陳 浩，丁怡文，阮洪浩

（江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，上海 201913）

0 引言

VLGC 大型液化氣船有4 個(gè)大型菱形液罐，其中最大的液罐長(zhǎng)約40 m，寬32 m，高21 m，重量接近1 500 t。液罐底部設(shè)置有大量的垂向支撐座、防橫搖支撐座和防縱搖的支撐座。

液罐底部需設(shè)置有大量的塢墩用于液罐的擱置。要利用SPMT 實(shí)現(xiàn)液罐的整罐帶絕緣駁運(yùn)，需要在液罐底部密集的空間內(nèi)設(shè)置足夠多的SPMT及相應(yīng)的輔助工裝以滿足承重要求，同時(shí)需要避免液罐絕緣表面受力過(guò)大而造成損壞。本文將通過(guò)合理的塢墩布置和SPMT 的設(shè)置，確定液罐整罐帶絕緣駁運(yùn)的方案并實(shí)施，打破液罐絕緣施工場(chǎng)地的限制。

1 整體駁運(yùn)方案

1.1 液罐參數(shù)

表1 液罐重量明細(xì)

液罐底部在縱、橫向強(qiáng)結(jié)構(gòu)處設(shè)置有3 種支撐座，數(shù)量因液罐尺寸不同有一定差異，主要分3 類，分別為垂向支座、防橫搖支座和防傾支座[5]。

以垂向支座為例，垂向支座的艙側(cè)和內(nèi)底側(cè)均布置層壓木塊，層壓木塊呈水平布置，以承受和傳遞液貨艙對(duì)船體的垂向壓力，典型結(jié)構(gòu)形式如圖1。其中承壓木必須在液罐吊裝前安裝于液罐支撐座內(nèi)。

圖1 典型垂向支座

1.2 塢墩布置

塢墩的布置主要作用是在液罐整罐合攏后絕緣施工過(guò)程保證液罐平穩(wěn)擱置，塢墩應(yīng)均勻的布置在液罐的底部縱、橫向強(qiáng)框架，數(shù)量過(guò)少會(huì)導(dǎo)致液罐低底部變形，影響液罐底部水平度。液罐底部各類支撐座已占用大量縱、橫向框架，同時(shí)需要預(yù)留SPMT 進(jìn)出通道及頂升空間。綜合考慮，塢墩沿液罐長(zhǎng)度方向呈縱列進(jìn)行布置，局部區(qū)域考慮避開集液井及液罐支撐座，調(diào)整支撐座方向，沿液罐寬度方向進(jìn)行布置。以2/3 液罐為例，共計(jì)布置塢墩46個(gè)，單個(gè)塢墩的平均受力約35 t，滿足單個(gè)塢墩的承重要求。塢墩整體投影面積約630 m2（38 m× 16.6 m），地面平時(shí)載荷約2.4 t/m2，滿足地面承重要求。具體塢墩布置圖見(jiàn)圖2。

圖2 塢墩布置圖

1.3 SPMT 布置方案

1）SPMT簡(jiǎn)介。江南造船于2012年引進(jìn)SPMT，目前在各類型總段及設(shè)備的整體移位上取得了一定的成績(jī)。若將SPMT進(jìn)行帶絕緣的A型罐整體移位，這不但是工藝創(chuàng)新而產(chǎn)生降本增效的又一項(xiàng)突破口，而且為公司后續(xù)超大型液化氣船的建造過(guò)程中場(chǎng)地資源的優(yōu)化布置，生產(chǎn)計(jì)劃的合理安排有著重要的意義。

自行式模塊運(yùn)輸車（SPMT）是由帶驅(qū)動(dòng)的2、3、4、6 軸線模塊運(yùn)輸車及動(dòng)力模塊單元（PPU）組成。模塊之間既可機(jī)械連接，又可自由定位，運(yùn)輸貨物可達(dá)上萬(wàn)噸。主要應(yīng)用在大件物流領(lǐng)域，船舶、化工、鋼結(jié)構(gòu)、礦山等領(lǐng)域。自引進(jìn)以來(lái)，已完成500 次以上的重大件運(yùn)輸工，安全、無(wú)事故。故將SPMT的應(yīng)用推廣A型罐的整體移位中具備技術(shù)可行性。

2）以2/3#為例，液罐駁運(yùn)的總重量約1 500 t，采用自行式模塊運(yùn)輸車（SPMT）進(jìn)行運(yùn)輸。SPMT單軸線承重能力為32 t，采用72 軸線SPMT（4 個(gè)PPU、3 臺(tái)4 軸線、10 臺(tái)6 軸載）進(jìn)行整體移位[1]。

3）本次移位SPMT采用4點(diǎn)支撐的方式進(jìn)行[2]。

4）為保護(hù)絕緣不被破壞，SPMT 受力點(diǎn)處利用小鋼墩進(jìn)行支撐，該處絕緣預(yù)留。

All authors declared that there are no con flicts of interest.

5）塞車前塢墩已布置到位，SPMT 的布置需要避開塢墩，同時(shí)盡可能減少絕緣預(yù)留區(qū)域用于支撐。

6）穩(wěn)性分析。如圖3 所示，移位過(guò)程中穩(wěn)性角達(dá)到27°，根據(jù)重大件運(yùn)輸規(guī)范要求，移位穩(wěn)性角大于7°則為安全，證明該SPMT 的布置方案滿足要求[4]。

其中支撐支撐座的設(shè)計(jì)承重能力是按照船舶滿貨運(yùn)行受力進(jìn)行設(shè)計(jì)，液罐垂向支撐受力因位置的不同受力差距較大從250 t～1 300 t（單個(gè)支撐座的有效面積），其中最小的受力約250 t（單個(gè)支撐座的有效面積約0.45 m2），約560 t/m2；

層壓木作為液罐支撐與船體內(nèi)底支撐間的支撐結(jié)構(gòu)，壓木塊均采用德國(guó)進(jìn)口層壓木制作。層壓木單板經(jīng)樹脂浸漬及熱壓后制成，機(jī)械性能強(qiáng)，其垂向的承壓能力為240 N/mm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于支撐座本身的承重能力[3]。

本方案充分利用液罐垂向支座及層壓木的垂向承重能力，利用部分垂向支撐作為支撐點(diǎn)。

以2/3#布置為例，具體的布置方案如圖3 和圖4 所示。

圖3 移位布置方案橫剖面

圖4 移位布置方案水平圖

（1）為保證層壓木表面不受損，層壓木與墊木之間放置橡皮。

（2）通過(guò)楞木調(diào)節(jié)，保證SPMT 載重面水平

（3）SPMT 車板前后布置一定縱梁，保證載重面水平。

7）SPMT 受力分析

SPMT 采用4 點(diǎn)支撐的方式。即通過(guò)液壓油管連接及相關(guān)閥門的開關(guān)的方式將SPMT 分為4 組，如圖3 所示，組1 和組4 均分配12 軸線，組3 和組4分配24軸線，在確保SPMT左右對(duì)稱布置的同時(shí)，通過(guò)力矩平衡關(guān)系算得組1和組4每軸線載重22.09 t，對(duì)地壓力6.49 t/m2；組3 和組4 每軸載重25.8 t，對(duì)地壓力7.6 t/m2。根據(jù)要求，公司使用的SPMT 最大軸載32 t，總組、移位場(chǎng)地載荷均大于10 t/m2，故該布車方案滿足要求，小于SPMT 軸載32 噸的要求[2]。

2 實(shí)施效果

江南造船目前手持VLGC 訂單15 艘，共計(jì)60個(gè)液罐，訂單位居全球第一，2 艘98 000 m3VLEC船訂單，共計(jì)8 只液罐。目前公司已完成5 條VLGC共計(jì)20 個(gè)液罐，從總組平臺(tái)絕緣施工風(fēng)雨棚帶絕緣駁運(yùn)至船塢進(jìn)行整體吊裝工作，創(chuàng)新VLGC 船的建造模式。本方案的應(yīng)用實(shí)施，打破了絕緣施工的場(chǎng)地限制，實(shí)現(xiàn)液罐并行建造，拓展產(chǎn)能；減少了風(fēng)雨棚搭建工作，節(jié)約成本；為后續(xù)VLEC 的液罐建造奠定良好的基礎(chǔ)；為江南廠液化氣船產(chǎn)品線的高質(zhì)量發(fā)展提供了動(dòng)力；并為造船行業(yè)液化氣船的建造方案提供了參考方向。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)移位照片

3 結(jié)論

本方案通過(guò)優(yōu)化A 型液罐底部塢墩布置，通過(guò)受力分析，合理利用液罐承壓木作為SPMT 支撐受力點(diǎn)實(shí)現(xiàn)A 型液罐帶絕緣的完整性駁運(yùn)。本方案的成功實(shí)施打破了A型液罐絕緣施工過(guò)程對(duì)場(chǎng)地資源的限制，實(shí)現(xiàn)A 型液罐的并行建造，拓展產(chǎn)能，減少了風(fēng)雨棚搭建工作，節(jié)約成本。為后續(xù)同類型的VLEC 等船型的液罐建造奠定良好的基礎(chǔ)；為液化氣船產(chǎn)品線的高質(zhì)量發(fā)展提供更多可行性；并為造船行業(yè)液化氣船的建造方案提供了參考。