沥青船罐体分段建造与船台吊装

前言：

我司建造沥青船是高附加值液货船，因为建造周期时间紧、任务重和建造难度系数高的特点，特别是液货罐的建造，体积大、精度要求高和焊接质量难管控。对此团队开展了技术研究攻关，将液货罐体整体建造，即分段划分为前中后三个总段形式来建造，通过以甲板曲面为胎架、焊接收缩量和反变形加放、基准线、焊接顺序等管控手段，保证了罐体分段建造精度和质量合格率，有效缩短了搭载周期，改善了施工环境。有效的利用分段场地，减少大量占用施工场地。

一、沥青罐体的简介

1.本船的沥青罐是封闭的结构，内有加热管、货油管、斜梯平台。外部包有隔热绝缘。沥青罐的底部安装有底部限位装置和支撑装置，限位装置与支撑装置与船体货舱底部的限位装置和支撑装置对应。沥青罐的顶部安装有顶部限位装置和防浮装置。顶部限位装置与甲板反面的限位装置对应。

2.由于沥青罐在运输沥青过程中需要加热到 200^∘C ，为防止沥青罐的热胀冷缩导致船体结构的破坏，沥青罐不可以与船体结构刚性连接，因此采用限位装置实现弹性连接。横向限位装置限制罐体横向移动的范围，纵向限位装置限制罐体纵向移动的范围。横向限位装置和纵向限位装置只限制罐体膨胀和收缩时的方向，不起支撑沥青罐重量的作用。

二、罐体的概况与分段、总段划分设计

该沥青船共设计有三个罐体结构，主尺度分别为: 1#货罐结构长35450X 宽 18300X 高 10700,2# 货 罐 结 构 长 32300X 宽 18300X 高10700,3#货罐结构长 33950X 宽 18300X 高 10700,以 2#罐体为例，结构重量 450 吨、管系铁舾 85 吨、绝缘 35 吨，共计 570 吨。对于沥青船罐体的分段划分，与之前产品相比较成为了设计初期需解决的难题，需要找到一种既满足吊运能力，占用胎位时间少，又方便分段制作、便于精度控制的方案。

1．单个罐体长度约 33m ，若分为前后两个分段，单个分段过长。故分段划分初期考虑把 1 个罐体分为艏、舯、艉三个环段，中间分段包含横向槽型舱壁，舱壁提前拼接再轧弯，避免了总组阶段的对接焊，这样单个分段也不会太碎，减少了总组的焊接工作量。

2. 罐体高度为 10m 多，考虑到胎架高度、分段制作时的翻身空间，罐体必须在外场制作。外场的吊运能力为 260 吨，需要保证每个分段的最终重量均不超过此数值。

3．船台300 吨龙门吊 2 台，抬吊需要打 8 折，扣掉吊排、保距梁、吊索具，共计 105 吨左右后，总段不能超过 375 吨。单个罐体最终重量接近 600 吨，无法将罐体艏、舯、艉三个分段总组为 1 个总段，故采用“ 1+2^′′ 的总组方案，将中部分段在长度方向划分的小些，使“ 舯 +; 艏” 或“ 舯+艉” 的总段满足公司的吊运能力。

三、罐体分段前期制作、实施

1．槽型舱壁提前拼接、轧弯，避免了总组阶段对接难的问题，提高了分段的制作精度。

2. 罐体以总段划分的形式将分段划分为环段，减少了总组、合拢时的焊接工作量。

3. 充分利用了公司的吊运能力，减少了分段制作、总组合拢的吊运次数，降低成本。

4. 分段正态总组，施工条件、通风环境均良好，提高现场施工安全性，并且有利于罐体限位、支撑的定位与安装。

5. 吊装强度好，故辅材用量也少，节约辅材损耗。

6. 占用胎位时间较短，满足公司搭载部快节奏搭载需求。

7. 便于壳舾涂一体化，加热塔、加热管、舾装等可以提前进场，最终合拢阶段是一个较为完整的罐体总段。

8. 提高了分段的完整性，解决了强度试验与绝缘工序前移难题：总段结构及舾装完整性较高，可以将水下阶段的强度试验前移到总组场地完成，将水下阶段包覆绝缘前移到总组场地完成。

罐体分段以总段划分的形式将分段划为多个环段，为减少总段、合拢时的焊接的工作量与方便性。罐体内部槽型舱壁需提前拼接、轧弯，为提高分段的制作精度以及避免了总段阶段对接难的问题。为充分利用公司的场地布置，分段的吊运能力，合理利用资源，将罐体分段在车间内场反态制作，罐体分段底部组立在外场 260 吨场地制作。待分段车间内场分段制作完成后，运输至外场翻身后放至在罐体底部组立。

四、罐体总段吊运与安装定位

因液货罐尺寸较大，其在船台上正常状态下，液货罐左右纵壁距离货舱纵壁 330mm ，前后位置，因横舱壁上有斜梯以及平台等，导致液货罐前后自由下放距离只有约 100mm ，所以液货罐的吊装工作将十分困难，吊装前应充分做好安全策划。吊装前，需提前对液货罐及货舱进行确认，及时清除对吊装可能产生影响的因素。整个吊装过程，需安排一名吊装总指挥，负责吊装过程中所有指令的下达；做好起重人员对罐体四个角的监控，以便及时将液货罐下放时的情况反馈给总指挥。方便吊装过程中做出调整。

在下罐体在进舱口预先调整好跑马式后缓慢进舱，因船台存在斜度，前后舱壁为垂直于船台，与地面存在角度，罐体在进舱的过程中，门机配合吊装指挥人进行罐体调整（逐渐前移与下放）。罐体放至定位销进入定位槽中。因设置了定位销沥青船罐体下与双层底上横纵向限位装置基本达到设计安装尺寸。经后续罐体逐一吊装进舱，发现原本罐体自身的横向和纵向限位即可帮助罐体精确定位。

上罐体吊装，为方便现场施工，上罐体进舱需设置“ 靠山” 精确定位，避免进舱后装配工作量较大。原本在罐体艉端与两侧设置型材，使上罐体依着型材下放与下罐体进行合拢，进行一次实践后，待罐体进舱后，罐体四周空间较小，拆除型材较为麻烦，安全风险性较大。现如图中在下罐体内部阁舱壁板中设置卡板，每个舱壁板设置两个，因罐体内四周设置有脚手架，方便安装与拆除等作业。

五.罐体完工测量

为保证现场施工质量的准确性，以及罐体膨胀后限位装置和防装置符合原理性要求。绘制两份测量表格。《罐体顶部防浮及限位间隙测量图》《肋位与支撑垫块错位测量图》

1、防浮装置布置在沥青罐顶和内壳艏艉折角处的两侧，当货舱进水导致罐体上浮，罐体获得在一定范围内活动的自由，运动的罐体与船体结构碰撞会导致罐体破损，从而造成货损和污染环境。防浮装置用于防止沥青罐与船体结构直接碰撞。防浮装置需面板与面板之间的间隙（测量面板的四个角）。要求：间隙理论尺寸为 75mm 允许范围 60～100mm 。中间顶部限位装置为罐顶与甲板限位装置高度理论尺寸为 85mm ，允许范围需大于两端的防浮装置高度值。

2、沥青罐在运输沥青过程中需要加热到 200^∘C ,罐体热胀后支撑垫块也随之移动，按图纸中的错位值可以满足飞龙垫块的接触面积。如果由于施工原因导致错位值偏差（较大）大于图纸中要求。飞龙垫块的接触面积发生改变。

经过后续测量，前后两个沥青罐总段顶部及底部的限位装置及防浮装置尺寸及间隙完全满足设计要求，达到了改善施工环境，降低施工难度，提升施工质量的工艺要求。

六总结

该沥青船的成功交付对我司造船发展具有里程碑的意义。从船厂现有的生产能力出发，为船厂制定合理的、先进的船体建造方案，液货罐体采用该建造工艺，提高分段的完整性，可以节约分段、船台建造周期，充份利用公司制造场地资源，节省建造成本，合拢合格率 100% ，质量检查均满足要求。为促进公司造船发展拓宽了新领域。