某型运输船减摇鳍装置安装工艺研究

陆 洋，夏 飞，张万里

(中国卫星海上测控部，江苏 江阴 214433)

某型运输船减摇鳍装置安装工艺研究

陆 洋，夏 飞，张万里

(中国卫星海上测控部，江苏 江阴 214433)

减摇鳍装置用以提高船舶海上工作能力，其安装工艺和质量控制直接影响设备性能及航行安全。在借鉴以往船舶建造经验基础上，某型运输船进行减摇鳍安装工艺创新并成功应用。文章对该船减摇鳍的交货状态、安装准备、吊装和就位、定位和焊接及其他部件安装等方面进行研究，阐述如何有效地控制质量、提高精度。

减摇鳍；运输船；安装工艺；质量控制

某型运输船采用前倾艏柱、球鼻、方艉、双柴油机驱动、双可调螺距螺旋桨、双舵、艉桥楼船型，设置2个大开口货舱，单舷侧配置2台全回转重型起重吊，见图1。

图1 某型运输船整体结构示意图

船舶在大风浪条件下会产生剧烈横摇，减摇鳍是目前应用最为广泛的主动式减摇装置[1]。为改善耐波性、提高适航能力，本船安装了1套收放式减摇鳍，单鳍面积约8 m2。该船建造周期紧张，决定必须根据减摇鳍交货时间是否跟上船厂生产进度而采用不同的吊装方案。同时，为有效地提高减摇鳍的装船质量，延长设备寿命，应制定并实施既有操作性又有科学性的工艺方案，如减摇鳍的十字头箱上船装焊前后要做好测量以控制变形。

船厂曾在客滚船上安装过ROLLS ROYCE减摇鳍，在此基础上进行了本船的工艺创新。本文主要从减摇鳍的交货状态、安装准备、吊装、定位及其它部件安装等方面着手，研究减摇鳍安装要点，为今后同类设备的设计、安装、检验提供借鉴参考。

1 减摇鳍的交货状态和安装准备

一对减摇鳍主要由2个单元组成：机械设备组合体和液压机组，见表1。由于鳍角发送器、反馈装置、电液伺服阀、手动润滑泵和限位开关等为精密、易损器件，故设备交货时已被拆下并单独装箱。系统调试前，再将其重新安装至相应位置。减摇鳍组合体运抵船厂后，应水平放置以防鳍箱外板受力变形[2]。在设备装船前，需准备相关文件、工具并检查标记等，见表2。

表1 一对减摇鳍主要装船部件

表2 减摇鳍安装前准备要点

每只鳍的鳍箱下部都有支撑肋板，若在船上焊接空间狭小，施工困难，焊接质量难以保证且可能引起变形。吸取以往经验，在船坞安装前就将支撑肋板焊接好；焊接顺序为先平板肋板、后T型肋板，并在焊接中防止损坏设备。此外，为保护设备应保证鳍箱的倾斜角度不大于60°(横向)。

2 减摇鳍的吊装和就位

根据减摇鳍的交货时间和船体分段生产进度情况，设计了2种吊装方案：如交货及时，尽可能采用垂直吊装；若交货延迟，则进行侧向吊装，即由舱内向舱外推入安装。第1艘船因设备交货及时采用垂直吊装，而第2艘船因交货脱期选择侧向吊装。

2.1垂直吊装

该吊装方式是先将减摇鳍单元作为封舱件处理预定位，把液压机组安装在鳍箱基座上，待封舱船体分段装焊结束后，再将减摇鳍单元移至焊接位置，最后安装船体散装件，见图2。为保证安装角度，可在吊装钢索上增加手拉葫芦等。

图2 运输船减摇鳍的垂直吊装示意图

2.2侧向吊装

侧向吊装是以内底上的千斤顶为主调整减摇鳍单元上下移动的方法，甲板下的葫芦仅起保险作用。先将减摇鳍单元吊到侧向安装平台上(注意左侧、右侧)，达到要求状态并焊接好足够支撑后，利用内底上的千斤顶和葫芦将减摇鳍单元慢慢地移至船内的安装位置，见图3。以上2种吊装方式均要求相应总段的所有焊接工作都已结束，以达到甲板下起保险作用的眼板有足够强度。吊装前，需确定每只起吊眼板处承载的负荷大小；吊装时，在个别眼板处加手拉葫芦以确保安装角度(30°)和设备安全。液压机组安装前注意区分机组的左右型及首尾方向。整机起吊时，应利用底座上的起重吊耳；吊装过程中，要保护机组上的压力表、温度计、液位计等，并防止吊绳碰到液压管路造成管路变形、断裂。

3 减摇鳍的定位和焊接

3.1减摇鳍的定位

减摇鳍的鳍箱单元(执行机构)在制造时，已标记出定位基准线(见表2)，供其在船上定位安装使用。船体分段内底上的标记必须与鳍箱单元的标记线相对应[3]。

图3 运输船减摇鳍的侧向安装示意图

通过葫芦、花缆螺栓、钢丝绳、调节鳍箱使上面的定位基准线与船体及减摇鳍舱内各自定位标记线一一对应。在定位前，割去船壳板与鳍箱相连处余量；定位后，开坡口，同时采用“U”形马脚固定，避免在焊缝区域点焊。

3.2减摇鳍与船体的焊接

为了保证减摇鳍的功能特性，在装船焊接阶段控制十字头箱和鳍箱的变形十分必要，为此进行测量和记录。出厂前，设备厂已对鳍箱外板标记点(如图4所示的A、B、C、D点)间距离进行测量并提供记录；在鳍箱吊上船焊接前，需要复测并核对。

测量内容：A-B，C-D，A-C，A-D，B-C，B-D。图4 鳍箱标记点位置图

按推荐的焊接顺序(见图5)完成鳍箱与船体结构的焊接。焊接过程中，每隔1 h复测尺寸以调整焊接顺序保证质量；测量需在所有焊接冷却后进行。图4中标记点A、B、C、D间距的6个尺寸，焊接前后偏差控制在3 mm内。如变形超过3 mm即3～5 mm之间时，需对减摇鳍做动作试验，以确保其使用性能；而若超过5 mm，则割开重焊。

注：1、2、3、5、6、7、11、13、15、17为肋位方向焊接；4、8、9、10、12、14、16、18为首尾方向焊接。图5 减摇鳍装船焊接顺序示意图

左右2只减摇鳍同时定位、安装、施焊。减摇鳍单元船壳板与船体外板的焊接采用CO2单丝半自动焊，加衬垫，单面焊。十字头箱、鳍箱与肋骨构件的角焊缝也采用CO2半自动焊。焊接前，对焊接坡口进行清洁，清除杂质和油污；焊接后，及时做好焊缝表面清洁和修补工作。待鳍单元与外板、内底等焊接结束，装焊相关散装件。

为保证焊接质量，需进行焊缝检查。鳍箱单元船体外板四角处射线(RT)检查(每处2张)。与船体外板连接的4条长焊缝用超声波(UT)抽查，抽查的焊缝每段长度不小于0.5 m。

焊接完成后做收放鳍试验，要求收放鳍和转鳍压力不高于焊接前的1.2倍，机械运动部分无异常噪声。

4 液压机组、管路和电控设备等的安装

减摇鳍的装船部件较多，对安装方式、安装顺序、施工节点等都有严格要求。

4.1液压机组的安装

为避免损坏机组上的泵、阀、反馈装置等部件，待装船调试时再进行安装，见表3。

表3 液压机组的安装要点

4.2管路连接

外接管路须待设备在装船固定后方可进行，见表4。外接管路及其焊接接头须经耐压试验并清洗干净，验收合格封口后方能上船最后施工连接。管路布置排列整齐，按规定夹固，便于装拆、维修。

表4 管路的安装要点

4.3电控设备安装

减摇鳍的电控设备包括机旁启动箱、控制箱和控制面板等，见表5。

表5 电控设备的安装要点

5 结束语

减摇鳍作为重要的船舶辅助机械，其安装质量关系到功能特性、使用寿命、维护成本和减摇效果。船厂在以往经验的基础上对本船进行工艺创新，同时也将国外减摇鳍先进的设计和安装理念引入到国产设备上，为国产减摇鳍赶超世界先进水平夯实了基础。主要创新点有如下几方面。

1)设计侧向安装方法并得到有效应用，避免了因设备脱期而给船体分段搭载造成不能按计划节点进行的问题，缩短了造船周期。

2)将鳍箱下部的支撑肋板在内场焊接，既改善施工环境，降低施工难度，又有效地提高焊接质量，减少减摇鳍的变形。

3)提出本船减摇鳍安装的关键点，即控制点的船上焊接变形的最大允许变形量为3 mm，并要求科学的焊接顺序，既有利于提高安装质量，又方便现场控制和提交检验。

[1] 邹宁.船舶减摇装置及其应用[J].船舶工程，2012，24(S2)：271-277.

[2] 徐军，施光林.收放式减摇鳍执行机构的改进设计[J].机电设备，2003(3)：8-10.

[3] 赵日定，宋现国，黄建华.减摇鳍精度安装工艺的分析与应用[J].船海工程，2012，41(2)：11-14.

Stabilizers are used to enhance the ability of vessels at sea,which installation technique and quality control can influence the equipment performance and the navigation safety.Based on the past experience of vessel construction,innovations are made on the installation technique of stabilizers in a carrier and are successful in the application.In the paper a research is made on the stabilizers,including the delivery status,in stallation preparations,hoisting and placement，orientation and welding,and other aspects,It also elaborates how to improve the quality control and precision.

stabilizer;carrier;installation technique;quality control

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.01.012

陆洋(1978-)，男，江苏宿迁人，工程师，硕士，主要从事船舶机电工作。

2014-10-27