新中海11.4 萬噸原油輪海水箱短管安裝

楊 梅 劉文杰 劉明棟

（廣船國際技術(shù)中心、總裝一部）

0 前言

通常機(jī)艙底層高、低位海水箱之間的海水總管會與其它管子設(shè)計(jì)成機(jī)艙底層的一個單元，整體吊裝上船安裝。公司自2015 年建造的11.3 萬噸油輪N8 系列、萬利系列至在建的TORM 5 萬噸油輪系列、TORM 7.5 萬噸油輪系列船，高低位海底門之間的海水總管都是采取這種安裝方式。由于機(jī)艙管路布置困難，無法設(shè)置補(bǔ)裝管，為了保證海水短管與單元管子安裝精度的需要，設(shè)計(jì)時，均用高位或低位海水箱的海水短管做補(bǔ)裝管進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致海水短管需要在總段或船塢安裝。2016 年公司建造的前中海11.4 原油輪/成品油輪又是將機(jī)艙低位海水箱的海水短管作補(bǔ)裝管，由于底層第一單元跨總組總段，低位海水短管需在船塢才能安裝，嚴(yán)重影響到軸系拉線望光節(jié)點(diǎn)。

幾年來，海水短管安裝節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重滯后，既影響海水箱的舾裝完整性，又增加了舾裝周期。針對海水箱短管安裝難題，我們決定在新中海11.4 萬噸原油輪建造策劃時，進(jìn)行攻關(guān)，因?yàn)樾轮泻?1.4萬噸船與前中海11.4 萬噸船機(jī)艙船體結(jié)構(gòu)基本一致。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 設(shè)計(jì)布置

新中海11.4 萬噸船機(jī)艙高低位海水箱分別位于分段M211、M001，低位海水箱在分段M001 完整，高位海水箱在總段GM001（M001+M211+M311）完整。機(jī)艙底層海水總管單元H201 跨XM001/XM002 總組總段，H201 單元在船塢吊裝后與高低位兩個海水箱的海水短管相連，見圖1。M001 分段機(jī)艙內(nèi)底板F52 壁后方為斜底，由于船體建造及單元安裝定位存在誤差，管子之間無法直接連接，需通過補(bǔ)裝管來調(diào)整前后、高低、左右的精度誤差，才能安裝。機(jī)艙生產(chǎn)設(shè)計(jì)時，由于底層空間有限，管路布置困難，無法在單元外部與海水短管之間設(shè)置這樣的補(bǔ)裝管。常規(guī)設(shè)計(jì)將高位海水箱短管總段預(yù)裝，低位海水箱的海水短管設(shè)計(jì)成船塢補(bǔ)裝管，來滿足精度要求。

圖1 機(jī)艙高低位海水箱短管與單元模型

1.2 存在的問題

設(shè)計(jì)低位海水箱的短管作為船塢補(bǔ)裝管，存在以下問題：單元安裝定位存在誤差，如果單元定位向后偏差20mm 以上，此位置船體結(jié)構(gòu)無法完整，影響后期的海水箱的所有項(xiàng)目的推進(jìn)；補(bǔ)裝海水短管需底層單元吊裝到位后才能施工（此單元在船塢M001/M002 焊縫完整后才能吊裝），另外空間有限，安裝困難，整個海水箱全部安裝完整需要半月以上，影響軸系拉線望光的節(jié)點(diǎn)；影響海水箱密性；機(jī)艙海水系統(tǒng)管子安裝周期長，影響發(fā)電機(jī)動車節(jié)點(diǎn)和船塢周期。

2 改進(jìn)方案

2.1 技術(shù)方案

（1）經(jīng)過反復(fù)研究，決定采用船廠高精度測量設(shè)備進(jìn)行海水短管定位，提高管子安裝精度，在總段完成海水短管安裝，降低工人勞動強(qiáng)度，提高施工效率。

（2）機(jī)艙底層設(shè)計(jì)時，要實(shí)現(xiàn)高低位海水短管在總段預(yù)裝，補(bǔ)裝管不能設(shè)在單元，有支管的管子不能設(shè)補(bǔ)裝管，因此，須將低位海水濾器與H201單元之間的直管段設(shè)置為一個補(bǔ)裝管，工藝改進(jìn)才可行。該補(bǔ)裝短管可以調(diào)整管路長度方向（左右）的誤差，高度、前后方向的精度誤差只能微調(diào)；同時必須控制高低位海水短管的安裝精度，管子的中心線在高度方向、前后方向需在一條線上，才能保證H201 單元在船塢吊裝后與總段管子的對接精度。

（3）在總段階段安裝高低位海水短管時，利用船體高精度測量設(shè)備全站儀進(jìn)行海水短管定位，確保高低位海水短管安裝精度。

圖2 GM001 主海水管路設(shè)計(jì)模型

圖3 總段管子預(yù)裝狀態(tài)

2.2 設(shè)計(jì)要求

高位海水箱：通海閥總段預(yù)裝，在高位海水短管安裝后安裝，海水濾器劃在單元H201 安裝；低位海水箱：通海閥、濾器總段預(yù)裝。高位海水箱與低位海水箱之間為單元H201，單元在船塢吊裝。補(bǔ)裝管設(shè)置在靠近低位海水濾器旁邊的直管段處（中間斷開處空檔位置），見圖2 和圖3。

2.3 高低位海水短管安裝工藝

安裝時機(jī)：為了保證高低位海水短管與單元管子的對接精度，高低位海水短管須在GM001 總段一起安裝。

根據(jù)機(jī)艙高低位海水箱布置圖，海水短管中心線位于FR52-585（這是水平距離，斜底距離597mm），在總段GM001 內(nèi)底面劃出船體中心線AA、高低位海水短管前后中心線BB，兩者的交點(diǎn)為C，見圖4。

圖4 高低位海水箱海水短管俯視圖

圖5 高低位海水箱海水短管側(cè)視圖

海水短管開孔中心距船體中心線5268mm，距52#壁水平距離585mm（斜底距離597mm），海水短管劃線開孔。

高位海水短管法蘭中心高度距基線3280mm，定出海水短管法蘭中心高度位置，海水短管劃線開孔，在FR52 壁上劃線DD，見圖5。

高位海水短管吊裝到位點(diǎn)焊固定。低位海水短管吊裝，以FR52 壁上DD 線為基準(zhǔn)，利用全站儀，定位低位海水短管管子高度，然后點(diǎn)焊固定。

在高、低位海水短管之間放置全站儀，測量高低位海水短管法蘭面板十字方向四個點(diǎn)的距離相等，即說明兩法蘭垂直于水平面，船塢補(bǔ)裝管安裝才不會有精度問題，如不相等，則須調(diào)整海水短管直至距離相等為止。

高低位海水短管安裝焊接，然后安裝高低位通海閥。

安裝低位海水濾器，總段GM001 涂裝前做好閥件、濾器保護(hù)。

船塢吊裝單元H201，高位海水短管與單元連接，低位海水濾器與單元之間的補(bǔ)裝管現(xiàn)場校管、制作、安裝。

3 項(xiàng)目實(shí)施

該工藝已在2019 年新中海11.4 萬噸原油輪1#船實(shí)施，總段進(jìn)棚打砂涂裝前，已完成了海水箱舾裝完整性報驗(yàn)，包括海水短管的安裝、焊縫外觀檢查、探傷報驗(yàn)、格柵安裝。目前在船塢階段機(jī)艙底層單元H201 已吊裝，通過單元的高位海水濾器與預(yù)裝的高位海水箱短管順利連接，低位海水箱海水短管通過補(bǔ)裝管與預(yù)裝的低位海水濾器順利連接，證明管子安裝精度滿足要求，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。

4 結(jié)束語

本項(xiàng)目通過優(yōu)化機(jī)艙底層海水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，合理設(shè)置補(bǔ)裝管，提高了總段海水箱舾裝完整性，為船塢階段提早進(jìn)行軸線拉線望光、水下工程創(chuàng)造了條件。創(chuàng)新管子安裝工藝，首次將全站儀用于管子定位安裝，提高了管子安裝效率、安裝精度，降低了勞動強(qiáng)度。海水短管安裝工序由船塢前移到總段，將焊接、打磨、焊縫探傷工序提前，改善了管子施工環(huán)境和施工條件，降低了施工難度，提高了管子焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為縮短船塢周期做出了較大貢獻(xiàn)，比原中海11.4 萬噸油輪節(jié)約船塢周期約15天。通過本項(xiàng)目的研究改進(jìn)能為后續(xù)船舶海水箱舾裝完整性的設(shè)計(jì)及安裝提供借鑒。