超大型液化气船甲板单元设计

超大型液化气船甲板单元设计
发布时间：2021-04-28T07:56:54.880Z 来源：《中国科技人才》2021年第6期作者：高路平侯洪阔
[导读] 对当前大型液化气船夹板单元布置复杂、设计和制作的周期长等的相关稳点，在能够有效缩短到设计时长的前提下设计出了方面施工且有利于精度控制的甲板单元，文章对此甲板单元展开了详细的分析和探讨。

江南造船（集团）有限责任公司
摘要：文章主要是分析了甲板系统布置和甲板单元划分情况，在此基础上讲解了甲板单元的设计，最后探讨了甲板单元精度控制，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：甲板单元；液货系统；精度控制
1、前言
对当前大型液化气船夹板单元布置复杂、设计和制作的周期长等的相关稳点，在能够有效缩短到设计时长的前提下设计出了方面施工且有利于精度控制的甲板单元，文章对此甲板单元展开了详细的分析和探讨。

2、甲板系统布置简介
甲板单元布置在船的左舷，并从上层建筑的前壁延伸到前舱。

最小船首宽度约为3米，而85000 m3液化石油气运输船配备了两组液相集管和两组气相装卸集管。

装卸站分别设置在船舶中央压缩机室的前面，用于装卸货物。

不锈钢壁很薄，管接头是对焊的，管的横截面需要确保较高的定心要求，甲板单元配有不锈钢货管、辅助货管系统、电缆管、干粉管（2个干粉枪和8个干粉枪）、CO2管（带压缩机房和机舱）、消防管（16个消防水枪）、喷水管（用于4个气室、装卸站、压缩机房（机室），高压冲洗管和空气管材质相同，但直径较大的管道插入系统，并配有安全通道（通道式通向等离子的安全通道）、避难空间、电缆箱（配电箱）、干粉释放箱、装载站仪表箱（用于放置货物压力）、仪表、传感器等。

3、甲板单元划分
由于管架布置在主甲板上，其安装在码头阶段有利于机组安装的精度控制，但其焊接容易使罐体与明火接触，施工风险较大高。

英寸为可以减少船坞阶段焊接造成的船体油漆损坏，考虑到现场部门的施工精度，甲板单元安装在主体部分越远更好。

考虑一下单元的划分，应给出安装阶段优先权甲板单元应尽可能安装在主体中有可能。

大多数装卸站区管线的安装水平布置，以一个单元为一个单元，但考虑到单元太大，分为u54a和u54b单元。

由于u54a和u54b的跨度分别为50A和50B，因此两个单元都安装在对接阶段。

考虑到生产现场，管段，单元吊装，最终组装和装载精度等因素，可以吧甲板管架分为11个单元，然后每个单元的长约16m。

4、甲板单元的设计
4.1、甲板单元管架结构
甲板单元管架主要是采用到了门板式，由160×160×88方钢管柱和140×140×14角钢梁组成。

由于船体甲板坚固的结构，每四个框架交叉一次。

换句话说，两个功能强大的导轨之间的距离约为3.2m。

按照液体货物制造商的ISO图纸和管道系统SDP的夹紧间距要求，为促进单元吊装并防止管道支撑的纵向变形，决定在主甲板上安装实心管道，并增加了140×140×14角钢在钢板的左侧作为其纵向的一个支撑。

4.2、甲板单元布置
由于管架上布置了许多管道系统，考虑到管架的强度、甲板两侧的人员通道、甲板设备和系泊设备，管架采用三层结构结构管架柱落在桥面交叉处纵梁。

英寸为防止甲板变形，并为管架单元提供足够的强度支撑，由液体货物制造商提供设计，其余管道由厂家提供。

标有a 的导管是电缆导管。

由于电缆槽数量多，相对独立，布置在安全通道左侧。

每个腔室配备一个接线盒，为内部电气设备供电。

每个罐都标有C，即干粉管。

由于需要在安全通道旁设置干粉释放箱，以便于操作，因此也应在安全通道旁设置干粉释放箱。

标有D的管道是传统的管道系统，包括高压冲洗水管道和压缩空气管道。

由于常规的管道系统服务于整个甲板，为可以方便左右舷用户，管道系统布置在船舶中部。

标有E的管道为阀门远程控制管道系统。

控制管道系统系在电缆支架上，布置在最低位置。

为可以便于左右移动，按照SOLAS协议，控制管布置在管架的最左侧，安全通道平台标记为f，要求尽可能在船上布置安全通道，所以控制管布置在管架的右侧。

5、甲板单元出图模式
5.1、甲板单元管架出图模式
甲板单元管支撑钢结构设备包括两类设备零件，一种是普通铁零件，包括平台，栏杆，方管，底座等；另一类是特殊的铸铁零件，包括冲孔角钢等。

方管支座图分为几个部分：1.管支配件生产图，普通铸铁管支座生产图；管道支撑装置装配图；3.管道支撑单元总图和铁接
头装配图均为传统方法，此处不再赘述。

管架单元附件制造图主要包括纵向零件的钣金加工和连接件的切割。

每个管卡的开口尺寸固定在内板上。

只需在钣金制造图上注明管卡类型，不需在图纸上注明型号。

钻孔可以节省钻孔时间。

是时候完成芯片连接器和垂直连接器了。

为避免二次解体后油漆施工造成管道缺陷，先将所有垂直接头松开，再由自动编号软件提取规格长度。

要求铁头制造厂在每根角钢上标注一个编号，使管架装配图能在建筑业中使用，并将零件和接头组装成管架装置。

5.2、甲板单元管系出图模式
为可以便于管理不同材质的管件，碳钢管和不锈钢管的生产图纸分为管道。

液货系统的管道由不锈钢制成，连接方式为对焊。

焊接要求进行无损检测。

为可以便于焊接管理，ISO图纸用于液体货物系统和管道的生产图纸。

设计部门为质量部门提供焊接管理检查表，精密部门进行焊接质量检查。

6、甲板单元精度控制
6.1、管架复板安装精度控制
为可以防止由于管道支架安装造成的甲板涂层损坏，必须预先安装管道支架复合板，以确保管道支架柱准确落在复合板上，并确保安装精度。

液货系统的管路连接应在1 mm以内。

为可以控制覆层和管道支架的安装精度，并控制甲板单元的制造和安装精度，管道支架盖板的安装是确保管道支架单元安装精度的第一步。

主甲板上有很多被子。

为可以减少测量误差的累积，安装图纸中所有盖板的安装尺寸都是通过参考剖面线测量的，不能测量主板上ER和拱的液位。

6.2、管架片体制作精度控制
在制版过程中所有尺寸均以一个点为基准进行测量，以避免材料堆积的误差。

为可以确保液体货物管道的垂直精度，板的高度方向参考平面在水平面上液体货物系统管道的一部分。

要求印版制造商严格控制制造精度。

管夹的定位误差为0.5mm，其他尺寸误差小于1mm，管架在管架上的开口为腰部，一侧延伸5mm，便于调节高度管夹。

6.3、甲板单元组装精度控制
为可以确保管道支撑板的纵向定位尺寸和垂直度，选择单元的中间作为参考，并以其他管道支撑板的位置作为参考，以避免管道的堆叠错误。

在管道支撑单元中，精密人员将液体货物系统管道的水平面用作电缆或激光的垂直参考，并以此为参考来测量其他定位尺寸以确保垂直安装精度。

对于液货系统，参考线需要到达管道，吊装和焊接后，精度部门需要检查平整度，最大平整度偏差为3mm。

对现场施工人员而言，理论精度只是施工的基础，施工的简便性是提高生产效率的重要性能指标，因此，按照每个施工监控点的角度和位置，一批高精度设计了轻质铝合金试样来测量每个施工监测点，施工人员只需要按照以下步骤进行控制和维护，他们就需要在监测点上计算出测量数据，并将其记录在由其发布的测量表中设计，然后提交船级社检查。

6.4、甲板单元总段安装精度控制
为可以确定到在船上安装过程中管道支撑的高度，请将50 mm边缘放在板的方形钢管的下边缘，并将50 mm边缘放在板上的纵向连接部分上。

按照加载精度，在现场切割钢管，并在钢管的一侧增加30mm，以方便安装单元的水平调节，如果发生管道干扰，应主要更换碳钢管高度方向装卸站所在的单元跨越两个公共部分50A和50B，可用作50A和50B之间的管道支撑单元。

7、结束语
对当前大型液化气船夹板单元布置复杂、设计和制作的周期长等的相关稳点，在能够有效缩短到设计时长的前提下设计出了方面施工且有利于精度控制的甲板单元，上文对甲板单元展开了详细的分析和探讨，讲解了VLGC液货系统甲板单元的设计方法。

参考文献
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