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        極地重載甲板運(yùn)輸船防冰凍設(shè)計(jì)

        2019-06-06 02:53:38萬小三潘雪連邢國兵
        廣船科技 2019年1期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        萬小三 潘雪連 邢國兵

        (廣船國際技術(shù)中心)

        0 引言

        極地重載甲板運(yùn)輸船是一艘約28,500載重噸,雙槳、柴油機(jī)-電力推進(jìn)的運(yùn)輸船,服務(wù)于開發(fā)俄羅斯北冰洋沿岸的YamalLNG大型油氣田項(xiàng)目,主要用來運(yùn)輸LNG大型設(shè)備模塊,具有DNV船級(jí)社的PC-3入級(jí)符號(hào)(PC-3為全年在第二年厚冰含可能多年冰條件下工作)和俄羅斯最高冰級(jí)符號(hào)Arc7,要求船舶及設(shè)備的設(shè)計(jì)需滿足+35℃至-50℃的環(huán)境溫度條件。而電伴熱系統(tǒng)是船舶在極地環(huán)境下保證設(shè)備及部分功能正常運(yùn)行的重要手段之一,故了解和掌握電伴熱的設(shè)計(jì)、工藝及施工等,為我司今后建造該類船舶儲(chǔ)備不可或缺的知識(shí)和技能。

        由于我司第一次承接極地船舶,因其特殊性,我們的設(shè)計(jì)和建造經(jīng)驗(yàn)幾乎為零,且當(dāng)前國內(nèi)外具有極地船建造經(jīng)驗(yàn)的船廠及設(shè)計(jì)公司也不多,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多多研究、學(xué)習(xí)各個(gè)可借鑒的方案及經(jīng)驗(yàn)。本船由芬蘭的設(shè)計(jì)公司AKER負(fù)責(zé)基本設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì),進(jìn)行學(xué)習(xí)消化設(shè)計(jì)公司提供的相關(guān)防冰凍圖紙、,并結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求,最終完成了所有防冰凍的工程。

        1 各設(shè)施防冰凍措施介紹和分析

        防冰凍措施主要通過電伴熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),現(xiàn)對(duì)極地重載甲板運(yùn)輸船的幾類電伴熱系統(tǒng)進(jìn)行介紹和分析。

        1.1 鋼質(zhì)門電伴熱帶

        通過芬蘭設(shè)計(jì)公司AKER了解到鋼質(zhì)門的防冰凍是在門框上伴加熱電纜。與鋼質(zhì)門廠家共同探討和研究分析,普通鋼質(zhì)門的鎖緊裝置插入門框,要在門框上伴加熱電纜并加保護(hù)罩是不夠空間的,且會(huì)影響到門的正常使用,處理此問題需將鎖緊裝置做相應(yīng)修改,留出加熱電纜及保護(hù)罩空間,且該保護(hù)罩可拆,以便現(xiàn)場安裝加熱電纜及后期維修;在保護(hù)罩一端開出線孔,并用西卡膠密封;在出線處附近安裝接線盒。最終方案見圖1。

        圖1 普通鋼質(zhì)門與帶加熱框鋼質(zhì)門對(duì)比

        圖2 鋼質(zhì)門電伴熱

        圖3 推薦的加熱板節(jié)點(diǎn)

        圖4 優(yōu)化后的電加熱板節(jié)點(diǎn)

        1.2 逃生通道的電伴熱板

        防冰凍最大的工程是逃生通道的電伴熱,根據(jù)設(shè)計(jì)公司及廠家推薦船舶行業(yè)現(xiàn)有的電伴熱板節(jié)點(diǎn)(見圖3),綜合實(shí)際情況及船東意見,存在以下問題:電伴熱板里使用巖棉,整個(gè)結(jié)構(gòu)不密封,總高45mm,如果甲板不平、積水,踩在電伴熱板上會(huì)晃動(dòng)、電伴熱里的巖棉浸水損壞;電伴熱板兩邊采用若干個(gè)固定碼,導(dǎo)致并排的兩個(gè)電伴熱板之間間距過大,會(huì)有絆腳可能;較大規(guī)格的電伴熱板,強(qiáng)度不夠,但如做成多個(gè)的小板,需更多的設(shè)備隨機(jī)電纜及接線盒。為了解決上述問題,最終優(yōu)化方案見圖4。

        (1)將原電伴熱板的墊板取消,用角鋼制作座架(座架高度可根據(jù)實(shí)際情況定約60-120mm),解決了甲板不平、積水、板間距大等產(chǎn)生的問題;

        (2)取消支撐螺柱,在電伴熱板結(jié)構(gòu)內(nèi)增加加強(qiáng)筋,增加強(qiáng)度;

        (3)電伴熱板的設(shè)備隨機(jī)加熱電纜需要做保護(hù)罩,為了更精確,該保護(hù)罩待電伴熱板安裝完成后現(xiàn)場量取尺寸后制作;可考慮用耐低溫的電纜管走線。極地船使用保護(hù)罩,見圖5。

        登艇平臺(tái)的電伴熱方式基本與此相同,但其不用加熱板座架,而在平臺(tái)上開流水孔,以防積水。

        1.3 消防栓、透氣頭及室外疏排水管電伴熱安裝

        對(duì)于消防栓的電伴熱,根據(jù)船東意見及廠家溝通商定,最終使用了以下兩種方案,分別用在該項(xiàng)目的兩條船上。方案一,在消防栓上纏繞加熱電纜后直接用不銹鋼扎帶緊固即可;該方案簡單,操作方便,省材料,但不美觀,加熱電纜使用壽命短。方案二,在消防栓上纏繞加熱電纜后,用福樂斯包裹,然后在其表面加一層不銹鋼鋼絲網(wǎng)及鋁箔,再用不銹鋼扎帶緊固。該方案較方案一,施工較復(fù)雜,但美觀,加熱電纜使用壽命長。具體安裝節(jié)點(diǎn)見圖6。

        透氣頭、室外排水管、CCTV電源線的電伴熱,做法與消防栓的基本相同,見圖7。

        1.4 室外水龍帶箱電伴熱安裝

        室外水龍帶箱電伴熱是在箱體內(nèi)鋪設(shè)加熱電纜,用不銹鋼格柵網(wǎng)緊固,安裝詳見圖8。

        圖5 電伴熱板含加熱電纜保護(hù)罩

        圖6 消防栓電伴熱安裝節(jié)點(diǎn)

        圖7 透氣頭及室外排水管電伴熱

        圖9 AKER推薦的救生圈電伴熱

        圖10 優(yōu)化后救生圈的電伴熱

        1.5 救生圈電伴熱安裝

        根據(jù)芬蘭設(shè)計(jì)公司AKER及廠家推薦方案:在常規(guī)的救生圈及架上覆蓋一個(gè)鋪設(shè)加熱電纜的帆布罩來實(shí)現(xiàn)救生圈的防冰凍,但要求救生圈能迅速及時(shí)的取出使用,而電伴熱帆布罩較重,較難打開。最終優(yōu)化方案將救生圈座架改為4面箱體式,加熱電纜鋪設(shè)在箱體式座架的背后擋板,其加熱電纜安裝固定方式與水龍帶箱基本一樣,再在救生圈及座架表面覆蓋一層防水帆布(無加熱電纜),見圖10。

        1.6 救生筏電伴熱

        救生筏的電伴熱是在救生筏箱體內(nèi)鋪設(shè)電熱毯,由溫度控制器自動(dòng)控制整個(gè)救生筏箱體的溫度,當(dāng)溫度達(dá)到最高溫度后自動(dòng)停止加熱,電熱毯電源通過類似靜水壓力釋放器來實(shí)現(xiàn)切斷,當(dāng)該釋放器遇水后,加熱電纜的接頭自動(dòng)斷開,確保救生筏的正常使用。見圖11。

        1.7 室外斜梯踏步及扶手電伴熱安裝

        室外梯踏步電伴熱是在室外梯踏步的下面焊接螺柱,然后繞加熱電纜,貼鋁箔紙固定,再加一層25mm厚的福樂斯,最后用不銹鋼鐵皮封閉。

        室外斜梯扶手的電伴熱是在扶手管里面鋪設(shè)加熱電纜,進(jìn)出線口一般設(shè)在扶手管的底部位置,出線口用M20格蘭頭緊固及密封。見圖12。

        室外欄桿、風(fēng)暴扶手、登艇平臺(tái)扶手的電伴熱做法與室外斜梯扶手的基本相同。

        圖8 水龍帶箱電伴熱安裝節(jié)點(diǎn)

        圖11 救生筏電伴熱

        圖12 室外斜梯及扶手電伴熱

        2 結(jié)束語

        電伴熱作為極地船防冰凍的重要措施之一,通過本文對(duì)極地重載甲板運(yùn)輸船電伴熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的逐項(xiàng)介紹分析,積累了一定的防冰凍經(jīng)驗(yàn),但各個(gè)電伴熱方式都還有待進(jìn)一步優(yōu)化完善,盡可能做到施工操作便捷,省時(shí)省料,效果良好。希望本文能為后續(xù)極地船舶的設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。

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