王超
摘 要: 艙口蓋支撐塊一般位于艙口蓋四周,支撐塊著落在艙口圍上,起支撐艙口蓋自重,將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上,由于艙口蓋與艙口圍,不但要保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置,還要允許艙口蓋和艙口圍板之間的一定程度相對(duì)運(yùn)動(dòng),以應(yīng)對(duì)因溫度、實(shí)際船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程船體或艙口圍的變形。本文介紹一種艙口蓋的柔性支撐塊,它的許多特性不同與一般采用的鋼制支撐塊,并介紹某船廠某型散貨船其艙口蓋支塊的設(shè)計(jì)、安裝一些船廠經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:艙口蓋;艙口蓋支撐塊;艙口蓋柔性支撐塊;艙口蓋彈性支撐塊
引言:艙口蓋支撐塊一般位于艙口蓋四周,艙口蓋支撐塊著落在艙口圍上,起支撐艙口蓋自重,將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上,由于艙口蓋與艙口圍,不但要保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置,還要允許艙口蓋和艙口圍板之間的一定程度相對(duì)運(yùn)動(dòng),以應(yīng)對(duì)因溫度、實(shí)際船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程船體或艙口圍的變形。
1.艙口蓋支撐塊分類(lèi):
目前船舶艙口蓋中支撐塊主要分為鋼制支撐塊與柔性支撐塊,柔性支撐塊也有細(xì)分如TTS(艙蓋廠家)MEDIPAD、LEASTICPAD,Macgregor的FLEXIPAD.根據(jù)艙口蓋支承塊的功用其需要承擔(dān)以下主要功能:1) 將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上;2) 允許艙口蓋和艙口圍板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng);3) 保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置。鋼制支撐塊特性為:簡(jiǎn)單,結(jié)實(shí),便宜,但鋼對(duì)鋼接觸中硬摩擦對(duì)艙蓋有磨損,同時(shí)應(yīng)為鋼制材料也易生銹。而且不方便調(diào)節(jié)厚度,不方便安裝與后期調(diào)節(jié)使用。柔性支撐塊特性為:壽命長(zhǎng)(耐腐蝕不會(huì)生銹)、高度可調(diào)節(jié)(利用調(diào)節(jié)墊片)、無(wú)磨損(通過(guò)橡膠吸收變形)、無(wú)腐蝕(橡膠包裹)、安裝快速和調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單等。
2.柔性支撐塊結(jié)構(gòu)與特性:
柔性支承塊裝置由支承塊和支承塊墊板組成,支承塊及其墊板之間的良好接觸是發(fā)揮該裝置功能的基礎(chǔ)。柔性支撐塊各個(gè)廠家雖然結(jié)構(gòu)有些差異,但總體設(shè)計(jì)特性相同,即均為柔性墊片接觸,均具有可調(diào)性。關(guān)于艙口蓋支撐塊結(jié)構(gòu),下面以TTS ELASTIC PAD為例說(shuō)明。
整個(gè)艙口蓋支撐塊的結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu),彈性墊由橡膠和鋼板組成層,與鋼板集成到橡膠包。
上:調(diào)節(jié)片(共4mm,由兩張1mm和一張2mm不銹鋼墊片組成,無(wú)備件);中:彈性支撐塊(厚91mm基本不變。艙蓋壓上會(huì)稍微收縮,但利于橡皮條的壓縮,可以暫不考慮它的微縮);下:不銹鋼支撐塊(厚度10mm左右,船廠購(gòu)買(mǎi),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量再?zèng)Q定厚度)這種艙口蓋柔性支撐塊主要功能和特點(diǎn)是: 1. 艙蓋縱向限及將艙蓋自身的重量傳遞到艙口圍,軟性接觸-Silent strength .2. 允許艙蓋和艙口圍間的相對(duì)移動(dòng)(趨勢(shì))-依靠自身的彈性形變,不產(chǎn)生磨損-No sliding,no wearing; 3. 保持艙蓋與艙口圍縱向位置的穩(wěn)定,安裝簡(jiǎn)便-Easy installation。
這種艙口蓋柔性支撐塊安裝上的優(yōu)勢(shì):這種艙口蓋柔性支撐塊實(shí)際上是一種無(wú)滑動(dòng)(NON-SLIDE)的承重墊。在鋼-膠夾層結(jié)構(gòu)的單元外又增加了一道用于防腐蝕的保護(hù)層。這種承重墊允許艙蓋和艙口圍之間存在一定的位移,但不是靠艙蓋與艙口蓋柔性支撐塊之間的相對(duì)滑動(dòng)。(而是靠柔性支撐塊的塑形形變)因此不會(huì)產(chǎn)生摩擦,也不需要特殊的安裝組件或襯板??梢灾苯佑糜谂摽趪媳砻嫔系陌惭b。安裝時(shí)僅適用兩個(gè)不銹鋼螺栓連接與艙口圍面上。用薄板調(diào)整支撐塊的高度已適應(yīng)結(jié)構(gòu)上的精度誤差。
3.彈性支承塊裝置安裝(以某型靈便型散貨船為例)
3.1 檢查支承塊:查艙蓋上彈性支承塊,擰緊螺栓,理論上彈性支承塊的高度為91mm。每塊彈性支承塊配有總厚度為 4mm 的墊片(其中2mm 墊片1 塊,1mm 墊片2 塊),該墊片由船廠根據(jù)需要自行安裝。
3.2 檢查艙口圍:據(jù) HK02003 標(biāo)準(zhǔn)文件檢查艙口圍的尺寸和平直度,記錄測(cè)量數(shù)據(jù),并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。確定基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線并將標(biāo)志沖壓在艙口圍板上緣,方便艙口蓋在艙口圍上的正確定位。在艙口圍面板沿艙蓋側(cè)板及端部四周每隔適當(dāng)距離放置臨時(shí)墊板,支承塊墊板安裝好后拿掉。
3.3 將艙口蓋放置在艙口圍上:將艙口蓋水平放置在臨時(shí)墊板上,并裝配好,并使蓋板上的參考標(biāo)記和艙口圍上的參考標(biāo)記一致。
3.4 支承塊安裝環(huán)境:裝支承塊是應(yīng)特別注意艙口蓋和船體的溫度應(yīng)保持一致,大約在20℃??紤]到溫差的變化, 一般在早上或者盡可能使結(jié)構(gòu)不受陽(yáng)光影響的環(huán)境下進(jìn)行工作。
2.5 支承塊墊板安裝:隔 1 米測(cè)量和記錄艙口圍板和艙蓋下緣的距離,根據(jù)這些測(cè)量值結(jié)構(gòu)確定為保證橡皮壓縮量蓋板需要下調(diào)的距離(C=S-G)。測(cè)量和記錄安裝在艙蓋上的彈性支承塊到艙口圍板的距離(H),則彈性支承塊墊板的實(shí)際厚度F由下列公式計(jì)算得出:F=H-C。支承塊墊板的理論高度為 10mm。支承塊墊板厚度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,也可以通過(guò)在彈性支承塊上增加調(diào)節(jié)墊片來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
3.支承塊公差:查支承塊與支承塊墊板的接觸情況,每塊艙口蓋板至少有四塊支承塊(用來(lái)承受艙口蓋向艙口圍板傳遞垂直方向力)。支承塊接觸面積不少于50%,其余不接觸不封的間隙必須少于2mm,“接觸“的含義是:被測(cè)區(qū)域不能被0.2mm厚度的直尺或卡片通過(guò)。
4.艙口蓋支承塊船廠設(shè)計(jì)與安裝總結(jié)經(jīng)驗(yàn)(以某型靈便型散貨船為例):
現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程和普通鋼支撐塊艙蓋類(lèi)似,先用臨時(shí)支撐塊支撐,在保證橡皮條壓縮量的情況下,測(cè)量并計(jì)算出艙口圍上支撐塊所需的厚度,告知舾裝件廠家定制不同厚度的不銹鋼支撐塊并最終安裝。后續(xù)下水后艙口圍變形等其他情況下,可能需要利用調(diào)節(jié)片調(diào)節(jié)。
之前4mm調(diào)節(jié)片在制造廠會(huì)直接全部安裝進(jìn)艙蓋交貨至船廠,艙蓋調(diào)平時(shí)如有需要可抽掉調(diào)節(jié)片。后來(lái)在咨詢(xún)制船后,得到答復(fù):“根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),很少存在壓縮不足的情況,大多是壓縮量大。建議調(diào)節(jié)片單獨(dú)納入,不要安裝在艙蓋上,后期根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整”,我們讓廠家直接將4mm調(diào)節(jié)片散件交貨。
雖然4mm調(diào)節(jié)片散件交貨,但是現(xiàn)場(chǎng)若按以前剛支撐塊的艙蓋安裝步驟,可能在未安裝調(diào)節(jié)片的情況下就測(cè)量支撐塊的厚度,厚度可能約為14mm。TTS廠家提醒若支撐塊厚度從10mm變?yōu)?4mm,則存在支撐塊太厚和壓緊槽外側(cè)裙邊干涉的可能性。因?yàn)樽優(yōu)?4mm后,支撐塊和裙邊的理論間距過(guò)小,艙蓋和艙口圍一旦變形和位移就可能相碰。后續(xù)應(yīng)提醒現(xiàn)場(chǎng)按原有4mm+91mm+10mm的方案安裝彈性支撐塊,也就是4mm調(diào)節(jié)片還是盡量要用,具體如何操作現(xiàn)場(chǎng)可按經(jīng)驗(yàn)實(shí)施。
首次使用這種形式的艙口蓋柔性支撐塊,艙口蓋支撐塊布置情況與以往鋼制艙口蓋支撐塊完全不同,需花時(shí)間在艙蓋艙口圍結(jié)構(gòu)和廠家艙口蓋支撐塊布置圖中,主要設(shè)計(jì)注意點(diǎn)如下:
a) 艙蓋廠家在艙口圍上先行按廠家標(biāo)準(zhǔn)布置各艙口蓋支撐塊;
b) 按廠家提供的布置圖修改艙口圍結(jié)構(gòu),并提出哪些地方艙口蓋支撐塊需要調(diào)整位置,其底下補(bǔ)強(qiáng)可以借用甲板筋板減少布置數(shù)量,反饋給廠家商討修改。
c) 廠家提出因?yàn)榕摽谏w支撐塊較寬,各艙口圍前后面板太窄(原來(lái)為350寬角鋼),建議船廠加寬,并注意液壓擺缸處面板應(yīng)注意開(kāi)缺口收窄,避免動(dòng)作相碰。
d) 若加寬結(jié)構(gòu)考慮用400的平板組合焊接,還是直接用400寬的角鋼。前者平板油缸收窄處方便加工,但整體價(jià)格貴;后者角鋼收窄處加工困難,但是價(jià)格便宜,整體性高。最終結(jié)構(gòu)權(quán)衡利弊,選擇400角鋼的方案。
e) 后期又部分調(diào)整了艙口圍上的壓緊器孔和排水閥孔的位置,保證操作空間。為了艙口蓋支撐塊的安裝修改了艙蓋主體結(jié)構(gòu),主尺度有微小變化。
結(jié)語(yǔ):艙口蓋柔性支撐塊是相對(duì)鋼制支撐塊更高級(jí)一種配置,價(jià)格相對(duì)貴,但其具有壽命長(zhǎng)、高度可調(diào)節(jié)(利用調(diào)節(jié)墊片)、無(wú)磨損(通過(guò)橡膠吸收變性)、無(wú)腐蝕(橡膠包裹)、安裝快速和調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單等特性,在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,艙口蓋柔性支撐塊吸收了船體結(jié)構(gòu)的變形,也延長(zhǎng)了艙口蓋各項(xiàng)裝置的壽命。同時(shí)船廠要吸收安裝技術(shù)經(jīng)驗(yàn),以最少的工作量完成安裝與調(diào)試。