唐亞軍 申建波
摘 要:浮吊又稱起重船,主要用于大型貨物的裝卸,根據吊臂的運動形式不同可分為固定式與回轉式。浮吊的質量影響著海洋工程的施工質量,需要對浮吊建造過程中的影響因素進行控制,確保浮吊的安全性與穩(wěn)定性。在此次研究中以7500t全回轉浮吊的建造情況為例,分析全回轉浮吊建造過程中的難點和質量控制要點。
關鍵詞:全回轉浮吊 海洋工程 質量控制
中圖分類號:U671 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)02(b)-0095-02
全回轉浮吊被廣泛用于海洋油氣的勘探與開采中,是海洋石油工程建設的必備船舶,沉船打撈、海上油氣開發(fā)裝備吊裝、大型物件裝卸等需求加快了全回轉浮吊建造市場的發(fā)展。在浮吊建造過程中會受到多種因素的影響,導致浮吊質量不過關。質量控制管理人員應該加大對浮吊在制造過程中的質量控制,做好裝配過程檢查和構件材料檢驗等工作,提高全回轉浮吊的精度。
1 全回轉浮吊項目的建造難點
7500t全回轉浮吊是在4000t全回轉浮吊“華天龍”的基礎上設計的,7500t全回轉浮吊的調遣航行力在12000km左右,作業(yè)滿足自持力不少于60d。該船的全長為240.00m,型寬50.00m,型深20.40m,作業(yè)水深10~300m。該全回轉浮吊主要用來解決大型導管架和平臺組塊的吊重安裝問題。為了滿足7500t全回轉浮吊結構形式和工期的要求,需要解決以下建造難點。
1.1 起重機部件的焊接
7500t全回轉浮吊的起重機部件臂架采用的是焊接鋼架結構,臂架主弦桿、主要受力桿采用了高強度焊接鋼JFE-GITEN780。高強度的鋼板焊接會受到焊接工藝、焊工技術水平和施工環(huán)境的影響,起重機部件的焊接質量無法保證。
1.2 起重機機構型式的制造
起重機的主起升結構是主鉤的驅動機構,每個主鉤的最大吊載能力為3500t,變幅機構由兩臺絞車通過變頻電機聯(lián)接聯(lián)軸節(jié)經減速器驅動卷筒,由鋼絲繩牽引臂架完成變幅作業(yè)。起重機機構型式的制造安裝在7500t全回轉浮吊建造過程中非常重要。
1.3 精度控制
回轉機構中的12臺立式行星減速箱輸出軸上都安裝上了小齒輪,小齒輪與回轉支撐部分的大針輪嚙合,轉盤的下部安裝滾輪裝置。滾輪裝置對軌道表面的平面精度和甲板的水平度有較高的要求。
1.4 工期緊
7500t全回轉浮吊的制造周期較短,建造完成會直接投入使用,在緊張的工期下要想保質保量地完成工程任務有點難度,施工人員需要協(xié)調好質量控制與進度控制之間的關系。
2 質量控制
7500t全回轉浮吊的質量控制是整個監(jiān)造工作的重點,需要貫徹在造船的全過程中。在企業(yè)中設立監(jiān)造組,在7500t全回轉浮吊的施工現場負責施工材料、施工工藝、施工設備等多方面的施工管理,做好質量控制工作。建造工程的質量控制工作分為設計階段、采辦階段、施工階段、設備調試階段以及船舶交接階段等。各個階段的質量控制內容如下。
2.1 設計階段
浮吊的主要結構包括:回轉下支撐、回轉底盤、桁框架、人字架、臂架。在設計階段根據浮吊的結構特點制定項目質量控制目標,根據全回轉浮吊的使用要求和作業(yè)工況,確定項目建造技術規(guī)格書。設計人員對人機系統(tǒng)和施工作業(yè)系統(tǒng)進行綜合考慮,排除一切不利于操作的因素。制定設計方案與設計圖紙,保證浮吊能夠滿足建造、使用和維修的要求。設計圖紙、工藝文件和計算說明書都要正確、統(tǒng)一和清晰。
2.2 采辦階段
全回轉浮吊的建造材料和設備都是船廠采辦的,建造組只負責監(jiān)控。監(jiān)造組對采辦的材料和設備進行驗收,技術把關,保證采辦的材料與設備質量沒有問題。在生產期間對廠家進行抽查,確定廠家的加工能力、生產條件和工藝設備合乎標準。采辦來的材料與和設備質量合格的留下,入庫統(tǒng)一管理,質量不合理的退廠返修。材料和設備要有入廠檢驗這一步驟,將實物與報驗單上的材料批號、規(guī)格、質量、來源產地、生產單位和質量證書編號等一一核實。重要的結構部件(如回轉機構、變幅機構和主起升機構等)要與業(yè)主協(xié)商對存在疑問的地方進行復檢,保證材料的化學成分與機械性能在規(guī)定范圍內。
2.3 制造階段
在全回轉浮吊制造環(huán)節(jié)中控制浮吊的質量,由浮吊制造環(huán)節(jié)質量人員進行材料檢查,各構件制作裝配過程的檢查,裝配好的構件報驗,焊接過程、焊接材料、焊工資質的檢查,單個構件完工的整體檢查、尺寸測量及報驗,浮吊各個構件的整體拼裝過程中的質量檢查和控制。
2.3.1 浮吊材料
鋼質材料是全回轉浮吊的主要建造材料,鋼板、鑄鍛件和焊材都是具有船級證書的,經過多方向的協(xié)商后,焊材可用船級社型認可的型號。
2.3.2 焊工資質
參與全回轉浮吊建造的焊工必須持有船級社焊工證,船級社焊工證書一般來水都是通用的,獲得某一船級社的焊工證書也會得到其他船級社的認可。焊接人員需要能夠熟練使用浮吊制作的焊接方法,全回轉式浮吊在制作過程中會用到的手工電弧焊(SMAW)、二氧化碳氣體保護焊(FCAW)、埋弧自動焊(SAW)、無極氬弧焊(GTAW)等焊接方法,確定WPS的適用范圍,在開工前準備好WPS,如有管狀接頭可以使用T、K、Y接頭焊接工藝評定。
2.3.3 外協(xié)結構件制作
卷筒外協(xié)和臂架鋼管制作是全回轉浮吊的主要結構件,其他的鋼板都是由ZPMX提供的,鋼板到外協(xié)廠之前需要經過驗船師的認可,確定船用板檢驗合格后才能夠進入施工現場,外協(xié)廠提供驗船師認可的WPS,使用高質量、高精度的焊材,使用可行的WPS進行焊接。
2.3.4 設計溫度
設計溫度是全回轉浮吊建造過程中的重要參數,浮吊的所有結構、鑄鍛件、電氣設備和機械設備都需要在設計溫度許可的范圍內使用。不同類型的浮吊對設計溫度的要求不同,ABS浮吊的設計溫度應高于-10℃,7500t全回轉浮吊的設計溫度應該在-20℃左右,高強度鋼板JFE780屈服強度695MPa,沖擊試驗溫度-40℃、焊縫沖擊試驗溫度-40℃,焊接性能好。鑄鍛件一般難以滿足以上要求,例如主副鉤、鉸點軸,直徑在700~900mm之間,鉤體最大,-30℃v2沖擊能達到ABS的要求比較難;LR規(guī)范中要求只做到-10℃v2沖擊就可以了;CCS規(guī)范要求在建造過程中滿足國標要求或稍微增加一點低溫即可。
2.4 設備調試與船舶交接階段
在浮吊交船之前,船廠將設備調試一遍,通過試驗檢驗全回轉浮吊是否滿足業(yè)主、船級社和其他法定檢驗部門的要求。檢驗浮吊的主要結構、主機、輔機、管道、自動控制和電氣以及其他系統(tǒng)等是否滿足規(guī)格書和其他標準的要求。系泊實驗結束后,對浮吊進行傾斜實驗,根據實驗參數計算出浮吊的質量和質心。完成竣工驗收之后對設計圖紙和相關設備資料進行存儲,為日后的維護保養(yǎng)提供技術資料。
3 結語
在全回轉浮吊的建造過程中進行質量控制,提高全回轉浮吊的機械性能,降低投入成本。建造質量不過關再次返修時,會增大工作量,延長工期,增加建造成本。在每個階段中進行質量控制,按照相關規(guī)定和標準施工建設,能夠有效提高全回轉浮吊的建造質量。
參考文獻
[1] 隋振華,嚴兵,郭宏亮.超大型全回轉浮吊輪壓分析及優(yōu)化研究[J].船舶工程,2015,37(12):40-42,81.
[2] 白洋,高指林,薛政權.大型全回轉浮吊總裝工藝探討[J].海洋工程裝備與技術,2015(1):55-59.
[3] 郭進,劉登銀.大型全回轉浮吊的吊重試驗方法[J].科技傳播,2013(6):130-131.
[4] 王雷,郭敏,周井華,等.大型全回轉浮吊臂架總裝技術解析[A].中國交通建設股份有限公司2014年現場技術交流會[C].2014.