铺管船 托管架
海洋石油201船托管架结构改造方案研究
科学技术创新2020.14
海洋石油201船托管架结构改造方案研究
樊娟娟1曹泱2
(1、北京数码易知科技发展有限责任公司,北京1000072、北京住总第一开发建设有限公司,北京100000)
“海洋石油201”船是我国第一艘自主详细设计的3,000米
深水铺管起重船,采用了DP-3动力定位、自动铺管作业线等一
系列国际最先进的技术和装备,能在除北极外的全球无限航区
作业,其作业能力在国际同类船舶中处于领先地位,填补了我
国在深水铺管船设计领域的空白[1-2]。
“海洋石油201”船如今已经服役多年,先后完成了许多高质
量的海管安装工程,值得一提的是2013年在荔湾3-1气田完成
了1500米水深下6寸海管铺设作业。但是,随着越来越多的超深水油气田被发现(如流花29-1、陵水17-2等),水深及管道直径开始成为“海洋石油201”号铺管船新的挑战。急需一种简单有效而且经济性较高的方案对“海洋石油201”船进行升级改造,加长托管架长度及增加张紧器能力是最行之有效的方法[2-3]。
1改造设计方案
海洋石油201船现托管架结构有三段构成,包括HITCH 段、INTERMEDIATE段、TAIL段,各段通过轴连接结构相连,托管架系统通过A-FRAME结构与船体结构相连。托管架有效长度为85米,海洋石油201船张紧器张力为400t。本文根据新增一段可行的方案[1],设计增加一个新增段。改造升级后,托管架由四段构成,新增段NEW SECTION长度为29.5m,总长度达106m,张紧器张力提升至600t,改造后结构布置见图1。
托管架调整绞车设计
郑晓 娟 高指 林 赵庆 利 肖德 明 沙耀 华
海洋石 油 工程股份 有 限公 司 塘沽 3 0 0 4 5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
摘 要 :托管架是海洋管道铺设 的重要 辅助设 备之一 ,其 主要通 过驱 动调整 绞车来 收放钢丝绳 ,从 而起 到
管道在下水过程 中控制管 道在托管架上 的曲率 的作 用。 以深水 铺管船 托管 架的调整 绞车 为研究对 象 ,从调整绞 车总体 、液压系统 、电控 系统等方 面的设计进行 了探讨。 关键词 :托管架 ;调整绞 车 ;S形铺管
t e m,e t c . , t l 1 t h e in w c h o f s t i n g e r o f d e e p - w a t e r p i p e — l a y i n g s h i p a s a s t u d y o b j e c t .
管径 6 ” ~ 6 0 ” ,最 大 日铺 管 速度 为 5 k m / d 。主 要技
实 时测量 比较 托 管 架 两 侧 钢 丝 绳 绳 速 ( 或 长度 ) 和张 力变 化 ,同时 调整设 备 保证 绞车 同步 。 2 )调 整绞 车 的可靠 性 考 虑 到在 铺 管过 程 中
可能 发生 的 系 统 故 障 ,本 设 计 为 当某 一舷 的 一 个
境 为无 遮 挡 海 洋 性 条 件 ,铺 管 最 大 水 深 3 0 0 0 m,
铺管船托管架整体调试方法探讨
铺管船托管架整体调试方法探讨
摘要:本文介绍了大型深水铺管船托管架系统设备组成及基本参数,总结托管架整体调试的技术和管理方法,对后续的铺管船托管架的整体调试工作具有现实的指导意义。
关键词:铺管船;托管架;调试方法
commissioning method discussion for stinger of pipelaying vessel
wangwei, yuanhongyu, zhangsong,
(offshore oil engineering co., ltd,tianjin,300452)abstract: this paper introduced components and basic parameters on stinger system of a large deepwater pipelaying vessel, and summarized the technology and management methods of stinger commissioning, and the methods will be have some strong sense of guidance for the subsequent stinger commissioning project.
key words: pipelaying vessel; stinger ;commissioning method
1、引言
随着国家海洋石油工业开采的发展,越来越多的铺管船正在建造和使用中,托管架作为铺管作业船舶的一个非常关键的设备,悬挂在铺管船的船尾,起到海管在下水过程中控制管道在托管架上的曲
深水铺管船托管架总装工艺探讨
图 1 托 管 架 总装 图
造 船 技 术
2 0 1 4年 第 1 期( 总第 3 l 7期 )
2 总 装 难 点 分 析
本 项 目中总 装 的 托 管 架 为 一 焊 接 钢 结 构 组 合 体, 主要包 含 A字 架及 托 管 架 本体 。A 字架 由两 钢 臂组成 E 臂水平 放 置 , 其 前端 的眼 板 与船 体上 起 重 机底 座后 部 的 A 字架 支 座铰 接 ( 共 四处 销轴 连 接 ) 。
为深 水托 管架 的海 上总装 积 累 了丰富 的工程 经验 。
,
悬挂 在铺 管船 的船 艉 , 起 到 管道 在下 水 过程 中控
制 管道 曲率 的作 用 , 防止 管 道 因在 上 弯段 的 弯 矩 过
大 而导致 屈 服 或 者 破 裂 。当 前 , 托 管 架 作 为 海 洋 工 程领 域施 工 的特种 装备 在未 来 的海洋 管 道铺 设 中 具 有广 阔应 用 前景 。考 虑 到海 上 特 殊 环 境 的要 求 、 托 管架 经常 需要 进行 拆卸 的工 况及 深水 铺 管起 重 船 有 限空 间 的利用 , 探讨 安全 合 理 、 高效 的装 配工 艺 显得 尤为 重要 。
( Of f s h o r e Oi l En g i n e e r i n g C o . ,Lt d . ,Ti a n j i n 3 0 0 4 5 2,Ch i n a )
深水海底管道铺设托管架模型试验研究
图 1 托管 架 模 型 结 构 图
Fi 1 S r cur fsi e d l g. tu t e o tng rmo e
托辊 荷 载 的试验 值 、 还原 值及 原 型值 的对 比。
表 2 托辊 载 荷
Ta 2 b. Rol rl a s le o d
对 比数值计算 的结果 和实验结果可知 , 数 值计 算 结果 稍 大 , 大 误差 在 2 %以 内 , 最 5 但基 本
趋 势 一 致 。 生 误 差 的原 因可 能 是 : 1 原 型 计 产 ()
为保 证 已建 系统 的可 靠运 行 , 国外 深水 托管 架 系统均 配备 了复杂 的监测 系 统 , 主要 目的是 确保 铺设 过程 中 其
上 弯 段管 线安 全 与托 管架 的安 全 , 同时 也说 明 了托管 架设 计 中存在 的不 确定 性 。 管架模 型 实验 可 以很 好地 托 模 拟托 管架子 结构一 管线 系统 , 并较 为精确 地模 拟结 构 的边 界条 件 以及 托管 架在水 中所受 的静力 、 力荷载 。 动
B o r p y: I a—i ( 3 ) m l ,e i n ie r ig a h Y i n 1 5 一 , ae sno e g e. C y g 9 r n
深水大型起重铺管船S型铺管系统研究
深水大型起重铺管船S型铺管系统研究
◎ 涂永彬 赵洁 武汉交通职业学院
摘 要:本文以深水大型起重铺管船S型铺管系统为研究对象,简要阐述张紧器、托管架、A&R绞车等主要铺管设备的用途及工作原理,并结合SEMAC 1号起重铺管船铺管作业实际流程,将S型铺管系统典型作业流程归纳为四个阶段,即坡口处理、辅线加工、主线加工和移船铺管,并展开介绍S型铺管系统完整铺管作业流程。
关键词:深水大型起重铺管船;S型铺管系统;张紧器;托管架;铺管流程
1.概述
深水大型起重铺管船主要服务于海工模块整体吊装与深海油气管道铺设,系统复杂,布置密集,自动化操控要求高,作业海况复杂,动力定位能力强,单船造价高,是国际公认的高技术、高附加值船舶[1]。根据铺管方式的不同,铺管系统主要划分为S型铺管(S-Lay)、J型铺管(J-Lay)、卷筒式铺管(Reel-Lay)、柔性铺管(Flex-Lay)以及复合铺管(Multi-Lay)等[2]。其中,由于S型铺管系统具备水深条件限制小,铺设管径范围大,工作站数量多,铺管速度快等特点,在深水大型起重铺管船中应用广泛。2.S型铺管系统主要设备
深水大型起重铺管船S型铺管系统装备各种铺管专用设备,根据管节传输流程,可以将铺管设备划分为管节传输设备、管线对中装置、管线支撑滚轮、张紧器、可调支撑滚轮、舷边吊、托管架等,其中,张紧器为铺管系统中的关键核心设备。此外,在管线的回收和弃置过程中,还会使用到A&R绞车[3]。
2.1张紧器
在S型铺管系统中,铺管作业流水线上的管线经过多道工序后,通过托管架,从船艉下水。落入海床之
“汇众301”铺管起重船托管架系统镗孔工艺研究
与铸钢件连接固定镗杆孔工7 艺槽方钢案如下8 连:接槽钢与轴承调节框斜撑板 9 卡码与孔垂10直。钻孔、攻牙以便轴承封板安装;
定螺栓 11 卡码螺母 12 卡码 13 卡码螺母 14 卡码固定螺栓。 (1)设计、制造工装
⑦ 重复(D)-(F)步骤,镗削另外一侧铸钢件孔;
用于固定镗杆和镗机的工装如果直接焊接在铸钢
栓 11 卡码螺母 12 卡码 13 卡码螺母 14 卡码固定螺栓。
81
广东造船 2021 年第 3 期(总第 178 期)
耳板上的 Φ252 的孔三者同轴;下铰点镗孔难度在于 伤到母材;
需将 V 形板、可拆短节耳板、锁钩板三者组成一套锁
(2)镗孔需在第一节和第二节托管架主体结构热
紧机构进行镗孔,这三者之间相互配合,销轴孔同轴 工作业完成、焊缝外观检验、探伤检验、结构精度检
影响; (3)施工步骤
① 利用激光检测仪测量结构尺寸精度,要求销轴
孔间距、半宽符合图纸要求;
② 利用激光检测仪定出销轴孔圆心并作出标记,
保证销轴孔同轴度公差符合图纸要求;画出销轴孔定
位加工圆线、检验圆线,以方便后期检验校准;
③ 安装工装,固定镗杆、镗机,校准镗杆;
④ 粗镗;
⑤ 精镗;
2 镗杆轴承 3 轴承图调2节图框铸2 铸钢4钢件件轴镗镗承孔调孔精节度 精固要度求定要螺求母 5 轴承调节固定螺⑥栓 精镗结束后,刮削销轴孔两端平面,保证端面
铺管船托管架A字架结构分析
铺管船托管架A 字架结构分析
左亚东 曾 湛
(中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011)
[摘 要]以铺管船的A 字架为研究对象,对其在满载铺管待命环境条件并考虑不同浪向下进行有限元数值模拟计算。通过对比SESAM 中有限元模型在不同浪向下的结构分析结果,详细校核A 字架的结构强度和刚度。根据A 字架结构校核结
果反馈,指导A 字架结构设计。最终设计出结构安全、质量轻、应力分布合理的A 字架。[关键词]铺管船;A 字架;结构分析;有限元分析
[中图分类号] U674.34 [文献标志码]A [文章编号]1001-9855(2018)04-0076-07
Structure Analysis of A-Frame of Stinger for Pipe-Laying Vessel
ZUO Ya-dong ZENG Zhan
(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)
Abstract : A-frame of pipe-laying vessel is numerically simulated by the finite element method under the environment conditions of the full-load pipe-laying standby with the consideration of different wave directions. The structural analysis results of the finite element model under the different wave directions in SESAM are compared for the detailed check of the structural strength and the stiffness of the A-frame. The structure design of the A-frame is then carried out based on the analysis results from the structure check of the A-frame. Finally, the A-frame is designed to be characterized by safe structure, light weight and rational stress distribution.Keywords : pipe-laying vessel; A-frame; structure analysis; finite element analysis (FEA)
深水S型铺管托管架-船体-管线耦合分析
2 0 1 3年 4月
哈
尔
滨
工
程
大wk.baidu.com
学
学
报
Ve 1 . 3 4 N o . 4
Ap r .201 3
J o u r n a l o f Ha r b i n En g i n e e in r g Un i v e r s i t y
深 水 S型 铺 管 托 管 架 一船 体 一管 线 耦 合 分 析
s u r f a c e c o n t a c t a l g o r i t h m wa s u s e d t o s i mu l a t e t h e r o l l e r o n t h e s t i n g e r ;t h e Mo is r o n r o d o f o v e r — b e n d i n g r e g i o n wa s
Abs t r a c t : I n o r de r t o s t u d y t h e c o up l i ng a mo n g s t i n g e r — l a y b a r g e — pi p e l i n e o f S- l a y me t h o d s,t h e me c h a n i s m o f c o n t a c t b e t we e n t h e p i p e l i ne a nd r o l l e r wa s u s e d t o s i mul a t e a c o up l i n g t e s t . A me t h o d u t i l i z i n g a g e n e r a l i z e d e l a s t i c
深水S型铺管船托管架连接部件接触分析
增刊 2
中
圈
造
船
Vo1 S e i l . 52 p c a 2 Sp2 1 e , 01
21 0 9月 1年
S P UI I NA HIB LDNG OFCHI
文 章 编 号 : 10 —8 22 1)20 8 —6 0 04 8 (0 S —2 1 1 0
2】有 限元模 型 .
本 文采用 S I 4 OLD 5单元 建立 连接 部件 的实 体模 型 。S LD4 O I 5单元用 于构造 三 维实 体结 构 ,单 元
通 过 8个 节点来 定义 ,每 个节 点有 3个沿着 XYZ方 向平 移 的 自由度 。单 元具有 塑 性 ,蠕 变 ,膨胀 , 应 力强 化 ,大 变形 和大应 变 能力 ,有用 于沙 漏控制 的缩 减积 分选 项 。
表 1 单位 制
22 边界 条件和 荷载 . 应用 D NV 软件 S sm[对托 管 架整体 结构 进行有 限元 建模 ,计 算得 到我 国某深 水铺 管船 托管 架 ea 3 ] 随船体运 动 ,承受 管道载 荷 ,波浪 、风 、流荷 载及 各种 复杂 工况 下 的整体分 析结 果【,如 图 4所示 。 本文 以此 计算 结果 , 到此 连接 部件 的边界 条件和 荷载 条件 。由图可知 , 连接部 件荷 载 为杆 的拉力 , 得 此 其大 小 为 7 8 K 9 3 N,分别作 用 实体模 型 2和 3 。 托管 架第 一段 的刚度较 大 ,受力所 发 生的应 变较 小 ,可 以近 似认 为此连 接构 件与 托管 架第一 段连 接部 分 ,即实体 模型 2 ,3为 固定约束 。
铺管船简介
深水起重铺管船设计难点
▪ 总体布置:作为海洋工程专业船舶,起重铺 管船中专业设备众多,并且拥有大型起重机, 如何进行设备的合理布置,满足稳性、耐波 性、操纵性,并保证人员空间的安全舒适, 具有很大难度。
2、船舶运动响应
铺管系统计算
国内外起重铺管船发展现状
海洋石油201
▪ 3000米深水铺管起重船“海洋石油201”项 目于2005年5月启动,2008年9月开工建造, 2010年出坞。
▪ 是“十一五”国家科技重大专项和863计划相 关课题的重要组成部分,熔盛重工参与了该 船的联合设计。
▪ “海洋石油201”是世界上第一艘同时具备3000米级 深水铺管能力、4000吨级重型起重能力和DP3级全 电力推进的动力定位并具备自航能力的船型深水铺 管起重工程作业船,能在除北极外的全球无限航区 作业,集成创新了多项世界顶级装备技术,船舶的 详细设计和建造在国内自主完成,是亚洲和中国首 艘具备3000米级深水作业能力的海洋工程船舶,其 总体技术水平和综合作业能力在国际同类工程船舶 中处于领先地位,代表了国际海洋工程装备制造的 最高水平。
▪ 起重铺管船是海洋工程船的一种,具有铺管 和起重功能,属于高附加值船舶,造价高, 建造技术高。
▪ 铺管船按铺管方式分为:
▪ S-LAY
▪ J-LAY ▪ REEL-LAY卷筒类 ▪ Carousel-LAY转盘类 ▪ 垂直类
海上深水铺管船托管架监控设备初步分析
托 管架 的角度 监控部 分共有 3 个 倾角 仪 ,如 图 5 所示。
图 5 倾 角 仪 ຫໍສະໝຸດ Baidu 置 图
1 号和 2号倾角 仪分别 安装在 托管 架 Hi t c h段尾 部 的左舷 侧和右 舷侧 , 用 于测量 托管 架 Hi t c h段 的
绝对 角度 。
3号仪 器 为参考倾 角仪 ,安装 在船 体托管 架控制 室 的左舷侧 ,用 于测量 船体 的倾斜 角度 。铺 管 作
通 过 测量 大轴横 向和 纵 向的剪切 力来计 算托 管架 负载 ,进而对 托管 架进行 调整 。
●■ ■■r
图 1 主测力销轴外形 图
4 5 2
中
国
造
船
学术论文
C a me r a 1  ̄C a me r a 1 0为水下 摄像 头,分别 位于三 段托 管架每 个滚轮 组 的立柱上 。在铺 管过程 中, 用 于监 视海 管在每 个滚轮 组处 的实 时状态 [ 2 ] 。 C a me r a 1 1  ̄C a me r a 1 3 为水上 云 台摄 像头 , 安装在 托管 架 A字架 上 。 其 中C a m e r a 1 l 和C a m e r a 1 2 分 别用 于监视 左舷 绞车和 右舷绞 车 的钢丝绳 缠绕情 况 。 C a me r a 1 3 用 于监 视铺 管作业 时海上 整体状 况 。
铺管船现状概况及发展趋势分析
半 潜 式
作 者简 介 : 方晟 ( 1 9 9 6 一 ) , 男, 浙江杭州。
1 0 5
第8 期ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 2 0 1 7 年4 月
NO. 8
无 线互 联 科技 ・ 实 验 研 究
3 国内外铺管船概 况 3 . 1 国外情况概 况 2 0 世 纪5 0 年代 , 人 类在开发 浅海油气 田时, 采 用人 工 开 凿可通行 浅吃 水船 舶航 道 的方 法 , 将 管线 组 装好 放置 于 驳 船上 。当驳 船被 拖 船拖 行 时, 将 已经 焊 接好 的 管线 滑入 水中。以此 形式, 逐渐发 展成后 来的大 型铺管船 舶。
天然气的运输方 式, 具有快 捷、 经济、 可靠 的特点, 发展 速 2 铺管船的分类 度逐步加快 。 而对于海洋管线铺 设的必备设备 —— 铺管船 2 . 1 按铺 管形式分类 的关注程 度也是越来越 高。 铺管船 按铺管形式分类如表2 所示。 2 . 2 按 船 型 分 类 铺 管船 是用 于铺 设海 底管 道专用 的大 型海洋工 程 船 舶, 多用于海底 输 油管道 、 海 底输 气管道 、 海 底输 水管 道 铺管船按船 型分, 如表3 所 示p 】 。
、
,
、
表 2 铺 管 船 按 铺 管 形 式 分 类 名 称 S - L a y 型 J - L a y 型 R e e l L a y 型 其 他 表 3按 船 型 分 类
铺管船 托管架
铺管托架系统包括托辊箱组件、两套45吨管架绞车、两套Pendandlinedavit系统、一套托管架电控系统、以及两套包含液压控制的托管架锁定系统、一套用于管理100米水深视频、声纳、承重、角度、水深等各类遥测设备的遥感勘测管理系统
舱底压载,阀门遥控系统介绍及其在船舶中的作用
1. 压载系统
作用是为了船舶正常的营运而进行入、排、调拨压载水(74000DWT散货轮无调拨压载水功能)。为了船只的适航性,安全性,设计时要确定满载吃水,空载吃水等吃水线。压载系统需要保持船只空载时的稳定性,适航性;重载时的适航性(比如航道经过距水面较低的固定式桥,则需要注意船舶在满压载时的高度能否保证顺利通过,否则要临时切割上层建筑)。船舶经过大风浪的航区(如大西洋)时,一定要加压载保持稳定。
压载水的调拨目的是控制船只的纵、横倾。比如江南厂造的火车渡轮,采用风机来实现左右调水以控制横倾(采用风机配紫铜管可以快速调水但管子的腐蚀量大);潜艇通过用泵前后调水以控制纵倾,实现姿态的调节。
在设计工作中,要求管系在船舶倾斜角5o的条件下,系统可以正常工作。而对于主机则要求横倾15o,横摇22.5o的条件下可以工作。应急消防泵要求横摇22.5 o,纵倾10 o时可用。可见对于设备的要求比管系要高。
注意在压载舱中两套吸口,一般压载吸口较大,扫舱吸口较小。吸口布置在舱的尾部,若舱的长度大于35m,则首尾均需要布置吸口。由于压载泵的排量大,当吸口的吸水量大于舱中水流动到吸口的流动量时,就会由于大量空气混入而无法排水;这时需要用喷射泵扫舱。压载系统与扫舱系统共用一根压载总管,而不需要另外设置扫舱总管。尽管压载总管通径较大,但经过实践证明这种设计可以较好的发挥作用。注意压载管要采用套筒焊接穿舱壁筒,而不可用法兰。
铺管船托管架设计与强度校核
0
图2 铺管 船总布置侧视 图
图 3 托 管 架 总布 置 侧 视 图
如 图3 所示 , 本船 的托管架结构 由液压绞车 、 吊车 、 托管架、 支撑辊及其高度调整装置、 尾部缓冲装置和
中图分类号 : 6 32 U 6.
‘
文章编号 :6 19 9 (0 10 .0 50 17 .8 12 1)20 7 .5
文献标识码 : A
0 引 言
大力 发展 海 底管 线铺 设 技术 是 我 国油气 资源 开发 的 战略 发展 要 求 。铺 管船 作为铺 管 专用 设 备 , 泛 应 广 用 于 海底 输 油管 道 、 海底 输气 管 道 、 海底 输 水 管道 铺 设 。如果 说船 体 是铺 管 设备 的载 体 , 铺管 设备 及铺 管 工 艺 则 是铺 管船 的核心 。 目前 , 界上 利用铺 管船进 行海 底 管道 铺设 主要 有 四种方 法 : 世 S型铺 管船 法 (.A 、 SL Y) J 型铺 管船 法 (.A 、 JL Y) 拖曳 式 铺 管法 ( o Me o ) 卷 管 式铺 管 法 ( E LL Y) T w. t d和 h R E .A 。托 管架 (t gr是 海底 sn e) i
×
图 1 铺 管船铺 管示意图
图 1 示 的 是铺 管 船铺 管 示 意 图 , 所 F为张 紧 器 受到 的拉 力 , C为托 管架 , B R为管 道 弯 曲的 曲率 半 径 , 是 d 管道 与 海底 底 触 点 O之 间 的垂 直 水 深 , A为 管 道 脱离 托 管 架 的位 置 。 以3 0 0 人起 重 铺 管船 为例 进 行 了托 管 架 的总布 置 设计 。主 船 体 的主 尺 度 为 : 长 LA 10 型 宽 B= 6 型深 D= . 总 。= 2m, 3 m, 9 m。根 据 铺管船 的总 体布 置 6 特 点, 结合 起 重要 求 , 定 的本 船主 船体 和 托管架 总 布置 图如 图 2 图 3 确 、 所示 。
铺管船托管架制造工艺解析
2021年第8期
126
0引言
海洋已经成为全球油气资源开发的新领域,成为了全球油气资源重要的接替区。在海上开采出来的油气资源主要依靠管道方式进行运输,因此海洋管道铺管技术在石油集输中的作用显得越来越重要。托管架悬挂在铺管船的船尾,托管架是管道铺设中的重要辅助设备之一,主要作用是工作时承载和传递管道重力,使铺设的管道形成S 型下放至海底。受作业环境等影响,托管架受力较大,对结构自身强度要求非常高。
1托管架结构特点分析
托管架可分为臂架结构和提升系统两部分(如图1所示),其中臂架结构为主要得钢结构部件。臂架结构是由管材组成的刚性桁架,所以臂架表现为刚性特性,它是托管架的主体钢结构,整个臂架可分为三段,分段之间上下都是通过铰点方式连接,每段之间是可拆卸。臂架结构可通过提升系统进行俯仰操作,进而调节铺设管道的入水角度,与托管架臂架圆管组成箱型结构。臂架结构中的托辊装置通过支撑组件上的销轴孔可上下调节,从而可根据不同工况调
铺管船托管架制造工艺解析
郁海飞 杨建华
(上海振华重工集团股份有限公司 上海 201913)
摘要:本文通过对托管架管材的相贯线下料、不同板厚管材的焊接、圆管卷制、TKY 相贯线接头装配与焊接、结构制作流程中的各项工艺作了较为详细的阐述,并根据现场施工时出现的问题,对方案进行了优化,积累了经验,为以后的同类项目提供了借鉴。
关键词:相贯线接头;圆管卷制;防腐;托辊支撑
节铺设的管道入水角度,所以托辊支撑组件制作精度的好坏直接影响到托管架能否满足铺设管道的设计角度、深度的功能要求。
2制作难点分析
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铺管托架系统包括托辊箱组件、两套45吨管架绞车、两套Pendandlinedavit系统、一套托管架电控系统、以及两套包含液压控制的托管架锁定系统、一套用于管理100米水深视频、声纳、承重、角度、水深等各类遥测设备的遥感勘测管理系统
舱底压载,阀门遥控系统介绍及其在船舶中的作用
1. 压载系统
作用是为了船舶正常的营运而进行入、排、调拨压载水(74000DWT散货轮无调拨压载水功能)。为了船只的适航性,安全性,设计时要确定满载吃水,空载吃水等吃水线。压载系统需要保持船只空载时的稳定性,适航性;重载时的适航性(比如航道经过距水面较低的固定式桥,则需要注意船舶在满压载时的高度能否保证顺利通过,否则要临时切割上层建筑)。船舶经过大风浪的航区(如大西洋)时,一定要加压载保持稳定。
压载水的调拨目的是控制船只的纵、横倾。比如江南厂造的火车渡轮,采用风机来实现左右调水以控制横倾(采用风机配紫铜管可以快速调水但管子的腐蚀量大);潜艇通过用泵前后调水以控制纵倾,实现姿态的调节。
在设计工作中,要求管系在船舶倾斜角5o的条件下,系统可以正常工作。而对于主机则要求横倾15o,横摇22.5o的条件下可以工作。应急消防泵要求横摇22.5 o,纵倾10 o时可用。可见对于设备的要求比管系要高。
注意在压载舱中两套吸口,一般压载吸口较大,扫舱吸口较小。吸口布置在舱的尾部,若舱的长度大于35m,则首尾均需要布置吸口。由于压载泵的排量大,当吸口的吸水量大于舱中水流动到吸口的流动量时,就会由于大量空气混入而无法排水;这时需要用喷射泵扫舱。压载系统与扫舱系统共用一根压载总管,而不需要另外设置扫舱总管。尽管压载总管通径较大,但经过实践证明这种设计可以较好的发挥作用。注意压载管要采用套筒焊接穿舱壁筒,而不可用法兰。
货舱,油舱(如散货轮的4号货舱)作压载舱用,则需要在压载管上装盲板或其他隔离措施。(江南厂设2套截止阀,从4号货舱的污水井进入。)注意压载管路中不能设止回阀。
通入艏压载舱的管子穿过防撞舱壁,需要将阀用座板直接装在防撞舱壁上,以前是将阀装在舱壁的前面,并引上艏楼甲板手动操作。但是2004年4月之后,规范要求不能在航行时让船员经过危险区域去操作阀。因此目前采用将阀装在舱壁的后面管弄中,通过遥控操作。因为压载管是一节节的焊在各个舱壁上,而船舶在航行时会产生较大的船体变形,为了防止管路随之的变形及热胀冷缩,可以在各个舱室的管路中设滑动式伸缩接头,按照规范要求该形式的接头要做STOP,且要布置在船员可接近处,即只能在管弄中。如果船只不设置管弄,则需要采用波纹管式接头(不锈钢制),其成本较高。
压载泵的容量(74000DWT散货轮为200m3/hX2)要保证船舶营运的安全,满足边装货边排水,一般8-9hour可排空。其排量= (系数a由船体等不定因素决定)。在装货时比较高效的泵的操作是开开停停,便于水流动到压载吸口除。
2. 舱底系统
船舶在运行中由于冷凝或雨水等往往会集聚舱底水,不利于设备。故在机舱,货舱,隔离空舱,管弄中均需要设置舱底水吸口。一般在两舷设置,小船则可在中部设置。
管系的布置同样要保证纵横倾小于5o的排水有效。其吸水口的布置包括:
1)直接吸口,即直接接到舱底泵的吸口;机舱至少要1个直接吸口。
2)间接吸口,通过舱底水总管到舱底泵的吸口。
舱底管系需要防止水倒流,吸口都要设止回阀或截止止回阀。舱底与压载吸口都要装泥箱(起滤器的作用),但应急吸口不能装。应急吸口需要与排量最大的动力泵相连。其吸口处的设1止回阀,其手轮引到花钢板上460mm处,并作铭牌标志。
舱底水总管的内径:
(mm)
L为船长(m),B为船宽(m),D为型深(m)。
舱底水支管的内径:
,B,D对应舱室的长、宽、高。
注意,内径的最小值为50mm.
舱底水泵的容量Q=5.66d12×10-3(m3/h),两台舱底泵需要有自吸能力,散货轮采用喷射泵,也可采用离心泵+自吸装置或活塞泵。注意管路的布置要避免积留空气。
舱底、压载系统主要的工作水泵包括舱底水泵,压载水泵,应急舱底水泵(按照规范要求采用最大的动力泵)。压载管系的布置和压载舱吸口的数量,应使船舶在正常营运条件下的正浮或倾斜位置均能排除和注入各压载舱的压载水。74000DWT散货轮的吸口通常需要具备自吸能力,可以通过采用具有自吸能力的泵来实现(如螺杆泵,活塞泵,喷射泵等),也可以采用一套真空装置来实现。吸口包括:
直接吸口:直接连入机舱内的泵;
间接吸口:连入总管。
应急吸口:通常不需要自吸能力(使用时针对破舱而机舱大量进水的情况)。
舱底总管的布置:客船舱底总管距船舷的距离不能小于船宽的1/5,舱底管需要膨胀接头连接以防止因船体变形或热胀冷缩而损坏。舱底管系的吸口一定要设止回装置。机舱舱底水的排放需要国际通岸接头,并且舱底水排舷外一定要经过油水分离器,含油量不能超过15PPM。按照规范要求,自2005.1.1以后舱底水油水分离器不仅要分油,而且需要打碎乳化物(采用螺杆泵或齿轮泵作舱底泵,压头大,易使油乳化而很难分离);含油量上限仍为15PPM,但报警纪录要求更高。
舱底水泵如能代替消防泵,则无须两个泵组合。目前的组合方式有:两级泵,两个叶轮串并联,串联消防泵,并联舱底泵。定期检查消防泵的工作情况及对应阀组的调节。注意:集装箱船对压载系统要求更高:打、排压载水要迅速。按照最新规则,舱底水系统艏部的几只阀的安装需要注意。
3. 液位遥测系统
主要使用的液位遥测装置有:
1. 吹气式;向舱内吹压缩空气,用反压力来测量(最简单)。
2. 气电式;
3. 纯电式;采用压力变送器将压力转化为电信号。
4. 雷达式:成本较高,适用于易燃易爆,对密封要求高的液体。
阀门遥控系统:
主要使用的遥控阀包括:
1. 电液式(油压式):需要一套液压泵站,蓄压器等设备。一般采用多芯管走机械油,可较好的防止泄露。
2. 气动式:采用电磁阀来控制,由船厂提供压缩气体。
3. 纯电式:采用电液传动,阀门自带一套油马达,油箱等的液压设备,只需要电信号的输入。可大大减少船厂的工作量与船东的维护工作量。