摘? 要:焊接式舵槳,通常在舵槳安裝位置上方?jīng)]有吊裝艙口,因此需要將舵槳自下而上進(jìn)行安裝,這種安裝方式將增加舵槳吊裝及安裝前存放的難度,但此類舵槳優(yōu)勢在于設(shè)備將由廠家完成組裝,船廠可直接進(jìn)行安裝焊接,從而提高安裝效率。焊接式全回轉(zhuǎn)舵槳以其特有的結(jié)構(gòu)型式,決定了在安裝過程中需要充分考慮影響因素,合理規(guī)劃施工工序,才能保證舵槳順利安裝。該文將以某船焊接式舵槳安裝為例,對(duì)此類舵槳安裝過程的注意事項(xiàng)進(jìn)行簡要介紹,為類似工程提供參考。
關(guān)鍵詞:焊接式全回轉(zhuǎn)舵槳? 拉線定位? 精度控制
中圖分類號(hào):U671? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1672-3791(2019)04(b)-0070-02
全回轉(zhuǎn)舵槳在拖輪建造中通常有兩種型式可供選擇,一是法蘭固定式舵槳,即通過設(shè)備底座法蘭與船體結(jié)構(gòu)底座法蘭配對(duì)固定的舵槳;二是焊接式舵槳,即需要將設(shè)備本體底座直接焊接于船體舵槳座圍板結(jié)構(gòu)內(nèi)的舵槳。
兩種舵槳安裝特點(diǎn)各不相同,其中法蘭固定式舵槳對(duì)船體結(jié)構(gòu)底座法蘭精度要求較高,但其通過舵槳艙甲板平置式艙口自上而下的安裝方式,降低了吊裝難度。焊接式舵槳,通常在舵槳安裝位置上方?jīng)]有吊裝艙口,這種安裝方式將增加舵槳吊裝及安裝前存放的難度,但此類舵槳優(yōu)勢在于設(shè)備將由廠家完成組裝,從而提高安裝效率。
該文將以某4000馬力全回轉(zhuǎn)拖輪所采用的焊接式舵槳為例,對(duì)焊接式舵槳安裝要點(diǎn)進(jìn)行簡要介紹,為后續(xù)類似工程提供參考。
1? 舵槳安裝方案確定
舵槳導(dǎo)流罩直徑約為2.7m,垂直高度約為5m,舵槳重約20t。
由于舵槳座圍板最低點(diǎn)距離基線不足2.8m,同時(shí)綜合考慮船舶型線特點(diǎn)與塢墩、鋼性支撐強(qiáng)度,確定基線位于地面以上1m,即實(shí)際地面距離舵槳座圍板最低點(diǎn)的高度約為3.8m,小于舵槳的垂直高度,因此無法在尾部分段合攏后,將舵槳運(yùn)送到舵槳座圍板下方。
根據(jù)以上情況,經(jīng)討論最終確定將舵槳提前放置于船體安裝位置下方的方案,具體要求如下:一是合理做好場地規(guī)劃,提前確定船體合攏區(qū)域,并在舵槳安裝位置處進(jìn)行了低于地面一定深度的土建工程,用于提前將舵槳放置于安裝位置下方。二是制作由工字鋼和圓管組成的工裝用于支撐舵槳,其中圓管用于底部支撐和縱向支撐,工字鋼主要用于工裝上平面與舵槳本體肘板接觸部位,保證舵槳垂直放置,便于后期吊裝。
2? 舵槳座圍板制作的相關(guān)要求
由于舵槳本體底座直徑為2800mm,為保證舵槳能夠順利吊裝進(jìn)舵槳座圍板內(nèi),確定圍板結(jié)構(gòu)內(nèi)徑理論凈尺寸為2808mm。
為保證舵槳座圍板結(jié)構(gòu)的橢圓度及內(nèi)徑尺寸,在制作過程中應(yīng)采取如下方式控制精度。
一是核對(duì)組成舵槳座圍板的4塊數(shù)控下料鋼板尺寸是否準(zhǔn)確,確認(rèn)無誤后,就可以分別對(duì)4塊鋼板零件滾彎加工。
二是舵槳座圍板必須在固定的剛性平臺(tái)制作,并在平臺(tái)勘劃出檢驗(yàn)線,便于組對(duì)及控制焊接變形。
三是在組對(duì)過程中,在直徑方向加入2mm的焊接收縮量,并在圍板結(jié)構(gòu)內(nèi)部上下口處做兩道環(huán)形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),用于控制焊接變形。
四是圍板結(jié)構(gòu)要保證制作后的內(nèi)徑最終偏差為1~3mm的正偏差,橢圓度偏差不大于3mm。
3? 拉線定位及舵槳座圍板安裝精度控制
為保證舵槳座圍板安裝精度,通常采用拉線法對(duì)圍板結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝定位及檢驗(yàn),拉線法是根據(jù)《主機(jī)、軸系、舵槳拉線工藝要求》和《軸系布置圖》等資料,通過在船艙內(nèi)水平拉線與縱向拉線構(gòu)成的十字交叉點(diǎn),用于確定舵槳座圍板安裝處的中心位置。由于拉線是通過0.7mm細(xì)鋼絲將各定位點(diǎn)相連接構(gòu)成的,因此定位點(diǎn)的準(zhǔn)確性將直接影響舵槳安裝精度,因此為提高精度控制,應(yīng)保證如下基本工作。
一是最大程度保證船舶完整性,減少后期船舶重量增加對(duì)軸線的影響。在拉線前應(yīng)至少保證如下要求:主船體及艏樓合攏、裝配、焊接結(jié)束;全船焊縫檢驗(yàn)完成、射線探傷及缺陷修復(fù)報(bào)驗(yàn)合格;機(jī)艙前艙壁往尾部的艙室水密試驗(yàn)要盡可能完成;各類設(shè)備機(jī)座、系泊設(shè)備等鐵舾裝件底座安裝完成(主機(jī)座、中間軸承座及舵槳座圍板等不需要安裝);主機(jī)進(jìn)艙工藝孔已開孔的需要做適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)加強(qiáng);管系安裝率應(yīng)達(dá)到60%以上;同時(shí)停止各類較大的振動(dòng)作業(yè)。
二是在軸系拉線前,需要對(duì)船體是否處于縱橫水平進(jìn)行檢查。船體縱橫方向未處于水平狀態(tài)將直接影響拉線過程中定位點(diǎn)的高度測量,從而對(duì)軸系拉線的準(zhǔn)確度造成影響。如果確實(shí)存在縱橫方向已出現(xiàn)水平偏差,就需要在定位點(diǎn)的測量中,通過計(jì)算加入修正量,以提高定位的準(zhǔn)確性。
三是在上述要求均已符合的前提下,即可通過拉線定位,確定舵槳座圍板的安裝位置,并在焊接過程中,至少保證2人對(duì)稱連續(xù)焊接,同時(shí)對(duì)舵槳座圍板實(shí)時(shí)測量,從而保證底座安裝精度。
4? 船體換墩與軸系復(fù)線
由于換墩作業(yè)是將塢墩上方的剛性支撐分批次更換為木質(zhì)柔性支撐,船體在換墩完成后會(huì)根據(jù)重量情況,發(fā)生一定的偏移或下沉,因此必須將舵槳座圍板、中間軸承座、主機(jī)座等設(shè)備基座焊接完成并檢驗(yàn)合格,再進(jìn)行換墩作業(yè)。換墩的主要目的在于使船體更接近于下水后的狀態(tài),從而保證軸線精度。
換墩完成后,即可對(duì)軸系進(jìn)行復(fù)線,通過復(fù)線后的結(jié)果確定舵槳安裝的最終尺寸。
5? 舵槳吊裝定位
一是根據(jù)復(fù)線的實(shí)際結(jié)果,提前在舵槳座圍板內(nèi)壁固定好定位塊,保證吊裝人員能夠確定吊裝的最終位置,從而提高定位效率。
二是提前準(zhǔn)備好足夠強(qiáng)度的馬板,保證在舵槳預(yù)定位后先將舵槳固定,防止舵槳墜落,并繼續(xù)精調(diào)舵槳至最終位置,最后使用馬板將舵槳上平面與舵槳座圍板周邊的主結(jié)構(gòu)全部固定。
6? 舵槳焊接過程中的精度控制
在舵槳焊接過程中,要注意按照對(duì)稱焊接的方式參照規(guī)定的順序進(jìn)行焊接,從而保證焊接過程中的精度控制。
具體焊接順序如下:舵槳本體上平板與舵槳座圍板焊接環(huán)形焊縫→舵槳本體肘板與舵槳座圍板焊接→舵槳底部封板與舵槳肘板焊接(其中應(yīng)留下一塊封板,且該封板應(yīng)布置在舵槳肘板之間,便于焊接內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及封板安裝后的焊接工程)→舵槳底部封板與舵槳座圍板焊接→最后剩余一塊封板焊接。
在舵槳本體上平板焊接過程中,應(yīng)將其劃分16等份,保證2名焊工按區(qū)域?qū)ΨQ焊接,并控制每個(gè)焊接區(qū)域內(nèi)的角度不能超過±3°,在二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊絲選擇上,應(yīng)采用2~2.5mm直徑的焊絲為宜。最后在焊接過程中,要注意測量舵槳傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與底座上平板之間的縫隙數(shù)據(jù)并做好記錄,其中本舵槳標(biāo)準(zhǔn)值為2.5mm,要求偏差不得超過±0.25mm,防止焊接過程中上平板變形,從而影響到舵槳本體的運(yùn)行。
7? 密性試驗(yàn)及后續(xù)工程
通過舵槳本體底座上氣密檢驗(yàn)孔,即可對(duì)由舵槳本體、舵槳座圍板、舵槳底部補(bǔ)板所形成的封閉空間進(jìn)行氣密試驗(yàn),待試驗(yàn)合格后,就完成了舵槳本體安裝工程。
另外在舵槳安裝完成后,還需將存放舵槳的地坑填平,鋪設(shè)鋼板,增加地面強(qiáng)度,并在合適的位置繼續(xù)增加船體尾部支撐,保證船體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
通過以上的介紹,能夠發(fā)現(xiàn)此類舵槳在定位安裝以前的工作量確實(shí)較為繁瑣,同時(shí)又需要將舵槳提前放置于船體合攏區(qū)內(nèi),增加了設(shè)備的保護(hù)工作。但通過此方式安裝的舵槳確實(shí)節(jié)省了施工工期,并且有利于船舶后期使用保養(yǎng)。因此確定要使用此類型式舵槳時(shí),就需要在施工方案中多加細(xì)化,從而確保舵槳能夠順利安裝。
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①作者簡介:王勇(1985,7—),男,漢族,黑龍江哈爾濱人,本科,工程師,研究方向:船舶建造。