中圖分類號：U671 文獻標識碼：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，不會因為隔離不當導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用廣泛。

獨立貨罐結構符合鋼制海船入級規范要求，焊接和密性試驗參照深艙進行檢驗，獨立貨罐與船體結構不直接相連，由設置在船底結構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。獨立貨罐的安裝質量是瀝青船質量控制的重點內容。如安裝不當，很可能會導致貨罐破裂、瀝青泄漏，造成巨大經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，根據船廠生產設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鍵技術。

1 獨立貨罐概要

13000噸瀝青船總長145m，型寬22.6m，型深11.8m，設計吃水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墊塊組布置在舷側內縱壁上。該布置是經過有限元計算得出。

2 獨立貨罐安裝工藝要點

2.1 安裝、落位方案選擇

對目前國內建造的瀝青船獨立貨罐的安裝方式進行調研發現主要有兩種方案。

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，所需測量的數據也較為繁瑣且需要非常精確，但是作業面能夠大幅鋪開，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。

根據落位方式不同又分為龍門吊落位及千斤頂落位兩種方式。考慮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量，大幅降低落位前期準備工作。

2.2 墊塊布置

經有限元計算分析，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墊塊組布置在舷側內縱壁上。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，并標出按圖紙需要焊接底座位的數值。

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

（3）按照測量數據，定位點焊底部防橫搖支撐座、焊前測量后焊接舷側支撐座。

（4）在船體貨艙內外板骨架上設置12個臨時支撐座和12個50t千斤頂，在T肋面板上設置擺放好千斤頂和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，繼續起吊進艙，初定位，用T肋面板上臨時支撐座支撐穩定后松鉤。用50t千斤頂調整四角水平（必要時增加一機動千斤頂）。調緊所有的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庫存結構鋼管制作，高度120mm，配兩塊楔形鋼墊塊調整高度。

（4）吊裝時必須按照圖紙設計要求安裝到位，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，罐體與主結構有一定的偏移量，防磨墊塊與罐體結構一致）。

（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，使墊塊之間充分貼合。

（1）安裝所具備的環境條件：①光線充足；②測量工具準備充分，并且在檢驗有效期內；③測量工人經驗豐富，能準確的測量數據。

（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，量取的數據必須是最短距離。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致測量數據的不統一。（最好在夜間和無人工作狀態下進行）

（3）數據處理。對所測得的數據進行分析，得出一個基本數值，然后根據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，此時應根據數值銑斜墊塊。

（4）墊塊的加工。準備各種厚度的墊塊，并按圖紙加工五面，留出一面不加工，根據得出的數據進行加工，對每塊加工好的墊塊必須做好標記，可按照區域進行加工，統一保管，加工完成后涂防銹油，每塊墊塊加工后應復合尺寸，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按基本數值加工兩塊試驗塊，試驗件的厚度按基本數值上下各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，接觸墊塊的塊數必須在70%以上。

3 結束語

本文結合船廠實際，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、調整墊塊、最終落位等關鍵技術問題，使用龍門吊及千斤頂相結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。經實船建造驗證，正確可行，適合在同類型產品上推廣。

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