黃昌妙　孫德一

摘 要：25.8 m拖輪首尾各安裝一臺全回轉舵槳機，較傳統(tǒng)的僅尾部安裝舵槳機拖輪具有回轉半徑小、推力大等優(yōu)勢。受船舶線型、安裝要求、浮船塢能力等條件約束，舵槳機的安裝成為建造中的一個難點。本文詳細介紹了該類型拖輪舵槳機安裝工藝方案，以供同行們參考借鑒。

關鍵詞：拖輪；全回轉舵槳機；安裝工藝

中圖分類號：U664.36 文獻標識碼：A

The Research and Application of Installation Technology of 25.8 m C.P. Propeller Tug

HUANG Changmiao， SUN Deyi

（ Guangdong Bonny Fair Heavy Industry Ltd. Guangzhou 511258 ）

Abstract： 25.8 m tug， which rudder propellers are positioned at bow and stern of the hull each， presents the advantage of small radius of gyration and large thrust when compared with traditional tug， which rudder propeller is installed only at aft. The installation of the rudder propeller has become a complex and difficult “problem” because of the ship line， installation requirement， and the ability of floating dock etc. This paper introduces rudder propeller installation process for this kind of tug in detail， in order to provide reference for the construction of the similar tug.

Key words： Tug； Rudder propeller； Installation process

1 引言

25.8 m全回轉拖輪是由意大利知名船舶設計公司SPEC設計，由我司進行建造。該拖輪顛覆了將兩個舵槳機都安裝在船尾的傳統(tǒng)，是全球首艘采用新設計理念建造的首尾各帶一臺全回轉舵槳機的拖輪。

該輪總長25.75 m、型寬13 m、型深5.1m、設計吃水3.2 m、設計拖力55 t，具有回轉半徑小、側推力大等特點，對操作空間受限制的港口和航道，能發(fā)揮其獨有的優(yōu)勢。

2 安裝難點

（1）重量大、高度高

該船采用一體式舵槳機，長3.25 m、寬3.07 m、高5.275 m、重量25 t。安裝時必須由下而上安裝，且要有足夠高的空間操作，即從船舶底部舵槳圍井孔向上拉進機艙安裝，對起重設備、吊裝方案等要求較高，安裝較為困難。

（2）施工空間受限

因該船底部線型復雜，左、中、右各有一塊呆木突出外底板，船舶布墩高度較高，且受廠區(qū)浮船塢下潛深度（下潛深度極限12.1 m）影響，船舶布墩高度不得超過3.16 m。經(jīng)計算，當布墩高度為3.16 m時，首尾船底板距地面高度約為4.217 m<舵槳機高度5.275 m，故舵槳機無法直接移至舵槳圍井下方，須將舵槳機傾斜拉進艙內，然后再調整安裝角度，操作難度較大。

（3）安裝角度要求高

該船主機軸線與船體中心線成45°夾角，舵槳機進艙后萬向軸須對準主機軸線中心，故舵槳機進艙后仍需旋轉45°。受空間和設備重量的影響，該工作僅能靠人力拉葫蘆來完成，移動較為困難。

（4）焊接量大，變形大

因舵槳機面板與舵槳圍井座面板連接采用焊接方式，而非螺栓連接，存在板厚、坡口大、施工空間小等客觀實際，焊接量大，焊縫變形、焊接質量較難控制。

（5）輔助吊碼多，施工量大

舵槳機在進艙和安裝定位時，因無法采用吊機，只能依靠吊碼、手拉葫蘆人工拉移、調節(jié)，因此需要安裝大量的輔助吊碼配合進艙安裝，存在大量的焊接、切割拆除、打磨補涂等工作，施工成本較高。

3 安裝工藝研究

3.1吊裝狀態(tài)模擬分析

根據(jù)確定的船舶布置高度（外底板距地面3.16 m），采用計算機模型進行吊裝模擬（見圖1）。針對吊裝過程中所需使用的吊碼等工裝材料進行梳理，并對工裝進行優(yōu)化研究，同時向現(xiàn)場起重操作人員進行工藝技術交底，明確吊裝過程及注意事項。

3.2吊裝輔助工裝設計

在進行吊裝狀態(tài)模擬分析過程中發(fā)現(xiàn)，為保障作業(yè)安全、高效，舵槳機吊裝時需采用以下工裝進行配合吊裝：

（1）移動托架工裝

由于該船首尾各一臺全回轉舵槳機，單機重約25 t，高約5.275 m，船舶基線距船底高度設置為3.10 m，舵槳機從船底向上吊裝進艙。為配合舵槳機吊裝，需設計舵槳機吊裝工裝（該工裝可重復使用），具體見圖2。

（2）無碼吊裝夾具工裝

在舵槳機吊裝過程中，受吊裝高度等因素影響，需借助葫蘆反復旋轉舵槳機，移動舵槳機進機艙。在吊裝過程中需不斷更換葫蘆掛設吊點，故艙內需安裝較多吊碼，且吊碼安裝位置需根據(jù)吊裝實際情況確定，在吊裝過程中將極大影響吊裝效率。吊裝完成后，吊碼的拆除切割、打磨工作量極大，結合船體結構形式研究設計夾具式吊裝工裝配合現(xiàn)場吊裝，避免后續(xù)吊碼拆除的切割、打磨作業(yè)，降低生產(chǎn)成本，具體見圖3。

4 安裝過程

4.1 安裝前準備工作

（1）按照舵槳機座安裝定位工藝要求，安裝定位好舵槳機座，并完成焊接作業(yè)；

（2）完成軸舵系拉線報驗工作，并將測量數(shù)據(jù)做好記錄；

（3）在舵機艙首、尾部船體外板上分別安裝4個臨時吊碼（外板無法安裝夾具工裝），配合舵槳機斜拉進艙；

（4）按設備編碼，將首、尾舵槳機區(qū)分清楚，并做好首、尾標記，避免首、尾安裝錯誤；

（5）在船臺上劃出船體中心線、軸系中心線，并在舵槳機與中間軸聯(lián)節(jié)處做好標記，避免舵槳機安裝方向錯誤。

4.2 安裝工藝過程

先將舵槳機翻身放置于移動托架工裝上（注意將舵槳機傾斜至55°），并安裝固定葫蘆，將工裝移至舵槳圍井下方，采用艙內已掛設好的葫蘆及夾具工裝將舵槳機斜拉進艙，具體吊裝流程如下：

（1）將全回轉舵槳機放置于移動工裝上，受船體線型影響，吊機無法直接將工裝移至船底下，采用“坦克”小車將負載舵槳機的工裝托架移至船舶舵槳圍井下方（見圖4）；

（2）舵槳機移動到舵槳圍井座下方后，采用船體外板上、機艙內掛設好的葫蘆將舵槳機緩慢抬升，脫離移動工裝。

繼續(xù)抬升舵槳機，當艙內吊點完全受力后，松掉外板吊點處葫蘆。此過程需注意緩慢提升舵槳機，避免舵槳機下端與地面碰撞，如此反復操作，直至將舵槳機完全提升成垂直狀態(tài)，并拉設進機艙內（見圖5）；

（3）采用艙內葫蘆繼續(xù)拉升舵槳機，同時根據(jù)舵槳安裝角度（與船臺中心線呈45°），采用掛設好的葫蘆將舵槳機調整至安裝位置（見圖6），并做好固定措施。

5 安裝精度要求

（1）軸系中心線與理論軸系中心線偏差：左右±3 mm、上下±5 mm；

（2）舵槳中心線與船體中心線的相對偏離值≤3 mm。

6 安裝焊前精定位

（1）復查艙內拉線標桿位置及標桿高度等數(shù)據(jù)，重新拉設鋼絲、安裝校中指示器工裝；

（2）調整舵槳機中間法蘭盤與軸線一致，并在舵槳圍井面板、主船體結構上做好洋沖標記；

（3）復測軸舵系數(shù)據(jù)，并做好記錄；

（4）將自測數(shù)據(jù)重新報驗船東、船檢，并對裝配焊前坡口等打磨情況進行報驗。

7 焊接工藝要求

（1）舵槳機上端法蘭面板開半U型40 mm的坡口，面板厚度為50 mm，圍井基座內徑為φ2 406 mm，圍井筒體壁厚25 mm，舵槳機法蘭面板與圍井筒體焊接間隙為3 mm（見圖7）；

（2）焊接前，坡口內應進行打磨除銹、除油；

（3）舵槳機與筒體連接采用雙面角焊，焊角高度為14 mm，加強板需與圍井座加強板對正；

（4）舵槳機下端底板與船舶外板采用對接焊，舵槳機下端封板采用M12×30不銹鋼螺栓連接；

（5）舵槳機焊接變形控制措施：先焊對接縫，再焊角焊縫。應采用多層多道焊，每一層焊接完畢后，再進行下一層焊接，每層焊縫的厚度應≤5 mm，層間溫度應≤150 ℃，應有雙數(shù)焊工對稱施焊；

（6）焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控測量，具體見表1。

安裝焊接完畢后，應進行自互檢，并對缺陷位置進行返修；返修完畢后應進行UT檢查。

8 安裝效果分析

從現(xiàn)場舵槳機吊裝情況來看，第一臺舵槳機吊裝用時約6 h，第二臺僅4 h就完成吊裝到位。在舵槳機焊接過程中，現(xiàn)場采用雙數(shù)焊工（2人），嚴格按焊接工藝及焊接順序進行施焊，焊接主管進行焊接監(jiān)控，鉗工對相關數(shù)據(jù)進行測量，精度數(shù)據(jù)滿足舵槳機安裝精度要求，前后精度數(shù)據(jù)對比見表1。

9 結束語

本文主要論述了全球首艘采用首、尾布置全回轉舵槳機的拖輪的舵槳機吊裝及焊接工藝。作為我司小虎島基地的首制拖輪，也是第一次嘗試該種形式的安裝工藝。從施工過程及效果來看，安裝精度和焊接過程都較為順利，船東和船檢也給予了高度的評價。

通過設計無碼吊裝工裝和托架移位工裝，大大縮短了舵槳機吊裝作業(yè)時間，提高吊裝效率，減少吊碼安裝、動能等費用，為后續(xù)船的建造奠定了良好的基礎。文章大部分內容是現(xiàn)場施工過程中總結出來的經(jīng)驗，工裝工具也經(jīng)過實踐，可供同類工程參考。

參考文獻

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