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船舶主机整机吊装的工艺与实践

2018-11-01

武汉船舶职业技术学院学报 2018年3期
关键词:吊梁吊机机舱

(渤海船舶职业学院,辽宁葫芦岛 125105)

船舶主机包括主动力装置、辅助动力装置及其他辅机和设备,是船舶动力装置的核心,其安装质量直接关系到船舶动力装置的运行性能,所以对主机安装的条件要求很高。主机的类型主要有柴油机、汽轮机和燃气轮机,不同类型的主机结构特点和工作方式不同,安装时工艺方法及工业流程也有所不同,对于大型低速柴油机,在主机非整机到货的情况下,完成主机在地面的组装和整机吊装进舱,要把握诸多关键技术环节[1]。

1 主机到厂前的准备工作

(1)确定主机装船方案和起水方案

根据主机的重量、大小和厂家吊机起吊能力等参数,确定主机分几大部件散装或者整机运输,运输船舶的吨位,主机放置在运输船上的具体位置。根据主机组件的重量和码头吊机(浮吊)的技术参数,确定主机的起水方式。根据码头水深,考虑潮汐影响,按照船舶的载重吃水,计算码头停靠的位置和时间[2]。按照主机在船上的放置位置、舱室的高度、吊机的服务范围和起重能力、吊机的有效吊高、主机起吊前后船舶吃水的变化等确定主机的起水方案,示意图如图1所示。

图1 主机起水示意图

其中:H―吊机的有效吊高;H0―主机高度;H1―吊机到主机(吊梁)高度;H2―船舶甲板到水面高度;h 1―船舶吃水;h 2―浮吊吃水。必须满足条件:H≥H0+H1+H2

(2)确定主机的存放位置和保护方案

根据船厂的情况,确定主机各组件和各附件的存放位置。对主机各部件进行搭架保护,并盖好三防布防尘和防潮。检查主机各部分的润滑情况,并对润滑不足的地方加润滑油或润滑脂。

2 主机的组装

散装来货的主机需要先进行主机的组装。在服务工程师的指导下,按照主机的组装要求进行组装,并按要求进行报验。考虑到主机的重心,一些大的附件如增压器可暂不安装,待主机吊上船以后再安装。

(1)场地要求:主机组装要求在车间或者风雨棚中,控制组装场地周围的作业,保持环境的清洁卫生,禁止产生大的粉尘的作业。按照主机要求控制空气湿度,空气湿度大的时候应避免组装作业,必要时使用除湿机。

(2)支座及工具要求:主机的随机支座设计时仅考虑主机的底座重量,因此主机整机组装需要制作新的支座,根据主机厂书面认可的图纸,按工艺要求制作支座,并进行强度校核。主机的其他工具,则需要根据来货的情况制作,如活塞固定工装、连杆固定工装、连杆十字头组装平台、油盆等。

3 确定吊装方案及步骤

(1)按主机厂的要求设置吊点,吊点要根据主机的重心来定。

(2)制作主吊具和吊梁,按主机厂书面认可的图纸制作,并进行强度校核。考虑吊绳强度及安全因素,要求吊索夹角满足主机厂要求,一般小于5o ,根据吊点间距,计算绳索最短长度(最小吊高)[3]。

(3)根据船舶的高度、主机的高度、吊机的许用吊高等数据,确认主机吊装的行走路线。

(4)根据主机的重量和船台(船坞)吊机的起重能力,确定主机的吊装方案。门式起重机的吊装重量是起重能力的100%,门座式起重机吊装重量是起重能力的80%[3]。

1)如果船厂单台吊机能够起吊主机,使用吊梁时吊装示意图如图2。

图2 主机单台吊机起吊示意图

其中:G—主机重量;F—吊机起吊重量;L―主机吊点间距离;H―吊机的有效吊高;H0―主机高度;H1―吊机到主机(吊梁)高度;H2―主机到地面的高度;H3―主机到吊梁的高度。要求必须满足条件:F≥G;H≥H0+H1+H2+H3

2)如果船厂单台吊机不能够起吊主机,则要进行联吊。联吊时要控制吊机的单机承重、摆幅和同步性。以两台吊机联吊为例,吊装示意图如图3。

图3 两台吊机联吊示意图

其中:F1,F2,F3―吊机起吊重量;L1,L2―吊梁到主机重心距离;其他参数同上。要求必须满足条件:F1+F2≥G,F1×L1=F2×L2,H≥H0+H1+H2+H3。

注意事项:主机吊装以前要清洁场地,给出主机吊装足够的空间。吊装时船上机舱及其附近的所有作业要停止,人员都要疏散,明确吊装的作业区域,非相关人员严禁靠近。吊装时,安排人员在机舱围井,四周随时监控主机,以防发生碰撞事故。

4 吊装作业实施

(1) 主机整机吊入机舱前的完整性要求

① 泵舱以后的主船体焊接、火工完毕,舱室密试完成。

② 机舱内设备座架、电固件基本装焊完工。

③ 除现场管外,机舱内预装、补装管子基本完工。

④ 除C板外的电固件基本安装完工。

⑤ 机舱内大型设备全部就位。

⑥ 轴系、舵系镗孔完毕,尾轴穿好,中间轴及轴承就位。

⑦ 现场倒胶位置打磨完毕。

⑧ 主机凹坑涂装完成。

⑨ 拆除机舱开口阻碍主机吊入的部件,主机的外形尺寸与机舱开口每边最少要有200 mm的间距。

(2)吊装作业的技术准备

① 制定主机的吊装工艺。根据以上各种方案制定主机的吊装工艺,并报总工程师审批。在进行工艺技术交底后,制定吊装的操作要求,人员安排,作业时间,职责范围。

② 吊索具的选择。根据主机的重量及设计方案选择、配置合适的吊索具,并编制吊索具汇总表,包括:名称、规格、单位、数量等。绘制吊索具连接平面图,制定安全技术措施。吊索具必须具有出厂质量保证书。

③ 检测和调试起重机的操作系统和安全装置,确保起重机运行正常,制动系统灵敏可靠。

④ 进行主机和中间轴的镗孔工作。

⑤ 进行主机基座顶板钻孔,并做好清洁。

⑥ 安装主机回油管。

⑦ 烧焊好主机死垫块或者环氧树脂垫块内侧挡板。

⑧ 调整好主机调整螺栓高度。

⑨ 准备微调用(前后左右微调)的液压装置。

(3)吊装作业操作

吊装作业操作操作步骤如图4所示。

图4 主机吊装作业实施流程图

① 安装主吊具。拆除缸头时,小心做好对缸头的保护;安装缸头吊具时,注意上紧缸头螺栓,安装后由工艺员和QC联合检验。

② 吊梁和吊索具的连接。按照指挥员的命令,由挂钩工将指定的吊索连接起重机吊钩、吊梁、吊具,用指定的卸扣将吊索与吊耳连接。安装后由工艺员和QC联合检验。

③ 拉紧吊索。在指挥员的指挥下,由驾驶员起升吊钩,至吊索拉紧。检查吊索、卸扣、吊耳状况,无异常情况下,撤离主机上的所有作业人员,准备起吊。

④ 试吊。由指挥员发信号,驾驶员将吊钩缓慢起升至试吊高度。试吊高度应不大于500 mm,并试刹车。检查各受力点,起重机的安全状况,核报重量,经总指挥确认无误后正式起吊。

⑤ 正式起吊。按照指挥员命令,将吊件起升到规定高度,旋转至正确方向,然后开始向机舱行走。吊装时,一定要保持主机处于水平状态,不可倾斜。在双机或多机联吊时,禁止同时进行两种操作程序,即升降、变幅、旋转、行走动作只能允许进行其中一种。各台起重机的吊钩钢丝绳应保证垂直、匀速、缓慢和同步。指挥员与起重机驾驶员必须随时联系,了解和掌握各吊钩、吊点和起重机的承载情况,并作跟踪记录,必要时还应进行适当的调整[4,5]。

⑥ 主机的定位。主机吊至机舱吊口上方,按指挥员命令,缓慢下降,距主机座上方200 mm处暂停。微调主机的位置,使主机和地脚螺栓对正,应将对正信号及时传递给指挥员,指挥员再据此下达命令,使主机落坐到安装位置到位为止。检查定位情况,确认无异常情况后,命令松钩,吊运作业结束[5]。

⑦ 清理现场。作业完毕后,做到工完,料净,场地清,实现文明生产。

(4) 主机吊装后的工作

主机吊装后要记录主机定位数据,同时安装主机有关附件,检查主机有无破损并做好主机保护工作。

5 安全管理

(1)起重、吊运作业人员的安全要求

吊装总指挥由项目经理或技师以上起重专业人员担任。工作前,应先对作业现场及周围的安全状况进行检查,包括主机、吊粱的状况,按照相应规范标准落实安全措施。同时,为保持吊装作业现场光线良好,应对现场照明设备情况进行检查。当船的型深较大时,主机入舱后,为确保能够看清机舱内的情况,机舱底部应设副总指挥,便于观察下面的情况,同时与总指挥实时沟通。

吊运过程中,如果无其他物体阻挡应离地0.5 m,如果地面下有其他物体,调运时应高于地面设备或其他物件0.5 m以上。调运工作结束后,要按照规范停车,露天的起重机还必须使用夹轨钳、铁鞋等安全装置进行锚定。当风力大于6级时,应停止作业,并将起重机锚定住,遇有大雨、大雾、大雪等恶劣天气时,也应停止工作[6]。

(2)吊索具、辅助设备的使用规定

根据吊运物体重量和吊索具的夹角,合理配置和使用吊索具,严禁在超负荷和受冲击载荷的情况下使用,选用的吊索具必须具有产品合格证。起重用钢丝绳按GB/T8918-1996规定选用,卸扣按一般起重用锻造卸扣—D型扣、弓型(JB8112—1999)规定选用。根据规范要求,钢丝绳不准采取套绳、结扣和拉挂等方式,在使用过程中应严防发生扭结、弯折、压扁、碰电等现象。卸扣的螺栓拧紧后,应根据实际情况,适当回拧1/4~1/2圈,卸扣不能进行焊接修补,也不允许将卸扣焊接在其他物件上使用,严禁用其他材料的螺栓取代卸扣配套螺栓[7]。

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