10 000 kW多功能守護船尾軸系改裝工藝

摘要：本文主要從機電的角度出發(fā)，闡述10 000 kW 多功能守護船尾部線型改造涉及到輪機部份的改裝工藝及難點解決等問題。

關(guān)鍵詞：10 000 kW多功能守護船；船舶改造；線型優(yōu)化

中圖分類號：U664.21文獻標識碼：A

10 000 kW Anchor Handling Tug Supply Vessel(AHTS)

Conversion And Optimization

LI Sixin

( Boluomiao Shipyard of CIC,Guangzhou 510730 )

Abstract: This paper introduces 10 000 kW AHTS stern linear conversion optimization involves the engine of the conversion technique, the difficulties to settlement.

Key words: 10 000 kW AHTS;Ship conversion;stern linear conversion optimization

1前言

本船為一艘為海上石油和天燃氣勘探、開采工程、建筑設(shè)施等提供多種服務(wù)的近海供應(yīng)拖船和守護船，航行于無限航區(qū)/近海航區(qū)。本船為全焊接式鋼質(zhì)船體，橫骨架式，具有一層連續(xù)主甲板，機艙區(qū)域為雙底雙殼。本船采用雙機、雙可調(diào)螺距螺旋槳、雙固定導管、雙流線型懸掛式襟翼舵，前傾式船首，巡洋艦式船尾，在船首、尾設(shè)有管狀式側(cè)推裝置。滿足中國船級社（CCS）和船東公司對遠洋拖船、一級消防船、近海供應(yīng)船、拋起錨船和守護船的有關(guān)要求。

2改造工程概況

該船航行中發(fā)現(xiàn)，在主機負荷75%以上時船體振動嚴重，只能降低負荷使用。應(yīng)船東要求，并經(jīng)上海船舶設(shè)計院設(shè)計修改船尾至FR28主甲板以下長度約24 m尾部線型，以改善螺旋槳推進性能。修改后船舶排水量相應(yīng)減少，該區(qū)域內(nèi)部分艙不變，艙容減小，除總體性能、船體上建以及尾部結(jié)構(gòu)需重新計算外，輪機專業(yè)需對改裝區(qū)域內(nèi)涉及的軸系及管路等進行拆卸和重新安裝，電氣專業(yè)作相應(yīng)配合，如圖1中陰影線部分所示。

3軸系改造對中工藝

3.1測量改造前軸系狀態(tài)

（1）主機和齒輪箱對中狀態(tài)測量。拆除主機與齒輪箱之間的聯(lián)軸節(jié)，測量并記錄主機與減速齒輪箱聯(lián)軸節(jié)的偏移和曲折；

（2）中間軸Ⅰ和齒輪箱對中狀態(tài)調(diào)節(jié)。在中間軸Ⅰ前端約500 mm部位加裝臨時支撐（見圖2），調(diào)節(jié)中間軸Ⅰ兩端都完全脫開時與減速齒輪箱的偏移δ≤0.10 mm，曲折φ≤0.15 mm/m。然后把中間軸Ⅰ與減速齒輪箱聯(lián)軸節(jié)的螺栓聯(lián)接兩根，固定好中間軸Ⅰ；

圖 2中間軸Ⅰ加裝臨時支撐

（3）測量并記錄前尾軸承端面到中間軸Ⅱ法蘭的距離，以及兩法蘭之間的曲折與偏移。

3.2改造區(qū)域軸系的拆除

（1）拆除可調(diào)螺距螺旋槳、尾軸、尾軸承、中間軸Ⅱ、中間軸承座Ⅱ等軸系設(shè)備及附件。拆除的軸系設(shè)備及附件等基本都要裝回，要做好記號和保護工作，防止因長時間放置弄掉記號和損壞部件等；

（2）去除前、后尾軸承定位套的環(huán)氧樹脂。尾軸承定位套由于被環(huán)氧樹脂澆注固定在前、后尾軸承座孔內(nèi)，所以不能用外力拉出。本次采用電熱加熱工具和定位套拉出工具。

3.3 改造過程中對前、后尾軸承座及導流罩中線的監(jiān)控

（1）由于前、后尾軸承座及尾軸管整體和導流罩在浮船塢內(nèi)進行現(xiàn)場固定，所以在船體改造的割換板過程中要每隔1~2天測量前、后尾軸承座和導流罩的中線偏差，以便有針對性調(diào)整割換板順序，減小或校正前、后尾軸承座和導流罩的中線變化（尾軸管結(jié)構(gòu)如圖3）；

（2）拉線測量前、后尾軸承座及導流罩中線。以中間軸Ⅰ軸線為測量基準，根據(jù)中間軸Ⅰ輸出法蘭精確加工拉中線的專用法蘭。

把專用法蘭安裝在中間軸Ⅰ輸出法蘭上，在導流罩后設(shè)置可調(diào)拉線架（如圖4），用φ0.7 mm鋼絲，掛重40 kg拉一條定位線；

圖 4拉線架示意圖

（3）前軸承座縱向固定鋼板和前軸承座后面尾軸管與船殼板連接先不要焊接（見圖5），其他船體結(jié)構(gòu)按改造設(shè)計圖紙焊接安裝完畢并焊接矯正等結(jié)束后，去除各改造時加的支撐，現(xiàn)場確定適當?shù)奈恢煤附尤俗旨苷{(diào)整平臺和前、后尾軸承座螺栓調(diào)整工具；在船體適當結(jié)構(gòu)的位置現(xiàn)場安裝4個起重用吊碼，用于掛調(diào)整導流罩時的起重葫蘆。

（4）將前軸承座后面尾軸管與船殼板連接焊接好，焊縫等經(jīng)三級檢驗合格后，尾軸承孔用盲板法蘭封好后，船舶下水出塢釋放改造應(yīng)力，待1~2天后，第二次進塢。

圖5前軸承座縱向固定鋼板和某后尾軸管與船殼板圖

3.4前、后尾軸承座及導流罩假軸定中及前、后尾軸承定位套的環(huán)氧樹脂定位

（1）按前、后尾軸承外徑尺寸和中間軸Ⅱ的輸出法蘭做一個假尾軸，形式如圖6，并做好前、后尾軸承座螺栓調(diào)整工具；

圖6 假尾軸圖

（2）調(diào)節(jié)中間軸Ⅰ的臨時支撐，使中間軸Ⅰ與減速齒輪箱的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m，然后把中間軸Ⅰ與減速齒輪箱連接螺栓連上兩根，固定好中間軸Ⅰ；

（3）吊裝中間軸Ⅱ就位，在中間軸Ⅱ兩端距法蘭約500 mm處用臨時支撐頂起，調(diào)節(jié)臨時支撐，使中間軸Ⅰ與中間軸Ⅱ的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m；

（4）把前、后尾軸承定位套送入尾軸承座，旋入尾軸承定位調(diào)整螺釘調(diào)整套，保持尾軸承法蘭端面與軸承座端面平均距離約20 mm，然后把假軸裝入。調(diào)整前、后尾軸承定位套的調(diào)整螺釘，使假軸與中間軸Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m；

（5）調(diào)整導流罩的位置，使導流罩中心與中間軸Ⅰ軸線偏差≤5.0 mm，到后尾軸承端面的距離與改造前一致，然后焊接固定好導流罩；

（6）將澆注區(qū)域的尾軸承座孔以及定位螺栓孔、澆注、透氣孔以及尾軸承定位套等都清潔干凈，并用丙酮清洗；

（7）按環(huán)氧樹脂供應(yīng)方出具的環(huán)氧澆注施工工藝，由其服務(wù)工程師做好清潔及環(huán)氧澆注腔的封堵工作后，按工藝澆注環(huán)氧樹脂，固定前、后尾軸承定位套；

（8）待環(huán)氧樹脂凝固后，檢查不能有嚴重缺陷，不能有未硬化、粘手或攪拌不均的分層現(xiàn)象等，擰緊定位套端面法蘭螺栓并在緊固螺頭和螺母處涂二層環(huán)氧墊片防漏、防松；

（9）拆除假軸，將前、后尾軸承座端面用盲板法蘭堵死，對整個尾軸管腔進行0.2 MPa水密實驗，5 min不滲漏；

（10）安裝尾軸承及尾軸，檢查前、后尾軸與中間軸Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m。

4航行試驗效果

經(jīng)過全體員工的不懈努力，該輪改造工程順利完成，傾斜試驗及靜水搖擺試驗均達到設(shè)計要求。該船經(jīng)重新試航，測速試驗、回轉(zhuǎn)試驗、應(yīng)急停車試驗均達到設(shè)計要求,主機轉(zhuǎn)速自最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速逐漸升止最高轉(zhuǎn)速，觀察共振區(qū)大致轉(zhuǎn)速范圍，滿足CB-Z310─78“海船船體振動衡準”的要求,劇烈振動問題得到徹底解決，主機負荷可達95%，航速達到15.4 kn（新船出廠試航記錄最大螺距時為15.12 kn），而且最關(guān)鍵的是解決了船舶大負荷振動問題和倒車速度問題，大大提升了該船經(jīng)濟性， 船公司對這次修理改造的效果非常滿意。

參考文獻

[1]中國船級社.鋼質(zhì)海船入級規(guī)范[M].人民交通出版社，2012.

作者簡介：李思新（1963-），男，工程師。主要從事船舶技術(shù)維修及設(shè)計工作。

收稿日期：2014-02-13更正啟事本刊2014年第1期（總第134期）“設(shè)計與研究”欄目刊發(fā)的谷圣廳、耿林?！?20 000 DWT VLCC集油管區(qū)系泊設(shè)備布置的優(yōu)化》一文中：1、英文內(nèi)容摘要內(nèi)第一行“320K”更正為“320 000”；2、英文內(nèi)容摘要內(nèi)尾行“32 000 DWT VLCC”更正為“320 000 DWT VLCC”。