CN101332861B - 一种液化天然气船用泵塔底板的制造和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液化天然气船用泵塔底板的制造和安装方法，该方法包括如下步骤：固定底板主板→构件焊接和底板平面度焊接→预装四个货泵支撑体并焊接成一体→划定货泵支撑体加工余量并加工→安装货泵支撑体至底板主板→焊接第一层构件并检测底板主板平面度→焊接导向系统→安装底板至三角桅主结构→安装主泵连接构件和应急泵连接构件→测量平面度和焊接后尺寸。本发明的方法在整个泵塔底板制造过程中显得灵活、实用，无需大型设备机加工，不但克服了购置大型机床使用率不高的矛盾，还克服了整个底板外加工的超宽运输难度的问题。

Description

一种液化天然气船用泵塔底板的制造和安装方法

技术领域

本发明涉及大型液化天然气船建造，特别是涉及到一种液化天然气船上泵塔的制造，组成泵塔的关键部件的组装及焊接方法。

背景技术

液化天然气船(以下简称LNG船)泵塔是LNG船货舱区非常重要的功能部件。泵塔的制造成为建造LNG船所需的核心技术。泵塔的底板部件在泵塔结构中处于重要部位，在LNG船结构中，用底板上部的四块货泵支撑体托住液货泵，下部6只导向部件与舱底的导向座连接。

泵塔底板在整个单体呈双层的蝶形结构，其制造精度要求很高。整个底板外形尺寸为4100mm×3200mm×1500mm，焊后平面度要求控制在4mm范围内。为了保证液货泵在使用过程中避免震动，底板上的四块液货泵支撑体的高度和精度控制尤其重要，要求制作后公差必须严格控制在±0.5mm。如此的技术要求对装配与焊接人员均提出了很高的技术要求，由于存在材料、操作人员的水平的差异，在仅有图纸数据技术要求而无制造工艺的条件下，必须摸索制定出一套符合生产条件及工人特点的严格的施工方法，才能保证生产出的每一个泵塔完全符合图纸的质量要求。

现有技术中采用大型的门式机床来对泵塔底板进行制造。在整个泵塔底板构件焊接完成后，利用机床在其顶部施加向下的压力，通过压力实现泵塔底板顶部和底部的平整。采用上述工艺来制造泵塔底板结构，主要存在如下的不足：第一、因为泵塔底板的外形尺寸为4100mm×3200mm×1500mm，必须利用大型的门式机床才能实现对其的施压制造，但为了制造数量不多的泵塔而购置如此大型的门式机床，耗费的成本巨大；第二、在整个泵塔底板焊接完成后再进行施压，可能会导致新的焊接缺陷，影响泵塔底板使用中的质量。第三、在制造完成后的泵塔底板安装过程中，并仅仅能保证泵塔顶部和底部符合图纸要求，不能保证其中部与泵塔中心线重合，可能会在使用过程中出现精度偏差问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种液化天然气船泵塔的关键部件底板的施工制造的方法。即使没有大型的门式机床的情况下。利用常规的设备，制作质量完全达到图纸要求并适合规模生产。

本发明的技术方案：

液化天然气船用泵塔底板的制造和安装方法主要是先将四块货泵支撑体部件装焊结束并机加工后，再与第一层构架组装成一体。

该方法具体包括如下步骤：

第一步、将底板主板置于铸钢平台上并夹紧固定，使其与铸钢平台紧密贴合，用激光水平仪检查底板主板的平整度，平面度要求控制在4mm以内，然后在底板主板上划出各构件安装位置；

第二步、第一层构件中包括有T形排，进行焊接后矫正，并将符合精度要求后的零部件安装到上，并控制装配间隙，用合理的焊接工艺和焊接顺序进行焊接，以减少焊接变形；

第三步、第一层构件焊接完成并检查焊接缺陷修补后，待完全冷却，翻身，检查底板主板的平整度，若超差则进行矫正，保证底板主板平面度处于公差范围内，符合要求后翻身并夹紧固定；

第四步、在底板主板上预装货泵支撑体，控制其装配精度，安装时，按图纸尺寸校对装配位置和尺寸；

第五步、四个装配完毕后的货泵支撑体局部焊接时，进行临时的强制固定，焊接完成后进行焊缝修补和局部校正，避免货泵支撑面板在机加工后再修补矫正，进而影响到机加工表面的精度；

第六步、在部件检查修补矫正完全结束后，通过激光水平仪测量，在保证货泵支撑体高度尺寸符合图纸要求的情况下，并用钢针划出货泵支撑面板的平面机加工余量线，并用洋冲敲出检验线，然后把四个划好机加工余量线的货泵支撑部件拆下，用镗床进行机加工；

第七步、把四个机加工好的货泵支撑体安装在底板上，点焊固定，装配时严格控制装配间隙，并再次用激光水平仪测量，保证底板高度尺寸符合要求；

第八步、焊接与第一层构件的连接部位，采用对称焊接，采用“先立后横”的原则减少焊接变形；

第九步、货泵支撑体装焊结束后，将底板主板进行翻身，再次测量底板主板的平面度，如果超差则进行火工校正；

第十步、先将六个导向系统部件单独安装后再连接在一起，保证安装位置的精确度，并起到相互牵制的作用，减少焊接变形，焊接完成后需对整体结构修补缺陷并进行复查平面度，并对整个底板做酸洗钝化处理；

第十一步、把整个底板的单体吊上三角桅主结构，安装时用激光经纬仪和线锤控制底板与三角桅主结构的中心吻合，确保30米长的三角桅主结构与底板中心始终在同一垂线上；

第十二步、安装底板与三角桅主结构处的主泵连接构件和应急泵连接构件，焊接时为防止底板的平面度再次发生超差，装配时严格控制装配间隙及装焊程序，先装焊应急泵连接构件的四块连接板，待应力释放后，再装焊主泵连接构件的四块连接板；

第十三步、装焊全部结束后，再次测量底板主板的平整度和四块货泵支撑面板的尺寸达到图纸的要求。

本发明的技术效果：

LNG船泵塔的底板制造精度要求高，采用上述制造工艺在整个制作过程中，更显得灵活、实用。无需大型设备机加工，克服了购置大型机床使用率不高的矛盾，节约了大量的成本。克服了整个底板外加工的超宽运输难度的问题。利用常规的现有设备，保证了整个泵塔底板的精度及实际生产的需要。

附图说明

图1是液化天然气船上泵塔底板的结构示意图。

图2是液化天然气船上泵塔底板背部的导向系统位置示意图。

图中，

A1-底板主板           A2-第一层构架

A21-T形排             A3-货泵支撑体

A31-货泵支撑面板      A4-主泵连接构件

A5-应急泵管连接构件   B11，B12-导向机构部件

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的液化天然气船用泵塔底板的制造方法做进一步的详细说明，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明中的液化天然气船用泵塔底板的制造方法，包括如下步骤：

第一步、将底板主板A1置于铸钢平台上并夹紧固定，使主板与铸钢平台密贴，用激光水平仪检查底板主板A1的平整度，平面度要求控制在4mm以内，然后在底板主板A1上划出各构件安装位置。

第二步、将第一层构件组成T形排，进行焊接后矫正，并将符合精度要求后的零部件安装到主板上，并控制装配间隙，用合理的焊接工艺和焊接顺序进行焊接，以减少焊接变形，所述的合理的焊接工艺和焊接顺序是由内向外(由中间向两边)焊接，先焊立焊缝，后焊平焊缝。

第三步、第一层构件A2焊接完成并检查焊接缺陷修补后，待完全冷却，则翻身，检查在底板主板A1的平整度，若超差则进行矫正，平面度保证在图纸要求的公差范围内，符合要求后翻身并夹紧固定。

第四步、在底板主板A1上预装货泵支撑体A3，控制其装配精度，安装时，按图纸尺寸校对装配位置和尺寸。

第五步、四个装配完毕后的货泵支撑体A3局部焊接时，进行临时的强制固定，焊接完成后进行焊缝修补和局部校正，避免货泵支撑面板A31在机加工后再修补校正，进而影响到机加工表面的精度。

第六步、在部件检查修补矫正完全结束后，通过激光水平仪测量，在保证货泵支撑高度尺寸符合图纸要求的情况下，并用钢针划出货泵支撑面板的平面机加工余量线，并用洋冲敲出检验线，然后把四个划好机加工余量线的货泵支撑部件拆下，用镗床进行机加工。

第七步、把四个机加工好的货泵支撑体A3安装在底板上，点焊固定，装配时严格控制装配间隙，并再次用激光水平仪测量，保证底板高度尺寸符合要求。

第八步、焊接与第一层构件A4的连接部位，同样采用对称焊接，采用“先立后横”的原则减少焊接变形。

第九步、货泵支撑体A3装焊结束后，将底板主板A1进行翻身，再次测量底板主板A1的平面度，如果超差则进行火工校正。

第十步、将六个导向系统部件B11，B12单独安装后连接在一起，既保证了安装位置的的精确，同时又起到了相互牵制的作用，减少焊接变形，焊接完成后需对整体结构修补缺陷并进行复查平面度，并对整个底板做酸洗钝化处理。

第十一步、把整个底板单体吊上主结构，安装时，用激光经纬仪和线锤控制底板与主结构中心吻合，确保30米长的三角桅主结构与底板中心始终在同一垂线上。

第十二步、安装底板与主结构处主泵连接构件A4和应急泵连接构件A5，焊接时易造成底板的平面度再次发生超差，为此，装配时严格控制装配间隙及装焊程序，先装焊应急泵连接构件A5的四块连接板，待应力释放后，再装焊主泵连接构件A4的四块连接板。

第十三步、装焊全部结束后，再次测量底板主板A1的平整度和四块货泵支撑面板A31尺寸，使其达到图纸的要求。

毫无疑问，本发明的大型LNG船泵塔底板组装施工方法不仅仅局限于上述实施例中所列举的底板结构方式，还包括其他各形状的底板连接方式，总之，本发明的保护范围还包括其他对本领域技术人员来说显而易见的变换。

Claims (1)

1.一种液化天然气船用泵塔底板的制造和安装方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步、将底板主板(A1)置于铸钢平台上并夹紧固定，使其与铸钢平台紧密贴合，用激光水平仪检查底板主板(A1)的平整度，平面度要求控制在4mm以内，然后在底板主板(A1)上划出各构件安装位置；

第二步、将第一层构件(A2)组成T形排(A21)，进行焊接后矫正，并将符合精度要求后的零部件安装到A1上，并控制装配间隙，用合理的焊接工艺和焊接顺序进行焊接，以减少焊接变形；

所述合理的焊接工艺和焊接顺序是由中间向外两边焊接，先焊立焊缝，后焊平焊缝；

第三步、第一层构件(A2)焊接完成并检查焊接缺陷修补后，待完全冷却，翻身，检查底板主板(A1)的平整度，若超差则进行矫正，保证底板主板(A1)平面度处于公差范围内，符合要求后翻身并夹紧固定；

第四步、在底板主板(A1)上预装货泵支撑体(A3)，控制其装配精度，安装时，按图纸尺寸校对装配位置和尺寸；

第五步、四个装配完毕后的货泵支撑体(A3)局部焊接时，进行临时的强制固定，焊接完成后进行焊缝修补和局部校正，避免货泵支撑面板(A31)在机加工后再修补矫正，进而影响到机加工表面的精度；

第六步、在A3检查修补矫正完全结束后，通过激光水平仪测量，在保证货泵支撑体(A3)高度尺寸符合图纸要求的情况下，并用钢针划出货泵支撑面板(A31)的平面机加工余量线，并用洋冲敲出检验线，然后把四个划好机加工余量线的货泵支撑部件拆下，用镗床进行机加工；

第七步、把四个机加工好的货泵支撑体(A3)安装在底板上，点焊固定，装配时严格控制装配间隙，并再次用激光水平仪测量，保证底板高度尺寸符合要求；

第八步、焊接与第一层构件(A2)的连接部位，采用对称焊接，采用“先立后横”的原则减少焊接变形；

第九步、货泵支撑体(A3)装焊结束后，将底板主板(A1)进行翻身，再次测量底板主板(A1)的平面度，如果超差则进行火工校正；

第十步、先将六个导向系统部件单独安装后再连接在一起，保证安装位置的精确度，并起到相互牵制的作用，减少焊接变形，焊接完成后需对整体结构修补缺陷并进行复查平面度，并对整个底板做酸洗钝化处理；

第十一步、把整个底板的单体吊上三角桅主结构，安装时用激光经纬仪和线锤控制底板与三角桅主结构的中心吻合，确保30米长的三角桅主结构与底板中心始终在同一垂线上；

第十二步、安装底板与三角桅主结构处的主泵连接构件(A4)和应急泵连接构件(A5)，焊接时为防止底板的平面度再次发生超差，装配时严格控制装配间隙及装焊程序，先装焊应急泵连接构件(A5)的四块连接板，待应力释放后，再装焊主泵连接构件(A4)的四块连接板；

第十三步、装焊全部结束后，再次测量底板主板(A1)的平整度和四块货泵支撑面板(A31)的尺寸达到图纸的要求。

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