某雙燃料集裝箱船LNG罐立式安裝工藝

魯廣科 沈玉貴 饒建榮 陳鋒

摘 ? ?要：本文主要針對雙燃料集裝箱船LNG罐的立式安裝技術(shù)及過程控制等，對LNG罐立式安裝程序、生產(chǎn)準(zhǔn)備、精確定位等進(jìn)行詳細(xì)描述。

關(guān)鍵詞：立式LNG罐;安裝定位;精度控制

中圖分類號：U677.6 ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： This paper mainly focuses on the vertical installation technology and process control of the LNG tank for a dual-fuel container ship. This paper describes the installation procedures， production preparation and accurate locating of LNG tank in detail.

Key words： Vertical LNG tank; Installation locating; Precision control

1 ? ?前言

隨著國際環(huán)保要求越來越嚴(yán)，雙燃料推進(jìn)船舶已成為一種趨勢。中小型集裝箱由于甲板面積及艙室狹小，常規(guī)的LNG罐臥式安裝方式很難布置。為節(jié)省空間采用LNG罐立式布置方式的LNG罐優(yōu)勢明顯，如何在狹小空間安裝立式LNG罐是本雙燃料船的關(guān)鍵技術(shù)之一。

本船在貨艙區(qū)域布置3個容積約235 m?的C型LNG低溫液罐，最低存儲溫度-163 ℃、設(shè)計壓力4bar，豎直安裝于艙內(nèi)。LNG罐的準(zhǔn)確定位及安裝質(zhì)量，是保證后續(xù)LNG系統(tǒng)安裝及調(diào)試的首要條件。為保證LNG罐的定位準(zhǔn)確和耐低溫環(huán)氧澆注時間滿足要求，需針對其各項安裝技術(shù)要求制定合理的安裝工藝及制作切實可行的輔助工裝，確保LNG罐安裝順利，滿足各項技術(shù)要求。

2 ? ?立式LNG罐的布置

本船在貨艙橫艙壁之間的結(jié)構(gòu)內(nèi)布置有三個C型立式LNG罐，并列排放在橫艙壁結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個LNG罐的容積約235 m?、直徑為5.3 m。三個立式LNG罐之間由非水密的縱向壁板隔開，罐艙其余的橫艙壁以及縱艙壁均為水密結(jié)構(gòu)，水密艙壁上敷設(shè)有絕緣層，如圖1所示。

3 ? ? LNG罐存放保護(hù)

（1）LNG罐到貨后，對罐體及附件進(jìn)行清點(diǎn)驗收并做好記錄。罐體存放于防風(fēng)雨工棚內(nèi)，并做好防塵措施。禁止在罐體周邊打磨、焊接、沖洗、噴涂等作業(yè);

（2）LNG罐來貨時罐體內(nèi)部已充入15 ℃時相對濕度<30%的干燥空氣，每個罐體頂部均有壓力表顯示內(nèi)部壓力。在存放及安裝過程需巡查壓力表壓力并做好記錄，一旦發(fā)現(xiàn)壓力降低，需立即查找原因并采取相應(yīng)措施;

（3）在罐體頂部每個法蘭處用三防布包裹防止灰塵進(jìn)入法蘭與盲板連接處，并在每個法蘭盲板處掛“嚴(yán)禁私自拆除”牌子，直至配管接管時才可以拆除盲板，如圖2所示。

4 ? ? LNG罐吊裝上船前準(zhǔn)備工作

（1）拆除罐體運(yùn)輸過程中支撐底座的臨時連接螺栓，利用LNG罐體本身提升吊環(huán)和翻身吊環(huán)垂直調(diào)離支撐底座;在翻身直立過程中，注意貨罐不能與底座或其他外部結(jié)構(gòu)相碰，并注意吊耳處的鋼絲是否會與罐體本身接觸;

（2）將LNG罐翻身直立后拆除翻身吊耳，拆除過程中用繩索固定或采取其他合適的措施防止吊耳墜落;

（3）因LNG罐吊裝至艙內(nèi)后空間非常狹窄，需提前對罐體外部絕緣進(jìn)行包扎。將LNG罐吊裝至工裝架內(nèi)進(jìn)行絕緣施工;檢查分段狀態(tài)，對阻擋罐體下落的結(jié)構(gòu)或腳手架提前進(jìn)行割除或修改;吊裝過程中做好安全防護(hù)措施，防止罐體碰撞;吊裝完成后，將LNG罐體蓋好三防布防雨、防塵;

（4）吊裝完成后，檢查LNG罐體是否有與船體結(jié)構(gòu)有相碰撞或接觸的地方，并檢查絕緣區(qū)域所在位置及空間是否足夠絕緣;

（5）在地面進(jìn)行絕緣施工。由于罐體與船體結(jié)構(gòu)之間的距離過小，在吊裝前罐體表面支撐木塊以下的絕緣應(yīng)基本包扎完，如兩個支撐鞍座處、翻身吊耳處的絕緣，但止擺塊處的絕緣不要包扎;

（6）LNG罐吊裝上船前，在每個LNG罐四個止旋塊頂部及端部沿徑向方向劃出防旋塊的中心線，用于吊罐時定位使用，如圖3所示。在船上平臺上標(biāo)記出船45°、135°、225°、315°方向標(biāo)記線，用于罐體下落時與防旋塊上的中心線對應(yīng)，定位LNG罐方向使用;

概括而言，LNG罐吊裝前需完成如下工作：

① 罐體回廠后驗收結(jié)束;

② 罐體止旋塊中心線標(biāo)記劃線完成;

③ 止擺塊插槽中心線劃線完成;

④ LNG罐艙內(nèi)結(jié)構(gòu)除止旋塊/止擺塊限位結(jié)構(gòu)外全部焊接完畢，調(diào)節(jié)螺栓孔鉆孔攻牙結(jié)束;

⑤ 止擺塊限位結(jié)構(gòu)全部吊裝進(jìn)艙，基本放置到位;

⑥ 平臺環(huán)形支撐凹槽尺寸、平面度測量數(shù)據(jù)，與罐體支撐木塊制作精度對應(yīng)，滿足安裝要求;

⑦ 止旋塊/止擺塊限位裝置定位檢驗線劃線完畢;

⑧ LNG罐艙區(qū)域的完整性;

⑨ 罐體絕緣包扎材料吊裝進(jìn)艙，止擺塊放置到相應(yīng)位置;

⑩ 環(huán)形支撐凹槽打磨清潔檢查，膩子球按要求數(shù)量放置到位;測量LNG罐貫穿安裝區(qū)域四個圓環(huán)結(jié)構(gòu)同心度。

5 ? ? LNG罐吊裝及安裝程序

（1）LNG罐從工裝分段中吊出時，需注意罐體不能與船體結(jié)構(gòu)相碰，防止罐體損傷;LNG罐從工裝架吊出過程中，在提升高度約1 m時停下，絕緣廠家需進(jìn)行打鉚釘固定;

（2）罐體吊裝入艙過程按LNG罐吊裝入艙工藝執(zhí)行，避免吊裝過程罐體與船體結(jié)構(gòu)或其它物體相碰;在船體環(huán)氧支撐圓環(huán)內(nèi)部墊上5 mm膠墊進(jìn)行保護(hù)防撞。LNG罐布置及安裝方向，如圖4所示。

（3） 試驗安裝：試驗安裝的目的是檢測LNG罐環(huán)形支撐木塊是否能順利落入槽內(nèi)和確定支撐底座的環(huán)氧厚度。將直徑Φ50 mm的膩子球在船體支撐環(huán)形凹槽內(nèi)每隔1 m放置一個，一個環(huán)形支撐座內(nèi)共需放置約20個。膩子球需用塑料薄膜包裹，膩子球主要用于測量船體支撐底座與支撐木塊的間隙。

① 罐體下落過程支撐木塊不要與凹槽結(jié)構(gòu)相碰，在罐體即將下落到位時緩慢旋轉(zhuǎn)罐體，用重錘或鋼尺對齊之前止旋塊和船體平臺上對角劃出的標(biāo)記，定位LNG罐相對位置，如圖5所示;檢查罐體支撐木塊與船體支撐凹槽外板的間隙，將罐體下落至船體底座內(nèi)，直到吊車負(fù)荷降為零，罐體的重量全部支撐在木塊支撐環(huán)上;

② 在罐體再次吊起前，需用制作的兩個導(dǎo)向槽依據(jù)對角防旋塊定位焊接在平臺，用于二次下落時的導(dǎo)向作用，以達(dá)到罐體快速準(zhǔn)確下降至船體支撐凹槽內(nèi);

③ 將罐體再次吊起支撐木塊距凹槽頂部約1m處，測量每個膩子球的厚度，在移出膩子球前確定環(huán)氧的數(shù)量并做好記錄;在船體支撐凹槽的內(nèi)壁劃出比膩子球壓縮厚度高約10 mm的標(biāo)記，環(huán)氧量準(zhǔn)確數(shù)據(jù)需根據(jù)測量凹槽內(nèi)外徑尺寸及膩子球壓膜厚度計算得出，如圖6所示;將膩子球清出環(huán)形凹槽內(nèi)，并做好凹槽、環(huán)形支撐木塊的清潔工作。

（4）環(huán)氧澆注：環(huán)氧在攪拌前需提前加溫至30 ℃～35 ℃，環(huán)氧攪拌、澆注按環(huán)氧澆注工藝執(zhí)行：

① 將攪拌合格的環(huán)氧倒入支撐凹槽內(nèi)，用泥工刀抹平的高度至少比膩子球壓縮厚度高約20 mm;② 當(dāng)罐體再次下降至支撐凹槽內(nèi)時，環(huán)氧會被支撐木塊擠出并充滿兩側(cè)擋板的間隙;③ 當(dāng)罐體下降到最低位時，如果發(fā)現(xiàn)環(huán)氧沒有充滿外側(cè)間隙，必須在環(huán)氧固化前將支撐木塊所有外側(cè)間隙填滿;④ 底座與絕緣、支撐環(huán)上下木塊的間隙不能被環(huán)氧粘結(jié)，多余的環(huán)氧必須立即清除并修抹平整。每個LNG罐在環(huán)氧澆注施工時各做一個試樣，待環(huán)氧完全固化后用做硬度測試;⑤ 環(huán)氧澆注過程禁止打磨、焊接熱工及震動性作業(yè)等施工。

（5）環(huán)形支撐：在罐體安裝后，將支撐環(huán)上、下木塊之間的臨時固定螺釘拆除，如圖7所示。

（6）防擺動裝置安裝：防擺塊安裝框架需清潔處理干凈，防擺動木塊要安裝到特定位置并使用螺柱固定;位置調(diào)整被核實后，外部間隙需臨時密封防止環(huán)氧流出，通過預(yù)留的4XΦ20注射孔注入環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂需要充滿木塊與罐體結(jié)構(gòu)之間的間隙，安裝后固定螺栓不能拆除，環(huán)氧固化后該區(qū)域的絕緣需補(bǔ)包完成;

（7）防旋/防擺止動塊安裝;

① 止動塊可根據(jù)罐體制作尺寸及船體結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)行切割或加工;

② 使用調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)并固定止動塊，包括防旋轉(zhuǎn)和防擺動裝置，接觸面應(yīng)均勻接觸;

③ 涂抹密封膠密封止動塊與船體結(jié)構(gòu)之間的間隙，防止環(huán)氧流出，澆注環(huán)氧樹脂，直至周圍間隙全部充滿為止;

④ 環(huán)氧固化后需拆除調(diào)整螺栓。為保證調(diào)整螺栓拆除時容易拆出，調(diào)整螺栓螺紋處可涂抹一層薄薄的黃油或用泡沫膠包裹螺紋。

（8）止浮裝置安裝：

罐體頂部止浮塊與船體結(jié)構(gòu)之間的間隙要求為20mm（公差范圍±10）。在罐體頂部分段第一次吊裝調(diào)整后，測量止浮塊與船體結(jié)構(gòu)之間的間隙，根據(jù)現(xiàn)在的間隙計算木塊需修割的余量;在頂部分段第二次吊裝定位后，再次檢測止浮塊與結(jié)構(gòu)之間的間隙，確認(rèn)間隙滿足公差范圍要求，如圖8所示。

安裝完畢后，檢測罐體絕緣與結(jié)構(gòu)之間的間隙，并檢查各安裝位置是否已完工。

（9）剩余絕緣工作安裝：上述安裝工作結(jié)束后，拆開區(qū)域的絕緣需重新裝回，主要包括主吊耳、調(diào)節(jié)吊耳、防擺裝置處位置;相關(guān)位置絕緣需要重新裝回，絕緣泄放孔需要封閉，以及頂部人孔、管路連接處絕緣施工完成。

6 ? ?結(jié)語

針對雙燃料集裝箱船LNG罐立式安裝的工藝技術(shù)研究，明確立式LNG罐的安裝工藝流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)，通過過程控制可以使立式LNG罐吊裝及安裝過程滿足各項安裝技術(shù)要求。本文對同類型豎式LNG罐的安裝具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。

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