一种舱口盖柔性支撑块的工程应用

2021-12-06 17:38王超
装备维修技术 2022年3期

王超

摘 要: 舱口盖支撑块一般位于舱口盖四周,支撑块着落在舱口围上,起支撑舱口盖自重,将有舱口盖载荷和舱盖自重产生的力传递到舱口围板结构上,由于舱口盖与舱口围,不但要保持舱口盖在舱口围上的垂直位置,还要允许舱口盖和舱口围板之间的一定程度相对运动,以应对因温度、实际船舶营运过程船体或舱口围的变形。本文介绍一种舱口盖的柔性支撑块,它的许多特性不同与一般采用的钢制支撑块,并介绍某船厂某型散货船其舱口盖支块的设计、安装一些船厂经验。

关键词:舱口盖;舱口盖支撑块;舱口盖柔性支撑块;舱口盖弹性支撑块

引言:舱口盖支撑块一般位于舱口盖四周,舱口盖支撑块着落在舱口围上,起支撑舱口盖自重,将有舱口盖载荷和舱盖自重产生的力传递到舱口围板结构上,由于舱口盖与舱口围,不但要保持舱口盖在舱口围上的垂直位置,还要允许舱口盖和舱口围板之间的一定程度相对运动,以应对因温度、实际船舶营运过程船体或舱口围的变形。

1.舱口盖支撑块分类:

目前船舶舱口盖中支撑块主要分为钢制支撑块与柔性支撑块,柔性支撑块也有细分如TTS(舱盖厂家)MEDIPAD、LEASTICPAD,Macgregor的FLEXIPAD.根据舱口盖支承块的功用其需要承担以下主要功能:1) 将有舱口盖载荷和舱盖自重产生的力传递到舱口围板结构上;2) 允许舱口盖和舱口围板之间的相对运动;3) 保持舱口盖在舱口围上的垂直位置。钢制支撑块特性为:简单,结实,便宜,但钢对钢接触中硬摩擦对舱盖有磨损,同时应为钢制材料也易生锈。而且不方便调节厚度,不方便安装与后期调节使用。柔性支撑块特性为:寿命长(耐腐蚀不会生锈)、高度可调节(利用调节垫片)、无磨损(通过橡胶吸收变形)、无腐蚀(橡胶包裹)、安装快速和调节简单等。

2.柔性支撑块结构与特性:

柔性支承块装置由支承块和支承块垫板组成,支承块及其垫板之间的良好接触是发挥该装置功能的基础。柔性支撑块各个厂家虽然结构有些差异,但总体设计特性相同,即均为柔性垫片接触,均具有可调性。关于舱口盖支撑块结构,下面以TTS ELASTIC PAD为例说明。

整个舱口盖支撑块的结构为三明治结构,弹性垫由橡胶和钢板组成层,与钢板集成到橡胶包。

上:调节片(共4mm,由两张1mm和一张2mm不锈钢垫片组成,无备件);中:弹性支撑块(厚91mm基本不变。舱盖压上会稍微收缩,但利于橡皮条的压缩,可以暂不考虑它的微缩);下:不锈钢支撑块(厚度10mm左右,船厂购买,根据现场测量再决定厚度)这种舱口盖柔性支撑块主要功能和特点是: 1. 舱盖纵向限及将舱盖自身的重量传递到舱口围,软性接触-Silent strength .2. 允许舱盖和舱口围间的相对移动(趋势)-依靠自身的弹性形变,不产生磨损-No sliding,no wearing; 3. 保持舱盖与舱口围纵向位置的稳定,安装简便-Easy installation。

这种舱口盖柔性支撑块安装上的优势:这种舱口盖柔性支撑块实际上是一种无滑动(NON-SLIDE)的承重垫。在钢-胶夹层结构的单元外又增加了一道用于防腐蚀的保护层。这种承重垫允许舱盖和舱口围之间存在一定的位移,但不是靠舱盖与舱口盖柔性支撑块之间的相对滑动。(而是靠柔性支撑块的塑形形变)因此不会产生摩擦,也不需要特殊的安装组件或衬板。可以直接用于舱口围上表面上的安装。安装时仅适用两个不锈钢螺栓连接与舱口围面上。用薄板调整支撑块的高度已适应结构上的精度误差。

3.弹性支承块装置安装(以某型灵便型散货船为例)

3.1 检查支承块:查舱盖上弹性支承块,拧紧螺栓,理论上弹性支承块的高度为91mm。每块弹性支承块配有总厚度为 4mm 的垫片(其中2mm 垫片1 块,1mm 垫片2 块),该垫片由船厂根据需要自行安装。

3.2 检查舱口围:据 HK02003 标准文件检查舱口围的尺寸和平直度,记录测量数据,并根据需要进行调整。确定基准面和基准线并将标志冲压在舱口围板上缘,方便舱口盖在舱口围上的正确定位。在舱口围面板沿舱盖侧板及端部四周每隔适当距离放置临时垫板,支承块垫板安装好后拿掉。

3.3 将舱口盖放置在舱口围上:将舱口盖水平放置在临时垫板上,并装配好,并使盖板上的参考标记和舱口围上的参考标记一致。

3.4 支承块安装环境:装支承块是应特别注意舱口盖和船体的温度应保持一致,大约在20℃。考虑到温差的变化, 一般在早上或者尽可能使结构不受阳光影响的环境下进行工作。

2.5 支承块垫板安装:隔 1 米测量和记录舱口围板和舱盖下缘的距离,根据这些测量值结构确定为保证橡皮压缩量盖板需要下调的距离(C=S-G)。測量和记录安装在舱盖上的弹性支承块到舱口围板的距离(H),则弹性支承块垫板的实际厚度F由下列公式计算得出:F=H-C。支承块垫板的理论高度为 10mm。支承块垫板厚度可以根据需要进行调整,也可以通过在弹性支承块上增加调节垫片来进行调整。

3.支承块公差:查支承块与支承块垫板的接触情况,每块舱口盖板至少有四块支承块(用来承受舱口盖向舱口围板传递垂直方向力)。支承块接触面积不少于50%,其余不接触不封的间隙必须少于2mm,“接触“的含义是:被测区域不能被0.2mm厚度的直尺或卡片通过。

4.舱口盖支承块船厂设计与安装总结经验(以某型灵便型散货船为例):

现场安装过程和普通钢支撑块舱盖类似,先用临时支撑块支撑,在保证橡皮条压缩量的情况下,测量并计算出舱口围上支撑块所需的厚度,告知舾装件厂家定制不同厚度的不锈钢支撑块并最终安装。后续下水后舱口围变形等其他情况下,可能需要利用调节片调节。

之前4mm调节片在制造厂会直接全部安装进舱盖交货至船厂,舱盖调平时如有需要可抽掉调节片。后来在咨询制船后,得到答复:“根据以往经验,很少存在压缩不足的情况,大多是压缩量大。建议调节片单独纳入,不要安装在舱盖上,后期根据实际情况调整”,我们让厂家直接将4mm调节片散件交货。

虽然4mm调节片散件交货,但是现场若按以前刚支撑块的舱盖安装步骤,可能在未安装调节片的情况下就测量支撑块的厚度,厚度可能约为14mm。TTS厂家提醒若支撑块厚度从10mm变为14mm,则存在支撑块太厚和压紧槽外侧裙边干涉的可能性。因为变为14mm后,支撑块和裙边的理论间距过小,舱盖和舱口围一旦变形和位移就可能相碰。后续应提醒现场按原有4mm+91mm+10mm的方案安装弹性支撑块,也就是4mm调节片还是尽量要用,具体如何操作现场可按经验实施。

首次使用这种形式的舱口盖柔性支撑块,舱口盖支撑块布置情况与以往钢制舱口盖支撑块完全不同,需花时间在舱盖舱口围结构和厂家舱口盖支撑块布置图中,主要设计注意点如下:

a) 舱盖厂家在舱口围上先行按厂家标准布置各舱口盖支撑块;

b) 按厂家提供的布置图修改舱口围结构,并提出哪些地方舱口盖支撑块需要调整位置,其底下补强可以借用甲板筋板减少布置数量,反馈给厂家商讨修改。

c) 厂家提出因为舱口盖支撑块较宽,各舱口围前后面板太窄(原来为350宽角钢),建议船厂加宽,并注意液压摆缸处面板应注意开缺口收窄,避免动作相碰。

d) 若加宽结构考虑用400的平板组合焊接,还是直接用400宽的角钢。前者平板油缸收窄处方便加工,但整体价格贵;后者角钢收窄处加工困难,但是价格便宜,整体性高。最终结构权衡利弊,选择400角钢的方案。

e) 后期又部分调整了舱口围上的压紧器孔和排水阀孔的位置,保证操作空间。为了舱口盖支撑块的安装修改了舱盖主体结构,主尺度有微小变化。

结语:舱口盖柔性支撑块是相对钢制支撑块更高级一种配置,价格相对贵,但其具有寿命长、高度可调节(利用调节垫片)、无磨损(通过橡胶吸收变性)、无腐蚀(橡胶包裹)、安装快速和调节简单等特性,在实际运营中,舱口盖柔性支撑块吸收了船体结构的变形,也延长了舱口盖各项装置的寿命。同时船厂要吸收安装技术经验,以最少的工作量完成安装与调试。