CN115716521A - 一种干坞状态下开展lng船压载舱强度试验的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，包括以下步骤：明确半船搭载状态和完整性要求；获取半船的基础数据；通过有限元计算软件对船坞不进水状态下坞墩表面正压力进行校核；设计临时管路、临时封板、临时通道；编制基础方案；依照方案开展实践；基础方案执行结束后，货舱内壳液货维护系统开工；针对基础方案进行调整，提出整船的衍化方案。本发明提供了一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，大大缩短LNG船舶的建造周期，使中大型LNG船压载舱强度试验能在干坞状态下完工。
Description
技术领域
本发明涉及船舶测试领域，具体涉及一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法。
背景技术
当前，在建LNG船舶大型压载舱的强度试验一般需要在船舶出坞后或出坞半船起浮的阶段停泊在码头后开展，或者船坞内放水一定液位坐墩进行强度试验。普遍在码头阶段开展大型压载舱强度试验的原因主要是码头水深较深，船舶浮态可以自由调整，安全风险较低。
然而，随着现代造船行业的不断发展，国际竞争形式日益激烈，船舶短周期建造已经成为接单能力的一项重要指标，企业对大幅缩短建造周期的需求十分迫切。因此，码头阶段开展大型压载舱强度试验已逐渐不能适应当代船舶生产模式。
船坞阶段不起浮强度试验又分为两类：船坞进水和船坞不进水。船坞进水，可使得船体受到一定向上的浮力，减小其与坞墩之间的受力。当坞内水深小于LNG船在试验状态下的吃水，且留有余量，是可以确保坞内进水而LNG船不起浮的。但是，坞内进水会影响其他在建船舶，必须使坞底所有的施工暂停，坞内所有船舶外板7相关的工作暂停，并且存在一定起浮的风险必须增加临时带缆及相关配合工作，增加了时间和经济成本。而现阶段缺少坞内不进水的强度试验方案。
现有技术CN112078746A公开了一种在船坞内开展压载舱强度试验的方法，包括以下步骤：在船坞阶段，分阶段多次向船坞和半船内的第一批次压载舱内注水至第一批次压载舱达到满舱状态；对第一批次压载舱进行强度试验；第一批次压载舱内的压载水自流驳运至第二批次压载舱内直至两者舱内液位相等为止；向半船的第二批次压载舱内注水至满舱状态，对第二批次压载舱进行强度试验；多次逐步排干半船内和船坞内的水。该将压载舱强度试验提前至船坞阶段完成，能够将货舱内部工作的开工节点前移，缩短了船舶的建造周期，但并未提出在船坞不进水的情况下进行压载舱强度试验的方案。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，大大缩短LNG船舶的建造周期，使中大型LNG船压载舱强度试验能在干坞状态下完工。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下:
一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，包括以下步骤：
步骤一：明确半船搭载状态，半船达到完整性要求；
步骤二：获取半船的基础数据；
步骤三：通过有限元计算软件对船坞不进水状态下坞墩表面正压力进行校核；
步骤四：根据半船的状态，设计临时管路、临时封板、临时通道；
步骤五：编制基础方案，对半船进行两次检查，船坞不进水，向船坞内半船的第一批次压载舱注水至满舱状态，对第一批次压载舱进行强度试验，第一批次压载舱内的水自流驳运至第二批次压载舱内直至液位相同，向第二批次压载舱注水至满舱状态，对第二批次压载舱进行强度试验；通过临时管排空半船压载舱内的水；
步骤六：依照方案开展实践，实践全程中，安排全站仪跟踪监控测量船体各点是否发生下沉，对精度数据进行记录收集整理；
步骤七：基础方案执行结束后，货舱内壳液货维护系统开工；
作为优选的技术方案，步骤一中，半船的完整性要求包括：各压载舱除穹顶分段以外，结构性提交结束，平整度矫正完毕并提交结束；穹顶焊接结束；各压载舱的气密试验提交结束，各压载舱清洁完成；单边压载管连通结束，阀件齐备，在LNG船首部管弄设置临时排水管，排水管与压载管系连通。
作为优选的技术方案，步骤二中，半船的基础数据包括坞墩布置图、船舶各舱段重量统计和压载舱舱容表。
作为优选的技术方案，步骤三中，校核结果要求满足坞墩最大受力小于坞墩承受极限200吨。
作为优选的技术方案，一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的整船方案，其特征在于，整船方案包括以下步骤：
步骤一：明确整船搭载状态，整船达到完整性要求；
步骤二：获取整船的基础数据；
步骤三：通过有限元计算软件对船坞不进水状态下坞墩表面正压力进行校核；
步骤四：根据整船的状态，设计临时管路、临时封板、临时通道；
步骤五：编制基础方案，对整船进行两次检查，船坞不进水，向船坞内整船的第一批次压载舱注水至满舱状态，对第一批次压载舱进行强度试验，第一批次压载舱内的水自流驳运至第二批次压载舱内直至液位相同，向第二批次压载舱注水至满舱状态，对第二批次压载舱进行强度试验；通过设置在机舱舱底的排水管路排空整船压载舱内的水；
步骤六：依照方案开展实践，实践全程中，安排全站仪跟踪监控测量船体各点是否发生下沉，对精度数据进行记录收集整理；
步骤七：基础方案执行结束后，货舱内壳液货维护系统开工。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明要求对船坞强度试验的安全性进行有限元和稳性计算校核，并根据结果设计坞墩布置图,船坞不进水进行强度试验，设计试验全程仅通过压载舱加水、驳水次序就可实施，安全可靠，操作简单。
(2)本发明要求目标半船/整船达到一定的完整性状态货舱成型并根据其状态配合设计了临时管路、临时封板、临时通道等一系列工艺解决方案，确保项目能够顺利地投入实践。
(3)本发明满足了不同船坞生产计划排布下，不同建造阶段半船/整船的坞内强度试验需求，制定了衍化方案，适应力强，操作流程变动不大，加水步骤相同，操作便利。
(4)本发明具有广泛的适用性，推广性极佳，坞内不进水强度试验，免去了拖轮的使用，节约了人力、物力成本。由于船坞不进水，避免了船坞加水存在一定的起浮风险，无需使用带缆及相关配合工作。坞内不进水，使得船坞内其它在建船舶不受任何影响，大大提高船坞和吊车的整体利用率。
附图说明
图1是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法的示意图；
图2是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的半船搭载形式示意图；
图3是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的坞墩布置图；
图4是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的临时泄水管路设计图；
图5是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的登船通道加固图；
图6是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的临时单层封板工艺方案示意图；
图7是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的整船搭载形式示意图；
图8是本发明的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法中的整船的衍化方案压载管路设计图。
图中：1.船坞；11.坞墩；2.货舱；3.管弄；31.左舷总管；32.右舷总管；33.临时排水管；34.海水排舷外管；35.舱底水排舷外管；36.消防总用泵；37.舱底总用泵；38.压载水喷射泵进口；4.马板；5.链条；6.内底板；7.外板7。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的描述：
如图1所示，一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，包括以下步骤：
步骤一：如图2所示，明确半船搭载状态，半船达到完整性要求；半船的完整性要求包括：各压载舱除穹顶分段以外，结构性提交结束，平整度矫正完毕并提交结束；穹顶焊接结束；各压载舱的气密试验提交结束，各压载舱清洁完成；单边压载管连通结束，阀件齐备，在LNG船首部管弄3设置临时排水管33，临时排水管33与压载管系连通。
步骤二：如图3所示，获取半船的基础数据；半船的基础数据包括坞墩布置图、船舶各舱段重量统计和压载舱舱容表。
步骤三：通过有限元计算软件对船坞1不进水状态下坞墩11表面正压力进行校核；有限元计算软件采用Patran软件，校核结果要求满足坞墩11最大受力小于坞墩11承受极限200吨。
如图4-6所示，步骤四：根据半船的状态，设计临时管路、临时封板、临时通道；
步骤五：编制基础方案，对半船进行两次检查，船坞1不进水，向船坞1内半船的2、4压载舱注水至满舱状态；
对2、4压载舱进行强度试验；
通过压载水自重，向1、3舱自流水直至液位相同；
向1、3压载舱注水至满舱状态；
对1、3压载舱进行强度试验；
通过临时管33排放半船压载舱内的水，打开外板7泄放塞，舱内剩余水通过泄放塞排空；
步骤六：进行材料采购、配送、安装，使实船具备开工条件，实践前采取登船梯紧固安全保障措施；严格依照方案开展实践；实践全程中，安排全站仪跟踪监控测量船体各点是否发生下沉，对精度数据进行记录收集整理。由于坞墩11上端为枕木和木板组合，存在一定的压缩量，通常不超过15mm。精度测量结果显示了试验全程最大压缩量12mm，很好地验证了方案的科学性，达到了预期结果。若船体各点下沉严重，则需对船体进行校正，若校正也无法解决，则进行换板处理。基础方案开展周期仅3.5天，远小于码头试验的1个月周期和船坞进水强度试验的7-8天，同时，由于未进行推轮顶推、拖曳、带缆等操作节约了大量成本。
步骤七：基础方案执行结束后，货舱2内壳液货维护系统开工；其开工节点较码头试验提前了2-3个月，大大缩短了目标船建造周期，保障了船舶提前交付。
步骤八：为满足生产策划要求，针对基础方案进行调整，保证核心方法不变的前提下，提出整船的衍化方案。如图7-8所示，整船的衍化方案与半船在船坞1干坞状态下开展压载舱的强度试验方法相比，区别仅在于船的搭载状态发生改变，除基础方案的货舱2区完工外，增加了全船状态，从而带来操作步骤的微量调整，只需要将排水管路由艏部改为机舱舱底。整船强度试验只作为备用方案。衍化方案施工步骤如下表所示：
整船强度试验程序表
本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：明确半船搭载状态，所述半船达到完整性要求；
步骤二：获取所述半船的基础数据；
步骤三：通过有限元计算软件对船坞不进水状态下坞墩表面正压力进行校核；
步骤四：根据所述半船的状态设计临时管路、临时封板、临时通道；
步骤五：编制基础方案，对所述半船进行两次检查，船坞不进水，向船坞内所述半船的第一批次压载舱注水至满舱状态，对所述第一批次压载舱进行强度试验，所述第一批次压载舱内的水自流驳运至第二批次压载舱内直至液位相同，向所述第二批次压载舱注水至满舱状态，对所述第二批次压载舱进行强度试验；通过临时管路排空半船压载舱内的水；
步骤六：依照方案开展实践，实践全程中，安排全站仪跟踪监控测量船体各点是否发生下沉，对精度数据进行记录收集整理；
步骤七：基础方案执行结束后，货舱内壳液货维护系统开工。
2.根据权利要求1所述的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，其特征在于，步骤一中，半船的完整性要求包括：各压载舱除穹顶分段以外，结构性提交结束，平整度矫正完毕并提交结束；穹顶焊接结束；各压载舱的气密试验提交结束，各压载舱清洁完成；单边压载管连通结束，阀件齐备，在LNG船首部管弄设置临时排水管，所述排水管与压载管系连通。
3.根据权利要求1所述的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，其特征在于，步骤二中，半船的基础数据包括坞墩布置图、船舶各舱段重量统计和压载舱舱容表。
4.根据权利要求1所述的一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的方法，其特征在于，步骤三中，校核结果要求满足坞墩最大受力小于坞墩承受极限200吨。
5.一种干坞状态下开展LNG船压载舱强度试验的整船方案，其特征在于，所述整船方案包括以下步骤：
步骤一：明确整船搭载状态，所述整船达到完整性要求；
步骤二：获取所述整船的基础数据；
步骤三：通过有限元计算软件对船坞不进水状态下坞墩表面正压力进行校核；
步骤四：根据所述整船的状态设计临时管路、临时封板、临时通道。
步骤五：编制基础方案，对所述整船进行两次检查，船坞不进水，向船坞内所述整船的第一批次压载舱注水至满舱状态，对所述第一批次压载舱进行强度试验，所述第一批次压载舱内的水自流驳运至第二批次压载舱内直至液位相同，向所述第二批次压载舱注水至满舱状态，对所述第二批次压载舱进行强度试验；通过设置在机舱舱底的排水管路排空整船压载舱内的水；
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Cited By (1)
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| CN117734902A (zh) * | 2024-02-19 | 2024-03-22 | 江苏扬子鑫福造船有限公司 | 一种压载舱强度试验设备及试验方法 |
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- 2022-11-24 CN CN202211481342.0A patent/CN115716521A/zh not_active Withdrawn
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| CN117734902B (zh) * | 2024-02-19 | 2024-05-03 | 江苏扬子鑫福造船有限公司 | 一种压载舱强度试验设备及试验方法 |
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