超大型液壓艙蓋安裝工藝研究與應(yīng)用

張傳論 劉 光

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

0 引言

隨著鋪管技術(shù)的不斷改進，為提高鋪管效率，節(jié)約成本，鋪管系統(tǒng)中雙節(jié)管、四節(jié)管預(yù)制越來越普遍，這無疑對預(yù)制好的雙節(jié)管、四節(jié)管的傳輸通道提高了要求。通道布置中超大型液壓艙蓋的應(yīng)用就會越來越普遍，除了超大型液壓艙蓋的設(shè)計制作具有一定挑戰(zhàn)外，其安裝也對項目管理、成本控制、質(zhì)量控制提出更高的要求，對安裝工藝和安裝步驟的研究就很有必要。正確合理的安裝工藝和步驟，可以從很大程度上減少返工，節(jié)約時間，從而節(jié)約施工成本，也能從一定程度上保證設(shè)備的使用壽命。下面以建造過的一艏鋪管船采用的四節(jié)管艙蓋為例，重點說下超大型液壓艙蓋在安裝過程中對安裝工藝的研究及注意事項。

1 超大型液壓艙蓋的安裝工藝

1.1 目 的

通過安裝工藝的研究，更有效地指導生產(chǎn)，在確保功能實現(xiàn)的前提下，降本增效。

1.2 安裝步驟

下面以某鋪管船四節(jié)管艙蓋為例，闡述下大型液壓艙蓋的安裝工藝及注意事項。

1.2.1 設(shè)備簡況

四節(jié)管艙蓋設(shè)計為總長約53.5 m，寬度為2 m。分2 段,一段為part A，長度約24.6 m，寬度為2m；另一段為part B，長度約28.9 m，寬度為2 m，每段分別通過2 個油缸垂直頂升，艙蓋與油缸導軌連接處距離甲板的最大頂升高度為3 380 mm。艙蓋構(gòu)造如圖1 所示。

圖1 艙蓋構(gòu)造示意圖

液壓艙蓋布置及與周邊設(shè)備關(guān)系如圖2 所示。

圖2 液壓艙蓋布置及與周邊設(shè)備關(guān)系示意圖

液壓艙蓋與升降機、橫移小車位置關(guān)系如圖3 所示，艙蓋附件如圖4 所示。

圖3 液壓艙蓋與升降機、橫移小車位置關(guān)系剖視圖

圖4 艙蓋附件示意圖

1.2.2 安裝前準備

根據(jù)艙蓋布置圖將艙蓋所在甲板的定位信息做好劃線標識，其中包括艙蓋沿船長方向的定位，沿船寬方向的定位。

（1）根據(jù)艙蓋安裝定位測量甲板開孔凈尺寸，其中包含凈長度和凈寬度以及開孔位置是否準確。

（2）將艙蓋上的關(guān)鍵點（比如鎖緊盒、壓緊板、頂升油缸處）定位信息標記在甲板開孔附近，并測量每一處的甲板開孔凈寬度大小，如圖5、圖6、圖7 所示。

圖5 四節(jié)管艙蓋艉部開孔

圖6 四節(jié)管艙蓋中部開孔

圖7 四節(jié)管艙蓋艏部開孔

（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，修正甲板上艙蓋開孔因建造精度等原因造成的誤差。

（4）測量四節(jié)管艙蓋所在甲板平面度（如圖8 所示），對局部平整度超差，結(jié)構(gòu)專業(yè)采用火工校正等進行修正。

（5）查油缸導軌直線度，并對問題導軌局部修整，保證油缸滑輪在導軌上的正常運行。

（6）根據(jù)圖紙確定油缸定位并劃線。

1.2.3 設(shè)備預(yù)埋及艙蓋吊裝

（1）核對艙蓋及油缸導軌重量，分別將艙蓋主體結(jié)構(gòu)和油缸導向柱、導向滾輪等分別吊裝上船。

（2）艙蓋頂升油缸及油缸導軌預(yù)埋進艙內(nèi)，導軌上滾輪在艙內(nèi)組裝，根據(jù)實際尺寸修割余量，根據(jù)布置圖及現(xiàn)場劃線將油缸及導軌預(yù)定位，并點焊固定。

（3）根據(jù)甲板開孔，確定中心線，并標記，根據(jù)標記依次將艙蓋主體結(jié)構(gòu)part B、part A 分別吊到艙口既定劃線位置，要根據(jù)A/B 兩部分艙蓋上下搭接關(guān)系，注意吊裝順序。

（4）艙蓋2 片主體分別放到位后，樹立標桿，以主甲板為基線向上350 mm 高度拉線，測量艙蓋頂距離拉線的尺寸，以判定艙蓋整體的平整度，測量方法如圖9 所示。

圖9 測量艙蓋整體平整度方法示意圖

艙蓋距離拉線間測量數(shù)據(jù)如圖10 所示。

圖10 艙蓋距離拉線間測量數(shù)據(jù)示意圖

（5）根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，以40 mm 為基準調(diào)整艙蓋水平，最終測得墊塊位置艙蓋和甲板間間隙，以測量數(shù)據(jù)作為墊塊下料加工依據(jù)。

（6）墊塊加工到位后，臨時做定位肘板搭靠，實現(xiàn)水平方向限位；垂向提升艙蓋結(jié)構(gòu)，安裝墊塊，艙蓋放置在墊塊上，保證其平面度要求，防止長時間放置出現(xiàn)自身變形。

（7）根據(jù)定位銷圖紙信息，安裝定位銷，并點焊定位。

（8）檢查油缸和導軌組合件位置和艙蓋間的偏差，利用油缸導軌上自帶的吊裝耳板，將油缸導軌調(diào)整到位。

（9）修割導軌基座余量，以油缸與艙蓋垂直為基準，將油缸導軌下絞點點焊，同時用螺栓連接油缸導軌法蘭和艙蓋自帶連接法蘭。

（10）復核油缸與艙蓋間的垂直度，將油缸導軌基座焊接，做好焊前、焊后報驗相關(guān)工作。

1.2.4 裝配調(diào)試

（1）安裝主頂升油缸后，連接液壓管路及相關(guān)電氣設(shè)備，并檢查油缸導軌基座反面加強，根據(jù)油缸最終位置修正。

（2）液壓管路的密性、串油及清潔度確認，管路做耐壓試驗，滿足船級社要求。

（3）確認管路連接正確且狀態(tài)無誤后，在服務(wù)工程師到場情況下，開始艙蓋頂升操作調(diào)試。

（4）待艙蓋主油缸頂升動作正常后，開始測量艙蓋下放后的各點橡皮槽（測量點間隔1～ 1.5 m）距離甲板上表面的高度。根據(jù)數(shù)據(jù)確定所需不銹鋼壓緊扁條的不同檔高度要求（高度每5 mm 一檔）及相應(yīng)的數(shù)量。

（5）待艙蓋主油缸頂升動作正常后，艙蓋下放，根據(jù)艙蓋上鎖緊壓板的位置來定位船體鎖緊插銷盒的水平位置和高度位置，誤差控制在±5mm 內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況在船體扶強材上定位開孔，焊接鎖緊盒，并安裝鎖緊連桿機構(gòu)和鎖緊油缸。

（6）在確定橡皮壓縮量（12±3mm）和鎖緊插銷座位置無誤后，根據(jù)各支撐點位置情況檢查支撐墊塊與艙蓋間的配合情況，如有個別存在問題，需單獨查找原因并調(diào)整。

（7）安裝part A 和part B 之間的橡膠密封條，以及壓槽內(nèi)的橡膠密封條。

（8）液壓電氣設(shè)備調(diào)試完成后，采用液壓方式開啟艙蓋，檢查啟閉操作過程中的動作和最終狀態(tài)。具體按液壓艙蓋試驗大綱文件執(zhí)行。

1.2.5 試 驗

（1）艙蓋在實船安裝完成，先做白粉試驗。即在壓緊扁鋼上涂上白粉，關(guān)閉艙蓋并鎖緊后，再開啟艙蓋，檢查白粉印記，發(fā)現(xiàn)白粉有間斷、模糊等缺陷的，應(yīng)加以修補或調(diào)整橡皮條及壓緊扁鐵，直至滿意。

（2）按規(guī)范要求做沖水試驗，試驗通過后單獨做動作完整性報驗。

（3）根據(jù)升降機調(diào)試進度，做聯(lián)動電控測試，并結(jié)合液壓系統(tǒng)將聯(lián)動狀態(tài)調(diào)試至設(shè)計要達到的狀態(tài)。

（4）對設(shè)備結(jié)構(gòu)件及其他附件外觀檢查，對損壞的油漆進行修補，最后安裝加熱帶。

1.3 安裝難點分析

整個艙蓋比較大，為保證安裝后的功能實現(xiàn)，制作和安裝過程中以下難點需重點分析：

1.3.1 設(shè)備本體

（1）艙蓋本體建造過程做好精度控制，基準點選取在設(shè)計過程與船廠做好對接，并做好精控數(shù)據(jù)測量。

（2）油缸導軌建造過程做好精度控制，導軌和滾動滑輪間間隙滿足設(shè)計要求，并在工廠組裝試運行。

（3）運輸過程需配備專用工裝，防止非彈性變形的發(fā)生，避免對后續(xù)安裝產(chǎn)生額外工作。

（4）油缸和導軌的安裝與艙蓋之間的關(guān)系，以兩者之間垂直為準，同時要保證主推升同一個艙蓋的2 個油缸在同一個平面且盡可能平行。主要是保證油缸反復使用過程中能正常運行，減少摩擦，提高使用壽命。

（5）油缸及導軌安裝到位后的垂直度檢查是個難點，此時艙蓋已經(jīng)布置到位，且艙內(nèi)有大量的腳手架，這就需要前期做好策劃，腳手架搭設(shè)過程預(yù)留可以設(shè)定標桿的位置及不影響精控測量視線的空間。

（6）因甲板和艙蓋平面度在建造過程中存在一定的偏差，鎖緊裝置與艙蓋壓緊板之間在實船上的配合情況會存在一定的修改和返工。

（7）不銹鋼壓緊條的大小、位置、焊接質(zhì)量是整個艙蓋密性能否實現(xiàn)的重要因素。且壓緊條高度方向只有30 mm焊接過程容易變形，需重點考慮。

1.3.2 與船體及周邊設(shè)備

（1）艙蓋壓板處的甲板開孔尺寸、開孔自由端到兩側(cè)球扁鋼的尺寸，球扁鋼到附近縱艙壁的尺寸，需滿足圖紙要求，保證鎖緊裝置的正常功能實現(xiàn)。尤其是對分段建造過程中精度控制不到位的地方，考慮主甲板板厚較大，修割前要先復測，避免出現(xiàn)誤切、多切造成的不必要換板或補焊。

（2）該項目四節(jié)管超大型液壓艙蓋的安裝與周邊設(shè)備間的位置關(guān)系（如圖2 所示），和安裝順序需綜合分析，比如艙內(nèi)與艙蓋升降同步運行的升降機，因在艙蓋正下方，需提前預(yù)埋并安裝到位，如后期安裝，需將安裝好的艙蓋與油缸間的螺栓拆卸，將艙蓋二次吊下，產(chǎn)生額外成本，反復拆卸也容易對長條形超大艙蓋產(chǎn)生變形，影響整體密性。

（3）艙蓋安裝同時也要考慮布置在甲板上與艙蓋同步作業(yè)的橫移小車的安裝，需先將橫移小車提前布置到位，并理論上校核橫移小車工作時，與艙蓋之間的相對位置。該項目實際布置上兩者之間理論間隙只有40 mm，且艙蓋自帶的吊裝耳板設(shè)置在艙蓋外側(cè)，與橫移小車自帶的剎車止推塊，以及橫移小車本體之間可能存在相互干涉的可能。

1.4 安裝工藝及設(shè)計優(yōu)化

1.4.1 整體考慮超大型液壓艙蓋和周圍設(shè)備，如：橫移小車、升降機等的安裝順序和工序，避免艙蓋多次拆卸，同時也可以避免共用腳手架反復搭設(shè)，造成不必要的施工成本增加。

（1）安裝艙蓋前將升降機預(yù)埋進艙，特機專業(yè)完成拉線定位，升降機完成預(yù)定位和相關(guān)的機加工，做好定位焊。

（2）橫移小車實際來貨與圖紙是否一致檢查，并預(yù)裝到位。該項目中艙蓋吊裝耳板和橫移小車存在干涉問題，后續(xù)項目可在設(shè)計階段根據(jù)布置圖或模型核查排除。

1.4.2 固定用球扁鋼由船廠提供改為艙蓋供貨商提供，在車間將安裝在球扁鋼上鎖緊盒所在位置開孔并與鎖緊裝置預(yù)裝好一起供貨，現(xiàn)場整體定位焊接即可，可節(jié)約安裝時間和安裝難度。

1.4.3 艙蓋自帶的壓緊板下端建議比設(shè)計理論尺寸增加20 mm，以便用于現(xiàn)場修割（考慮船體和艙蓋變形），用來匹配鎖緊盒及插銷。

1.4.4 鎖緊盒內(nèi)調(diào)整高度用的楔塊由先行供貨改為根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)后加工供貨，可避免材料的二次加工。

1.4.5 艙蓋吊裝上去前，在油缸附近的縱壁上油缸處預(yù)設(shè)精控測量標桿，并做好標記，以便后續(xù)測量使用。

2 結(jié)論

超大型液壓艙蓋安裝是跨專業(yè)的一個大型設(shè)備，涉及船廠結(jié)構(gòu)、舾裝、特機、輪機、電氣、管系、涂裝、腳手架以及服務(wù)商等不同的團隊和專業(yè)，施工組織的科學合理以及專業(yè)間的協(xié)調(diào)交接等是否合理，直接影響周期、成本和建造質(zhì)量。

海工項目此類跨專業(yè)的大型設(shè)備很多，策劃準備科學的施工工藝、合理的施工安排以及專項生產(chǎn)計劃是非常重要的。專項負責協(xié)調(diào)，將一些不可控風險和因素提前策劃，在保證質(zhì)量和設(shè)備功能的基礎(chǔ)上可有效的降本增效，這也是項目管理一直追求的最終目標。