某鋪管船克林吊基座改裝項(xiàng)目的施工方案

鐘偉懷　張春永　劉歡

摘? ? 要：本文針對(duì)某鋪管船克林吊升級(jí)改造項(xiàng)目，對(duì)該船甲板下結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，以及在甲板面上新加克林吊基座。在該項(xiàng)目施工過程中，結(jié)合原船結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，提出有效的改造施工方案。根據(jù)對(duì)預(yù)制新克林吊基座分段的要求，基座甲板下結(jié)構(gòu)改造采用片體分段及現(xiàn)場(chǎng)散裝的方式，使基座安裝中心線偏差在±3mm內(nèi)、基座頂四周圍板平面度誤差在±2mm內(nèi)，滿足克林吊筒身對(duì)接精度要求，順利完成了克林吊基座改裝任務(wù)。

關(guān)鍵詞：克林吊基座;拆除;片體;吊裝

中圖分類號(hào)：671.4 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： By taking the crane upgrade of a pipe laying ship as the research object， this paper analyzes the refit works of reinforcement below the upper deck and crane pedestal installation on the upper deck， and presents the effective refit scheme combined with the original ship structure analysis and research. The structure below main deck is retrofitted by strip method of block and assembled on board. The warp of center line of the pedestal installation is within ±3mm and the level error of the top of the pedestal is within ±2mm， which meet the requirements of the butt precision of the crane cylinder and complete the refit works of the crane pedestal successfully.

Key words： Crane pedestal;? Remove;? Strip method of block; Assemble

1? ? 工程概述

某鋪管船原克林吊起重能力為900 t，需升級(jí)改造起重能力為2 200 t。具體改造內(nèi)容如下：

（1）新造克林吊基座結(jié)構(gòu)（甲板面以上結(jié)構(gòu)），重約215 t;

（2）拆除原船舊克林吊基座及相關(guān)區(qū)域的構(gòu)件;

（3）新加克林吊基座甲板以下加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，重約300t。

2? ? 總體施工方案

2.1 預(yù)制新克林吊基座

新克林吊基座位于尾部主甲板上，縱向范圍為：尾封板至FR7;橫向范圍為：左右舷距舯6 304 mm;垂向范圍為：主甲板至EL. +16 600 ABL;采用分段方式預(yù)制，然后進(jìn)行整體安裝。本項(xiàng)目施工的難點(diǎn)在于對(duì)最小屈服強(qiáng)度為690 MPa板的下料、裝配點(diǎn)焊、焊接過程控制及焊后處理要求非常嚴(yán)格。

2.2? ?原船舊克林吊基座及相關(guān)區(qū)域構(gòu)件拆除

船舶進(jìn)廠后，使用門吊對(duì)原船舊克林吊基座以及相關(guān)區(qū)域的構(gòu)件在碼頭進(jìn)行拆除。

2.3? ?新克林吊基座甲板下結(jié)構(gòu)換新

（1）新克林吊基座甲板下加強(qiáng)，采用片體預(yù)制與散裝相結(jié)合的方式進(jìn)行。難點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工位置狹小、且施工周期短;

（2）新克林吊基座甲板下加強(qiáng)，總體分四期進(jìn)行施工：第一、二、三期主要為船底水線以上的構(gòu)件，全部在碼頭進(jìn)行換新;第四期主要為船底中龍（FR4～FR7）、尾側(cè)推區(qū)域的構(gòu)件，在塢內(nèi)進(jìn)行換新。難點(diǎn)是施工全部集中在尾部基座甲板以下，且尾側(cè)推區(qū)域也要改造，對(duì)改造過程中焊接變形控制很重要。

2.4? 新克林吊基座吊裝

新克林吊基座使用500 t浮吊進(jìn)行整體吊裝。

3? ? 主要施工步驟

3.1? ?預(yù)制新克林吊基座

（1）新克林吊基座采用分段的方式進(jìn)行建造

先在碼頭預(yù)制8個(gè)片體，并在碼頭將8個(gè)片體組裝成1個(gè)分段，分段尺寸為長(zhǎng)×寬×高=12×12×6.6 m、分段重量≈215 t;

（2）新克林吊基座分段劃分及合攏口余量設(shè)置見圖1。

（3）分段精度控制

① 船舶進(jìn)廠前，實(shí)測(cè)原船構(gòu)件的定位尺寸，以確保構(gòu)件的合攏精度;

② 在分段完成測(cè)量后，必須把分段的中心線、肋位檢驗(yàn)線、水平檢驗(yàn)線、合攏口余量線等清晰地刻劃在分段上，并打上洋沖;

③ 分段合攏口處的骨材留300 mm不焊，待分段與原船合攏后再焊;

④ 分段合攏口余量，待原船測(cè)量后在分段完工階段或分段與原船合攏階段進(jìn)行割除;

（4）完工測(cè)量、劃線及余量切割

① 分段完成火工矯正及外觀報(bào)驗(yàn)后，進(jìn)行分段完工測(cè)量;

② 根據(jù)分段安裝定位要求及完工測(cè)量數(shù)據(jù)，在分段頂部及四周圍壁上分別劃出分段中心線、肋骨基準(zhǔn)線、水平檢驗(yàn)線等，并打上洋沖;

③ 根據(jù)分段完工測(cè)量數(shù)據(jù)，劃出分段合攏口余量線及300 mm檢驗(yàn)線;

④ 分段合攏口余量，待原船測(cè)量后在分段完工測(cè)量與劃線后或分段與原船合攏后再進(jìn)行割除。具體切割時(shí)機(jī)，需根據(jù)精度測(cè)量報(bào)告以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

（5）最小屈服強(qiáng)度690 MPa板質(zhì)量控制

最小屈服強(qiáng)度690 MPa板的下料、裝配點(diǎn)焊、焊接、焊接過程控制及焊后處理要求很嚴(yán)格且質(zhì)量要求高，厚度40～50 mm，要求所有焊縫全溶透，并100%做探傷檢查。

① 板下料時(shí)需對(duì)切割線進(jìn)行烤槍預(yù)熱、加熱均勻，嚴(yán)禁產(chǎn)生局部溫度過高（不能超過200 ℃），并要求現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量監(jiān)控、做好下料測(cè)溫記錄;

② 焊條打開真空包裝后應(yīng)立即將焊條放入通電的保溫桶，確保焊條在120 ℃的環(huán)境中進(jìn)行保溫，保證保溫桶蓋子處于關(guān)閉狀態(tài);

③ 板裝配必須進(jìn)行預(yù)熱才能點(diǎn)焊，且嚴(yán)格控制焊點(diǎn)數(shù)量，減少對(duì)母材的損傷;

④ 溫度控制是板焊接過程中影響焊接質(zhì)量的非常重要的一個(gè)因素，而預(yù)熱是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，必須將焊接區(qū)域兩邊至少75 mm范圍內(nèi)全厚度母材預(yù)熱到120? ℃，然后才能進(jìn)行后焊接;

⑤ 板焊接過程必須嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程參數(shù)進(jìn)行，做好預(yù)熱和層間溫度控制（加熱氈進(jìn)行保溫）;要求每焊一道都要打磨干凈才能焊下一道;

⑥ 板焊縫焊后進(jìn)行表面處理后，需對(duì)焊縫進(jìn)行加熱氈加熱保溫24 h后，再用鋪墊保溫棉讓焊縫自然冷卻;

⑦ 板焊縫必須100%做探傷檢查，并要求焊接區(qū)域兩邊至少75 mm范圍做檢查;

⑧ 板上的骨材裝配、點(diǎn)焊必須進(jìn)行預(yù)熱才能進(jìn)行，且要求骨材點(diǎn)焊間距每隔300 mm點(diǎn)焊、點(diǎn)焊長(zhǎng)度為50 mm;

⑨ 板上的骨材焊接采用對(duì)稱、退焊法，減少焊接變形控制;

⑩ 板的角焊需焊后進(jìn)行保溫，用鋪墊保溫棉讓焊縫自然冷卻;

對(duì)板的角焊、點(diǎn)焊點(diǎn)打磨后，必須進(jìn)行探傷檢查，確保無焊接裂紋等缺陷。

3.2? 舊克林吊基座的拆除

舊克林吊基座總共約160 t，劃分為左右舷兩個(gè)分段進(jìn)行拆除，見圖2所示。

3.3? ?新克林吊基座甲板下結(jié)構(gòu)改造

基座甲板下結(jié)構(gòu)換新由于施工位置狹小、改造結(jié)構(gòu)分散、施工周期短，需防止結(jié)構(gòu)變形影響船舶航行和作業(yè)。根據(jù)原船結(jié)構(gòu)及改裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用片體加現(xiàn)場(chǎng)散裝相結(jié)合的施工方案，并采用分期分階段施工順序，確保尾部改裝強(qiáng)度及焊接防變形控制。具體施工要求如下：

（1）基座甲板下加強(qiáng)，總體分四期進(jìn)行施工。第一、二、三期主要為船底水線以上的構(gòu)件，全部在碼頭進(jìn)行換新;第四期主要為船底水線以下的構(gòu)件以及船底中龍（FR4～FR7） 尾側(cè)推區(qū)域的構(gòu)件，原則上在塢內(nèi)進(jìn)行換新;

（2）甲板下基座加強(qiáng)，按照就近工藝孔的原則進(jìn)行分期，以充分利用各工藝孔的大小，盡量減少主甲板工藝孔的數(shù)量;

（3）精度控制措施

① 船舶進(jìn)廠前，實(shí)船測(cè)量原船構(gòu)件的定位尺寸，以確保新構(gòu)件的安裝精度;

② 片體下料及預(yù)制時(shí)，統(tǒng)一在片體上口整體加放30 mm余量，待片體現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)再割除余量;

③ 片體合攏口處的骨材留300 mm不焊，待片體安裝后再焊;

④ 片體預(yù)制時(shí)，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行構(gòu)件的安裝、定位和檢驗(yàn)，以確保片體預(yù)制及安裝精度。

（4）施工順序

① 現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)必須按照施工計(jì)劃分期進(jìn)行。要求前一期的主要構(gòu)件（主甲板、夾層甲板、內(nèi)底板、縱壁、橫壁等）焊接完成60%以上，并經(jīng)項(xiàng)目組現(xiàn)場(chǎng)會(huì)簽后，方可進(jìn)行下一期的施工;

② 現(xiàn)場(chǎng)需按照實(shí)際情況選擇合理的施工順序，在條件允許下，下一期的換新構(gòu)件也可通過上一期的工藝孔提前吊進(jìn)艙;

③ 為確保尾側(cè)推區(qū)域精度，需按照施工順序進(jìn)行，并安排專人進(jìn)行尾側(cè)推軸系的監(jiān)測(cè)。

3.4? 新克林吊基座吊裝

采用500 t浮吊進(jìn)行吊裝，浮態(tài)下基座吊裝精度定位以及最小屈服強(qiáng)度690 MPa板現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制是難點(diǎn)，具體措施如下：

（1）船舶出塢前，在分段安裝區(qū)域的原船主甲板上立高度標(biāo)桿，并在塢內(nèi)使用全站儀在高度標(biāo)桿上打上水平高度檢驗(yàn)線，依此作為分段在碼頭進(jìn)行水平及高度定位的依據(jù);

（2）分段吊裝前，在原船主甲板以及分段頂板、縱壁、橫壁上分別劃出分段中心線、FR4～312肋骨基準(zhǔn)線，依此作為分段船上定位的基準(zhǔn)線，然后依次劃出分段四周圍壁的安裝線及300 mm檢驗(yàn)線;

（3）分段吊裝前，分別在船上主甲板面、分段下口測(cè)量克林吊基座四周圍壁的長(zhǎng)、寬及對(duì)角線尺寸，確保船上安裝尺寸與基座分段相對(duì)應(yīng);

（4）分段吊裝示意圖，見圖3;

（5）分段吊裝到位后，通過甲板面中心線、肋位、甲板標(biāo)桿定位標(biāo)高，對(duì)分段進(jìn)行精度定位。由于船舶是在碼頭浮態(tài)，對(duì)高度定位采用標(biāo)桿標(biāo)高拉鋼絲，反饋到基座分段定位高度檢驗(yàn)線，對(duì)分段進(jìn)行高度即水平面精定位;

（6）監(jiān)控最小屈服強(qiáng)度690 MPa板在施工過程中的切割、點(diǎn)焊、焊接作業(yè)，確保焊縫質(zhì)量。

4? ? 結(jié)束語

本文論述了某鋪管船尾部克林吊結(jié)構(gòu)改造改裝的難點(diǎn)是：最小屈服強(qiáng)度690 MPa板焊接質(zhì)量控制、基座碼頭浮態(tài)吊裝定位基準(zhǔn)點(diǎn)控制，以及尾部原結(jié)構(gòu)改造位置狹小、結(jié)構(gòu)分散、尾部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度弱的特點(diǎn)。采用片體加散裝、分期分階段的施工方案，防止結(jié)構(gòu)改造及焊接變形的影響，對(duì)類似工程項(xiàng)目的施工方案有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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