CN110104120B - 一种单点系泊浮筒筒体的建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单点系泊浮筒筒体的建造方法，其该建造方法主要采用分组建造后再总组的方式进行，分组建造主要包括外底板建造、中心筒体建造、隔舱壁制作、外侧筒体分段制作、顶甲板单元制作和止链器组件制作；总组主要依次包括基面设置、中心筒体安装定位、隔舱壁吊装、外侧筒体分段定位、顶甲板单元安装、止链器组件安装以及裙板的安装。本发明的优点在于：本发明先对各组件独立制作，并进行工艺支撑加强与结构精度控制，以确保筒体整体的可靠性；再将制作好的独立组件进行总组装，且止链器组件在后期安装，可有效避免止链器组件提前安装后无法整体机加工，有效降低了机加工成本。

Description

一种单点系泊浮筒筒体的建造方法

技术领域

本发明属于海上浮式生产储运系统及配套设备技术领域，特别涉及一种单点系泊浮筒筒体的建造方法。

背景技术

随着国家长远战略需要，国家名族的长远利益，船舶运输业繁忙，码头船舶卸货拥挤，急需减小大型油轮靠泊卸货对港口水深和港口码头的靠泊能力依赖性。现单点系泊主力靠泊油轮吨位为8～30万吨级。该系统主要包括：单点浮筒、漂浮软管、水下软管、系船缆系统、锚链及锚桩、远程控制系统等。 单点浮筒是该单点系泊系统的关键设备之一，其与悬链式锚链组合形成单点系泊系统，为油轮提供弹性系泊点。

目前国内建造的主流方案是单点系泊浮筒筒体外板散装，护舷材散装，止链器在外侧圆弧板安装前提前定位安装。这些将导致外板圆弧度超差，护舷材安装后外板成瘦马形，从外观上能看出一道道瘪进去的痕迹。增加了人员高空作业的工作量，提高了人员高空作业的风险。止链器组件提前安装后无法整体机加工，增加了机加工成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够确保浮筒建造成型尺寸精度的同时能够有效降低成本的单点系泊浮筒筒体的建造方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种单点系泊浮筒筒体的建造方法，其创新点在于：所述建造方法主要采用分组建造后再总组的方式进行，

分组建造主要包括外底板建造、中心筒体建造、隔舱壁制作、外侧筒体分段制作、顶甲板单元制作和止链器组件制作；

总组主要依次包括基面设置、中心筒体安装定位、隔舱壁吊装、外侧筒体分段定位、顶甲板单元安装、止链器组件安装以及裙板的安装。

进一步地，所述建造方法的具体步骤如下：

步骤1：分组建造：

（1）外底板建造：将若干个扇形外底板单元在水平胎架上进行拼装，拼装成两个半圆后进行整体拼装，拼接结束后，测量圆弧度，并划出相应的结构线，然后在整体底板上安装有相应的加强结构，并控制水平度在±2mm，形成外底板；

（2）中心筒体建造：将上中心筒体和下中心筒体进行组对拼接，拼接时在其内部增加相应的米字工艺支撑，并控制圆弧度≤3mm，直线度≤4mm，形成中心筒体；

（3）隔舱壁制作：将隔舱壁单元在水平胎架上拼装，四周并增设卡码，拼装完成后用火工矫正到位，并增加工艺支撑加强，控制舱壁垂直度≤4mm，平整度≤3mm，形成隔舱壁；

（4）外侧筒体分段制作：将曲面板单元搁置在曲面圆弧胎架上进行拼装，控制圆弧度≤2mm，直线度≤4mm；曲面板单元拼装完成后，进行翻身，并安装外侧护舷材，形成四个外侧筒体曲面板；

（5）顶甲板单元制作：将各片弧形板单元拼装，形成左、右两片顶甲板单元，制作完成后增加工艺支撑加强，控制顶甲板单元水平度≤2mm；

（6）止链器组件制作：先制作止链器组件的主要部件，然后将底座板、钩形板、底板和盖板进行安装，安装完成后整体进行热处理和机加工，形成止链器组件；

步骤2：总组：

（1）基面设置：以外底板为基面建造，铺设外底板；

（2）中心筒体安装定位：将中心筒体吊装至外底板的中心，然后将中心筒体与外底板进行安装定位；

（3）隔舱壁吊装：将隔舱壁吊装至外底板上，并沿中心筒体圆周方向均匀分布，然后将各隔舱壁与外底板及中心筒体连接固定，使隔舱壁呈辐射状分布；

（4）外侧筒体分段定位：将各外侧筒体曲面板在隔舱壁外侧的外底板上沿顺时针方向进行定位，并与外底板及隔舱壁连接固定；

（5）顶甲板单元安装：以中心筒体为中心，在外侧筒体的上端面将左、右两片顶甲板单元沿中心筒体圆周方向按顺时针方向进行安装；

（6）止链器组件安装：将各止链器组件均匀沿外底板圆周方向按顺时针或逆时针方向进行安装，使各止链器组件呈辐射状分布；

（7）裙板的安装：按顺时针方向，在相邻止链器组件之间的外底板上安装与外底板及止链器组件连接的裙板，并控制整体裙板水平度≤±2mm。

进一步地，所述步骤1中止链器组件制作，具体步骤如下：

（1）制作止链器组件的主要部件，包括底板、底座板、钩形板和盖板；底板具有一水平设置的平面段以及一对位于平面段同一端并向上弯曲的弧形段；底座板为一垂直设置的板，底座板的下边沿为刚好可与底板上表面平面段、弧形段贴合的型线结构，底座板的上边沿具有一个用于嵌合钩形板的弧形凹槽；钩形板根据设计要求的厚度增加余量；

（2）底座板的安装：依次包括底座板定位、一次防变形处理和底座板焊接三部分，首先将底板置于焊接工装上，然后将一对底座板定位在底板上表面，使得底座板的下边沿紧贴底板的平面段与弧形段，最后将一对底座板与底板点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对底座板之间设置连接两底座板的第一支撑管组；最后将两底座板焊接固定在底板上；

（3）钩形板的安装：依次包括钩形板定位、二次防变形处理和钩形板焊接三部分，首先将钩形板置于底座板的弧形凹槽内，然后将钩形板和底座板点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对钩形板之间设置连接两钩形板的第二支撑管组；最后将两钩形板焊接固定在底座板上；

（4）盖板的安装：在一对底座板上表面之间焊接连接用口字形盖板，完成止链器组件的结构制作；

（5）热处理：止链器组件依次进行一次热处理和二次热处理，并在一次热处理和二次热处理之间增加取消一次防变形处理和二次防变形处理的步骤；

（6）最后对热处理后的止链器组件进行机加工。

进一步地，所述步骤2中中心筒体安装定位时，将各曲面板单元先对向进行焊接，然后顺时针依次进行焊接。

进一步地，所述步骤2中隔舱壁吊装时，先将隔舱壁中部与中心筒体焊接，再依次对底部与顶部进行焊接。

进一步地，所述步骤2中外侧筒体分段定位时，首先将外侧筒体曲面板与外底板进行焊接，然后按顺时针方向间隔进行焊接。

进一步地，所述步骤2中顶甲板单元安装时，先将左、右两片顶甲板单元与中心筒体顺时针对向焊接，再与隔舱壁依次顺时针对向焊接，最后按照顺时针对向与外侧筒体焊接。

进一步地，所述步骤2中裙板的安装，各裙板依次顺时针对向与外底板和止链器组件焊接。

本发明的优点在于：

（1）本发明单点系泊浮筒筒体的建造方法，先对各组件独立制作，并进行工艺支撑加强与结构精度控制，以确保筒体整体的可靠性；再将制作好的独立组件进行总组装，且止链器组件在后期安装，即在外侧圆弧板焊接完成后再进行止链器组件安装，有效维持外侧圆弧板的圆弧度，提升外侧圆弧板整体的强度和可靠性，同时，可有效避免止链器组件提前安装后无法整体机加工，有效降低了机加工成本；

（2）本发明单点系泊浮筒筒体的建造方法，其中，在焊接前对各组件进行热处理从而消除焊接时的内应力，稳定组件结构的形状与尺寸，有利于提高后续焊接精度；此外，在热处理前对止链器组件加装工艺支撑，能够在热处理过程中维持结构不易变形。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为单点系泊浮筒筒体的结构示意图。

图2为单点系泊浮筒筒体的内部结构示意图。

图3为图1中止链器组件的结构示意图。

图4为单点系泊浮筒筒体内外侧筒体焊接顺序示意图。

图5为单点系泊浮筒筒体舱壁焊接顺序示意图。

图6为单点系泊浮筒筒体主甲板结构焊接顺序示意图。

图7为单点系泊浮筒筒体裙板焊接顺序示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例单点系泊浮筒筒体的建造方法，该建造方法主要采用分组建造后再总组的方式进行，如图1和2所示，具体步骤如下：

步骤1：分组建造：

（1）外底板7建造：将若干个扇形外底板单元在水平胎架上进行拼装，拼装成两个半圆后进行整体拼装，拼接结束后，测量圆弧度，并划出相应的结构线，然后在整体底板上安装有相应的加强结构，并控制水平度在±2mm，形成外底板7；

（2）中心筒体1建造：将上中心筒体和下中心筒体进行组对拼接，拼接时在其内部增加相应的米字工艺支撑，并控制圆弧度≤3mm，直线度≤4mm，形成中心筒体1；

（3）隔舱壁6制作：将隔舱壁单元在水平胎架上拼装，四周并增设卡码，拼装完成后用火工矫正到位，并增加工艺支撑加强，控制舱壁垂直度≤4mm，平整度≤3mm，形成隔舱壁6；

（4）外侧筒体3分段制作：将曲面板单元搁置在曲面圆弧胎架上进行拼装，控制圆弧度≤2mm，直线度≤4mm；曲面板单元拼装完成后，进行翻身，并安装外侧护舷材，形成四个外侧筒体曲面板；

（5）顶甲板单元制作：将各片弧形板单元拼装，形成左、右两片顶甲板单元，制作完成后增加工艺支撑加强，控制顶甲板单元水平度≤2mm；

（6）止链器组件4制作：先制作止链器组件4的主要部件，然后将底座板、钩形板、底板和盖板进行安装，安装完成后整体进行热处理和机加工，形成止链器组件4，具体步骤如下：

S1.制作止链器组件的主要部件，如图3所示，包括底板44、底座板43、钩形板41和盖板42；底板44具有一水平设置的平面段以及一对位于平面段同一端并向上弯曲的弧形段；底座板43为一垂直设置的板，底座板43的下边沿为刚好可与底板44上表面平面段、弧形段贴合的型线结构，底座板43的上边沿具有一个用于嵌合钩形板41的弧形凹槽；钩形板41根据设计要求的厚度增加余量；

S2.底座板43的安装：依次包括底座板43定位、一次防变形处理和底座板43焊接三部分，首先将底板44置于焊接工装上，然后将一对底座板43定位在底板44上表面，使得底座板43的下边沿紧贴底板44的平面段与弧形段，最后将一对底座板43与底板44点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对底座板43之间设置连接两底座板43的第一支撑管组；最后将两底座板43焊接固定在底板44上；

S3.钩形板41的安装：依次包括钩形板41定位、二次防变形处理和钩形板41焊接三部分，首先将钩形板41置于底座板43的弧形凹槽内，然后将钩形板41和底座板43点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对钩形板41之间设置连接两钩形板41的第二支撑管组；最后将两钩形板41焊接固定在底座板43上；

S4.盖板42的安装：在一对底座板43上表面之间焊接连接用口字形盖板42，完成止链器组件4的结构制作；

S5.热处理：止链器组件4依次进行一次热处理和二次热处理，并在一次热处理和二次热处理之间增加取消一次防变形处理和二次防变形处理的步骤，即在一次热处理后，拆除两钩形板41之间的第二支撑管组，拆除两底座板43之间的第一支撑管组；

S6.最后对热处理后的止链器组件进行机加工；

步骤2：总组：

（1）基面设置：以外底板7为基面建造，铺设外底板7；

（2）中心筒体1安装定位：将中心筒体1吊装至外底板7的中心，然后将中心筒体1与外底板7进行安装定位；焊接时，如图4所示，将各曲面板单元先对向进行焊接，然后顺时针依次进行焊接；

（3）隔舱壁6吊装：将隔舱壁6吊装至外底板7上，并沿中心筒体1圆周方向均匀分布，如图5所示，先将隔舱壁6中部与中心筒体7焊接，再依次对底部与顶部进行焊接，使隔舱壁6呈辐射状分布；

（4）外侧筒体3分段定位：将各外侧筒体曲面板在隔舱壁6外侧的外底板7上沿顺时针方向进行定位，如图4所示，首先将外侧筒体3曲面板与外底板7进行焊接，然后按顺时针方向间隔进行焊接；

（5）顶甲板单元安装：以中心筒体1为中心，在外侧筒体3的上端面将左、右两片顶甲板单元沿中心筒体圆周方向按顺时针方向进行安装，如图6所示，先将左、右两片顶甲板单元与中心筒体顺时针对向焊接，再与隔舱壁6依次顺时针对向焊接，最后按照顺时针对向与外侧筒体3焊接；

（6）止链器组件4安装：将各止链器组件4均匀沿外底板7圆周方向按顺时针或逆时针方向进行安装，使各止链器组件呈辐射状分布；

（7）裙板5的安装：按顺时针方向，在相邻止链器组件之间的外底板上安装与外底板7及止链器组件4连接的裙板5，如图7所示，各裙板5依次顺时针对向与外底板7和止链器组件4焊接，并控制整体裙板水平度≤±2mm。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述建造方法主要采用分组建造后再总组的方式进行；

分组建造主要包括外底板建造、中心筒体建造、隔舱壁制作、外侧筒体分段制作、顶甲板单元制作和止链器组件制作；

总组主要依次包括基面设置、中心筒体安装定位、隔舱壁吊装、外侧筒体分段定位、顶甲板单元安装、止链器组件安装以及裙板的安装；

所述建造方法的具体步骤如下：

步骤1：分组建造：

（1）外底板建造：将若干个扇形外底板单元在水平胎架上进行拼装，拼装成两个半圆后进行整体拼装，拼接结束后，测量圆弧度，并划出相应的结构线，然后在整体底板上安装有相应的加强结构，并控制水平度在±2mm，形成外底板；

（2）中心筒体建造：将上中心筒体和下中心筒体进行组对拼接，拼接时在其内部增加相应的米字工艺支撑，并控制圆弧度≤3mm，直线度≤4mm，形成中心筒体；

（3）隔舱壁制作：将隔舱壁单元在水平胎架上拼装，四周并增设卡码，拼装完成后用火工矫正到位，并增加工艺支撑加强，控制舱壁垂直度≤4mm，平整度≤3mm，形成隔舱壁；

（4）外侧筒体分段制作：将曲面板单元搁置在曲面圆弧胎架上进行拼装，控制圆弧度≤2mm，直线度≤4mm；曲面板单元拼装完成后，进行翻身，并安装外侧护舷材，形成四个外侧筒体曲面板；

（5）顶甲板单元制作：将各片弧形板单元拼装，形成左、右两片顶甲板单元，制作完成后增加工艺支撑加强，控制顶甲板单元水平度≤2mm；

（6）止链器组件制作：先制作止链器组件的主要部件，然后将底座板、钩形板、底板和盖板进行安装，安装完成后整体进行热处理和机加工，形成止链器组件；

步骤2：总组：

（1）基面设置：以外底板为基面建造，铺设外底板；

（2）中心筒体安装定位：将中心筒体吊装至外底板的中心，然后将中心筒体与外底板进行安装定位；

（3）隔舱壁吊装：将隔舱壁吊装至外底板上，并沿中心筒体圆周方向均匀分布，然后将各隔舱壁与外底板及中心筒体连接固定，使隔舱壁呈辐射状分布；

（4）外侧筒体分段定位：将各外侧筒体曲面板在隔舱壁外侧的外底板上沿顺时针方向进行定位，并与外底板及隔舱壁连接固定；

（5）顶甲板单元安装：以中心筒体为中心，在外侧筒体的上端面将左、右两片顶甲板单元沿中心筒体圆周方向按顺时针方向进行安装；

（6）止链器组件安装：将各止链器组件均匀沿外底板圆周方向按顺时针或逆时针方向进行安装，使各止链器组件呈辐射状分布；

（7）裙板的安装：按顺时针方向，在相邻止链器组件之间的外底板上安装与外底板及止链器组件连接的裙板，并控制整体裙板水平度≤±2mm。

2.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤1中止链器组件制作，具体步骤如下：

（1）制作止链器组件的主要部件，包括底板、底座板、钩形板和盖板；底板具有一水平设置的平面段以及一对位于平面段同一端并向上弯曲的弧形段；底座板为一垂直设置的板，底座板的下边沿为刚好可与底板上表面平面段、弧形段贴合的型线结构，底座板的上边沿具有一个用于嵌合钩形板的弧形凹槽；钩形板根据设计要求的厚度增加余量；

（2）底座板的安装：依次包括底座板定位、一次防变形处理和底座板焊接三部分，首先将底板置于焊接工装上，然后将一对底座板定位在底板上表面，使得底座板的下边沿紧贴底板的平面段与弧形段，最后将一对底座板与底板点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对底座板之间设置连接两底座板的第一支撑管组；最后将两底座板焊接固定在底板上；

（3）钩形板的安装：依次包括钩形板定位、二次防变形处理和钩形板焊接三部分，首先将钩形板置于底座板的弧形凹槽内，然后将钩形板和底座板点焊固定实现定位；点焊固定后，再在一对钩形板之间设置连接两钩形板的第二支撑管组；最后将两钩形板焊接固定在底座板上；

（4）盖板的安装：在一对底座板上表面之间焊接连接用口字形盖板，完成止链器组件的结构制作；

（5）热处理：止链器组件依次进行一次热处理和二次热处理，并在一次热处理和二次热处理之间增加取消一次防变形处理和二次防变形处理的步骤；

（6）最后对热处理后的止链器组件进行机加工。

3.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤2中中心筒体安装定位时，将各曲面板单元先对向进行焊接，然后顺时针依次进行焊接。

4.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤2中隔舱壁吊装时，先将隔舱壁中部与中心筒体焊接，再依次对底部与顶部进行焊接。

5.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤2中外侧筒体分段定位时，首先将外侧筒体曲面板与外底板进行焊接，然后按顺时针方向间隔进行焊接。

6.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤2中顶甲板单元安装时，先将左、右两片顶甲板单元与中心筒体顺时针对向焊接，再与隔舱壁依次顺时针对向焊接，最后按照顺时针对向与外侧筒体焊接。

7.根据权利要求1所述的单点系泊浮筒筒体的建造方法，其特征在于：所述步骤2中裙板的安装，各裙板依次顺时针对向与外底板和止链器组件焊接。

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