任志剛,朱金成,叢海軍,王亞斌
(1.中遠(yuǎn)海運(yùn)發(fā)展股份有限公司,上海 200135;2.上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司,上海 200125)
目前甲板機(jī)械安裝都是由機(jī)械本體底座和甲板公共底座對(duì)接并用螺栓進(jìn)行緊固,為了能夠保證甲板機(jī)械安裝水平面的平整度需在兩者之間增加調(diào)整墊片,調(diào)整墊片分為兩種:一種是金屬墊片,另一種為澆筑環(huán)氧樹(shù)脂,振華重工在同款工程船前后兩期項(xiàng)目絞車安裝中分別采用了這兩種方式。
在一期1 100 kN定位絞車安裝座中采用的是墊金屬墊片,因絞車的本體底座與甲板底座接觸的面積比較大,造成兩者之間距離不是絕對(duì)均等,使用金屬墊片需要保證墊片兩邊與兩底座面的貼合度才能保證設(shè)備的平穩(wěn)[1],金屬墊片在使用之前需對(duì)其進(jìn)行預(yù)加工,到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行后期加工,所以在前期必須對(duì)每一塊金屬墊片進(jìn)行機(jī)加工并且留一定的余量后期切割用,這種機(jī)加工的過(guò)程很繁瑣,并且每臺(tái)設(shè)備上需要很多墊片,每處墊片需要2個(gè)平滑表面,工作量很大。除此以外測(cè)量過(guò)程也是個(gè)繁重的工作,首先在使用各個(gè)底座的調(diào)平螺栓調(diào)平后,安裝金屬墊片,為了能保證每處墊片厚度一致,需要在每塊墊片上找分散的4個(gè)~5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量的工具主要是塞尺,超過(guò)10 mm才能達(dá)標(biāo),這樣的測(cè)量對(duì)于1 100 kN大型定位絞車來(lái)說(shuō),需要測(cè)量幾十個(gè)點(diǎn)。
眾所周知,金屬特別是合金鋼的硬度和強(qiáng)度都很高,所以金屬墊片的強(qiáng)度也很高,不易受外界因素的影響而變形,很好地保證了基座的穩(wěn)定性,也更好地完成了力的傳導(dǎo)這一使命。
絞車?yán)媒饘賶|片安裝好后,雖然絞車安裝在艙內(nèi),但絞車的鋼絲繩在收繩過(guò)程中會(huì)帶入很多海水和淤泥進(jìn)入船艙,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將底座淹在海水中,由于金屬墊片的本身屬性,在一些特定環(huán)境下(比如高鹽分,高濕度)很容易生銹,所以后期需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),并且金屬制品在一定時(shí)間后還很容易分子滲透發(fā)生粘連的情況[2],后期保養(yǎng)很重要。
在二期1 100 kN定位絞車安裝座澆筑環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)在正常溫度下就可以進(jìn)行,并且只要設(shè)備前期調(diào)平,不需要考慮接觸面的平整程度,就可以進(jìn)行澆筑,澆筑過(guò)程只需要在現(xiàn)場(chǎng)就可以,不需要事先做任何準(zhǔn)備。
環(huán)氧樹(shù)脂灌注的準(zhǔn)備工作:
1)事先在調(diào)整螺栓上涂抹分離劑;
2)灌注環(huán)氧樹(shù)脂的區(qū)域需保證清潔,沒(méi)有鐵銹、油污、油脂、鐵削及油漆;
3)環(huán)氧樹(shù)脂周圍的鋼板需涂抹分離劑,該鋼板的安裝位置需保證環(huán)氧樹(shù)脂可以輕松灌入槽內(nèi),每?jī)蓧K鋼板之間需要用密封劑密封;
4)在底腳螺栓孔中插入涂抹了隔離劑的橡皮管,防止螺栓孔被環(huán)氧樹(shù)脂堵塞[3](圖1)。
圖1 插入涂抹隔離劑的橡皮管
澆筑過(guò)程步驟:
1)通過(guò)安裝在機(jī)架上的調(diào)節(jié)螺栓將機(jī)架頂起,要求機(jī)架底面與船體底座的距離大約為35 mm(圖1);
2)在各個(gè)底腳附近各設(shè)置一圈鋼板(類似水槽),將環(huán)氧樹(shù)脂灌入槽內(nèi)(圖2);
圖2 將環(huán)氧樹(shù)脂灌入槽內(nèi)
3)安裝壓緊螺栓,壓緊螺栓需要的預(yù)緊力矩要求不大于正常力矩的80%。
2.2.1 液態(tài)流動(dòng)性好,貼合更好
由于環(huán)氧樹(shù)脂在澆筑初期處于液體狀態(tài),可以更好地貼合在機(jī)械設(shè)備和甲板底座結(jié)合處,并且不需要車間在前期對(duì)墊片進(jìn)行任何處理,只需要在現(xiàn)場(chǎng)用調(diào)節(jié)螺栓調(diào)平后澆筑就可以,待其干燥后就完成了。
2.2.2 摩擦系數(shù)大
因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂可以做到 100%貼合甲板底座上表面和甲板機(jī)械下表面,接觸面積大,摩擦系數(shù)高,不容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),并且由于其本身的屬性,有一定的粘黏效果。
2.2.3 重量輕、抗壓強(qiáng)
環(huán)氧樹(shù)脂是一種有機(jī)化合物,它不同于金屬制品密度那么高,所以它相對(duì)于金屬墊片比較輕,可以很好地減輕設(shè)備的重量,對(duì)于各方面來(lái)說(shuō)都是有益的。并且環(huán)氧樹(shù)脂有很強(qiáng)的抗壓性。
2.2.4 后期維護(hù)
環(huán)氧樹(shù)脂不易腐蝕,抗壓性強(qiáng),無(wú)需維護(hù),后期維護(hù)成本低。
金屬墊片這種墊片方法已經(jīng)有幾十年的使用歷史,各方面的制作和安裝工藝都已成熟,由于此墊片是鋼制的,所以它受外界(溫度、濕度、應(yīng)力)的影響不大;澆筑環(huán)氧樹(shù)脂方法流行時(shí)間不久,由于環(huán)氧樹(shù)脂的粘度較低并且表面張力很小,因而在澆注時(shí)可以比較輕易地注入澆注框內(nèi),環(huán)氧樹(shù)脂在澆筑時(shí)期是處于液體狀態(tài),它的流動(dòng)性可以很好地嚙合甲板機(jī)械設(shè)備上下表面不平整的部位,從而起到很好的調(diào)平效果[4],這也就能夠省掉金屬墊片需要前期接觸表面加工的麻煩。
就目前我國(guó)船舶甲板機(jī)械而言,在安裝過(guò)程中很多船東還會(huì)選擇使用金屬墊片,在他們看來(lái)金屬墊片不管是在材料性能還是后期使用中都可以提供更穩(wěn)定的受力效果,環(huán)氧樹(shù)脂是一種新興材料,目前并沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)證這種技術(shù)擁有甲板機(jī)械受力過(guò)程中所能達(dá)到甚至超過(guò)金屬墊片的能力,可以理解的是船舶在作業(yè)時(shí)確實(shí)并不能承擔(dān)這種未知的風(fēng)險(xiǎn),所以環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用并不是很廣泛,但是任何新事物都是需要時(shí)間來(lái)驗(yàn)證它的優(yōu)勢(shì),一旦環(huán)氧樹(shù)脂被接受并讓用戶了解到它的優(yōu)勢(shì),再加上科技的發(fā)展,在墊片領(lǐng)域環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)逐步替代金屬墊片,并且經(jīng)過(guò)后期的改進(jìn)優(yōu)化,環(huán)氧樹(shù)脂墊片只會(huì)越來(lái)越好。
經(jīng)過(guò)同一項(xiàng)目不同實(shí)施方法的對(duì)比,可以了解這兩種材料的墊片各自的基本屬性和優(yōu)缺點(diǎn),金屬墊片在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用之后已經(jīng)被很多用戶所接受,雖然金屬墊片也存在著一些缺陷,當(dāng)它先入為主,當(dāng)時(shí)還沒(méi)有更好的替代品。
澆筑環(huán)氧樹(shù)脂墊塊剛使用不久,還沒(méi)被使用者充分了解,但隨著時(shí)代發(fā)展,技術(shù)也在不斷發(fā)展更新,環(huán)氧樹(shù)脂這一新時(shí)代的衍生品擁的優(yōu)點(diǎn)是金屬墊片無(wú)法比擬的,其便捷性可以省去很多工作量。它的輕便性、貼合性也是金屬墊片所不能達(dá)到的,目前它被使用者逐漸地了解、接受和使用,隨著后繼相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的完善和樹(shù)脂材料特性本身的升級(jí),相信在不久的將來(lái)環(huán)氧樹(shù)脂墊片能凸顯它的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越被使用者接受。
隨著科技的發(fā)展,在機(jī)械設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域探索更多新材料和新技術(shù),只有不停地探索、不斷的前進(jìn)才能推動(dòng)甲板機(jī)械設(shè)備更好地向前發(fā)展。