梁春泉+徐戰(zhàn)峰

（廣船國際有限公司，廣州511462）

摘 要：本文主要介紹了115000DWT油船貨油泵的安裝方式及技術(shù)要求和解決辦法，目的在于改善施工環(huán)境，減少返工現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：貨油泵；安裝；方法

中圖分類號：U664.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 前言

貨油泵是油船的專用設(shè)備，是貨油裝卸系統(tǒng)的組成部分，其用途是在油船停靠碼頭時(shí)通過船上貨油管路將貨油從油艙駁運(yùn)至碼頭的載油設(shè)備或油庫。由于貨油泵的安裝精度要求較高，稍有偏差就會造成軸系損壞，影響貨油駁運(yùn)。所以，貨油泵的安裝正確與否直接關(guān)乎到油船的運(yùn)營效益。本文結(jié)合SEA HULL 115 000 DWT系列成品/原油船，探討貨油泵的安裝方式、技術(shù)要求和解決辦法。

2 貨油泵的安裝方式

2.1 貨油泵組成

該油船采用蒸汽透平式貨油泵，主要由貨油泵、調(diào)整軸、波紋管貫通件、透平機(jī)、氣汽分離筒以及上述設(shè)備的相關(guān)連接附件組成。貨油泵及氣汽分離筒布置在泵艙底層平臺，軸系貫穿于機(jī)艙透平平臺，三臺透平機(jī)布置在透平平臺，上下組成一體，如圖1所示。貨油泵采用透平機(jī)驅(qū)動，由日本SHINKO公司供貨，貨油泵選型為KV450-3（3 000 m3/h x 130 m），透平機(jī)選型為RX1（蒸汽壓力1.5 MPa），波紋管貫通件由中間軸承座、波紋管、中間軸組成，選型為BVS110A，調(diào)整軸理論供貨長度為1 667 mm，如圖2所示。

2.2 貨油泵的安裝方式

該油船貨油泵貫穿于泵艙與機(jī)艙，跨越兩個(gè)相對獨(dú)立的施工區(qū)域。一般而言，貨油泵的安裝方式有自上往下和自下往上兩種：

（1）自上往下安裝方式

自上往下安裝方式，是貨油泵、透平機(jī)、波紋管貫通件在船體分段臨時(shí)就位，開設(shè)好波紋管貫通孔、臨時(shí)放置波紋管貫通件后，先定位透平機(jī)基座，完成透平機(jī)的安裝，并以透平機(jī)作為安裝基準(zhǔn)，根據(jù)要求由透平平臺往下安裝，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行貨油泵、氣汽分離筒基座的修削，完成貨油泵、氣汽分離筒的安裝，最后進(jìn)行調(diào)整軸的安裝以及相關(guān)附件的安裝。

這種安裝方式可以先完成機(jī)艙區(qū)域設(shè)備、舾裝、管系的安裝，方便機(jī)艙相關(guān)連接管系的提前完整，以犧牲泵艙舾裝、管路的完整性作為代價(jià)來實(shí)現(xiàn)，加大了貨油泵、氣汽分離筒基座在船體分段的反面加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的返工工作，將泵艙的完整延后至油船下水，拖延了泵艙的整體涂裝，這對油船的建造是非常不利的。

（2）自下往上安裝方式

自下往上安裝方式，是貨油泵、透平機(jī)、波紋管貫通件在船體分段臨時(shí)就位后，根據(jù)相關(guān)施工圖紙先行定位貨油泵基座，完成貨油泵的安裝以及氣汽分離筒的基本安裝，并由貨油泵的輸出軸軸心作為基準(zhǔn)點(diǎn)映射出波紋管貫通孔，一步到位安裝好波紋管貫通件，并根據(jù)要求從泵艙底層往上安裝，完成透平機(jī)的安裝，最后進(jìn)行調(diào)整軸的安裝及相關(guān)附件安裝。

這種安裝方式可以在分段階段完成貨油泵、氣汽分離筒及其貨油管系的安裝，減少了泵艙貨油泵、氣汽氣分離筒基座在船體分段的反面加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的返工，為泵艙的提前完整與進(jìn)涂創(chuàng)造了有利條件；但在一定程度上影響了機(jī)艙透平機(jī)的安裝及其相應(yīng)管系的安裝，不過由于透平機(jī)相關(guān)管系通徑較小，施工環(huán)境及條件較優(yōu)越，總體上來說對油船的快速建造是利大于弊的，故該油船貨油泵采用自下往上安裝方式。

2 貨油泵安裝的技術(shù)要求

日本SHINKO公司生產(chǎn)的貨油泵及其相關(guān)配套設(shè)備（透平機(jī)、氣汽分離筒等），在驗(yàn)收方面有極其嚴(yán)格的要求。在安裝方面，主要體現(xiàn)在軸系對中上，其相關(guān)技術(shù)要求如下：

（1）基座的安裝要求

基座面板的平面度≤3 ㎜/m；基座面板的水平度≤0.3°。

（2） 軸系的校中要求

① 透平機(jī)輸出軸與中間軸用齒形聯(lián)軸節(jié)相連，并按照下列要求（見圖3）：聯(lián)軸節(jié)法蘭的偏移 A≤0.20 mm ；聯(lián)軸節(jié)法蘭的曲折 B≤0.20 mm 。

② 中間軸與貨油泵驅(qū)動軸之間由兩端為齒形聯(lián)軸節(jié)的調(diào)整軸相連，并按照下列要求（見圖3）： 聯(lián)軸節(jié)法蘭的偏移 A≤0.40 mm ；聯(lián)軸節(jié)法蘭的曲折 B≤0.40 mm 。

③ 貨油泵聯(lián)軸節(jié)法蘭端面至中間軸下端法蘭端面的距離，允許偏差 E ≤±2 mm。

④ 中間軸承座氣密座板（筒體）的安裝要求： 座板法蘭面的水平度≤3.5/1 000；座板中心線與軸系中心線的徑向偏差≤2 mm。

⑤ 氣密不銹鋼波紋管的安裝要求（見圖4）： 不銹鋼波紋管的長度在垂直方向上的伸長或縮短≤ ± 10 mm ；波紋管的角變形 ≤ 5 ? ；波紋管的垂線變形≤± 8 mm。

（3）機(jī)座鋼墊片的安裝要求

① 焊接墊片的外傾斜度為 1：50，墊片最薄端的厚度≥12 mm；調(diào)整墊片的厚度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際量取，但其最薄端的厚度應(yīng)≥15 mm。

② 調(diào)整墊片與焊接墊片、泵組基座面之間的接觸比和著色要求：接觸比≥60% ；接觸面的著色要均勻，每 25 mm x 25 mm 面積內(nèi)色油點(diǎn)數(shù)量≥3 個(gè)點(diǎn)。

③ 調(diào)整墊片與焊接墊片、泵組機(jī)座底面之間的接觸間隙要求：用 0.05 mm 塞尺檢查，插入深度≤10 mm。

（4）螺栓的安裝要求

① 緊固螺栓在上緊時(shí)，應(yīng)按對角順序和逐步增大預(yù)緊力的原則對螺栓分2次或多次預(yù)緊，不允許一次性就將螺栓緊固。

② 在安裝螺栓的過程中，應(yīng)留意設(shè)備對中情況的變化，并作相應(yīng)的調(diào)整。

③ 螺栓緊固后，緊固螺栓伸出螺母的長度約為 2～3 個(gè)螺距。

（5）泵組進(jìn)、出口接管的安裝要求

① 設(shè)備的接管法蘭應(yīng)與泵的進(jìn)、出口正確配接，不得在出現(xiàn)圖 5所示例的情況下接管，避免因管子的安裝變形引起設(shè)備的安裝變形，變形量控制要求如下：兩法蘭中心線曲折A≤0.20 mm；兩法蘭中心線偏B≤0.50 mm；兩法蘭面不接觸C≤0.20 mm。

② 管子在連接時(shí)應(yīng)按對角順序和逐步增大預(yù)緊力的原則對螺栓進(jìn)行預(yù)緊。

③ 在管子現(xiàn)校管與泵的進(jìn)、出口連接的過程中，應(yīng)留意設(shè)備軸系對中情況的變化，并作相應(yīng)的調(diào)整。

綜上所述，為確保滿足貨油泵安裝的各項(xiàng)技術(shù)要求，該船征得制造商及船東船檢的同意，采用制作工裝假軸、以假軸代替真軸的方式進(jìn)行軸系對中。

3 影響貨油泵安裝的因素

貨油泵作為貨油系統(tǒng)的重要組成部分，影響其安裝的因素有很多，如管子、基座、墊片、船體分段、基座反面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)等，如圖6所示。

3.1 船體分段精度

貨油泵跨機(jī)艙、泵艙安裝，機(jī)艙與泵艙由上下分段搭載而成。由于分段體積大，兩個(gè)分段搭載時(shí)受分段制作精度影響，分段的合攏縫不一定能夠整齊對接，往往出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，一般情況下都是通過修正船體分段余量、火工校正方法來處理完成分段對接后，機(jī)艙、泵艙對接分段的精度會出現(xiàn)誤差，大多出現(xiàn)機(jī)泵艙層高降低的情況，層高降低就意味著貨油泵等設(shè)備基座的高度帶來調(diào)整。

另一方面，分段合攏縫進(jìn)行了對接修正，提前在船體分段的相應(yīng)區(qū)域上安裝的貨油泵設(shè)備基座的反面加強(qiáng)結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)這種偏差后可能造成貨油泵設(shè)備基座反面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)移位，進(jìn)而造成返工。

3.2 基座的定位

該船的貨油泵設(shè)備基座反面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)形式，在設(shè)計(jì)上出于貨油泵軸系對中考慮，采用了一一對正加強(qiáng)的形式。基座定位的精確如否，特別是貨油泵，很大程度上是取決于基座反面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)裝配的準(zhǔn)確性。對泵艙貨油泵基座而言，由于其是最先定位的，一般會遷就基座反面結(jié)構(gòu)加強(qiáng)導(dǎo)致了貨油泵輸出軸軸心偏離理論設(shè)計(jì)坐標(biāo)，進(jìn)而導(dǎo)致波紋管貫通件偏離理論坐標(biāo)，機(jī)艙透平機(jī)基座偏離船體反面加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，造成透平機(jī)基座、透平機(jī)整體調(diào)整。

3.3 墊片的設(shè)置

該船貨油泵、氣汽分離筒、透平機(jī)的底座均設(shè)置了固定墊片和調(diào)整墊片。按照要求，固定墊片最薄處不能低于12 mm，調(diào)整墊片最薄處不能低于15 mm。由于在設(shè)備吊裝上分段前，貨油泵各設(shè)備底座的固定墊片在車間就焊接在基座上了，導(dǎo)致了調(diào)整墊片需人為進(jìn)行合理控制，以便于驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)長度滿足安裝要求。

3.4 貨油管的安裝

由于該船采用自下往上的安裝方式，在安裝好貨油泵、氣汽分離筒后就必須進(jìn)行與其相連接的貨油管的安裝。貨油管管徑大，校裝時(shí)受力的作用及焊接變形，在船上回裝時(shí)會對貨油泵、氣汽分離筒產(chǎn)生一個(gè)首尾方向的拉力或推力，帶動貨油泵引起貨油泵軸心在水平方向上的偏差，進(jìn)而導(dǎo)致軸系偏移，必須對貨油泵調(diào)整，以確保貨油泵的安裝滿足要求。

4 貨油泵成功安裝的解決方法

上面介紹了影響貨油泵安裝的幾個(gè)關(guān)鍵因素，在實(shí)施過程中必須對這些因素加以解決，才能達(dá)到預(yù)期的效果。為此，筆者和同事經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，借鑒類似船型的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出幾個(gè)具有可操作性的解決辦法。

4.1 工裝設(shè)計(jì)

在施工前期，設(shè)計(jì)了對中假軸工裝、波紋管貫通件開孔工裝，將之做成標(biāo)準(zhǔn)的施工部件，如圖7所示。

對中假軸工裝，即圖7中對中工裝軸嚴(yán)格按照日本SHINKO圖紙資料設(shè)計(jì)，貨油泵驅(qū)動軸法蘭與假軸法蘭緊配，貼合面精度控制在0.06 mm～0.08 mm之間；波紋管貫通件開孔工裝，即圖7中劃線工裝軸，劃線工裝軸法蘭與對中工裝軸法蘭也是緊配，貼合面精度同樣控制在0.06 mm～0.08 mm之間，并量取合適高度，一般以高出透平平臺100 mm為宜。劃線工裝軸上端設(shè)置劃線工具，以波紋管貫通件直徑Φ580 mm作為基準(zhǔn)圓，以稍大于基準(zhǔn)圓（一般比基準(zhǔn)圓大2～3 mm）作為開孔圓劃線，再行現(xiàn)場開孔。這樣，在貨油泵安裝好后由下往上安裝，可以確保軸系軸心基本在一條直線上，相比于施工人員根據(jù)生產(chǎn)圖紙的理論坐標(biāo)定位開孔要精準(zhǔn)的多。

4.2 流程梳理

在整個(gè)施工過程中，要嚴(yán)格按照工藝流程及步驟執(zhí)行，減少施工過程中的錯誤。

4.3 層高的檢測

船體分段層高的影響，對貨油泵的安裝是最直接、最主要的。層高的變化直接影響到貨油泵設(shè)備基座與底座墊片的調(diào)整。一般來說，在機(jī)艙透平平臺往上吊裝搭載時(shí)，就必須開始關(guān)注層高的變化了，分段搭載上去基本對接時(shí)就要進(jìn)行一次記錄層高的原始搭載數(shù)據(jù)；在分段對接完成、合攏縫修正完用卡碼固定時(shí)，需進(jìn)行第二次層高數(shù)據(jù)測量；待分段合攏縫完成焊接后，進(jìn)行最終層高數(shù)據(jù)測量。通過三次層高數(shù)據(jù)的比較，可以很清晰的知道分段的預(yù)留量、修正量范圍是多少。通過這樣的一組數(shù)據(jù)積累，在系列船后續(xù)船施工時(shí)就可以在泵艙貨油泵基座吊裝上分段前對其進(jìn)行高度修正。該系列油船的后續(xù)船就是參照了1#船的經(jīng)驗(yàn)，提前將基座降低了10～15 mm，很好的保證了基座的快速定位與安裝，大大減少了基座的現(xiàn)場修割工作以及后續(xù)的返工。

4.4 機(jī)座墊片的設(shè)置

機(jī)座墊片（固定墊片和調(diào)整墊片）最主要的是其厚度要滿足技術(shù)要求，建議固定墊片厚度為16 mm，調(diào)整墊片的初始厚度為25 mm，保證調(diào)整墊片有上下10 mm的調(diào)整量，避免調(diào)整墊片過薄或過厚的情況，從而導(dǎo)致基座高度調(diào)整及墊片、螺栓更換。

4.5 貨油管墊片的補(bǔ)償

貨油管對貨油泵、氣汽分離筒有力的作用，在貨油管進(jìn)行校裝時(shí)，設(shè)置貨油管墊片的基準(zhǔn)厚度，比如5 mm，并以此作為受力補(bǔ)償。提前制作特制的特氟龍墊片，在貨油管回裝時(shí)補(bǔ)償其對貨油泵、氣汽分離筒產(chǎn)生的力的作用，具體的做法是：貨油（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）

管固定在管路端，接氣汽分離筒端保持自由狀態(tài)，精確測量出氣汽分離筒與貨油管端法蘭之間的間隙，根據(jù)測量數(shù)據(jù)加工特氟龍墊片，然后再回裝管路。這樣就保證了貨油泵及氣汽分離筒的安裝不受外力影響，減小了軸系誤差，并在一定程度上避免了貨油管重新校裝的嚴(yán)重后果。

5 結(jié)束語

本文介紹了115 000 DWT油船貨油泵的安裝情況及基本解決辦法，在實(shí)際施工中取得了良好的效果。當(dāng)然，在今后實(shí)際施工中仍需進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)控，切實(shí)掌控貨油泵安裝的每一個(gè)環(huán)節(jié)，在探討與摸索中不斷完善優(yōu)化貨油泵的安裝。

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