A 型液罐帶絕緣駁運(yùn)方案及應(yīng)用

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大而造成損壞。本文將通過合理的塢墩布置和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。具體塢墩布置圖見圖2。

圖2 塢墩布置圖

1.3 SPMT 布置方案

1）SPMT簡介。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。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程中場地資源的優(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，已完成500 次以上的重大件運(yùn)輸工，安全、無事故。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)場移位照片

3 結(jié)論

本方案通過優(yōu)化A 型液罐底部塢墩布置，通過受力分析，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型液罐絕緣施工過程對(duì)場地資源的限制，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。