CN109080765B - 一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，包括导管预总组阶段、轴系预找中阶段、节能导管定位安装阶段和节能导管与艉轴焊接阶段。在节能导管定位安装阶段，制作专用的导管托架，并将导管托架安装在螺旋桨安装小车上，再将节能导管安装在导管托架上，通过船坞的导轨将螺旋桨安装小车推入艉轴，并利用导管托架的托板间距调整节能导管的姿态，使节能导管上标注的导管中心线处于水平状态。本发明的节能导管船坞阶段的安装方法，不需要使用吊车和手动葫芦，就可以方便快捷地完成节能导管的安装，既能保证安装精度，降低安装难度，也极大地提高了工作效率，同时提高了节能导管安装时的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法。
背景技术
运输船舶，如散货船、油船、集装箱船等是货运船舶的主力军，降低运输船舶能源消耗对于船舶企业乃至整个船舶行业都有非常重要的意义。目前，运输船舶的船型发展已相当成熟，通过船体线型的设计来降低阻力、达到节能的目的已愈来愈困难。节能导管是一种安装在大型运输船舶的螺旋桨前部的水动力节能装置，它通过汇聚四下分散水流来提高局部水流流速，达到节能效果，其省油率达到8％。随着国际油价的飞涨，节能导管受到各大船东公司的追捧，增设这一节能装置的需求也日益增多，而对节能导管省油性能起到至关重要的因素之一便是它的安装精度。通常节能导管都是在船坞节段安装到船体上的，但是节能导管位于螺旋桨的内侧，在船坞节段无法使用吊车配合，或采用手动葫芦，因此安装难度较大。受制节能导管供货时间限制，在部分情况下无法在分段阶段安装，被迫采用船坞安装。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，它既能保证安装精度，降低安装难度，也极大地提高了工作效率，同时提高了节能导管安装时的安全性。
本发明的目的是这样实现的：一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中所涉及的节能导管为不封闭的圆锥筒形结构并在分段阶段包括基本呈半圆环形的左舷导管和右舷导管、一块将左舷导管和右舷导管拼接成一体的中纵肘板和四对覆盖在左舷导管和右舷导管上并位于中纵肘板两侧的盖板；节能导管的前端外径为7176mm，后端内径为6100mm，长度为2968mm；左舷导管和右舷导管的外表面上各自标注有导管中心线和轴系中心线并且各自具有两对吊环；所述左舷导管的内表面上设置第一鳍板，第二鳍板和第三鳍板；所述右舷导管的内表面上设置第四鳍板；
本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段安装方法，包括导管预总组阶段、轴系预找中阶段、节能导管定位安装阶段和节能导管与艉轴焊接阶段；
在所述导管预总组阶段包括以下步骤：
步骤一，制作预拼胎架，该预拼胎架由多根相同长度的槽钢拼成无边框的正方形的网格架，该网格架的下端还设有若干支撑柱；
步骤二，在预拼胎架上画十字中心线，并以十字中心线的横线为导管中心线，根据艉轴底面至导管中心线的距离与艉轴底面至轴系中心线的距离之差画平行于导管中心线的轴系中心线；根据节能导管的后端内径并以十字中心线的交点为圆心画圆形的胎架标记线，在胎架标记线与十字中心线的纵线的交点作1号标记点，在胎架标记线与十字中心线的横线右边的交点作2号标记点，在胎架标记线与十字中心线的横线左边的交点作3号标记点；
步骤三，先将右舷导管的后端面为基面放置在预拼胎架上，将节能导管的中线与预拼胎架上的1号标记点对齐，将右舷导管上标注的导管中心线与2号标记点对齐，然后在预拼胎架上沿胎架标记线的内侧每隔45°布置一个定位马板，使右舷导管与预拼胎架固定；
步骤四，将中纵肘板的板厚中心线与预拼胎架上的十字中心线的纵线对齐，然后点焊到右舷导管上，并设置中纵肘板的临时支撑；
步骤五，将左舷导管的后端面为基面放置在预拼胎架上，并将左舷导管上标注的导管中心线与3号标记点对齐，将左舷导管和右舷导管合为一体；
步骤六，先测量节能导管前端面的外径尺寸，该尺寸应控制在7176±3mm，并通过定位马板使左舷导管与预拼胎架固定，再将左舷导管定位焊在中纵肘板上；
步骤七，在节能导管的前端设置井字形加强，在节能导管的开口处设置两档横向加强；
步骤八，依次定位焊接左舷导管的内壳板和右舷导管内壳板的对接缝、中纵肘板和盖板；
步骤九，先将节能导管吊起，把砧木放在节能导管的下端的预拼胎架上，再将节能导管放在砧木上，然后在节能导管的后端也设置井字形加强；
步骤十，先根据对应于FR11肋位、FR12肋位、FR13肋位和FR14肋位的艉轴外板的轮廓线型制作模板，再根据模板修割第一鳍板至第四鳍板的余量，将第一鳍板至第四鳍板单边预留50mm余量；
在所述轴系预找中阶段，先参照相应号船的轴系安装工艺，确定轴系中心线和艉轴尾端面的切削余量，并在艉轴尾端面做好样冲标记，再将轴系中心线驳到艉轴外板上；
在所述节能导管定位安装阶段包括以下步骤：
步骤一，拆除节能导管前端面的井字形加强，将节能导管从预拼胎架上吊起后翻身，使节能导管的前端面朝下；
步骤二，先制作专用的导管托架，再将导管托架安装在螺旋桨安装小车上；所述导管托架包括底板和五对托板；底板的顶面中央纵向开设一凹槽；五对托板以间隔一个肋位间距的方式对称地纵向安装在底板的顶面的凹槽两侧，五对托板的高度和宽度均相同，每对托板的内顶角为与对应肋位的节能导管的外轮廓线型适配的凹弧面；
步骤三，将节能导管正态放置在导管托架上，利用导管托架的托板间距调整节能导管的姿态，使节能导管上标注的导管中心线处于水平状态；
步骤四，将螺旋桨安装小车沿船坞轨道推到主船体的艉轴部，根据节能导管上标注的轴系中心线，通过螺旋桨安装小车实时调整节能导管的姿态，直至节能导管完全放置到位；在移动节能导管的过程中一步步修割鳍板，同时监控轴线是否偏离；
步骤五，对第一鳍板至第四鳍板、中纵肘板和节能导管本体与艉轴连接部分进行定位焊；
在所述节能导管与艉轴焊接阶段包括以下步骤：
步骤一，按照以下顺序焊接：中纵肘板与艉轴→节能导管本体与艉轴→第四鳍板与艉轴→第三鳍板与艉轴→第二鳍板与艉轴→第一鳍板与艉轴→盖板与节能导管本体；
步骤二，拆除节能导管上所有的临时加强及吊环；
步骤三，将节能导管与船体的连接焊缝打磨光顺，并完成无损检测和密性工作。
上述的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，其中，在进行所述导管预总组阶段的步骤八时，所述盖板封盖前报验内部焊缝，盖板封盖后报验外部焊缝。
上述的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，其中，在进行所述节能导管定位安装阶段的步骤四时，是以艉轴尾端面上的样冲标记为定位基准监控节能导管上标注的轴系中心线与艉轴上标记的轴系中心线是否重合，要求偏差不大于±5mm；节能导管上标注的轴系中心线与艉轴上标记的轴系中心线的水平向平行度不大于0.2°，节能导管的后端面与艉轴尾端面的同面度不大于5°；节能导管的后端面距艉轴尾端面的距离为1000mm±15mm；所述中纵肘板的板厚中心线与船体的中心线对齐，偏差不大于±2mm。
本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法具有以下特点：将专用的导管托架安装在现有的螺旋桨安装小车上，在将节能导管放置在导管托架上，并利用船坞的导轨将螺旋桨安装小车推入艉轴，不需要使用吊车和手动葫芦，就可以方便快捷地完成节能导管的安装，同时通过在安装的各个阶段采取了一系列措施控制安装精度，并通过现场监控定位措施，既能保证安装精度，降低安装难度，也极大地提高了工作效率，同时提高了安装时的安全性。
附图说明
图1是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行导管预总组阶段时制作的预拼胎架的结构示意图；
图2是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行导管预总组阶段时在预拼胎架上的画线图；
图3是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行导管预总组阶段的步骤七时的状态图；
图4是图3的俯视图(旋转90°)；
图5是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行导管预总组阶段的步骤九时的状态图；
图6是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行节能导管定位安装阶段时制作的导管托架的结构示意图；
图7是图6的俯视图；
图8是本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中进行节能导管定位安装阶段的步骤四时的状态图；
图9是图8的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法中所涉及的节能导管为不封闭的圆锥筒形结构，该节能导管的前端外径为7176mm，后端内径为6100mm，长度为2968mm；该节能导管在分段阶段包括基本呈半圆环形的左舷导管和右舷导管、一块将左舷导管和右舷导管拼接成一体的中纵肘板和四对覆盖在左舷导管和右舷导管上并位于中纵肘板两侧的盖板；左舷导管和右舷导管的外表面上各自标注有导管中心线和轴系中心线并且各自具有两对吊环；左舷导管的内表面上设置第一鳍板，第二鳍板和第三鳍板；右舷导管的内表面上设置第四鳍板。
请参阅图1至图9，本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，包括导管预总组阶段、轴系预找中阶段、节能导管定位安装阶段和节能导管与艉轴焊接阶段；
在导管预总组阶段包括以下步骤：
步骤一，制作预拼胎架，该预拼胎架20由多根相同长度的横向槽钢和纵向槽钢拼成无边框的正方形的网格架(见图1)，该网格架的长度和宽度均为7000mm，横向槽钢和纵向槽钢的间隔距离为1000mm，网格架的下端还设有若干支撑柱，使预拼胎架20的高度为500mm；
步骤二，在预拼胎架20上画十字中心线，并以十字中心线的横线为导管中心线，根据艉轴底面至导管中心线的距离与艉轴底面至轴系中心线的距离之差画平行于导管中心线的轴系中心线；根据节能导管10的后端内径6100mm并以十字中心线的交点为圆心画圆形的胎架标记线21，在胎架标记线21与十字中心线的纵线的交点作1号标记点，在胎架标记线21与十字中心线的横线右边的交点作2号标记点，在胎架标记线21与十字中心线的横线左边的交点作3号标记点(见图2)；
步骤三，先将右舷导管12的后端面为基面放置在预拼胎架20上，将节能导管10的中线与预拼胎架20上的1号标记点对齐，将右舷导管12上标注的导管中心线与2号标记点对齐，然后在预拼胎架20上沿胎架标记线21的内侧每隔45°布置一个定位马板22，使右舷导管12与预拼胎架20固定；
步骤四，将中纵肘板13的板厚中心线与预拼胎架20上的十字中心线的纵线对齐，然后点焊到右舷导管12上，并设置中纵肘板13的临时支撑31；
步骤五，将左舷导管11的后端面为基面放置在预拼胎架20上，并将左舷导管11上标注的导管中心线与3号标记点对齐，将左舷导管11和右舷导管12合为一体；
步骤六，先测量节能导管10前端面的外径尺寸，该尺寸应控制在7176±3mm，并通过定位马板22使左舷导管11与预拼胎架20固定，再将左舷导管11定位焊在中纵肘板13上；
步骤七，在节能导管10的前端设置井字形加强32，在节能导管10的开口处设置两档横向加强33(见图3和图4)；
步骤八，依次定位焊接左舷导管11的内壳板和右舷导管12的内壳板的对接缝、中纵肘板13与左舷导管11和右舷导管12的连接部分以及盖板14与左舷导管11和右舷导管12的连接部分；盖板14封盖前报验内部焊缝，盖板14封盖后报验外部焊缝；
步骤九，先将节能导管10吊起，把砧木23放在节能导管10的下端的预拼胎架20上，再将节能导管10放在砧木23上，然后参照导管前端的加强形式，在节能导管10的后端也设置井字形加强34(见图5)；
步骤十，先根据对应于FR11肋位、FR12肋位、FR13肋位和FR14肋位的艉轴外板的轮廓线型制作模板，再根据模板修割第一鳍板至第四鳍板的余量，将第一鳍板至第四鳍板单边预留50mm余量；
在轴系预找中阶段，先参照相应号船的轴系安装工艺，确定轴系中心线和艉轴尾端面的切削余量，并在艉轴尾端面做好样冲标记，再将轴系中心线驳到艉轴40的外板上(艉轴40位于船坞平台50上)；
在节能导管定位安装阶段包括以下步骤：
步骤一，拆除节能导管10前端面的井字形加强32，将节能导管10从预拼胎架20上吊起后翻身，使节能导管10的前端面朝下；
步骤二，先制作专用的导管托架60，再将导管托架60安装在螺旋桨安装小车70上；导管托架60包括底板601和五对托板602；底板601的顶面中央纵向开设一凹槽；五对托板602以间隔一个肋位间距的方式对称地纵向安装在底板601的顶面的凹槽两侧，五对托板602的高度和宽度均相同，每对托板602的内顶角为与对应肋位的节能导管10的轮廓线型适配的凹弧面(见图6和图7)；
步骤三，将节能导管10正态放置在导管托架60上，利用导管托架60的托板602间距调整节能导管10的姿态，使节能导管10上标注的导管中心线处于水平状态；
步骤四，将螺旋桨安装小车70沿船坞轨道推到主船体的艉轴部，根据节能导管10上标注的轴系中心线，通过螺旋桨安装小车上的调整装置实时调整节能导管10的姿态，直至节能导管10完全放置到位(见图8和图9)；在移动节能导管10的过程中一步步修割第一鳍板至第四鳍板15～18，同时以艉轴尾端面上的样冲标记为定位基准监控节能导管的轴线是否偏离，即监控节能导管10上标注的轴系中心线与艉轴40上标记的轴系中心线是否重合，偏差不大于±5mm；节能导管10上标注的轴系中心线与艉轴40上标记的轴系中心线的水平向平行度不大于0.2°，节能导管10的后端面与艉轴尾端面的同面度不大于5°；节能导管10的后端面距艉轴尾端面的距离为1000mm±15mm；中纵肘板13的板厚中心线与船体的中心线对齐，偏差不大于±2mm；
步骤五，对第一鳍板至第四鳍板15～18与艉轴40的连接部分、中纵肘板13与艉轴40的连接部分和节能导管本体与艉轴40的连接部分进行定位焊；
在节能导管与艉轴焊接阶段包括以下步骤：
步骤一，按照以下顺序焊接：中纵肘板13与艉轴40→节能导管本体与艉轴40→第四鳍板18与艉轴40→第三鳍板17与艉轴40→第二鳍板16与艉轴40→第一鳍板15与艉轴40→盖板14与节能导管本体；
步骤二，拆除节能导管10上所有的加强及吊环，包括设在节能导管10后端面的井字形加强34，设在中纵肘板13上的临时支撑31和设在节能导管10的开口处的两档横向加强33；
步骤三，将节能导管与船体的连接焊缝打磨光顺，并完成无损检测和密性工作。
本发明的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法具有以下特点：将专用的导管托架安装在现有的螺旋桨安装小车上，在将节能导管放置在导管托架上，并利用船坞的导轨将螺旋桨安装小车推入艉轴，不需要使用吊车和手动葫芦，就可以方便快捷地完成节能导管的安装，同时通过在安装的各个阶段采取了一系列措施控制安装精度，并通过现场监控定位措施，既能保证安装精度，降低安装难度，也极大地提高了工作效率，同时提高了安装时的安全性。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (3)
1.一种超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，所述节能导管为不封闭的圆锥筒形结构并在分段阶段包括基本呈半圆环形的左舷导管和右舷导管、一块将左舷导管和右舷导管拼接成一体的中纵肘板和四对覆盖在左舷导管和右舷导管上并位于中纵肘板两侧的盖板；节能导管的前端外径为7176mm，后端内径为6100mm，长度为2968mm；左舷导管和右舷导管的外表面上各自标注有导管中心线和轴系中心线并且各自具有两对吊环；所述左舷导管的内表面上设置第一鳍板，第二鳍板和第三鳍板；所述右舷导管的内表面上设置第四鳍板；其特征在于，所述安装方法包括导管预总组阶段、轴系预找中阶段、节能导管定位安装阶段和节能导管与艉轴焊接阶段；
在所述导管预总组阶段包括以下步骤：
步骤一，制作预拼胎架，该预拼胎架由多根相同长度的槽钢拼成无边框的正方形的网格架，该网格架的下端还设有若干支撑柱；
步骤二，在预拼胎架上画十字中心线，并以十字中心线的横线为导管中心线，根据艉轴底面至导管中心线的距离与艉轴底面至轴系中心线的距离之差画平行于导管中心线的轴系中心线；根据节能导管的后端内径并以十字中心线的交点为圆心画圆形的胎架标记线，在胎架标记线与十字中心线的纵线的交点作1号标记点，在胎架标记线与十字中心线的横线右边的交点作2号标记点，在胎架标记线与十字中心线的横线左边的交点作3号标记点；
步骤三，先将右舷导管的后端面为基面放置在预拼胎架上，将节能导管的中线与预拼胎架上的1号标记点对齐，将右舷导管上标注的导管中心线与2号标记点对齐，然后在预拼胎架上沿胎架标记线的内侧每隔45°布置一个定位马板，使右舷导管与预拼胎架固定；
步骤四，将中纵肘板的板厚中心线与预拼胎架上的十字中心线的纵线对齐，然后点焊到右舷导管上，并设置中纵肘板的临时支撑；
步骤五，将左舷导管的后端面为基面放置在预拼胎架上，并将左舷导管上标注的导管中心线与3号标记点对齐，将左舷导管和右舷导管合为一体；
步骤六，先测量节能导管前端面的外径尺寸，该尺寸应控制在7176±3mm，并通过定位马板使左舷导管与预拼胎架固定，再将左舷导管定位焊在中纵肘板上；
步骤七，在节能导管的前端设置井字形加强，在节能导管的开口处设置两档横向加强；
步骤八，依次定位焊接左舷导管的内壳板和右舷导管内壳板的对接缝、中纵肘板和盖板；
步骤九，先将节能导管吊起，把砧木放在节能导管的下端的预拼胎架上，再将节能导管放在砧木上，然后在节能导管的后端也设置井字形加强；
步骤十，先根据对应于FR11肋位、FR12肋位、FR13肋位和FR14肋位的艉轴外板的轮廓线型制作模板，再根据模板修割第一鳍板至第四鳍板的余量，将第一鳍板至第四鳍板单边预留50mm余量；
在所述轴系预找中阶段，先参照相应号船的轴系安装工艺，确定轴系中心线和艉轴尾端面的切削余量，并在艉轴尾端面做好样冲标记，再将轴系中心线驳到艉轴外板上；
在所述节能导管定位安装阶段包括以下步骤：
步骤一，拆除节能导管前端面的井字形加强，将节能导管从预拼胎架上吊起后翻身，使节能导管的前端面朝下；
步骤二，先制作专用的导管托架，再将导管托架安装在螺旋桨安装小车上；所述导管托架包括底板和五对托板；底板的顶面中央纵向开设一凹槽；五对托板以间隔一个肋位间距的方式对称地纵向安装在底板的顶面的凹槽两侧，五对托板的高度和宽度均相同，每对托板的内顶角为与对应肋位的节能导管的外轮廓线型适配的凹弧面；
步骤三，将节能导管正态放置在导管托架上，利用导管托架的托板间距调整节能导管的姿态，使节能导管上标注的导管中心线处于水平状态；
步骤四，将螺旋桨安装小车沿船坞轨道推到主船体的艉轴部，根据节能导管上标注的轴系中心线，通过螺旋桨安装小车实时调整节能导管的姿态，直至节能导管完全放置到位；在移动节能导管的过程中一步步修割鳍板，同时监控轴线是否偏离；
步骤五，对第一鳍板至第四鳍板、中纵肘板和节能导管本体与艉轴连接部分进行定位焊；
在所述节能导管与艉轴焊接阶段包括以下步骤：
步骤一，按照以下顺序焊接：中纵肘板与艉轴→节能导管本体与艉轴→第四鳍板与艉轴→第三鳍板与艉轴→第二鳍板与艉轴→第一鳍板与艉轴→盖板与节能导管本体；
步骤二，拆除节能导管上所有的临时加强及吊环；
步骤三，将节能导管与船体的连接焊缝打磨光顺，并完成无损检测和密性工作。
2.根据权利要求1所述的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，其特征在于，在进行所述导管预总组阶段的步骤八时，所述盖板封盖前报验内部焊缝，盖板封盖后报验外部焊缝。
3.根据权利要求1所述的超大型油轮节能导管船坞阶段的安装方法，其特征在于，在进行所述节能导管定位安装阶段的步骤四时，是以艉轴尾端面上的样冲标记为定位基准监控节能导管上标注的轴系中心线与艉轴上标记的轴系中心线是否重合，要求偏差不大于±5mm；节能导管上标注的轴系中心线与艉轴上标记的轴系中心线的水平向平行度不大于0.2°，节能导管的后端面与艉轴尾端面的同面度不大于5°；节能导管的后端面距艉轴尾端面的距离为1000mm±15mm；所述中纵肘板的板厚中心线与船体的中心线对齐，偏差不大于±2mm。
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