SHG519110001GY 河北精神施工方案 0版.docx
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SHG519110001GY河北精神施工方案0版
“河北精神”油轮
“HEBEIGLORY”OILTANKER
200802010
“河北精神”油轮
单壳改双壳施工方案及原则工艺要求
TheGistandMethodForConversion
SHG519-110-001GY
标记MARK
数量QTY
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版号
REV.No.
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底图登记号
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共22页
第1页
标检
船舶号/HULLNo.:
山海关船舶重工有限责责公司设计所
SHGDESIGN&ENGINEERINGDIVISION
审定
日期
目录
1.
工程概况
3
1.1
现有船舶主尺度
3
1.2
目标船舶主尺度
3
1.3
改装工程概述
4
2.
改装修理原则工艺方案
5
2.1
船舶原始状态测量
5
2.2
平面分段划分
7
2.3
平面分段余量布置
7
2.4
工艺孔布置
7
2.5
工程的分期
7
2.6
平面分段施工顺序及精度控制
9
2.7
焊接工艺要求
11
3
适用的规范与标准
16
附图1
船体变形测量图表
(一)
附图2
船体变形测量图表
(二)
附图3
分段划分图
附图4
工艺孔布置图
附图5
横剖面切割工艺
1.工程概况
本工程拟将河北远洋公司的一艘单壳VLCC油轮“HEBEIGLORY”(河北精神)改装为双壳VLCC油轮,本船现载重量270,000吨油船,建造于1991年。
船舶入级NK.改装后船舶入级CCS和LR双重船级社。
1.1现有船舶主尺度
两柱间长LengthB.P.:
322.0M
型宽Breadth(MLD.):
58.00M
型深Depth(MLD.):
28.90M
设计吃水Draft(DESIGN)MLD.:
19.80M
载重吨Deadweight(atscantlingdraft):
Abt.270,000M.T.
1.2目标船舶主尺度
两柱间长LengthB.P.:
322.0M
型宽Breadth(MLD.):
58.00M
型深Depth(MLD.):
28.90M
设计吃水Draft(DESIGN)MLD.:
20.3M
载重吨Deadweight(atscantlingdraft):
Abt.270,000M.T.
1.3改装工程概述
舱室划分图
1.3.1在整个货油舱区底部增设双层底,舷侧增加内壳纵舱壁,双层底高度2.65m。
双层舷侧宽度为2.645m。
增加水密中纵桁,使双层底和双壳形成“L”型压载水舱。
1.3.2新船有5个中货油舱,5对边舱,5对“L”型压载舱及1对SLOPTANK。
1.3.3满载吃水增加0.5m,为20.3m。
1.3.4新加道门,梯子,栏杆,双层壳里面增加No.1和NO.2检验通道。
1.3.5首尖舱、泵舱与新加结构对应处作相应的结构加强;
1.3.6修改分舱标记。
1.3.7其他工程
1.3.7.1主甲板中部货油管路上方需要做临时平台,用于存放焊机房及空压机等设备;部分主甲板设备拆除及回装。
1.3.7.2货油舱内无用的管路拆除,有用的管路为方便施工拆除后回装,新加压载管路;
1.3.7.3搭架子工程与船体进度同步进行,并要考虑涂装工程;
2.改装修理原则工艺方案
为了充分的保证改装生产设计有条不紊的进行,为改装生产提供技术保障和依据,为质量检验部门提供验收参考依据,特制定本工艺文件,作为改装工程生产、设计的指导性文件并加以贯彻执行。
2.1船舶原始状态测量
2.2.1船舶进厂后排空压载水,读艏、舯、艉吃水,计算出船舶中拱值。
2.2.2开工前对船舶进行船体原始状态测量.附图1《船体变形测量图表
(一)》,用于测量甲板纵向值;附图2《船体变形测量图表
(二)》,船底横向值。
2.2.3船体纵向变形测量方法及要求。
2.2.3.1测量顺序
a.按《船体变形测量图表
(一)》(附图1)中标出位置,在船舶主甲板上设立标杆1-6。
b.在6号标杆处做距甲板1.5m基准网格标记。
c.由6号标杆向1号标杆进行光学经纬仪测量,做基准网格线。
d.由6号标杆向1号标杆打直线,依次测量2-5号标杆处直线到甲板距离,并记录到表格。
e.对各个要求状态进行测量,并记录到表格上。
2.2.3.2测量状态
a.船舶进厂后。
b.一期工艺孔切割后。
c.一期工程装配完成后。
d.一期工程单面焊接(横梁等横向重要结构)完成后,开二期工艺孔前。
e.开二期工艺孔后。
f.二期工程装配完成后。
g.二期工程单面焊接完成后(横梁等横向重要结构),开三期工艺孔前。
h.开三期工艺孔后。
i.三期工程装配完成后。
k.完工测量。
根据船东需要,可适当的增加临时测量区域。
以上所有状态测量表格,提交船东。
2.2.4船体底板变形测量方法及要求.
2.2.4.1测量顺序
a.按《船舶变形测量图表
(二)》(附图2)中在船舶内底板上方800mm处拉设钢丝。
b.在A、B、C、D、E、F处测量钢丝到外底纵骨面板的距离并记录到表格。
c.对各个要求状态进行测量,并记录到表格上。
2.2.4.2测量状态
a.船舶进厂后。
b.一期工艺孔切割后。
c.一期工程装配完成后。
d.一期工程单面焊接完成后(横梁等横向重要结构),开二期工艺孔前。
e.开二期工艺孔后。
f.二期工程装配完成后。
g.二期工程单面焊接完成后(横梁等横向重要结构),开三期工艺孔前。
h.开三期工艺孔后。
i.三期工程装配完成后。
k.完工测量。
根据船东需要,可适当的增加临时测量区域。
以上所有状态测量表格,提交船东。
2.2平面分段划分
根据新增结构的特点,综合考虑起重设备的能力和工程的分期要求等因素,拟将内底和纵舱壁结构事先划分为数个内场预制单元—平面分段,且每个分段的重量均控制在30吨左右,分段划分时应体现这样一个原则,能预制的尽量不进行散装,以减少密闭舱室内的装焊工作量,保证改装精度。
根据工艺特点的要求需要散装的部分主要包括;
①内底上连接大肘板;②横舱壁处原船水平桁材及换新区域;③斜坡板拼板及框架换新。
分段划分参见《分段划分示意图》(附图3),各区域分段数量如下:
分段名
内底分段
中纵桁
旁纵桁
内纵壁
斜坡板
NO.1平台
NO.2平台
FR82新加横壁
总计
分段数量
134
5
20
156
44
6
10
8
383
2.3平面分段余量布置
为了保证分段在舱内的顺利装配,在充分考虑板材利用率的前提下,考虑焊接收缩量和原船体结构变形等因素,在部分平面分段的四周相应的边界上加放装配余量,此工艺余量在完成分段预制后保留。
余量布置情况参见各分段施工图。
2.4工艺孔布置
为了保证新制分段进舱并实现与原有结构合拢,并满足舱内通风的要求,按照改装工艺的需要,在船的主甲板以及舱内横框架相应位置临时增设工艺性开孔,中舱共开设16个1700X13000大小的工艺孔,所有中舱新加内底板均需用此工艺孔进舱装配,每完成一个舱所有工作后封此舱工艺孔。
为新加内纵壁进舱装配,需在边舱上方主甲板开设工艺孔,共分3期。
一期工程在主甲板上每舷开8个工艺孔,左右舷合计16个工艺孔。
二期工程在主甲板上每舷开7个工艺孔,合计14个工艺孔。
三期工程在主甲板上每舷开7个工艺孔,合计14个工艺孔。
临时工艺孔的位置参见《工艺孔布置图》(附图4)。
2.5工程的分期
2.5.1为了分散集中作业面,本次改装将根据改装工程量的大小以及结构特点,分3期进行,每个独立的分期中又按规定的装配顺序进行施工。
总体来说,边舱工程纵向分为3期,以舱为施工单元,每个舱先干穿越横舱壁的分段,然后逐步由前后横舱壁向舱中间部分进行。
中舱工程以工艺孔下分段为基准向前后延伸进行施工,并适当考虑向左右延伸施工。
在拆除原船结构之前,应先完成中纵桁、原船纵壁、新加旁纵桁位置加强肘板的安装,并封堵横向框架下部人孔及完成外底板以上部位的焊接。
具体分期要求参见《分段划分图》(附图3)。
2.5.2为了预防船体结构出现严重变形:
中舱二期工程开工条件为:
边舱一期工程内底分段完成装配及对应横向强框架回装完毕。
2.5.3施工顺序
货舱中横向装配的顺序
第一步:
按拆装方案对甲板开设工艺孔(具体的开孔见附图4);
第二步:
安装中货舱内一期工程的新加中纵桁,新加旁纵桁和老船旁纵桁的修改;
第三步:
安装中货舱内一期工程所对应的肋位肋板上的挖补板;
第四步:
安装内底基准段X1X0C及X1X3P/S;
第五步:
按照详图1拆除中舱内底以上横框架阴影区域,将原船纵壁L12与新加内底、横框架肋板对应处开槽,让X1X1PS分段穿过L12原船纵壁,之后将开槽区域封死,回装中舱内底以上横框架拆除的阴影区域。
第六步:
切割斜坡段对应横舱壁处结构,然后安装边舱斜坡基准段X5X1P/S,之后确保回装边舱斜坡段对应横舱壁原结构。
第七步:
按照详图1拆除边舱内底以上横框架阴影区域,将X1X2PS内底分段安装好之后回装上面的拆除区域,该区域完成以后以斜坡板和SL28号纵骨为基准安装NO.1平台X210P/S分段;
第八步:
按照详图1拆除X5X2P/S分段和X5X3P/S分段对应的边舱横框架阴影区域,以斜坡板为基准安装新加内纵壁X5X2P/S分段以及以X5X2P/S分段和SL18号纵骨为基准安装NO.2平台X220P/S分段;
第九步:
以X5X2P/S和NO.2平台X220P/S分段为基准安装X5X3P/S新加内纵壁分段,在第八步和第九步安装完然后回装边舱横框架原船结构以及散装新加的框架连接大肘板;
第十步:
拆除甲板以下,X5X4P/S和X5X5P/S新加内纵壁分段对应的对应的边舱框架部分,安装,X5X4P/S新加内纵壁分段;
第十一步:
安装,X5X5P/S新加内纵壁分段,在第十步和第十一步安装完然后回装第十步中拆除的边舱框架部分;
第十二步:
清理一期工作,回装一期工艺孔。
第十三步:
在所有内底板,斜坡板及内纵壁安装完以后对FR82号肋位的新加横壁进行安装。
安装的过程:
首先根据附图1在FR82号肋位开设900X7200的甲板工艺孔然后拆除3411P/S对应的边舱框架,安装3411P/S分段;再拆除3412P/S分段对应的边舱框架,安装3412P/S分段,3413P/S和3414P/S按照前两步依次安装。
水密肋位的拆装请看详图2
2.6平面分段施工顺序及精度控制
本改装船主要改装结构均为码头安装,其结构形式主要分为平面分段及散装框架肘板等,合理的施工程序和精度控制方法对减少结构变形和内应力产生的非常重要。
2.6.1分段建造施工顺序
平面拼板→结构划线→装焊纵骨→装焊横向肋板→分段“背烧”校平→分段交验
如有必要,安装临时加强筋,保持分段刚性及平整。
2.6.2分段吊装对结构变形的影响
改装结构分段最大约30t重,吊装吊环尽量布置于其下有结构的部位或纵骨上,尽量减小由于分段吊装引起的结构变形。
同时在分段平吊时,考虑均布吊点,以减少各点由于受力不均匀产生的变形。
2.6.3精度控制工序:
修正
2.6.3.1工序流程图
输出
输入
精度控制
技术要求、分段数据
检验
2.6.3.2控制工序
2.6.3.3控制过程及要点
本船结构改装以现有船只为数据基础来源,所以分段制作及安装必须与现有船只尺寸相符,才能保证结构安装精度。
a.平面阶段装焊后进行对位基准线、检查线设置(中心处及端部结构对位处),通常基准线设于结构理论线处,基准线偏移100mm设立检查线。
b.分段合拢阶段按平面段设立检查线位置进行形位公差检查,对位精度按相应标准进行验收,超差修复。
c.为保证合拢精度,分段结构定位交验后才能焊接。
d.为保证所有改装结构施工在同一基准内实施,必须保证整船结构变形可控,基准统一。
所以我们在本船改装前进行基准标杆的设置,分别在甲板两舷和艏、艉处设立基准标杆,并测量此时整船挠度数据,在改装工作进行中随时检测此挠度值.
e.为保证分段合拢精度和减少合拢焊接应力,在分段端口处预留300mm缓焊区。
f.对于合拢精度要求较高部位,如下图所示位置,应用角度样板进行对位检查。
重点控制位置
节点详图
2.7焊接工艺要求
2.7.1一般要求及注意事项
2.7.1.1平面分段制作及总段合拢时,应采取必要的加强措施,合理安排焊接顺序,以减少焊接变形和焊接内应力的影响。
2.7.1.2焊接坡口及其二侧各30mm范围内必须清除氧化皮、铁锈、水分、油污等脏物。
2.7.1.3定位焊缝应采用与产品焊接相同的焊条,定位焊长度取30-100mm范围内,若焊前发现有裂纹,应重新气刨、补焊。
2.7.1.4焊条使用前必须按说明书的要求进行烘焙后,方可使用。
2.7.1.5焊接施工须由持有相应证书的焊工操作,并按照相应的焊接认可工艺(WPS)进行。
2.7.1.6平行的对接缝与角焊缝的间距应不小于50mm。
2.7.1.7如果对接的板材厚度差大于4mm,厚板一侧板材边缘参照图2按4(δ1-δ)长度进行削斜处理。
图2
2.7.1.8为了减小对接焊缝焊接后的变形,对接焊缝在焊接前应安装马板可靠固定对接缝。
2.7.1.9平面分段上的纵横构件位于四周合拢缝边界预留300mm暂不焊。
2.7.2焊接材料
2.7.2.1焊接材料的选用应符合经LR船级社认可的WPS所规定的要求;
2.7.2.2根据本工程结构设计所采用的材料种类,结合工厂自身现有的焊接设备能力,将主要应用三种焊接方式,即手工电弧焊,CO2气体保护焊和埋弧自动焊。
上述焊接方式需符合厂内的相关焊接作业指导书。
2.7.3对接接头设计见工艺《焊接接头节点详图》
2.7.4.焊接原则
控制变形对焊接而言主要是通过制定合理的焊接顺序,采用合理的焊接方法,尽可能地减少焊接热输入量,使焊接构件的变形量最小。
在该项目中焊接总原则是分段制作过程中必须严格控制建造精度,精度超差的分段禁止入舱装配;构件制作、组装尽可能在陆地进行,最大限度地减少舱内的焊接作业量。
2.7.5平面分段焊接顺序
由于在此次改装过程所涉及的分段大多数为平面分段,下面就平面分段制作及组装过程的原则焊接顺序作如下规定:
a.船体结构部件或分段在装配中应保持尺寸正确,装配间隙均匀。
对不符合图纸、标准及工艺要求的部件或分段,不能进行焊接工作。
b.对于船体结构施焊时,总体上应按从中央向左右、前后的顺序进行。
对称结构应由双数焊工同时进行对称焊接。
c.对一条焊缝进行焊接时,应视焊缝在船体结构中所处的位置,由靠近结构中央的一端向结构边缘的一端施焊或从焊缝中点向两端施焊。
d.使用手工焊、CO2焊焊接较长焊缝(手工焊:
长度大于1m;CO2焊:
长度大于2m)时,应采用分段退焊法和跳焊法。
图1分段退焊法和跳焊法
e.多层焊时,每层焊道的焊接方向要一致,各层的焊接方向可以相反。
焊道的接头应相互错开,错开距离不小于30mm。
f.在分段制作及舱内组装过程中板列拼板焊接时,根据板缝的排列情况可按图2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示的焊接顺序进行拼接。
图2拼板焊接顺序
g.船体内部的桁材、肋骨及构架与平板等的焊接顺序应符合下列要求:
结构中同时存在对接与角接焊缝时,应先焊对接,后焊角接,具体顺序见图3(a)、(b)。
结构中同时存在立角焊缝与平角焊缝时,应先焊立角焊缝,后焊平角焊缝,具体顺序见图3(c)。
0
图3内部构件的焊接
h.平面分段预预制:
①板与板间的拼接焊缝,应预先进行;
②拼接板上胎架,矫正后封胎;
③纵、横构件的装焊,装配顺序可按下图所示进行;
④焊后分段需翻身,背烧,矫平.
i.如角焊缝的端部位于分段的组装边处,则在该段部应留出约200mm的长度暂时不焊,待组装时再焊,如图5所示。
图5分段组装处角焊缝的焊接顺序
2.7.5工艺孔封堵焊接顺序
根据工程的需要,当舱内工程接近完工后,主甲板上的工艺孔需进行永久性封焊,由于上甲板为纵向贯通的强力甲板,所承受的应力较大,故焊接此类结构时必须对焊接过程进行严格控制,尽可能较小焊接残余应力。
2.7.6分段过梁孔焊接顺序
3.适用的规范与标准
A.CCS船级社相关规范。
B.CSQS----《中国造船质量标准》;
C.改装技术规格书中规定的各种规范及公约;
D.IACS---国际船级社联合会修造船标准;
E.本船厂有关作业指导
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