楊國建，陳元軍，李志林

(揚州中遠海運重工有限公司，江蘇 揚州 225200)

0 引言

在MARK III 薄膜型液貨艙圍護系統(tǒng)建造過程中，大量的腳手架材料、樹脂、絕緣板、波紋板、設(shè)備、工裝具及人員進出其中，在舷側(cè)開孔并搭建通行平臺作為連接內(nèi)外的通道尤為重要。舷側(cè)孔的開設(shè)、臨時封閉、最終封閉過程中，涉及大量特殊的施工工藝。為此，本文對工藝孔的作用、形式進行研究，提出了施工過程中舷側(cè)開孔位置的主、次屏壁的臨時密封的安裝和拆除的方法。

1 舷側(cè)開孔簡介

MARK III薄膜艙舷側(cè)開孔指的是在船舶舷側(cè)垂直立面的分段上開設(shè)的臨時工藝孔，見圖1。從薄膜艙建造工藝要求角度來說，原則上工藝孔一般布置在舷側(cè)垂直面居中的位置，以滿足薄膜艙施工過程中艙內(nèi)的材料、人員、工裝設(shè)備等進出。

圖1 舷側(cè)開孔示意圖

由于舷側(cè)壓載艙在安裝圍護系統(tǒng)之前需進行船體結(jié)構(gòu)強度試驗，舷側(cè)開孔的周界雙殼結(jié)構(gòu)需進行臨時封堵，主要通過封堵肋板、平臺板開孔的辦法來進行。如果舷側(cè)開孔的位置在設(shè)計階段就能夠完成確認，可在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計時，將開孔周界的肋板、平臺板直接設(shè)計為水密形式，強度試驗完成后再將減輕孔開出。

2 舷側(cè)開孔周界屏壁的密封

在液貨艙主要圍護系統(tǒng)安裝完成后，舷側(cè)開孔封閉前，需要對艙內(nèi)其他位置的主、次屏壁進行密性試驗，這就要求主、次屏壁在開孔位置能夠達到密封狀態(tài)，形成次屏壁與船體內(nèi)殼之間、主屏壁與次屏壁之間兩層獨立的密閉空間。

2.1 次屏壁與船體內(nèi)殼之間空間的密閉

次屏壁的臨時密封是在絕緣板的邊緣增加一塊截面為方形、頂部和側(cè)面帶錨固條的絕緣板，絕緣板底部打樹脂膠固定，見圖2。

圖2 帶錨固條的絕緣板安裝示意

在絕緣板的角區(qū)安裝直角不銹鋼件(角形不銹鋼1)，點焊在側(cè)面錨固條上，通過柔性次屏壁(FSB)與次屏壁連接，見圖3。

圖3 角形不銹鋼1安裝示意

角形不銹鋼1與船體內(nèi)殼之間再搭接角形不銹鋼2，可以采用連續(xù)焊接，也可以采用點焊+膠水，總之需確保密閉，見圖4。

圖4 角形不銹鋼2安裝示意

以上工序完成后，次屏壁與船體內(nèi)殼之間就形成了密閉的空間，即可開展次屏壁的整體密性試驗。

2.2 主屏壁與次屏壁之間空間的密閉

次屏壁密閉后，在臺階位置安裝一個定制的頂橋板，然后安裝角形不銹鋼3。角形不銹鋼3與絕緣板上的錨固條點焊固定，見圖5。

圖5 主屏壁的臨時密閉

邊緣的波紋板在安裝前需在波紋端部焊接一個不銹鋼堵塊，將波紋封堵，然后再安裝到位船上。波紋板與角形不銹鋼3進行搭接并焊接，見圖6。

圖6 波紋的臨時密閉

以上工序完成后，主屏壁與次屏壁之間就形成了密閉的空間，即可開展主屏壁的整體密性。

3 舷側(cè)開孔的封閉

在液貨艙其他位置的各項施工及試驗工作完成后，舷側(cè)開孔需進行封閉，以完成圍護系統(tǒng)的安裝，這是液貨艙圍護系統(tǒng)的最后一項工程。

3.1 封閉前的準備工作

薄膜艙主層密性結(jié)束，艙內(nèi)主要的腳手架及多余設(shè)備、物資拆除出艙后，即可開始舷側(cè)船體結(jié)構(gòu)的封閉工作，將舷側(cè)小分段安裝到舷側(cè)開孔的位置。在舷側(cè)小分段裝焊前，需要完成以下幾項工作：

(1)薄膜艙內(nèi)的腳手安裝平臺(除舷側(cè)區(qū)域)拆除且出艙結(jié)束，見圖7。舷側(cè)區(qū)域的封閉艙內(nèi)也需要搭設(shè)腳手架，因此在設(shè)計腳手架過程中應(yīng)考慮舷側(cè)區(qū)域腳手架的獨立性；在拆除腳手架過程中，應(yīng)保留舷側(cè)通道處的腳手架，待舷側(cè)圍護系統(tǒng)封閉工作結(jié)束后將其從薄膜艙頂部穹頂?shù)耐ǖ揽椎醭雠摗?/p>

圖7 舷側(cè)開孔處腳手平臺示意

(2)舷側(cè)開孔位置圍護系統(tǒng)安裝所需材料進艙結(jié)束，包含絕緣模塊、波紋板、次屏壁等材料。

(3)必要的小型工裝、設(shè)備保留在艙內(nèi)，并能夠從薄膜艙頂部穹頂?shù)耐ǖ揽壮雠摗?/p>

(4)舷側(cè)開孔通道內(nèi)的過橋平臺、封閉門等臨時設(shè)施拆除。

(5)提前處理舷側(cè)小分段內(nèi)壁的涂裝，并對專用油漆進行保護，避免結(jié)構(gòu)裝焊過程中產(chǎn)生破壞。

以上準備工作完成后，可以開始進行舷側(cè)小分段的安裝作業(yè)。舷側(cè)小分段按照船體建造規(guī)范進行施工，重點需要關(guān)注艙內(nèi)溫度及污染問題。建議將分段內(nèi)壁對接縫坡口設(shè)計朝壓載艙內(nèi)，以減少艙內(nèi)焊接煙霧及動火的風(fēng)險。液貨艙內(nèi)一般僅安排打磨及少量焊接修補工作，最大限度降低火災(zāi)的風(fēng)險。艙內(nèi)應(yīng)安裝1臺抽風(fēng)設(shè)備，將艙內(nèi)淤積的焊接煙霧盡快排出艙室，以降低焊接煙霧對薄膜產(chǎn)生污染。

同常規(guī)區(qū)域一樣，舷側(cè)分段結(jié)構(gòu)焊接完成后，焊縫影響區(qū)域需要進行打磨及涂裝作業(yè)。由于艙內(nèi)使用的專用油漆對溫度極其敏感，溫度超過100 ℃就會導(dǎo)致油漆失效，因此對焊縫周圍約200 mm區(qū)域需要重新打磨并涂裝。

艙內(nèi)壁油漆質(zhì)量最終通過拉力試驗來驗證。舷側(cè)施工面積較小，通常選取1～2個點安裝拉力試驗工裝(Dolly工裝)進行拉力試驗。實際建造時，為了確保油漆質(zhì)量，也可以增加試驗點的數(shù)量。由于艙內(nèi)溫度一般控制在20～30 ℃，在Dolly工裝安裝后的第三天可以進行拉力試驗。拉力試驗的拉力值必須滿足≥10 MPa。

在薄膜艙常規(guī)階段的建造中，舷側(cè)圍護系統(tǒng)需要臨時封閉，配合薄膜艙整艙的密性試驗。因此，在舷側(cè)圍護系統(tǒng)開工前，需將舷側(cè)區(qū)域臨時圍護系統(tǒng)拆除。拆除工作和安裝的順序是完全相反的，按主屏壁、主層絕緣、次屏壁、次層臨時模塊的順序拆除，見圖8。拆除中應(yīng)保證絕緣模塊的完好性。

圖8 臨時安裝件的拆除順序

開孔周界的臨時封堵件需在切除過程中采用合適的保護措施，避免將周界的絕緣板損傷。同時要保留足夠的空間，用于后續(xù)安裝開孔位置的圍護系統(tǒng)。舷側(cè)拆除結(jié)束后，需要對拆除好的區(qū)域尤其是RSB進行保護，避免在劃線、小螺柱焊接和楔塊階段對RSB產(chǎn)生污染或損傷，影響后期粘連。

3.2 舷側(cè)圍護系統(tǒng)的安裝

舷側(cè)圍護系統(tǒng)的安裝，在劃線完成后，按照螺柱/楔塊安裝、次層絕緣模塊、次屏壁粘連、主層絕緣模塊、主層波紋板裝焊的順序進行整體作業(yè)。各個階段安裝的要求及規(guī)范與薄膜艙其他立面的安裝基本一致，有以下重點：

(1)膠水及樹脂材料一般需要專用設(shè)備混合。此時，舷側(cè)開孔處船體結(jié)構(gòu)已經(jīng)封閉，大型設(shè)備無法進艙使用。因此，應(yīng)在艙室外面設(shè)置一處有溫濕度控制的空間，擺放樹脂機、次屏壁膠水機及TBP膠水機，舷側(cè)圍護系統(tǒng)開工前調(diào)試并提交設(shè)備。次屏壁膠水有2種解決方案：一種為上述設(shè)備混合后將膠水運輸至舷側(cè)，另一種可以考慮管裝型膠水在粘連施工中現(xiàn)場將膠水和固化劑混合。

(2)次層模塊的樹脂條。常規(guī)階段模塊一般采用樹脂機涂布樹脂，但舷側(cè)階段樹脂機無法進艙施工，只能放在艙外提供樹脂。因此，舷側(cè)模塊的樹脂一般都會采用手工涂布。典型的涂布成圓餅狀。

(3)TBP膠水。與模塊樹脂類似，常規(guī)采用機器涂布，舷側(cè)階段只能采用手工涂布。TBP膠水涂布前，將每個TBP與膠水用量一一對應(yīng)，避免發(fā)生膠水用量不夠的問題。膠水涂布要均勻。

(4)舷側(cè)波紋板裝焊結(jié)束后，焊縫質(zhì)量的檢測采用目檢、滲透檢驗的方式檢驗，最終通過絕緣層壓力監(jiān)控進行復(fù)檢。

3.3 舷側(cè)腳手架的拆除及出艙

舷側(cè)圍護系統(tǒng)施工完成且密性試驗工作結(jié)束后，艙內(nèi)剩余的腳手架即可拆除出艙。為保證最終質(zhì)量，舷側(cè)腳手區(qū)域的主膜最終狀態(tài)確認必須與腳手拆除同步進行，即拆一層腳手確認一層相關(guān)區(qū)域波紋板的狀態(tài)。在拆除過程中，圍護系統(tǒng)若被意外的砸傷、劃傷等，必須提交GTT公司確認，并進入修補程序。

在腳手安裝平臺拆除及出艙過程中，絕緣層應(yīng)處于負壓狀態(tài)，通過實時監(jiān)控絕緣層內(nèi)的壓力變化，來判斷是否產(chǎn)生損傷。若絕緣層壓力異常上升，須立即檢查相關(guān)管路，對相關(guān)區(qū)域進行確認或修復(fù)。

拆除后的腳手材料，從液穹頂部的材料孔吊裝出艙。貨艙里進行最終的清潔工作，同時進行貨艙容積的最終測量。在泵塔安裝完成后，即可封閉整個貨艙，圍護系統(tǒng)的安裝工作完全結(jié)束。

4 結(jié)語

MARK III型LNG圍護系統(tǒng)建造過程中，舷側(cè)臨時孔的開設(shè)和封堵是施工中的重要環(huán)節(jié)，貫穿整個施工過程。舷側(cè)臨時孔屬于圍護系統(tǒng)的特殊區(qū)域，開孔位置的絕緣板、波紋板等均無法采用自動粘連和自動焊接設(shè)備進行施工。本文對舷側(cè)開孔位置的維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式進行了簡單介紹，并對施工過程進行了簡述，對船廠策劃和建造薄膜型LNG運輸船液貨艙、薄膜型燃料艙有一定的參考意義。