大型浮船塢水上加寬改裝技術研究

張 平

（大連中遠海運重工有限公司，遼寧大連 116113）

0 引言

隨著世界深海油田逐漸被開發，國際市場對于30萬噸級以上浮式生產儲油裝置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）船及超大型油船的需求量不斷增加，大連中遠海運重工有限公司（以下簡稱“公司”）原有30萬噸級浮船塢已經不能滿足超大型船舶進塢需要，急需對現有浮船塢進行加寬改造。正常情況下需要進旱塢進行改造加寬，但由于租賃旱塢、拖航成本太高，并且周期較長，影響公司正常年度生產計劃，所以最實際且最經濟的方式就在其水上漂浮狀態下進行加寬改造。因此，設計一種科學、合理、安全的大型浮船塢水上加寬改造方法是必要的[1-3]。

1 浮船塢水上加寬改造程序

1.1 工程范圍

本次工程僅對浮船塢水上部分進行加寬改造（整體寬度增加10 m），主體長度不變。改造前后寬度方向橫剖面視圖對比如圖1所示。

1.2 具體實施方案

本方案設計浮船塢寬度左右各增加5 m，由于在漂浮狀態下施工，考慮到浮船塢自身吃水的限制，左右兩側外加新浮箱的形狀只能設計成梯形，長度與原浮船塢長度一致（320 m）。為了焊接方便，需要保證新浮箱結構處于水面上方，因為水下焊接難度太大。浮船塢水上加寬改造方法見下文。

第一步：左右兩側外加新浮箱分段制作完畢后，利用海吊將其運至浮船塢兩側并焊接在指定位置，然后將浮船塢錨鏈從塢墻上拆下，重新固定在新浮箱上，防止浮船塢在施工過程中漂走（見圖2）。

第二步：在塢墻兩側焊接防傾倒三角支撐，防止塢墻整體頂升和橫向移動時產生傾倒的危險（見圖3）；同時在塢墻底部開設滑道孔，并焊接滑移支撐加強工裝，將浮船塢塢墻上的塢吊主體結構和吊臂全部封固在塢墻上（見圖4）；在浮船塢浮箱甲板上焊接滑移軌道。上述工作是為了塢墻整體橫移做準備。

圖3 防傾倒工裝

圖4 吊車封固圖

第三步：將塢墻整體沿浮箱甲板割開，使用多臺液壓千斤頂將320 m塢墻（自重5 500 t）整體頂升起來（見圖5），然后布置滾動小車（見圖6），將小車與滑移支撐加強工裝進行固定，完畢后再操作千斤頂將塢墻回落到浮箱甲板上方，使滾輪小車承受整個塢墻重量。

第四步：將水平頂推系統安裝塢墻上，然后使用水平頂推液壓裝置將塢墻整體推移5 m到指定的安裝位置（見圖7），然后再用液壓千斤頂將塢墻整體頂升起來，撤出滾輪小車（見圖8），而后降低液壓千斤頂高度使塢墻整體回落到浮箱甲板上，進行封固焊接。左右塢墻操作方式相同。

圖5 塢墻頂升示意圖

圖6 滾輪小車安裝示意圖

圖7 塢墻橫移示意圖

圖8 滾輪小車拆除示意圖

第五步：兩側塢墻全部焊接完成后，將所有管線與電纜系統重新連接，對改造后浮船塢進行相關系統調試試驗及沉浮試驗，所有試驗合格后交付船級社進行審核取證。由此，整體工程改造完畢。

2 塢墻整體橫移：滾輪小車和頂推、頂升點的安全設計方案

2.1 滾輪小車應用設計

總計此次塢墻橫移布置28條移動軌道，軌道長度12 m，每個移動點安置8套OT型50 t滾輪小車，承載力400 t（1 t ≈ 9 800 N），總承載力11 200 t，2.0倍安全系數。

2.2 頂推力應用設計

滾輪小車滾動摩擦系數為S×0.05=2×0.05=0.1（含2倍安全系數），理論牽引力F=5 500×0.1=550(t)，每個頂推點需求頂推力為F÷n=550÷28=19.6(t)。

28個頂推點，每個頂推點采用50 t雙作用油缸，50 t＞19.6 t，滿足使用要求。

2.3 頂升力應用設計

20組頂升點，每個頂升點采用2個D30015ZY雙作用油缸，總承載力12 000 t，2.2倍安全系數。

3 優點

1）新加浮箱采用梯形結構設計，降低改造施工難度，并且無需對原有塢坑進行改造擴建。

2）整體加寬改造工程在水上完成，大幅度降低改造成本。

3）320 m塢墻整體進行頂升和橫向移動，在國內乃至世界上也屬于首次。

4 結束語

此種水上浮船塢加寬改造方法開創了新的技術先河，適用于中國現有的各類型浮船塢水上加寬改造工程。此項浮船塢整體加寬改造方法在國內史無前例，突破了原有浮船塢加寬只能在旱塢內施工的技術瓶頸，節省了大量的人力、物力，在縮短改裝周期的同時也達到降本增效的目的，也為公司后續承接海工產品奠定了堅實的基礎。