115000DWT油船貨油泵的安裝

梁春泉+徐戰峰

（廣船國際有限公司，廣州511462）

摘 要：本文主要介紹了115000DWT油船貨油泵的安裝方式及技術要求和解決辦法，目的在于改善施工環境，減少返工現象。

關鍵詞：貨油泵；安裝；方法

中圖分類號：U664.13 文獻標識碼：A

1 前言

貨油泵是油船的專用設備，是貨油裝卸系統的組成部分，其用途是在油船停靠碼頭時通過船上貨油管路將貨油從油艙駁運至碼頭的載油設備或油庫。由于貨油泵的安裝精度要求較高，稍有偏差就會造成軸系損壞，影響貨油駁運。所以，貨油泵的安裝正確與否直接關乎到油船的運營效益。本文結合SEA HULL 115 000 DWT系列成品/原油船，探討貨油泵的安裝方式、技術要求和解決辦法。

2 貨油泵的安裝方式

2.1 貨油泵組成

該油船采用蒸汽透平式貨油泵，主要由貨油泵、調整軸、波紋管貫通件、透平機、氣汽分離筒以及上述設備的相關連接附件組成。貨油泵及氣汽分離筒布置在泵艙底層平臺，軸系貫穿于機艙透平平臺，三臺透平機布置在透平平臺，上下組成一體，如圖1所示。貨油泵采用透平機驅動，由日本SHINKO公司供貨，貨油泵選型為KV450-3（3 000 m3/h x 130 m），透平機選型為RX1（蒸汽壓力1.5 MPa），波紋管貫通件由中間軸承座、波紋管、中間軸組成，選型為BVS110A，調整軸理論供貨長度為1 667 mm，如圖2所示。

2.2 貨油泵的安裝方式

該油船貨油泵貫穿于泵艙與機艙，跨越兩個相對獨立的施工區域。一般而言，貨油泵的安裝方式有自上往下和自下往上兩種：

（1）自上往下安裝方式

自上往下安裝方式，是貨油泵、透平機、波紋管貫通件在船體分段臨時就位，開設好波紋管貫通孔、臨時放置波紋管貫通件后，先定位透平機基座，完成透平機的安裝，并以透平機作為安裝基準，根據要求由透平平臺往下安裝，根據現場實際情況進行貨油泵、氣汽分離筒基座的修削，完成貨油泵、氣汽分離筒的安裝，最后進行調整軸的安裝以及相關附件的安裝。

這種安裝方式可以先完成機艙區域設備、舾裝、管系的安裝，方便機艙相關連接管系的提前完整，以犧牲泵艙舾裝、管路的完整性作為代價來實現，加大了貨油泵、氣汽分離筒基座在船體分段的反面加強結構的返工工作，將泵艙的完整延后至油船下水，拖延了泵艙的整體涂裝，這對油船的建造是非常不利的。

（2）自下往上安裝方式

自下往上安裝方式，是貨油泵、透平機、波紋管貫通件在船體分段臨時就位后，根據相關施工圖紙先行定位貨油泵基座，完成貨油泵的安裝以及氣汽分離筒的基本安裝，并由貨油泵的輸出軸軸心作為基準點映射出波紋管貫通孔，一步到位安裝好波紋管貫通件，并根據要求從泵艙底層往上安裝，完成透平機的安裝，最后進行調整軸的安裝及相關附件安裝。

這種安裝方式可以在分段階段完成貨油泵、氣汽分離筒及其貨油管系的安裝，減少了泵艙貨油泵、氣汽氣分離筒基座在船體分段的反面加強結構的返工，為泵艙的提前完整與進涂創造了有利條件；但在一定程度上影響了機艙透平機的安裝及其相應管系的安裝，不過由于透平機相關管系通徑較小，施工環境及條件較優越，總體上來說對油船的快速建造是利大于弊的，故該油船貨油泵采用自下往上安裝方式。

2 貨油泵安裝的技術要求

日本SHINKO公司生產的貨油泵及其相關配套設備（透平機、氣汽分離筒等），在驗收方面有極其嚴格的要求。在安裝方面，主要體現在軸系對中上，其相關技術要求如下：

（1）基座的安裝要求

基座面板的平面度≤3 ㎜/m；基座面板的水平度≤0.3°。

（2） 軸系的校中要求

① 透平機輸出軸與中間軸用齒形聯軸節相連，并按照下列要求（見圖3）：聯軸節法蘭的偏移 A≤0.20 mm ；聯軸節法蘭的曲折 B≤0.20 mm 。

② 中間軸與貨油泵驅動軸之間由兩端為齒形聯軸節的調整軸相連，并按照下列要求（見圖3）： 聯軸節法蘭的偏移 A≤0.40 mm ；聯軸節法蘭的曲折 B≤0.40 mm 。

③ 貨油泵聯軸節法蘭端面至中間軸下端法蘭端面的距離，允許偏差 E ≤±2 mm。

④ 中間軸承座氣密座板（筒體）的安裝要求： 座板法蘭面的水平度≤3.5/1 000；座板中心線與軸系中心線的徑向偏差≤2 mm。

⑤ 氣密不銹鋼波紋管的安裝要求（見圖4）： 不銹鋼波紋管的長度在垂直方向上的伸長或縮短≤ ± 10 mm ；波紋管的角變形 ≤ 5 ? ；波紋管的垂線變形≤± 8 mm。

（3）機座鋼墊片的安裝要求

① 焊接墊片的外傾斜度為 1：50，墊片最薄端的厚度≥12 mm；調整墊片的厚度根據現場實際量取，但其最薄端的厚度應≥15 mm。

② 調整墊片與焊接墊片、泵組基座面之間的接觸比和著色要求：接觸比≥60% ；接觸面的著色要均勻，每 25 mm x 25 mm 面積內色油點數量≥3 個點。

③ 調整墊片與焊接墊片、泵組機座底面之間的接觸間隙要求：用 0.05 mm 塞尺檢查，插入深度≤10 mm。

（4）螺栓的安裝要求

① 緊固螺栓在上緊時，應按對角順序和逐步增大預緊力的原則對螺栓分2次或多次預緊，不允許一次性就將螺栓緊固。

② 在安裝螺栓的過程中，應留意設備對中情況的變化，并作相應的調整。

③ 螺栓緊固后，緊固螺栓伸出螺母的長度約為 2～3 個螺距。

（5）泵組進、出口接管的安裝要求

① 設備的接管法蘭應與泵的進、出口正確配接，不得在出現圖 5所示例的情況下接管，避免因管子的安裝變形引起設備的安裝變形，變形量控制要求如下：兩法蘭中心線曲折A≤0.20 mm；兩法蘭中心線偏B≤0.50 mm；兩法蘭面不接觸C≤0.20 mm。

② 管子在連接時應按對角順序和逐步增大預緊力的原則對螺栓進行預緊。

③ 在管子現校管與泵的進、出口連接的過程中，應留意設備軸系對中情況的變化，并作相應的調整。

綜上所述，為確保滿足貨油泵安裝的各項技術要求，該船征得制造商及船東船檢的同意，采用制作工裝假軸、以假軸代替真軸的方式進行軸系對中。

3 影響貨油泵安裝的因素

貨油泵作為貨油系統的重要組成部分，影響其安裝的因素有很多，如管子、基座、墊片、船體分段、基座反面結構加強等，如圖6所示。

3.1 船體分段精度

貨油泵跨機艙、泵艙安裝，機艙與泵艙由上下分段搭載而成。由于分段體積大，兩個分段搭載時受分段制作精度影響，分段的合攏縫不一定能夠整齊對接，往往出現錯位現象，一般情況下都是通過修正船體分段余量、火工校正方法來處理完成分段對接后，機艙、泵艙對接分段的精度會出現誤差，大多出現機泵艙層高降低的情況，層高降低就意味著貨油泵等設備基座的高度帶來調整。

另一方面，分段合攏縫進行了對接修正，提前在船體分段的相應區域上安裝的貨油泵設備基座的反面加強結構就會出現偏差，出現這種偏差后可能造成貨油泵設備基座反面結構加強移位，進而造成返工。

3.2 基座的定位

該船的貨油泵設備基座反面結構加強形式，在設計上出于貨油泵軸系對中考慮，采用了一一對正加強的形式。基座定位的精確如否，特別是貨油泵，很大程度上是取決于基座反面結構加強裝配的準確性。對泵艙貨油泵基座而言，由于其是最先定位的，一般會遷就基座反面結構加強導致了貨油泵輸出軸軸心偏離理論設計坐標，進而導致波紋管貫通件偏離理論坐標，機艙透平機基座偏離船體反面加強結構，造成透平機基座、透平機整體調整。

3.3 墊片的設置

該船貨油泵、氣汽分離筒、透平機的底座均設置了固定墊片和調整墊片。按照要求，固定墊片最薄處不能低于12 mm，調整墊片最薄處不能低于15 mm。由于在設備吊裝上分段前，貨油泵各設備底座的固定墊片在車間就焊接在基座上了，導致了調整墊片需人為進行合理控制，以便于驅動聯軸節長度滿足安裝要求。

3.4 貨油管的安裝

由于該船采用自下往上的安裝方式，在安裝好貨油泵、氣汽分離筒后就必須進行與其相連接的貨油管的安裝。貨油管管徑大，校裝時受力的作用及焊接變形，在船上回裝時會對貨油泵、氣汽分離筒產生一個首尾方向的拉力或推力，帶動貨油泵引起貨油泵軸心在水平方向上的偏差，進而導致軸系偏移，必須對貨油泵調整，以確保貨油泵的安裝滿足要求。

4 貨油泵成功安裝的解決方法

上面介紹了影響貨油泵安裝的幾個關鍵因素，在實施過程中必須對這些因素加以解決，才能達到預期的效果。為此，筆者和同事經過現場調研，借鑒類似船型的施工經驗，總結出幾個具有可操作性的解決辦法。

4.1 工裝設計

在施工前期，設計了對中假軸工裝、波紋管貫通件開孔工裝，將之做成標準的施工部件，如圖7所示。

對中假軸工裝，即圖7中對中工裝軸嚴格按照日本SHINKO圖紙資料設計，貨油泵驅動軸法蘭與假軸法蘭緊配，貼合面精度控制在0.06 mm～0.08 mm之間；波紋管貫通件開孔工裝，即圖7中劃線工裝軸，劃線工裝軸法蘭與對中工裝軸法蘭也是緊配，貼合面精度同樣控制在0.06 mm～0.08 mm之間，并量取合適高度，一般以高出透平平臺100 mm為宜。劃線工裝軸上端設置劃線工具，以波紋管貫通件直徑Φ580 mm作為基準圓，以稍大于基準圓（一般比基準圓大2～3 mm）作為開孔圓劃線，再行現場開孔。這樣，在貨油泵安裝好后由下往上安裝，可以確保軸系軸心基本在一條直線上，相比于施工人員根據生產圖紙的理論坐標定位開孔要精準的多。

4.2 流程梳理

在整個施工過程中，要嚴格按照工藝流程及步驟執行，減少施工過程中的錯誤。

4.3 層高的檢測

船體分段層高的影響，對貨油泵的安裝是最直接、最主要的。層高的變化直接影響到貨油泵設備基座與底座墊片的調整。一般來說，在機艙透平平臺往上吊裝搭載時，就必須開始關注層高的變化了，分段搭載上去基本對接時就要進行一次記錄層高的原始搭載數據；在分段對接完成、合攏縫修正完用卡碼固定時，需進行第二次層高數據測量；待分段合攏縫完成焊接后，進行最終層高數據測量。通過三次層高數據的比較，可以很清晰的知道分段的預留量、修正量范圍是多少。通過這樣的一組數據積累，在系列船后續船施工時就可以在泵艙貨油泵基座吊裝上分段前對其進行高度修正。該系列油船的后續船就是參照了1#船的經驗，提前將基座降低了10～15 mm，很好的保證了基座的快速定位與安裝，大大減少了基座的現場修割工作以及后續的返工。

4.4 機座墊片的設置

機座墊片（固定墊片和調整墊片）最主要的是其厚度要滿足技術要求，建議固定墊片厚度為16 mm，調整墊片的初始厚度為25 mm，保證調整墊片有上下10 mm的調整量，避免調整墊片過薄或過厚的情況，從而導致基座高度調整及墊片、螺栓更換。

4.5 貨油管墊片的補償

貨油管對貨油泵、氣汽分離筒有力的作用，在貨油管進行校裝時，設置貨油管墊片的基準厚度，比如5 mm，并以此作為受力補償。提前制作特制的特氟龍墊片，在貨油管回裝時補償其對貨油泵、氣汽分離筒產生的力的作用，具體的做法是：貨油（下轉第頁）（上接第頁）

管固定在管路端，接氣汽分離筒端保持自由狀態，精確測量出氣汽分離筒與貨油管端法蘭之間的間隙，根據測量數據加工特氟龍墊片，然后再回裝管路。這樣就保證了貨油泵及氣汽分離筒的安裝不受外力影響，減小了軸系誤差，并在一定程度上避免了貨油管重新校裝的嚴重后果。

5 結束語

本文介紹了115 000 DWT油船貨油泵的安裝情況及基本解決辦法，在實際施工中取得了良好的效果。當然，在今后實際施工中仍需進一步加強監控，切實掌控貨油泵安裝的每一個環節，在探討與摸索中不斷完善優化貨油泵的安裝。

參考文獻

[1] 中國船級社. 鋼質海船入級規范（2009）[S].

[2] 王東海. 淺談油船貨油泵及其系統的選擇[J].船舶， 1992（1）.

[3] 褚叔炎. 油船卸油專用設備的開發及應用[J].大連船研， 1991（3）.