船舶上层建筑整体吊装设计

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船舶分段吊装的方案设计及有限元分析

船舶分段吊装的方案设计及有限元分析

第17卷 第5期 中 国 水 运 Vol.17 No.5 2017年 5月 China Water Transport May 2017收稿日期:2017-03-13作者简介:周 军(1980-),男,上海市船舶检验处工程师。

船舶分段吊装的方案设计及有限元分析周 军(上海市船舶检验处,上海 200002)摘 要:在船舶的分段建造中,吊装是分段建造完后进行合拢的关键环节。

以某型船船艏分段为对象,通过对结构特征的分析,制定相应的吊装方案,利用有限元进行模拟计算,分析验证了方案的可行性。

在分析验证过程中总结了吊装设计中所要注意的事项,对船舶分段的吊装设计可以起到参考作用。

关键词:分段;吊装;方案设计;有限元分析中图分类号:U671 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2017)05-0006-03一、吊装方案设计的基本原则随着造船技术的发展,分段建造模式在现今造船工业中已得到了普遍的应用,分段建造的方法相比传统建造模式提高了建造效率,可大幅减少船坞占用时间,缩短船舶的建造周期[1]。

吊装合拢是船舶建造中一个关键环节,其设计可大体参照以下基本原则:(1)安全可靠,易于操作,经济适用。

(2)尽可能利用现有条件,吊装设备及吊具。

(3)避开吊装过程中吊绳可能碰到的结构。

(4)确定分段重量及重心,综合考虑强度与变形,合理均衡布置吊耳,确定吊钩起吊位置。

(5)为减少额外加强结构及对涂装的破坏,吊耳尽量布置在强结构上,根据实际情况确定合适的吊耳数量。

(6)根据布置及重量重心,计算吊耳所承担的载荷,确定所需吊耳的规格(荷载吨位)。

(7)根据吊耳规格,选用合适的吊、索具。

二、方案设计本文所选分段的总重约为132T,其重心位于左舷距中心线67mm,FR136+53mm,在整船的坐标系中的坐标为(81.67m,0.05m,14.75m)。

吊装使用600T 龙门吊,吊梁上面有两个可独立运行的吊车,分别为单钩和双钩吊车。

船体分段吊装工艺探索分析

船体分段吊装工艺探索分析

船体分段吊装工艺探索分析一、引言船体分段吊装工艺是指将船舶整体结构分为几个大块进行吊装组装的工艺,是船舶建造过程中的关键环节。

它不仅直接关系到船舶建造周期和质量,还影响着船舶的性能和安全。

对船体分段吊装工艺进行探索分析,可以有效提高船舶建造效率,保证船体各部分之间的组装连接质量,提高船舶整体结构的稳定性和安全性。

本文将从工艺流程、工艺优化和安全管理三个方面进行船体分段吊装工艺的分析探索。

二、工艺流程的分析船体分段吊装工艺的工艺流程主要包括分段设计、吊装设备选择、现场操作等环节。

分段设计是整个工艺流程的重要环节,它需要根据船舶设计图纸和各结构部件的特点,确定每个分段的大小、形状和重量,以便后续的吊装和组装。

对吊装设备的选择也至关重要,合适的吊装设备可以保证吊装过程的顺利进行,同时确保吊装操作的安全。

现场操作是工艺流程中的关键环节,在吊装过程中需要严格按照操作规程进行操作,确保分段的精准吊装和准确组装。

对工艺流程的分析可以发现,在每个环节都存在着一定的复杂性和技术难度,需要工程技术人员具备丰富的经验和专业知识,才能顺利完成各项工作。

为了提高工艺流程的效率和质量,需要不断探索和优化各个环节,提高工艺流程的整体水平。

三、工艺优化的探索在船体分段吊装工艺中,工艺优化是提高工艺流程效率和质量的关键。

针对分段设计环节,可以通过优化设计方案,减少分段数量和提高分段结构的统一性,从而减少吊装次数和减轻工艺负担。

对吊装设备的选择也可以通过技术更新和设备更新,提高设备的吊装能力和操作灵活性,从而提高工艺流程的效率和安全性。

在现场操作环节,可以通过培训操作人员和引入先进的智能化技术,提高操作人员的技术水平和操作的精准度,确保吊装和组装过程的顺利进行。

工艺优化的探索需要在实际的工作中不断进行尝试和总结,同时结合船舶建造的实际情况,提出切实可行的优化方案。

需要密切关注吊装技术和设备技术的发展趋势,及时引进并应用先进的技术和设备,为工艺优化提供技术支撑。

浅谈81.6k散货船上建吊装方案及有限元计算

浅谈81.6k散货船上建吊装方案及有限元计算

基础科技船舶物资与市场 30 引言为了化解上建整体吊装的风险,需要不断进行研究,对上建结构进行优化,确保上建总段本身结构强度满足整体吊装要求。

然后通过对上建总段的重量重心计算,按照吊车的起吊方式及钩头形式,设计吊点。

结构设计完成,吊点设计完成,最后用有限元计算,确保上建总段在理论计算满足吊装要求,然后根据适当的加放吊装安全系数,继续优化上建结构及吊点位置,直至满足上建总段整体吊装要求。

81.6K 散货船上建总段90A 吊装成功,验证了上建总段吊装的合理性和安全性,为后续散货船上建吊装奠定坚实的基础。

1 成果简介我司建造的81.6K 散货船是系列船,已成功交付一条,上建整体吊装得到船东船检的高度认可,说明上建整体吊装吊点加强方案及有限元计算正确,确保了上建整体吊装的安全性和可行性,为后续船上建整体吊装设计提供理论依据。

该船总长229 m ,型宽32.26 m ,型深20.05 m ,服务航速14.3 kn ,续航力可达25000 nmile ,船员额定25人。

其中上建90A 总段包含11个分段,共6层,高度为17.9 m (不含雷达桅)。

2 主要设计创新2.1 上建整体吊装的定义散货船上建整体吊装,是将整个上层建筑作为一个整体或者数个总段,在船台总组场地预先进行总组和预舾装,火工和整体油漆,以整体起吊、移运至船上(在船台或者码头)安装的一种工艺吊装方案。

上建整体吊装参数应包含:吊装总段的受力计算(包含结构重量、重心、结构强度、预舾装件重量、重心等),吊点位置的确定,吊装钢丝绳长度的确定,浅谈81.6K 散货船上建吊装方案及有限元计算熊元元(舟山中远海运重工有限公司,浙江 舟山 316131)摘 要 :散货船上层建筑分为上建和烟囱,为了提高船台周期,上建和烟囱都是先总组再吊装。

特别是上建总组后的吊装极为重要。

因为上建层次多、尺寸大、结构弱、钢板薄、重量大,设计吊装时要全部考虑到位。

上建总段吊装安全要放在首位,吊装后产生的变形要保证精度可控,因此上建的吊装方案设计极为重要。

船舶整体建造方案

船舶整体建造方案

船舶整体建造方案1. 引言本文档旨在提供一种船舶整体建造方案,以指导船舶建造过程中的设计与施工。

船舶的整体建造方案涵盖了设计、物料采购、施工流程、质量控制等方面的内容。

本方案的实施将有助于确保船舶建造的质量、进度与成本的控制。

2. 设计阶段在船舶整体建造的设计阶段,需要进行如下工作:2.1 概念设计概念设计阶段主要进行船舶的整体形状、尺寸、排水量等方面的初步确定。

通过与船舶所有者和设计师的沟通,明确设计目标和要求,制定初步设计方案。

2.2 详细设计在详细设计阶段,需要细化船舶的各个方面,包括结构设计、系统设计、设备布置等。

通过使用CAD软件进行设计,制定详细的图纸和规格书。

2.3 三维模型构建基于详细设计阶段的图纸,使用三维建模软件构建船舶的三维模型。

通过三维模型,可以更直观地了解船舶的外观和内部空间布局,为后续施工提供参考。

3. 物料采购在船舶整体建造的物料采购阶段,需要进行如下工作:3.1 制定物料清单根据设计阶段的图纸和规格书,制定船舶整体建造所需的物料清单。

对于各种材料和设备,应进行详细的规格和数量的确定。

3.2 寻找供应商根据物料清单,与相关供应商进行洽谈和比较,选择合适的供应商。

在选择供应商时,需考虑物料的质量、价格、交货期等因素。

3.3 签订采购合同与选择的供应商签订采购合同,明确双方的责任和义务。

在合同中应包含物料的规格、数量、价格、交货时间等条款,并明确质量控制的要求。

4. 施工阶段在船舶整体建造的施工阶段,需要进行如下工作:4.1 基础工程施工在船舶的基础工程施工阶段,包括船体的组装、焊接、切割等工作。

根据设计阶段的图纸和规格书,按照施工流程进行施工。

4.2 系统安装在船舶的系统安装阶段,包括动力系统、舱室系统、电气系统等的安装。

根据设计阶段的图纸和规格书,按照施工流程进行安装。

4.3 内饰装饰在船舶的内饰装饰阶段,进行舱室的内部装饰和设备的安装。

根据设计阶段的图纸和规格书,按照施工流程进行装饰。

超大型油轮上建整体吊装工艺

超大型油轮上建整体吊装工艺

超大型油轮上建整体吊装工艺作者:张玛高丽龚永林来源:《广东造船》2013年第05期摘要:本文以广州龙穴造船有限公司在建的32万载重吨VLCC为例,介绍超大型油轮上层建筑整体吊装工艺。

关键词:超大型油轮上层建筑;整体吊装工艺VLCC Superstructure Complete Assembly Lifting TechnicZhang Ma, Gao Li, Gong Yonglin( CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co.,Ltd. Guangzhou 511462 )Abstract: In this paper, taking Guangzhou Longxue Shipbuilding Co. Ltd. in 320000 DWT VLCC as the object, introduces the VLCC superstructure complete assembly lifting technic.Key words: Superstructure of VLCC; Lifting technic1 前言VLCC船作为远洋石油运输的战略性运输工具,是国家进口原油运输不可或缺的“助手”。

随着船舶主尺度的增加,VLCC的上层建筑尺寸和重量随之增大,其内部布置复杂程度亦随着增加。

上层建筑整体吊装,对缩短造船周期、降低劳动成本和提高生产效率具有十分重要的意义。

由于VLCC的上层建筑具有尺寸大、重量大和刚性弱的特点,因此有必要探讨上层建筑整体吊装工艺,保障整体吊装顺利进行。

本文以广州中船龙穴造船有限公司建造的32万吨VLCC原油轮为例,介绍超大型油轮上层建筑整体吊装工艺。

2 上层建筑概况上层建筑整体长17.1m(Fr34~Fr53)、宽60m(包括翼桥)、高22.15m,共有七层。

自上而下分别为:罗经甲板及其下围壁、驾驶甲板及其下围壁(包括翼桥及其支撑)、E甲板及其下围壁、D甲板及其下围壁、C甲板及其下围壁、B甲板及其下围壁、A甲板及其下围壁,如图1所示。

船舶标准上层建筑高度

船舶标准上层建筑高度

船舶标准上层建筑高度
船舶标准上层建筑高度通常取决于船舶的类型和用途。

一般来说,商用船舶的上层建筑高度要符合国际海事组织(IMO)的规定。

根据IMO规定,商船的上层建筑高度应满足以下标准:
1. 船舶艏部的起重设备、天线或桅杆等设施应垂直高出上层甲板至少2米。

2. 船舶尾部的超出上层甲板设备或结构应垂直高出上层甲板至少1.8米。

3. 哨兵室、驾驶室或其他类似的设施应垂直高出上层甲板至少1.8米。

需要注意的是,上述标准并非适用于所有类型的船舶,不同类型的船舶可能会有不同的要求。

此外,某些特殊用途的船舶,如研究船、军舰等,可能会有额外的规定和要求。

因此,在具体情况下应根据相关法规和标准进行准确的测量和设计。

0107船体分段吊装工艺

船体通用工艺------船体分段吊装工艺船体分段吊装工艺一、适用范围1、适用于各种分段的吊装、翻身、移位、运输。

2、上建的整体吊装另见有关上层建筑整体吊装工艺。

二、工艺内容随着生产规模不断扩大发展,所有工艺规程、施工细则、操作步骤、实施方法均应该制定相应的工艺文件。

以保证文明生产、提高产品质量。

船体的建造通常采用构件小组装、中组装(分段建造)、大组装(分段大合拢)的建造方式,有关建造中的吊装、翻身、移位、运输的起重工作须制定相应工艺文件,以保证船体建造和安全生产。

有关分段吊装、翻身、移位、运输工艺如下:1.分段所采用的吊装、翻身眼板应进行专门的三化设计、即系列化、标准化、通用化。

并具有互换性和多次使用性,并有足够的强度和安全系数。

2.分段的划分,首先考虑分段的实际吊重(分段重量加上临时加强辅助材重量),应符合吊车的许用负荷。

不得超过起重设备吊车的许用负荷。

3.在分段图中,标明吊装眼板、翻身眼板规格大小、安装位置及其数量。

4.眼板的焊接必须由二类以上的焊工施工。

焊接材料应用碱性焊条如结507及CO2焊丝。

检验,验收。

5.分段吊装、翻身、移位、运输、堆放、上船台等起重工作均按照生产计划与作业场地安排。

6.分段吊离胎架前,须检查,验收。

分段的实际吊重(分段重量加上临时加强辅助材重量),应符合吊车的许用负荷,才可进行吊运工作。

7.分段起吊前,应检查分段吊运周围环境,人员情况,以确保安全,然后起吊。

8.分段到达堆放场地,要按照分段实际形状确定垫墩高度及垫墩位置,其最低高度不低于600mm。

垫墩布置在分段有强构件结构位置,以避免分段变形、损坏。

9.分段翻身眼板确定,应预先在图纸中表明,并按下列要求进行:a、根据分段尺寸、结构情况确定分段翻身方向(横翻、纵翻)。

b、翻身眼板位置要要考虑钢索与外板的相关位置,不损坏钢索。

c、吊车的安排,一般要根据生产场地设备配置情况而定。

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舱口围整体吊装

舱口围整体吊装李飞摘要:文章首先阐述舱口围整体吊装的必要性,并以58000吨散货船为例,从总组过程的准备、精度的控制以及装配工艺几个方面谈谈舱口围整体吊装的整个流程和注意要点。

关键词:散货船、舱口围、整体吊装1、概述:公司从刚成立时船台六个月下水一条船到目前最快四十五天下水一条船,建造速度有了一个很大的飞跃。

这其中各项新工艺实施都有很大贡献。

舱口围整体吊装就是其中之一,它对扩大作业面,改善工人的劳动强度,缩短造船周期,降低造船成本有非常重要的意义。

本文以58000吨散货船为例,简要介绍舱口围整体吊装的整个流程和注意要点。

58000吨散货船共有五个货仓。

1号货仓开口尺寸为17200*17020,其余四个货仓开口尺寸一样20640*18640,舱口围每一面分为2片,每个舱共计8片,重量约为44吨(管舾件除外)2、舱口围总组的准备过程2.1总组的形式和位置公司在船台区25吨南侧,300吨门吊下,有两个固定舱口围总组胎架。

总组形式为正组,舱口围朝向和船的朝向一致,以利于船台合拢吊装。

两个胎架为2—5号舱口围总组胎架,1号舱口围由于场地和吊装时间的原因,都是船台散吊。

2.2总组的顺序舱口围片体制作总组胎架制作顶边仓分段船台合拢结束测量舱口围实际开口尺寸舱口围地面总组舱口围整体吊装2.3总组的精度要求顶边仓分段总组时要保证甲板同面度、合拢口肋距和舱口围纵向理论开口尺寸,隔舱和甲板分段总组时要保证主甲板理论高度(这两点在舱口围切割余量时,保证舱口围腹板趾端和肘板的面板趾端的理论高度很重要)由于顶边仓分段合拢时实际尺寸与理论尺寸有一定误差,因此地面总组舱口围前先测量相关尺寸,舱口实际长、宽、对角线长度、合拢口肋距,以此作为舱口围总组时的参考数据,并在总组时进行修正,减少船台合拢时的开刀量。

如果舱口围总组时单片面板水平超过4MM时就必须进行火工校正后再定位装配焊接。

焊接结束由精控人员测量舱口围面板整体水平,如误差较大,就要进行火工校正,保证舱口围精度要求。

船舶吊装专项施工方案

船舶吊装专项施工方案
1. 背景介绍
本方案旨在详细描述船舶吊装施工的步骤和安全措施,确保施工过程安全可控。

2. 施工准备
在开始吊装施工之前,需要进行以下准备工作:
- 确定吊装位置和方向
- 检查吊装设备的完好性和工作状态
- 制定详细的施工计划和时间表
- 与相关部门和人员进行沟通和协调,确保施工过程顺利进行
3. 吊装步骤
3.1 准备工作
- 准备起重机械和其他吊装设备
- 将船舶移至吊装位置,并固定好
3.2 吊装操作
- 根据施工计划和操作程序,进行吊装操作
- 注意考虑风力、空间限制等因素,确保吊装过程安全可靠
- 操作人员必须熟悉吊装设备的操作规程,并严格按照要求进行操作
3.3 吊装完成
- 完成吊装后,检查吊装设备和船舶状态
- 将船舶稳定并固定好,确保安全
4. 安全措施
- 所有参与吊装作业的人员必须佩戴合适的个人防护装备,如安全帽、安全鞋等
- 确保吊装设备符合相关的标准和规定,并进行定期检查和维护
- 吊装作业现场必须设置警示标志,确保周围人员的安全
- 在吊装过程中,要随时注意天气变化和其他潜在危险因素,并及时采取措施
5. 环境保护
- 施工过程中要注意环境保护,避免船舶油污等污染物的泄漏- 吊装作业完成后,要对施工现场进行清理,确保环境整洁
6. 应急准备
- 制定应急预案,以应对吊装过程中可能出现的突发情况
- 确保吊装设备配备急救设备,并有专人进行急救培训
请注意:该文档仅供参考,具体吊装施工需根据实际情况进行详细设计和制定各项安全措施。

船舶分段吊装合拢方案

船舶分段吊装合拢方案概述船舶分段吊装合拢方案是指在船舶制造过程中,将已经完成的船舶各个分段进行吊装,然后将它们合拢成一个整体。

这个方案不仅可以提高船舶制造效率,还可以确保船舶的结构强度和稳定性。

在船舶分段吊装合拢方案中,需要针对每个船舶分段的大小、重量、形状以及吊装位置等因素进行综合考虑,制定出最优的合拢方案。

本文将通过以下几点来详细介绍船舶分段吊装合拢方案的具体内容。

吊装前准备工作检查吊装设备在进行船舶分段吊装之前,首先需要对吊装设备进行检查。

包括起重机、吊具、钢丝绳等吊装设备的安全性和可靠性,确保吊装过程中不出现设备故障。

制定吊装计划根据船舶设计图纸和船舶各个分段的尺寸、重量等参数,制定出吊装计划。

确定吊装的顺序、位置以及所需的吊装设备和人员。

安装吊装设备根据吊装计划,安装好吊装设备,包括起重机、吊具等。

确保吊装设备的安装稳固可靠,并符合吊装要求。

做好安全措施在吊装现场做好安全措施,设置警示标志,指定专人负责安全事务。

提醒各个工作人员保持警惕,注意安全。

吊装过程吊装分段根据吊装计划,使用起重机和吊具进行船舶分段的吊装。

根据分段的位置和重量,选择适当的起重机进行吊装。

吊装过程中需要保持吊绳与分段的垂直,避免分段发生倾斜或摇晃的情况。

吊装位置调整在吊装过程中,根据实际情况可能需要对吊装位置进行微调。

通过调整起重机的操作和吊具的位置来实现吊装位置的精确调整。

在吊装过程中需要进行安全监控,包括对吊装设备、吊装现场以及分段的状态进行监控。

确保吊装过程中不会出现意外情况,并及时采取相应的措施进行处理。

吊装确认在吊装完成后,需要对吊装位置进行确认。

检查分段与船舶其他部分的连接情况,确保吊装合拢的准确性和安全性。

合拢过程分段对接在进行合拢前,首先需要将吊装好的各个分段进行对接。

根据分段的形状和连接方式进行对接,确保连接牢固。

在分段对接完成后,需要进行钢结构的焊接。

通过焊接钢板和钢筋来加固分段间的连接,提高船舶的结构强度和稳定性。

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53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计 (2010-09-25) 来源:船舶工程 阅读次数:647次 摘要:介绍了53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计.在技术上,通过对上层建筑整体吊装过程中结构的静力有限元分析,由分析结果找到受力薄弱环节,对薄弱环节提出加强方案,并对加强后的上层建筑结构再次有限元分析校核强度,将加强后的上层建筑整体吊装.生产实践表明,上层建筑整体吊装工艺设计相当成功,对后续船舶上层建筑整体吊装和其它船舶实施上层建筑整体吊装具有较强的指导和借鉴意义.

0 前言 近年来,我国船舶建造设施、能力、规模得到大幅改善,技术水平也大幅提高[1].要高质量、高效率按期完成新船建造任务,缩短造船周期,必须依靠新工艺、新技术.而上层建筑整体吊装技术的运用,则可以大大缩短造船周期,降低造船成本.通常上层建筑由五至六层甲板及内外围壁构成,每一层甲板及其下围壁组成一个或二个分段,再加上烟囱等分段,共计有9~12个分段.传统造船是以分段建造为主,将各个分段分别吊装上船台大合拢.船台周期较长,同时船尾所在的船台局部承压大,船舶下水后再进行舾装、内装.上层建筑中包含较多的舾装、管装和电装件,生活设施多、居住舱室内装修时间长,码头舾装时间长. 上层建筑整体吊装是将船体主甲板以上的上层建筑部分作为一个区域,先行在陆地上(搭载平台)进行分段合拢,形成一个大的总体区域,同时进行预舾装(设备进舱、管道和电缆铺设、内装和涂装等)作业,待上层建筑区域舾装结束后,进行水上吊装与主船体合拢,实现缩短船台周期,特别是码头舾装周期,从而缩短造船总周期.一般来说,上层建筑整体吊装可以缩短造船周期1个多月的时间,大大提高了劳动生产率,降低造船成本[2].因此对上层建筑实施整体吊装水上合拢,对提高船台效率和缩短码头周期以及改善作业条件具有重要意义. 要实行上层建筑整体吊装,必须考虑以下几个方面因素:上层建筑外形尺寸、重量重心位置;结构强度、刚度;工厂设备的吊运能力;快速定位装置;安全可靠性等[3].根据现有浮吊的起重能力和上层建筑整体重量、重心进行分析,对上层建筑实现整体吊装并成功进行水上合拢.

1 上层建筑基本情况 1.1上层建筑整体吊装范围 53 000 DWT散货船上层建筑共有七层甲板,自下而上分别是第一居住甲板、第二居住甲板、第三居住甲板、第四居住甲板、第五居住甲板、第六居住甲板(驾驶甲板)和罗经甲板.此次吊装范围包括以上七层结构和烟囱. 整个上层建筑长约16.0 m(FR14~FR34),宽约32.3 m,高约20.0 m.上层建筑主体尺寸如图1所示

1.2上层建筑整体吊装重量重心 上层建筑整体吊装重量,包括船体钢料、舾装(船机电)、内装、吊耳及局部加强结构、索具等重量,总计670t.重心位置:FR26-308,距前围壁6.704m.

2 上层建筑整体吊装技术方案 53 000 DWT散货船上层建筑整体吊装总重量约为670 t,整体吊装选用1 000 t浮吊,吊高75.1 m,扑幅26.1 m,采取侧吊方式,大致估算具备上层建筑整体吊装的硬件能力.实施整体吊装方案所涉及的技术问题重点在于上层建筑结构强度校核、吊耳设计、布置、吊耳所在位置局部结构加强、索具选取及吊装方案设计等方面.FR34侧视图

2.1吊耳设计 吊耳的设计需要计算起吊物件重心位置,确定吊耳位置.根据起吊物的重量,确定吊耳的结构及强度.上层建筑整体吊装的总重量、重心可根据整吊范围逐项累计算出,由此确定吊耳位置及结构型式和局部加强措施.吊耳设计与布置如图2所示. 2.1.1吊耳位置 吊耳为保证起吊过程中上层建筑整体受力平衡,根据浮吊情况,并确保吊耳受力能在上层建筑结构中由主要围壁板、纵桁及横隔板传递,防止薄弱部位变形,吊耳布置在驾驶甲板两侧、距舯12000外围壁板正上方,共设4个吊耳组,其下有纵桁及横隔板、肘板加强,左右舷对称布置,吊点位置为FR21(艉吊耳)、FR32(艏吊耳)处,保证吊钩受力与重量重心在同一直线上.吊耳布置见图2中左侧图示. 2.1.2吊耳结构 吊耳结构根据起吊受力情况进行设计,吊耳板厚22 mm,内外各加一块复板(厚16 mm)加强,每个吊耳组有4个吊孔.艏、艉吊耳的结构分别见图2中艏吊耳图和艉吊耳图所示. 2.1.3吊耳强度计算 起吊时,吊耳承受拉力,而吊耳与上层建筑间由焊缝传递力,吊耳受力最恶劣部位在吊钩位置与焊缝位置.吊钩位置受拉伸和挤压,设计中以抗拉伸应力进行计算,而以挤压应力作为校核,由此计算出吊钩处板厚. 吊耳受力经焊缝传递给上层建筑结构,焊缝处受拉伸应力,由吊耳受力计算板的厚度,根据板厚可得焊脚高度.再根据焊缝的抗拉强度计算焊缝长度,布置焊缝.

2.2上层建筑结构强度校核 上层建筑整体结构强度校核是整体吊装时最核心也是最复杂的部分,由于安装吊耳的部位承受整个上层建筑总体重量,如果该部位强度不够,则会产生局部屈服,导致塑性变形,严重情况下会出现撕裂;同时,对上层建筑整体而言,吊耳部位拉力向上,而上层建筑重力方向向下,使结构产生附加弯矩,弯矩超过结构所能承受的负荷时,结构会产生弯曲变形,严重时,弯矩产生的塑性变形无法恢复;此外,结构的弯曲变形会造成内部部分相对薄弱部位产生破坏等. 因此,吊装时对上层建筑结构的强度校核关键在于加强吊耳部位强度,以防撕裂和控制结构变形两个方面. 上层建筑吊装过程主要考虑受静力作用,为简化计算过程,忽略门洞等影响,将各下层甲板、内部舱壁等视为隔板,且以最不利载荷状况计算,有利于吊装过程的安全设计.其中,吊耳部位承受集中载荷,可直接进行静力受力分析计算,然后据此进行吊耳部位 结构强度设计及焊缝长度设计.而对上层建筑其它部位在吊装过程中受力变形情况较复杂,将上层建筑建立简化的有限元模型,采用PLAN42进行网格划分,将结构重量转化为均布载荷加载于箱形结构上,然后进行有限元静力求解.为清楚显示图形,截取吊耳所在甲板(第六甲板)的变形情况,如图3所示,可以看出,由于吊耳位置向上受力产生的垂直向上的变形与由重力作用向下方向的变形。

分析表明上层建筑由于吊装引起的大部分结构相对变形不大,不会破坏内装,有限元计算结果表明结构强度满足要求.各层甲板及围壁上的应力分布以吊耳附近围壁上和驾驶甲板上应力最大,愈往下层甲板应力愈小,局部区域需进行加强.如吊耳所在局部区域、最下层甲板下的围壁下口靠船中附近需进行加强. 此外,还可得出有孔洞位置存在应力集中情况,但各层水密门、窗因自身的金属门框、窗框起到加强作用而无须进行额外的加固.

2.3上层建筑结构局部加强 根据上层建筑有限元分析结果,围壁板的强度较弱,甲板板偏薄.为保证吊点的力能很好地传递到下层甲板,对结构采取的加强措施有:1)吊耳加强:在吊耳内外两侧各增加防倾肘板;2)吊耳所处位置结构加强:吊耳所处位置下的外围壁增厚至22 mm,并延伸 至下层加板;驾驶甲板局部加厚至12mm和8mm,且在其下增加纵桁材和横梁L250×90×10.5/15和横向肘板,详见上图2中所示;3)上层建筑围壁最下口(自由边)四周用槽钢加强.通过对加固后的结构进行有限元分析,其变形可控制在弹性范围内,证实结构加强设计理论上可行.

2.4快速定位装置––定位销的布置

设置定位销是为了上层建筑整体能与主船体快速、准确定位.定位销设置3只,分别安装在主甲板的中心线上、左右舷FR27处,其中中心线处的一只定位销最高,较其它两只分别高出200mm和100mm.具体安装位置如图4,定位销采用直径为80 mm的圆钢制成;定位耳板的孔为直径85 mm车制,安装在上层建筑下部外围壁上.安装时确保定位耳板中心与定位销中心位置一致,使上层建筑能准确、快速定位.

2.5索具配置与布置校核 计算出主、副索具许用载荷、长度,配备相应的索具.检查连接卸扣情况,检查其许用载荷是否在设计范围内. 主索:利用1000t浮吊原有的索具,21m,4根,单根许用载荷不小于200t. 副索1:20m,4根,单根许用载荷不小于120t. 副索2:20m,4根,单根许用载荷不小于52t. 校核吊点位置和索具布置,驾驶室和索具之间有足够的空间,索具不会与驾驶室刮擦,如图5所示.校核吊具和吊高位置,如图5所示.侧吊时,浮吊吊高上限为75.1m,浮吊船头距离舷侧有足够的空间;按下水后船尾吃水3.5m计算,以及浮吊起吊670t物件时的工况,浮吊基本保持平衡,考虑到第一层甲板下有管子设备等已经预装到位,此时整吊物件下口距离主甲板有足够的富裕空间.

3 结论 在综合考虑造船企业吊装运输能力、技术水平,在建造53000DWT系列散货船的过程中,在不断完善上层建筑分段设计、吊装工艺方案的同时,上层建筑整体吊装技术方案趋于成熟,最后成功地实现上层建筑整体吊装,大大缓解了船台紧张状况,同时缩短码头舾装周期近一个月的时间,为扩大造船总量赢得贵的时间. 通过精心设计,吊装实践证明,上层建筑整体吊装工艺设计相当成功,取得圆满效果.通过生产实践,我们更体会到依靠新工艺以及工艺技术创新所带来的巨大效益,该上层建筑整体吊装技术的运用,对后续船舶上层建筑整体吊装和其它船舶实施上层建筑整体吊装具有较强的指导和借鉴意义. 参考文献: [1]张澄宇,赵大利.中国船舶配套业现状及其发展方向[J].船舶工程,2005,27(1):11-15. [2]张延昌,王自力,罗广恩.船舶上层建筑整体吊装强度有限元分析[J].船舶工程,2006,28(3):70-73. [3]叶家玮,吴学仁,王勇毅,等.2.9万吨货船上层建筑整体吊装内舾装的安全性分析[J].华南理工大学学报,

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