超淺吃水SPJ全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器及安裝

梁慧君+姜春元

（大連中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司 遼寧 大連 116113）

【摘要】研究了一種新型全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器在船臺(tái)階段安裝的工藝方案，其中包括了吊裝階段和吊裝孔的確定、設(shè)備基座制作精度的保證和安裝的特殊性介紹，為了油漆施工方便，對(duì)基座結(jié)構(gòu)件焊接順序、吊裝路徑和周圍管系、電氣、舾裝的布置進(jìn)行了精心策劃。

【關(guān)鍵詞】超淺吃水 全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器 特殊性 結(jié)構(gòu)件焊接

我司建造的22000DWT成品油輪兼加油船，不僅要求有無(wú)限航區(qū)成品油輪的功能，也需要具備在超淺吃水及港內(nèi)進(jìn)行加油的功能，因此對(duì)回轉(zhuǎn)操作性要求很高，作為目前世界最大的加油船，由于載重噸很大，相對(duì)于其他小噸位的加油船來(lái)說(shuō)，在同一航道船底距離海底的間距會(huì)更小，因此采用常規(guī)的可收縮型全回轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置無(wú)法滿足其需求，經(jīng)過(guò)總體計(jì)算必須有一種安裝在船底且不突出的全回轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置才可滿足，通過(guò)對(duì)目前世界上各種全回轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置性能的篩選和排查，發(fā)現(xiàn)一種（SPJ）全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器可以滿足此特殊的設(shè)計(jì)和作業(yè)需求。

一、（SPJ）全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器概述

是一款專用全功率、全方位推進(jìn)器，可以在所有方向上提供最大推力。具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝時(shí)能充分利用空間，排水量損耗最小，安裝位置與船體齊平，因此不會(huì)造成阻力增大，也不會(huì)產(chǎn)生與漂浮物發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)，在進(jìn)口處加設(shè)安全保護(hù)網(wǎng)，可防止受到漂浮物損壞，允許擱淺，當(dāng)船只擱淺時(shí)幾乎不會(huì)造成任何損壞，進(jìn)口側(cè)體積流量小，并且具有低進(jìn)口流速，因此不會(huì)出現(xiàn)船只因?yàn)槲ψ饔枚l(fā)生被卡住的現(xiàn)象，并且從水底吸入物體的可能性很小，由于采用封裝式設(shè)計(jì)，因此噪聲低、振動(dòng)小，可產(chǎn)生極大的舒適性。

可產(chǎn)生范圍為50～3500千瓦的動(dòng)力。SPJ的一個(gè)顯著特點(diǎn)是它可以在淺水區(qū)內(nèi)進(jìn)行工作。在最小浸沒(méi)深度為150～750毫米的情況下仍可產(chǎn)生最大推力。

工作原理是通過(guò)一套葉輪裝置將水吸入到噴流式推進(jìn)器中；慢進(jìn)口流速以及安全保護(hù)網(wǎng)可防止異物進(jìn)入。通過(guò)一套葉輪裝置來(lái)迫使水進(jìn)入到擴(kuò)散器中，然后在壓能的作用下水流向指定位置處。通過(guò)出口噴嘴將水以非常高的速度噴射出來(lái)，出口角度大約為15°。

根據(jù)設(shè)計(jì)需求和SPJ的特性及優(yōu)點(diǎn)，本船選取其作為全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，而且為S1型可連續(xù)工作電制，這樣本船即使在柴油主機(jī)完全癱瘓的情況下，單靠艏艉的全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器都可以實(shí)現(xiàn)自救航行，而且港內(nèi)作業(yè)和靠泊碼頭時(shí)不需要再另行雇傭拖輪。

二、（SPJ）全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器安裝

根據(jù)設(shè)備廠家提供的安裝資料要求，全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器應(yīng)該從船底下面往上吊運(yùn)安裝（見(jiàn)圖1），這樣則必須在分段或總組階段安裝，由于船舶制造周期緊張，此設(shè)備為新型設(shè)備，廠家告知無(wú)法滿足我司的計(jì)劃要求，需比計(jì)劃晚兩個(gè)月供貨，但是根據(jù)建造計(jì)劃，到廠家供貨時(shí)船舶主船體基本已經(jīng)在船臺(tái)合攏結(jié)束，對(duì)此特殊情況，在保證船舶必須按時(shí)交付前提下，全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器必須從船舶艙內(nèi)從上向下安裝。這就必須打破原來(lái)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)劃，于是經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)進(jìn)行了討論交流，決定采取如下方案。

（1）生產(chǎn)設(shè)計(jì)船體專業(yè)將原全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器基座面板和筒體與原船體結(jié)構(gòu)分離設(shè)計(jì)，在全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器到貨之前完成筒體上透氣管焊接和內(nèi)表面油漆，與船體結(jié)構(gòu)連接的肘板等結(jié)構(gòu)件一半帶在筒體和基座面板上，另一半帶在主船體結(jié)構(gòu)上，帶在主船體結(jié)構(gòu)一側(cè)的在數(shù)控切割階段就保留荒量，輪機(jī)車間提前按照設(shè)備水平度要求加工好基座水平面，待推進(jìn)器到貨后在車間內(nèi)先將筒體和基座面板整體從上至下扣在推進(jìn)器上，在車間內(nèi)配鉆絞制螺栓孔，并將預(yù)緊螺栓、螺母按照預(yù)緊力要求緊固完畢。

（2）建造計(jì)劃重新編制，在船臺(tái)階段艉部機(jī)艙內(nèi)先完成右舷主機(jī)的安裝，左舷主機(jī)暫不安裝，待機(jī)艙雙層底部全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器從左舷主機(jī)坑位吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)、安裝完畢后，再進(jìn)行左舷主機(jī)的安裝。對(duì)于艏部的全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器，在推進(jìn)器艙上方在進(jìn)行鋼板切割和分段制作時(shí)一開(kāi)始就在推進(jìn)器艙上方預(yù)留出個(gè)結(jié)構(gòu)平臺(tái)上的吊離工藝孔，待全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器在船臺(tái)安裝完畢后再將工藝孔封焊。

（3）生產(chǎn)設(shè)計(jì)預(yù)舾裝設(shè)計(jì)及布置進(jìn)行調(diào)整，舾裝專業(yè)在建模時(shí)將艏艉全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器的吊運(yùn)路線空間用實(shí)體模型給建出來(lái)，所有專業(yè)：船體、管系、通風(fēng)、舾裝、電氣凡是與吊運(yùn)空間干涉的布置無(wú)論是管路、電纜、通風(fēng)管、舾裝支架等都設(shè)計(jì)成單獨(dú)的散件，待艙內(nèi)所有設(shè)備安裝完畢及工藝孔封焊結(jié)束后，再在船臺(tái)進(jìn)行后行安裝，如果涉及后行焊接后破壞背面油漆的，在先行階段就安裝好護(hù)漆墊板。

由于全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)筒體和基座是與其先預(yù)緊成整體后再與船體結(jié)構(gòu)焊接的，不同于原計(jì)劃的結(jié)構(gòu)筒體和基座經(jīng)過(guò)小組、大組、分段逐步成型焊接應(yīng)力在制造過(guò)程中得到了逐步釋放從而焊接變形小，整體與船臺(tái)階段與已經(jīng)成型的機(jī)艙雙層底結(jié)構(gòu)焊接，容易引起焊接變形，焊接變形太大，會(huì)引起基座面板水平度變化和已經(jīng)預(yù)緊的絞制螺栓、螺母也變形，導(dǎo)致螺栓、螺母疲勞強(qiáng)度受損和以后維修拆換時(shí)無(wú)法松開(kāi)的情況。因此需要對(duì)焊接電流、順序進(jìn)行嚴(yán)格策劃和控制，經(jīng)過(guò)先用樣板基座及鋼板焊接多次試驗(yàn)論證，確定了合理的焊評(píng)程序，并得到了船檢和船東的認(rèn)可，在焊接過(guò)程中焊接人員嚴(yán)格執(zhí)行，質(zhì)檢人員嚴(yán)格把關(guān)，艏艉全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器安裝結(jié)束后，沒(méi)有發(fā)生變形情況，取得了圓滿的安裝效果，也確保了船舶的順利下水。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于SPJ全回轉(zhuǎn)噴水推進(jìn)器的選取和符合實(shí)際建造需求的變革安裝方法，不僅使22000DWT成品油輪兼加油船在超淺吃水區(qū)域的操作性極大提高，作為世界最大的加油船能在4分鐘內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)回轉(zhuǎn)180°，而且這種安裝方法也徹底彌補(bǔ)了原此設(shè)備只能從船體下方向上吊離安裝無(wú)法滿足船舶建造計(jì)劃需求的不足，既保證了船廠能按時(shí)交船，也沒(méi)有影響船東的按時(shí)運(yùn)營(yíng)盈利計(jì)劃，為此種船型贏得了廣闊的市場(chǎng)空間。

參考文獻(xiàn)：

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[2] SINGAPORE，National Administration Requirements，2012，[S].