沈法武
(舟山中遠船務工程有限公司,浙江 舟山 316131)
6S50MC-C主機機座出艙工藝
沈法武
(舟山中遠船務工程有限公司,浙江 舟山 316131)
為了將機艙內主機本體下部分的機座曲軸組件順利出艙,針對57 000DWT散貨船的6S50Mc-C主機,制定詳細的工藝流程并確定工裝件,確定吊高主機本體上部的A字架+氣缸體組件,頂升機座曲軸組件后牽引其至貨艙的工藝流程,施工實踐較為成功,為大型設備以安全、簡單、經濟的方式進出機艙提供新路徑。
機座出艙; 大件吊裝; 安全
某主機型號為6S50MC-C的散貨船在航行過程中因主機主軸承溫度過高,導致軸承、軸承座、曲軸受熱變形。主機廠家勘驗后決定對機座曲軸組件整體換新。主機整體尺寸長、寬、高分別為8 050 mm、7 250 mm、9 050 mm,總重217 t,其中機座+曲軸組件(以下簡稱機座)85.7 t、A字架+氣缸體組件(以下簡稱機架)131.3 t。在大型主機的使用壽命內,機座換新少見,基本無現成的工藝可供參考,并且現場無現成起吊、頂升、運輸大型設備。如何制作相應工裝件,如何安排施工流程以將機座運出機艙,并且兼顧操作安全、施工簡單、成本經濟,是編制工藝應考慮的重點[1-2]。
額外加強后的機艙頂棚焊接大型吊耳用于吊高機架;以機座安裝面作為支撐面,將機座頂升到適當的高度,避開主機前方的主干管系、電纜;在機座本體上的大吊耳處安裝自制軌道小車;牽引機座沿軌道運至貨艙。出艙原理見圖1[3]。

圖1 機座出艙原理示意
為了提高機架起吊的安全系數,需要減輕機架重量、減少重心偏移、加強機艙反頂,防止吊高過程中的晃動和單個葫蘆受力過大,減少機架懸空的時間。具體措施如下。
1)拆除氣缸蓋、活塞和增壓器后,機架吊裝重量減為131 t,機架右偏心從155 mm減為54 mm,起升更加平穩。
2)重新設計帶偏心的吊裝工具(見圖2),使主機重心與起吊中心重合,通過杠桿作用使左右起重葫蘆受力均勻,增加起吊的安全系數。

圖2 吊裝工具
由于機艙頂棚強度不足,需要從機艙頂吊耳處向機艙上平臺安裝斜撐管并加強,使重力通過斜撐管、機艙立柱傳遞到船體結構,見圖3。

圖3 機艙頂棚加強及機架吊裝原理
3)在機艙頂23、25、28號肋位框架左右燒焊6只50 t吊耳,安裝6只50 t氣動葫蘆,見圖3。為避開機艙頂的主管路、電纜和機艙行車梁,左右吊耳距離船舯約2 m,起吊中心右偏54 mm,與主機重心重合。
4)在葫蘆鏈條上涂上色標,有利于操作人員同時提升相同的節數,起吊過程中,同時提升23、28號肋位的4個葫蘆,中間2個葫蘆跟隨收緊用于保險。
5) 通過前后左右定位葫蘆限制機架的晃動,防止機架本體上的各平臺與機艙構件碰撞,限制初始起升時的瞬時移位,保證裝復時機架順利落座。
6)機架吊高后的懸空過程中用6根26 mm雙股鋼絲連接上下吊裝卸扣并用花籃螺絲收緊作為保險。
為了提高機座頂升的安全系數,在避開主機前端主管路、主電纜的前提下,盡量降低頂升高度,并確保頂升油缸的同步性,防止傾斜和移位。具本措施如下。
1) 機座頂升高度定為2 m,以避開主機前端的主管路和電纜。
2)先用100 t油缸頂機座本體上的大吊耳,待機座下表面至內底板的高度大于油缸本體的高度之后,直接在機座下表面處進行頂升作業。設立6個頂升點、6個保險鋼管支撐點、4個保險墊木支撐點。結合油缸本身的最大升程,每次的頂升高度定為125 mm。頂升鋼管支撐、保險鋼管支撐和保險墊木支撐的高度按125 mm的梯度組合、遞升,保證頂升過程中機座四角保持同一高度,見圖4。

圖4 機座頂升
3)各頂升點每5 mm進行一次報數,并且及時關閉油缸液壓閥門,當各頂升點達到同一高度后再進行下一個行程的操作。在每個頂升行程過半后,在保險鋼管支撐、保險墊木支撐上增加60 mm厚的墊塊作為保險。
4)采用鋼管支撐和墊木支撐即硬支撐和軟支撐相結合,提高頂升的穩性。
5)綜合考慮頂升高度、油缸行程、頂升次數和材料的節約,鋼管支柱、墊木力求最優組合,減少操作次數和操作強度。
6)頂升速度和墊塊高度的差異會導致機座在頂升過程中發生的偏移,通過在機座兩側的四角位置安裝導向裝置來進行預防和抵消,見圖5。

圖5 頂升導向裝置
為了保證順利出艙,在機座吊耳處安裝6個軌道小車后,牽引機座沿軌道由工藝孔拉出機艙。
1)在機艙前壁開寬3 900 mm、高3 500 mm、半徑150 mm的工藝孔。
2)提前安裝貨艙到機艙的導軌,機座頂升完畢后,安裝主機兩側的軌道,見圖6。
3)將6只軌道小車(見圖6)與機座下側的大吊耳裝配。小車滾輪兩側的2個4 mm的調節墊片,可用于調節主機兩側滾輪的間距,以降低對軌道間距的精度要求。
4)用卷揚機牽引,手動葫蘆配合,將機座從機艙拉至鄰近貨艙后吊出。
新機座吊進貨艙后按相反的次序進機艙裝復。

圖6 軌道小車
起吊設計、頂升設計、機座進出機艙設計以及整個工藝過程的設計均做到了周密嚴謹,以達到對機艙設備及系統的影響最小的目的。安全、簡單、經濟的施工方案圓滿地完成了這次機座曲軸組件出艙工程,為以后進行類似的大型設備進出機艙工程積累了寶貴的經驗。
[1] 徐立華.船舶柴油機[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2006.
[2] 陳珍加,羅振輝,陳 欣.船舶柴油機拆裝修理工藝[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2007.
[3] 劉興用,包套圖,侯遠斌.倒掛式主軸承座孔中心線偏移的分析和修復[J].船海工程,2013,42(2):70-73.
Technology for Transferring Bedplate of 6S50MC-C Main Engine out of Engine Room
SHEN Fa-wu
(Zhoushan COSCO Shipping Engineering Co. Ltd, Zhoushan Zhejiang 316131, China)
In order to transfer the bedplate block (lower part of main engine) out of the engine room, the characteristics of the 6S50MC-C main engine for 57 000 DWT bulk carrier is analyzed to determine a particular technology procedure and assistant facility. The process flow is as following, lifting up the A frame section with cylinder block firstly, jacking up the bedplate block, and pulling the bedplate block to cargo hold. The technology procedure is proved to be successful, which provides a safe, simple and economic lifting mode of large equipment in/out of engine room accordingly.
bedplate out of engine room; large component lifting; safety
10.3963/j.issn.1671-7953.2015.01.021
2014-06-30
沈法武 (1986-)男,學士,助理工程師
U671
A
1671-7953(2015)01-0083-03
修回日期:2014-08-08
研究方向:船舶建造工藝
E-mail:281559008@qq.com