鉸翻式液壓艙口蓋開閉安全技術方案研究

周建玲，向文，江亮

（舟山長宏國際船舶修造有限公司，浙江舟山 316052）

某集裝箱船貨艙艙口蓋采用折式端部提升、液壓操縱、液壓鎖緊式艙口蓋。為了滿足油缸受力和行程大的特點，在主甲板區域做一個箱式下沉結構來保證風雨密。同時由于艙蓋重量非常大，在開啟和關閉時，為了避免油缸失效和艙蓋側翻等風險，在艙蓋開啟關閉時，必須進行有效保護措施的研究。

1 鉸翻式艙口蓋技術選型

該集裝箱船艙蓋的基本參數如表1 所示，布置圖如圖1 所示。

表1

圖1

2 開艙前油缸和鉸鏈安裝技術

根據艙口圍布置及受力圖看出，每片艙蓋由兩套油缸裝置控制，本船艙蓋的一個難點就是艙蓋端鉸鏈的安裝。

首先，根據安裝圖和所需公差來安裝端鉸鏈的眼板。鉸鏈中心線必須在水平、豎直平面上和蓋板平行和垂直。

確定間隙和鉸鏈眼板的工作范圍，鉸鏈眼板合適的工作范圍對蓋板的開啟起著重要作用。

圖2

安裝油缸鉸鏈底座后，相對于端鉸鏈的位置，根據安裝圖確定油缸軸的位置，焊接底座和段鉸鏈。油缸安裝精度控制在-1～+1mm 范圍內，精度要求很高。

圖3 艙蓋油缸開閉狀態

推薦用樣棒（替代油缸）來定位油缸眼板在主甲板或艙口圍上的位置，然后焊接眼板。確保焊接電流不要流過油缸和油缸軸承，用接地線連接被焊接件和甲板。用潤滑過的軸插入底座眼板定位，再安裝。用連接軟管和油缸用來清潔，排除液壓系統里面的空氣。伸展油缸，讓活塞桿的端部和鉸鏈用潤滑過的軸連接起來，并且固定該軸。

圖4

3 鉸翻式艙口蓋開艙試驗技術方案

在艙蓋附件安裝到位時，進行第一次開艙調試要非常小心，具體可參照如下步驟進行：①移開支撐和其他約束；②確保液壓系統的工作已經全部完成，所有的軸被潤滑過沒在做任何操作之前確保滾輪已經調整到位，也就是說能夠隨意繞軸旋轉但是不能沿軸向運動。如有必要的話，擰緊鎖緊螺母直到能用手停止它旋轉，然后打開螺母，讓鎖緊墊片插入螺母的其他位置；③確保液壓系統里面沒有空氣，在油缸里面注入油的時候，油箱里面的油面不低于最小高度；④第一次操作艙蓋要特別小心，一點一點地打開，注意觀察鉸鏈的轉動，油缸與鋼結構是否碰；⑤當蓋板開啟到接近豎直位置時，為了防止蓋板翻倒，應當用克令吊擋住；⑥檢查艙口凈開口情況，也就是艙口蓋是否全部完全開到艙口之外了，必要時進行調整；⑦關閉蓋板修整軌道端部，也就是保證導軌端部和滾輪之間的間隙；⑧在艙口圍上定位壓緊板，每米都要檢查側板下緣到艙口圍頂部的距離以得到正確的壓縮量，萬一艙口圍變形，可以調整壓緊板或是扁鋼；⑨打開蓋板，安裝壓緊板；⑩關閉蓋板，確保滾輪能夠自由旋轉，滾輪和軌道的間隙滿足規定。（凸滾輪的豎直和側面的間隙）；當蓋板和壓緊板的位置滿足規定壓縮量時，安裝Fz 限位裝置。根據規定調節滾輪和軌道的間隙，按公差要求調節支承塊使他滿足規定所需的接觸面；確定快速壓緊器/排水閥的位置及安裝；關閉蓋板時，調節溢流閥來設定蓋板關閉速度。蓋板的開啟速度取決于油泵的設定；按要求檢查接縫處/拐角處/三角塊處的壓縮量；測量四周和接縫處的壓縮量然后記錄測量的結果。

在上述步驟進行順利的情況下安裝端部止動裝置：①豎直方向上檢查艙口蓋，然后滾輪停放在導軌端部上，再檢查導軌端部做必要的調節，以達到合理的位置；②安裝豎直方向上的端部止動裝置/鎖緊裝置，在導軌端部上檢查凸緣滾輪側部位置后再安裝止動裝置，是為了防止間隙全部在滾輪的一邊。在油缸完全伸展出來之前，要確定止動器能限制蓋板的運動。③按照圖紙安裝止動板，對比較高的艙口蓋而言，這塊端部止擋板是起額外的安全作用的。當常規的止動裝置存在時，一旦滾輪突然跳起，這塊止擋板將起止擋作用。

4 鉸翻式艙口蓋開閉安全技術方案

4.1 方案概述

該艙蓋打開、關閉過程及完全打開后作業狀態時安全保護技術措施方案，即打開、關閉時，采用碼頭吊機保護，完全打開后，1 艙采用鋼絲繩纜風繩系固，NO.2F～NO.4 艙采用連接支撐固定保護；分析了吊機保護方案的打開、關閉各角度下產生危險情況，并根據計算出的瞬間沖擊載荷值，說明了吊機鋼絲繩需與艙蓋打開完全同步，方能保護艙蓋和吊機安全，否則如艙蓋油缸失效，非但保護不了艙蓋，吊機也會被瞬間沖擊力拉翻，危險性比較高。

4.2 具體方案措施

因艙蓋打開時，考慮現場風、浪、流對船舶漂浮狀態的影響及艙蓋打開速度、吊機鋼絲繩起升速度、旋轉角度等很難匹配，很難實現吊機鋼絲繩起升與艙蓋打開完全同步，如不能同步，艙蓋油缸失效掉落時，經分析計算，將存在拉翻碼頭吊車的風險；

為最大限度地確保艙蓋打開、關閉安全，根據油缸在艙蓋打開初期受力最大的特點，采用打開初期低位反復試驗油缸的開、急停等操作，測試艙蓋開閉系統在最大受力狀態時的可靠性，同時降低開閉過程如果油缸失效帶來的損失，并擬定詳細操作方案；

在艙蓋打開、關閉試驗過程中，增加艙蓋在低位時（油缸受力最大）的可靠性試驗；

艙蓋完全打開后，做好艙蓋完全打開后的安全保護措施，無關人員撤出作業范圍2 米以外，作業人員做好相關保護措施。

圖5

4.3 艙蓋開啟步驟

（1）在艙蓋鉸鏈處設置角度測量裝置，可明顯觀測到艙蓋開啟角度數值；

（2）艙蓋打開前需確保風、船舶狀態滿足打開要求并確定艙蓋油缸液壓系統處于可正常工作狀態，首次打開時需要有設備服務工程在場；

（3）低位油缸可靠性試驗：①緩慢開啟艙蓋1度（艙蓋端部距艙口圍面板約278mm），停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約200mm以上）方可進行下一步驟；②緩慢開啟艙蓋至2 度（艙蓋端部距艙口圍面板約556mm），停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍約500mm 以上）后方可進行下一步驟；③緩慢開啟艙蓋至3 度（艙蓋端部距艙口圍面板834mm），停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約750mm 以上）后方可進行下一步驟；④緩慢關閉艙蓋至1 度（艙蓋端部距艙口圍面板約278mm）時急停，停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約200mm以上）方可進行下一步驟；⑤緩慢關閉艙口蓋至0 度（艙蓋端部距艙口圍面板約0mm），檢查液壓系統（液壓管路、油缸、油缸連接點等）、鉸鏈連接點等關鍵部位，確認整體系統完好；⑥重復A-E 步驟一遍（緩慢操作）并確認整個系統完好；⑦按正常開啟速度重復A-E 步驟一遍并確認整個系統完好；

（4）高位油缸可靠性試驗：①正常開啟艙蓋至4度（艙蓋端部距艙口圍面板約1112mm），停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約1050mm 以上）方可進行下一步驟；②正常開啟艙蓋至7 度（艙蓋端部距艙口蓋面板約1942mm），停留30秒，確認艙蓋無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約1850mm 以上）方可進行下一步驟；③正常關閉艙蓋至1 度（艙蓋端部距艙口圍面板約278mm），停留30 秒，確認艙蓋端部無明顯下落（艙蓋端部距艙口圍面板約200mm 以上）方可進行下一步驟；④正常關閉艙口蓋至0 度（艙蓋端部距艙口圍IE 面板約0mm），檢查液壓系統（液壓管路、油缸、油缸連接點等）、鉸鏈連接點等關鍵部位，確認整個系統完好；⑤重復A-D 步驟一遍并確認整個系統完好；

（5）按正常試驗程序打開、關閉艙蓋；

（6）每次艙蓋打開前，需至少進行一次低位油缸可靠性試驗和高位油缸可靠性試驗后方可正常開啟。

圖6

5 結論

艙口蓋是船舶上的重要組成部分，起著密封、保護貨物的作用，它直接關系到貨物運輸過程中的安全，安全問題需要引起高度重視，對企業和國家的發展起著至關重要的作用。