一種艙口蓋柔性支撐塊的工程應(yīng)用

王超

摘 要： 艙口蓋支撐塊一般位于艙口蓋四周，支撐塊著落在艙口圍上，起支撐艙口蓋自重，將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上，由于艙口蓋與艙口圍，不但要保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置，還要允許艙口蓋和艙口圍板之間的一定程度相對運動，以應(yīng)對因溫度、實際船舶營運過程船體或艙口圍的變形。本文介紹一種艙口蓋的柔性支撐塊，它的許多特性不同與一般采用的鋼制支撐塊，并介紹某船廠某型散貨船其艙口蓋支塊的設(shè)計、安裝一些船廠經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：艙口蓋;艙口蓋支撐塊;艙口蓋柔性支撐塊;艙口蓋彈性支撐塊

引言：艙口蓋支撐塊一般位于艙口蓋四周，艙口蓋支撐塊著落在艙口圍上，起支撐艙口蓋自重，將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上，由于艙口蓋與艙口圍，不但要保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置，還要允許艙口蓋和艙口圍板之間的一定程度相對運動，以應(yīng)對因溫度、實際船舶營運過程船體或艙口圍的變形。

1.艙口蓋支撐塊分類：

目前船舶艙口蓋中支撐塊主要分為鋼制支撐塊與柔性支撐塊，柔性支撐塊也有細分如TTS（艙蓋廠家）MEDIPAD、LEASTICPAD，Macgregor的FLEXIPAD.根據(jù)艙口蓋支承塊的功用其需要承擔(dān)以下主要功能：1） 將有艙口蓋載荷和艙蓋自重產(chǎn)生的力傳遞到艙口圍板結(jié)構(gòu)上;2） 允許艙口蓋和艙口圍板之間的相對運動;3） 保持艙口蓋在艙口圍上的垂直位置。鋼制支撐塊特性為：簡單，結(jié)實，便宜，但鋼對鋼接觸中硬摩擦對艙蓋有磨損，同時應(yīng)為鋼制材料也易生銹。而且不方便調(diào)節(jié)厚度，不方便安裝與后期調(diào)節(jié)使用。柔性支撐塊特性為：壽命長（耐腐蝕不會生銹）、高度可調(diào)節(jié)（利用調(diào)節(jié)墊片）、無磨損（通過橡膠吸收變形）、無腐蝕（橡膠包裹）、安裝快速和調(diào)節(jié)簡單等。

2.柔性支撐塊結(jié)構(gòu)與特性：

柔性支承塊裝置由支承塊和支承塊墊板組成，支承塊及其墊板之間的良好接觸是發(fā)揮該裝置功能的基礎(chǔ)。柔性支撐塊各個廠家雖然結(jié)構(gòu)有些差異，但總體設(shè)計特性相同，即均為柔性墊片接觸，均具有可調(diào)性。關(guān)于艙口蓋支撐塊結(jié)構(gòu)，下面以TTS ELASTIC PAD為例說明。

整個艙口蓋支撐塊的結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu)，彈性墊由橡膠和鋼板組成層，與鋼板集成到橡膠包。

上：調(diào)節(jié)片（共4mm，由兩張1mm和一張2mm不銹鋼墊片組成，無備件）;中：彈性支撐塊（厚91mm基本不變。艙蓋壓上會稍微收縮，但利于橡皮條的壓縮，可以暫不考慮它的微縮）;下：不銹鋼支撐塊（厚度10mm左右，船廠購買，根據(jù)現(xiàn)場測量再決定厚度）這種艙口蓋柔性支撐塊主要功能和特點是： 1. 艙蓋縱向限及將艙蓋自身的重量傳遞到艙口圍，軟性接觸-Silent strength .2. 允許艙蓋和艙口圍間的相對移動（趨勢）-依靠自身的彈性形變，不產(chǎn)生磨損-No sliding，no wearing; 3. 保持艙蓋與艙口圍縱向位置的穩(wěn)定，安裝簡便-Easy installation。

這種艙口蓋柔性支撐塊安裝上的優(yōu)勢：這種艙口蓋柔性支撐塊實際上是一種無滑動（NON-SLIDE）的承重墊。在鋼-膠夾層結(jié)構(gòu)的單元外又增加了一道用于防腐蝕的保護層。這種承重墊允許艙蓋和艙口圍之間存在一定的位移，但不是靠艙蓋與艙口蓋柔性支撐塊之間的相對滑動。（而是靠柔性支撐塊的塑形形變）因此不會產(chǎn)生摩擦，也不需要特殊的安裝組件或襯板?？梢灾苯佑糜谂摽趪媳砻嫔系陌惭b。安裝時僅適用兩個不銹鋼螺栓連接與艙口圍面上。用薄板調(diào)整支撐塊的高度已適應(yīng)結(jié)構(gòu)上的精度誤差。

3.彈性支承塊裝置安裝（以某型靈便型散貨船為例）

3.1 檢查支承塊：查艙蓋上彈性支承塊，擰緊螺栓，理論上彈性支承塊的高度為91mm。每塊彈性支承塊配有總厚度為 4mm 的墊片（其中2mm 墊片1 塊，1mm 墊片2 塊），該墊片由船廠根據(jù)需要自行安裝。

3.2 檢查艙口圍：據(jù) HK02003 標(biāo)準(zhǔn)文件檢查艙口圍的尺寸和平直度，記錄測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要進行調(diào)整。確定基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線并將標(biāo)志沖壓在艙口圍板上緣，方便艙口蓋在艙口圍上的正確定位。在艙口圍面板沿艙蓋側(cè)板及端部四周每隔適當(dāng)距離放置臨時墊板，支承塊墊板安裝好后拿掉。

3.3 將艙口蓋放置在艙口圍上：將艙口蓋水平放置在臨時墊板上，并裝配好，并使蓋板上的參考標(biāo)記和艙口圍上的參考標(biāo)記一致。

3.4 支承塊安裝環(huán)境：裝支承塊是應(yīng)特別注意艙口蓋和船體的溫度應(yīng)保持一致，大約在20℃?？紤]到溫差的變化， 一般在早上或者盡可能使結(jié)構(gòu)不受陽光影響的環(huán)境下進行工作。

2.5 支承塊墊板安裝：隔 1 米測量和記錄艙口圍板和艙蓋下緣的距離，根據(jù)這些測量值結(jié)構(gòu)確定為保證橡皮壓縮量蓋板需要下調(diào)的距離（C=S-G）。測量和記錄安裝在艙蓋上的彈性支承塊到艙口圍板的距離（H），則彈性支承塊墊板的實際厚度F由下列公式計算得出：F=H-C。支承塊墊板的理論高度為 10mm。支承塊墊板厚度可以根據(jù)需要進行調(diào)整，也可以通過在彈性支承塊上增加調(diào)節(jié)墊片來進行調(diào)整。

3.支承塊公差：查支承塊與支承塊墊板的接觸情況，每塊艙口蓋板至少有四塊支承塊（用來承受艙口蓋向艙口圍板傳遞垂直方向力）。支承塊接觸面積不少于50%，其余不接觸不封的間隙必須少于2mm，“接觸“的含義是：被測區(qū)域不能被0.2mm厚度的直尺或卡片通過。

4.艙口蓋支承塊船廠設(shè)計與安裝總結(jié)經(jīng)驗（以某型靈便型散貨船為例）：

現(xiàn)場安裝過程和普通鋼支撐塊艙蓋類似，先用臨時支撐塊支撐，在保證橡皮條壓縮量的情況下，測量并計算出艙口圍上支撐塊所需的厚度，告知舾裝件廠家定制不同厚度的不銹鋼支撐塊并最終安裝。后續(xù)下水后艙口圍變形等其他情況下，可能需要利用調(diào)節(jié)片調(diào)節(jié)。

之前4mm調(diào)節(jié)片在制造廠會直接全部安裝進艙蓋交貨至船廠，艙蓋調(diào)平時如有需要可抽掉調(diào)節(jié)片。后來在咨詢制船后，得到答復(fù)：“根據(jù)以往經(jīng)驗，很少存在壓縮不足的情況，大多是壓縮量大。建議調(diào)節(jié)片單獨納入，不要安裝在艙蓋上，后期根據(jù)實際情況調(diào)整”，我們讓廠家直接將4mm調(diào)節(jié)片散件交貨。

雖然4mm調(diào)節(jié)片散件交貨，但是現(xiàn)場若按以前剛支撐塊的艙蓋安裝步驟，可能在未安裝調(diào)節(jié)片的情況下就測量支撐塊的厚度，厚度可能約為14mm。TTS廠家提醒若支撐塊厚度從10mm變?yōu)?4mm，則存在支撐塊太厚和壓緊槽外側(cè)裙邊干涉的可能性。因為變?yōu)?4mm后，支撐塊和裙邊的理論間距過小，艙蓋和艙口圍一旦變形和位移就可能相碰。后續(xù)應(yīng)提醒現(xiàn)場按原有4mm+91mm+10mm的方案安裝彈性支撐塊，也就是4mm調(diào)節(jié)片還是盡量要用，具體如何操作現(xiàn)場可按經(jīng)驗實施。

首次使用這種形式的艙口蓋柔性支撐塊，艙口蓋支撐塊布置情況與以往鋼制艙口蓋支撐塊完全不同，需花時間在艙蓋艙口圍結(jié)構(gòu)和廠家艙口蓋支撐塊布置圖中，主要設(shè)計注意點如下：

a） 艙蓋廠家在艙口圍上先行按廠家標(biāo)準(zhǔn)布置各艙口蓋支撐塊;

b） 按廠家提供的布置圖修改艙口圍結(jié)構(gòu)，并提出哪些地方艙口蓋支撐塊需要調(diào)整位置，其底下補強可以借用甲板筋板減少布置數(shù)量，反饋給廠家商討修改。

c） 廠家提出因為艙口蓋支撐塊較寬，各艙口圍前后面板太窄（原來為350寬角鋼），建議船廠加寬，并注意液壓擺缸處面板應(yīng)注意開缺口收窄，避免動作相碰。

d） 若加寬結(jié)構(gòu)考慮用400的平板組合焊接，還是直接用400寬的角鋼。前者平板油缸收窄處方便加工，但整體價格貴;后者角鋼收窄處加工困難，但是價格便宜，整體性高。最終結(jié)構(gòu)權(quán)衡利弊，選擇400角鋼的方案。

e） 后期又部分調(diào)整了艙口圍上的壓緊器孔和排水閥孔的位置，保證操作空間。為了艙口蓋支撐塊的安裝修改了艙蓋主體結(jié)構(gòu)，主尺度有微小變化。

結(jié)語：艙口蓋柔性支撐塊是相對鋼制支撐塊更高級一種配置，價格相對貴，但其具有壽命長、高度可調(diào)節(jié)（利用調(diào)節(jié)墊片）、無磨損（通過橡膠吸收變性）、無腐蝕（橡膠包裹）、安裝快速和調(diào)節(jié)簡單等特性，在實際運營中，艙口蓋柔性支撐塊吸收了船體結(jié)構(gòu)的變形，也延長了艙口蓋各項裝置的壽命。同時船廠要吸收安裝技術(shù)經(jīng)驗，以最少的工作量完成安裝與調(diào)試。