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摘要：本文主要从机电的角度出发，阐述10 000 kW 多功能守护船尾部线型改造涉及到轮机部份的改装工艺及难点解决等问题。
关键词：10 000 kW多功能守护船；船舶改造；线型优化
中图分类号：U664.21文献标识码：A
10 000 kW Anchor Handling Tug Supply Vessel(AHTS)
Conversion And Optimization
LI Sixin
( Boluomiao Shipyard of CIC,Guangzhou 510730 )
Abstract: This paper introduces 10 000 kW AHTS stern linear conversion optimization involves the engine of the conversion technique, the difficulties to settlement.
Key words: 10 000 kW AHTS;Ship conversion;stern linear conversion optimization
1前言
本船为一艘为海上石油和天燃气勘探、开采工程、建筑设施等提供多种服务的近海供应拖船和守护船，航行于无限航区/近海航区。本船为全焊接式钢质船体，横骨架式，具有一层连续主甲板，机舱区域为双底双壳。本船采用双机、双可调螺距螺旋桨、双固定导管、双流线型悬挂式襟翼舵，前倾式船首，巡洋舰式船尾，在船首、尾设有管状式侧推装置。满足中国船级社（CCS）和船东公司对远洋拖船、一级消防船、近海供应船、抛起锚船和守护船的有关要求。
2改造工程概况
该船航行中发现，在主机负荷75%以上时船体振动严重，只能降低负荷使用。应船东要求，并经上海船舶设计院设计修改船尾至FR28主甲板以下长度约24 m尾部线型，以改善螺旋桨推进性能。修改后船舶排水量相应减少，该区域内部分舱不变，舱容减小，除总体性能、船体上建以及尾部结构需重新计算外，轮机专业需对改装区域内涉及的轴系及管路等进行拆卸和重新安装，电气专业作相应配合，如图1中阴影线部分所示。
3轴系改造对中工艺
3.1测量改造前轴系状态
（1）主机和齿轮箱对中状态测量。拆除主机与齿轮箱之间的联轴节，测量并记录主机与减速齿轮箱联轴节的偏移和曲折；
（2）中间轴Ⅰ和齿轮箱对中状态调节。在中间轴Ⅰ前端约500 mm部位加装临时支撑（见图2），调节中间轴Ⅰ两端都完全脱开时与减速齿轮箱的偏移δ≤0.10 mm，曲折φ≤0.15 mm/m。然后把中间轴Ⅰ与减速齿轮箱联轴节的螺栓联接两根，固定好中间轴Ⅰ；
图 2中间轴Ⅰ加装临时支撑
（3）测量并记录前尾轴承端面到中间轴Ⅱ法兰的距离，以及两法兰之间的曲折与偏移。
3.2改造区域轴系的拆除
（1）拆除可调螺距螺旋桨、尾轴、尾轴承、中间轴Ⅱ、中间轴承座Ⅱ等轴系设备及附件。拆除的轴系设备及附件等基本都要装回，要做好记号和保护工作，防止因长时间放置弄掉记号和损坏部件等；
（2）去除前、后尾轴承定位套的环氧树脂。尾轴承定位套由于被环氧树脂浇注固定在前、后尾轴承座孔内，所以不能用外力拉出。本次采用电热加热工具和定位套拉出工具。
3.3 改造过程中对前、后尾轴承座及导流罩中线的监控
（1）由于前、后尾轴承座及尾轴管整体和导流罩在浮船坞内进行现场固定，所以在船体改造的割换板过程中要每隔1~2天测量前、后尾轴承座和导流罩的中线偏差，以便有针对性调整割换板顺序，减小或校正前、后尾轴承座和导流罩的中线变化（尾轴管结构如图3）；
（2）拉线测量前、后尾轴承座及导流罩中线。以中间轴Ⅰ轴线为测量基准，根据中间轴Ⅰ输出法兰精确加工拉中线的专用法兰。
把专用法兰安装在中间轴Ⅰ输出法兰上，在导流罩后设置可调拉线架（如图4），用φ0.7 mm钢丝，挂重40 kg拉一条定位线；
图 4拉线架示意图
（3）前轴承座纵向固定钢板和前轴承座后面尾轴管与船壳板连接先不要焊接（见图5），其他船体结构按改造设计图纸焊接安装完毕并焊接矫正等结束后，去除各改造时加的支撑，现场确定适当的位置焊接人字架调整平台和前、后尾轴承座螺栓调整工具；在船体适当结构的位置现场安装4个起重用吊码，用于挂调整导流罩时的起重葫芦。
（4）将前轴承座后面尾轴管与船壳板连接焊接好，焊缝等经三级检验合格后，尾轴承孔用盲板法兰封好后，船舶下水出坞释放改造应力，待1~2天后，第二次进坞。
图5前轴承座纵向固定钢板和某后尾轴管与船壳板图
3.4前、后尾轴承座及导流罩假轴定中及前、后尾轴承定位套的环氧树脂定位
（1）按前、后尾轴承外径尺寸和中间轴Ⅱ的输出法兰做一个假尾轴，形式如图6，并做好前、后尾轴承座螺栓调整工具；
图6 假尾轴图
（2）调节中间轴Ⅰ的临时支撑，使中间轴Ⅰ与减速齿轮箱的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m，然后把中间轴Ⅰ与减速齿轮箱连接螺栓连上两根，固定好中间轴Ⅰ；
（3）吊装中间轴Ⅱ就位，在中间轴Ⅱ两端距法兰约500 mm处用临时支撑顶起，调节临时支撑，使中间轴Ⅰ与中间轴Ⅱ的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m；
（4）把前、后尾轴承定位套送入尾轴承座，旋入尾轴承定位调整螺钉调整套，保持尾轴承法兰端面与轴承座端面平均距离约20 mm，然后把假轴装入。调整前、后尾轴承定位套的调整螺钉，使假轴与中间轴Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m；
（5）调整导流罩的位置，使导流罩中心与中间轴Ⅰ轴线偏差≤5.0 mm，到后尾轴承端面的距离与改造前一致，然后焊接固定好导流罩；
（6）将浇注区域的尾轴承座孔以及定位螺栓孔、浇注、透气孔以及尾轴承定位套等都清洁干净，并用丙酮清洗；
（7）按环氧树脂供应方出具的环氧浇注施工工艺，由其服务工程师做好清洁及环氧浇注腔的封堵工作后，按工艺浇注环氧树脂，固定前、后尾轴承定位套；
（8）待环氧树脂凝固后，检查不能有严重缺陷，不能有未硬化、粘手或搅拌不均的分层现象等，拧紧定位套端面法兰螺栓并在紧固螺头和螺母处涂二层环氧垫片防漏、防松；
（9）拆除假轴，将前、后尾轴承座端面用盲板法兰堵死，对整个尾轴管腔进行0.2 MPa水密实验，5 min不渗漏；
（10）安装尾轴承及尾轴，检查前、后尾轴与中间轴Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m。
4航行试验效果
经过全体员工的不懈努力，该轮改造工程顺利完成，倾斜试验及静水摇摆试验均达到设计要求。该船经重新试航，测速试验、回转试验、应急停车试验均达到设计要求,主机转速自最低稳定转速逐渐升止最高转速，观察共振区大致转速范围，满足CB-Z310─78“海船船体振动衡准”的要求,剧烈振动问题得到彻底解决，主机负荷可达95%，航速达到15.4 kn（新船出厂试航记录最大螺距时为15.12 kn），而且最关键的是解决了船舶大负荷振动问题和倒车速度问题，大大提升了该船经济性， 船公司对这次修理改造的效果非常满意。
参考文献
[1]中国船级社.钢质海船入级规范[M].人民交通出版社，2012.
作者简介：李思新（1963-），男，工程师。主要从事船舶技术维修及设计工作。
收稿日期：2014-02-13 更正启事 本刊2014年第1期（总第134期）“设计与研究”栏目刊发的谷圣厅、耿林海《320 000 DWT VLCC集油管区系泊设备布置的优化》一文中： 1、英文内容摘要内第一行“320K”更正为“320 000”； 2、英文内容摘要内尾行“32 000 DWT VLCC”更正为“320 000 DWT VLCC”。
关键词：10 000 kW多功能守护船；船舶改造；线型优化
中图分类号：U664.21文献标识码：A
10 000 kW Anchor Handling Tug Supply Vessel(AHTS)
Conversion And Optimization
LI Sixin
( Boluomiao Shipyard of CIC,Guangzhou 510730 )
Abstract: This paper introduces 10 000 kW AHTS stern linear conversion optimization involves the engine of the conversion technique, the difficulties to settlement.
Key words: 10 000 kW AHTS;Ship conversion;stern linear conversion optimization
1前言
本船为一艘为海上石油和天燃气勘探、开采工程、建筑设施等提供多种服务的近海供应拖船和守护船，航行于无限航区/近海航区。本船为全焊接式钢质船体，横骨架式，具有一层连续主甲板，机舱区域为双底双壳。本船采用双机、双可调螺距螺旋桨、双固定导管、双流线型悬挂式襟翼舵，前倾式船首，巡洋舰式船尾，在船首、尾设有管状式侧推装置。满足中国船级社（CCS）和船东公司对远洋拖船、一级消防船、近海供应船、抛起锚船和守护船的有关要求。
2改造工程概况
该船航行中发现，在主机负荷75%以上时船体振动严重，只能降低负荷使用。应船东要求，并经上海船舶设计院设计修改船尾至FR28主甲板以下长度约24 m尾部线型，以改善螺旋桨推进性能。修改后船舶排水量相应减少，该区域内部分舱不变，舱容减小，除总体性能、船体上建以及尾部结构需重新计算外，轮机专业需对改装区域内涉及的轴系及管路等进行拆卸和重新安装，电气专业作相应配合，如图1中阴影线部分所示。
3轴系改造对中工艺
3.1测量改造前轴系状态
（1）主机和齿轮箱对中状态测量。拆除主机与齿轮箱之间的联轴节，测量并记录主机与减速齿轮箱联轴节的偏移和曲折；
（2）中间轴Ⅰ和齿轮箱对中状态调节。在中间轴Ⅰ前端约500 mm部位加装临时支撑（见图2），调节中间轴Ⅰ两端都完全脱开时与减速齿轮箱的偏移δ≤0.10 mm，曲折φ≤0.15 mm/m。然后把中间轴Ⅰ与减速齿轮箱联轴节的螺栓联接两根，固定好中间轴Ⅰ；
图 2中间轴Ⅰ加装临时支撑
（3）测量并记录前尾轴承端面到中间轴Ⅱ法兰的距离，以及两法兰之间的曲折与偏移。
3.2改造区域轴系的拆除
（1）拆除可调螺距螺旋桨、尾轴、尾轴承、中间轴Ⅱ、中间轴承座Ⅱ等轴系设备及附件。拆除的轴系设备及附件等基本都要装回，要做好记号和保护工作，防止因长时间放置弄掉记号和损坏部件等；
（2）去除前、后尾轴承定位套的环氧树脂。尾轴承定位套由于被环氧树脂浇注固定在前、后尾轴承座孔内，所以不能用外力拉出。本次采用电热加热工具和定位套拉出工具。
3.3 改造过程中对前、后尾轴承座及导流罩中线的监控
（1）由于前、后尾轴承座及尾轴管整体和导流罩在浮船坞内进行现场固定，所以在船体改造的割换板过程中要每隔1~2天测量前、后尾轴承座和导流罩的中线偏差，以便有针对性调整割换板顺序，减小或校正前、后尾轴承座和导流罩的中线变化（尾轴管结构如图3）；
（2）拉线测量前、后尾轴承座及导流罩中线。以中间轴Ⅰ轴线为测量基准，根据中间轴Ⅰ输出法兰精确加工拉中线的专用法兰。
把专用法兰安装在中间轴Ⅰ输出法兰上，在导流罩后设置可调拉线架（如图4），用φ0.7 mm钢丝，挂重40 kg拉一条定位线；
图 4拉线架示意图
（3）前轴承座纵向固定钢板和前轴承座后面尾轴管与船壳板连接先不要焊接（见图5），其他船体结构按改造设计图纸焊接安装完毕并焊接矫正等结束后，去除各改造时加的支撑，现场确定适当的位置焊接人字架调整平台和前、后尾轴承座螺栓调整工具；在船体适当结构的位置现场安装4个起重用吊码，用于挂调整导流罩时的起重葫芦。
（4）将前轴承座后面尾轴管与船壳板连接焊接好，焊缝等经三级检验合格后，尾轴承孔用盲板法兰封好后，船舶下水出坞释放改造应力，待1~2天后，第二次进坞。
图5前轴承座纵向固定钢板和某后尾轴管与船壳板图
3.4前、后尾轴承座及导流罩假轴定中及前、后尾轴承定位套的环氧树脂定位
（1）按前、后尾轴承外径尺寸和中间轴Ⅱ的输出法兰做一个假尾轴，形式如图6，并做好前、后尾轴承座螺栓调整工具；
图6 假尾轴图
（2）调节中间轴Ⅰ的临时支撑，使中间轴Ⅰ与减速齿轮箱的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m，然后把中间轴Ⅰ与减速齿轮箱连接螺栓连上两根，固定好中间轴Ⅰ；
（3）吊装中间轴Ⅱ就位，在中间轴Ⅱ两端距法兰约500 mm处用临时支撑顶起，调节临时支撑，使中间轴Ⅰ与中间轴Ⅱ的偏移δ≤0.15 mm，曲折φ≤0.20 mm/m；
（4）把前、后尾轴承定位套送入尾轴承座，旋入尾轴承定位调整螺钉调整套，保持尾轴承法兰端面与轴承座端面平均距离约20 mm，然后把假轴装入。调整前、后尾轴承定位套的调整螺钉，使假轴与中间轴Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m；
（5）调整导流罩的位置，使导流罩中心与中间轴Ⅰ轴线偏差≤5.0 mm，到后尾轴承端面的距离与改造前一致，然后焊接固定好导流罩；
（6）将浇注区域的尾轴承座孔以及定位螺栓孔、浇注、透气孔以及尾轴承定位套等都清洁干净，并用丙酮清洗；
（7）按环氧树脂供应方出具的环氧浇注施工工艺，由其服务工程师做好清洁及环氧浇注腔的封堵工作后，按工艺浇注环氧树脂，固定前、后尾轴承定位套；
（8）待环氧树脂凝固后，检查不能有严重缺陷，不能有未硬化、粘手或搅拌不均的分层现象等，拧紧定位套端面法兰螺栓并在紧固螺头和螺母处涂二层环氧垫片防漏、防松；
（9）拆除假轴，将前、后尾轴承座端面用盲板法兰堵死，对整个尾轴管腔进行0.2 MPa水密实验，5 min不渗漏；
（10）安装尾轴承及尾轴，检查前、后尾轴与中间轴Ⅱ偏移δ≤0.20 mm，曲折φ≤0.25 mm/m。
4航行试验效果
经过全体员工的不懈努力，该轮改造工程顺利完成，倾斜试验及静水摇摆试验均达到设计要求。该船经重新试航，测速试验、回转试验、应急停车试验均达到设计要求,主机转速自最低稳定转速逐渐升止最高转速，观察共振区大致转速范围，满足CB-Z310─78“海船船体振动衡准”的要求,剧烈振动问题得到彻底解决，主机负荷可达95%，航速达到15.4 kn（新船出厂试航记录最大螺距时为15.12 kn），而且最关键的是解决了船舶大负荷振动问题和倒车速度问题，大大提升了该船经济性， 船公司对这次修理改造的效果非常满意。
参考文献
[1]中国船级社.钢质海船入级规范[M].人民交通出版社，2012.
作者简介：李思新（1963-），男，工程师。主要从事船舶技术维修及设计工作。
收稿日期：2014-02-13 更正启事 本刊2014年第1期（总第134期）“设计与研究”栏目刊发的谷圣厅、耿林海《320 000 DWT VLCC集油管区系泊设备布置的优化》一文中： 1、英文内容摘要内第一行“320K”更正为“320 000”； 2、英文内容摘要内尾行“32 000 DWT VLCC”更正为“320 000 DWT VLCC”。