一种带有MARKIII型燃料舱的LNG船建造方法与流程

一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法
技术领域
1.本发明属于海上lng设计、建造及运输领域，具体涉及一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法。


背景技术：

2.对于250米以上的超大型油船、超大型箱船等超大型船舶，目前主要采用两大段总装建造，即将船舶划分成艏、艉两个半段，在不同的地点分别建造，最终在大型船坞内完成艏艉半段的合拢。由于超大型船舶尺度限制，只能在大型船坞内建造。lng燃料作为节能环保能源，可以降低船舶碳排放、硫排放和氮排放，能够满足各种国际规范的要求，lng动力船舶正在占据越来越多的市场份额。大型船舶的能耗较高，需要配置大舱容的lng燃料舱，通常采用markiii型薄膜舱作为燃料舱。
3.对于采用markiii型薄膜舱作为燃料舱的lng动力船舶，由于薄膜舱必须依托船体结构进行黏贴绝缘层和焊接，需要在支撑lng燃料舱的船体结构完成后再进行施工，且薄膜舱围护系统的施工工期较长。采用目前2大段总装建造方案，薄膜舱需要在整船合拢后开始施工并需要从船舶合拢后开始一直到系泊阶段，增加的施工工期需要占用大型船坞或系泊码头。
4.造船厂的大型船坞或系泊码头生产资源有限，长期占用大型船坞或系泊码头将导致生产资源的利用率降低，导致造船厂的产量降低，增加了建造成本。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其所采用的技术方案是：
6.一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，将lng船划分为船艏段、船舯段和船艉段，mark iii型燃料舱位于船舯段内，以mark iii型燃料舱的完整性为标准，先划分船舯段，再以机舱完整性为准，划分船艏段和船艉段，在一个或一个以上的小型船坞内分别对船艏段、船舯段、船艉段进行建造，船舯段先进行建造。
7.船舯段建造完成后，通过漂浮的方式离开小型船坞，并用拖轮拖拽到大型船坞内，船艏段、船艉段建造完成后，通过漂浮或下水的方式离开小型船坞或船台，并用拖轮拖拽到大型船坞内，在大型船坞内按照船艏段、船舯段、船艉段的顺序稳定地坐落在大型船坞的坞墩上，并排干大型船坞内的海水，通过焊接的方式将船艏段、船舯段、船艉段合拢成为完整的船体。
8.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，在小型船坞内，将markiii型燃料舱固定在建造好的船舯段内，其步骤为：
9.s1:利用高精度激光划线仪，对markiii型燃料舱的各个面进行测量，计算各个面中心线的偏差值，拟合出最佳的基准环线。s2:markiii型燃料舱带有基座，基座位置为各个网格线的交叉点，根据交叉点划定安装螺柱的位置。
10.s3：根据基准换线，将markiii型薄膜燃料舱放置在船舯段内，markiii型薄膜燃料舱与船舯段相邻的船体结构上涂布环氧树脂，环氧树脂上安装固定有绝缘模块。
11.s4：markiii型薄膜舱由内向外依次是不锈钢膜、主屏壁、次屏壁，次屏蔽由两层玻璃布和一层金属铝箔组成，次屏壁通过胶水粘接至绝缘模块上。
12.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，合拢完成后，对markiii型燃料舱的主屏壁进行密性试验，试验合格后，将泵塔吊至markiii型燃料舱进行安装。
13.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，步骤s2中环氧树脂的涂布间隙应满足厂家的技术要求。
14.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，步骤s3中绝缘模型通过螺栓固定到船体结构上。
15.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，步骤s4中需要控制舱内的温度在20～30摄氏度之间，湿度在70％以内，且舱内应保持无尘状态。
16.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，船艏段、船舯段、船艉段漂浮时需保证船舯段是平浮状态。
17.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，整船合拢后，检查已经施工完成的markiii型次屏蔽是否完整，若有损伤应进行修补或矫正。
18.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，在不锈钢膜外表面施画网格线，网格线与不锈钢膜的波纹一一对应。
19.上述一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，更进一步地，网格线的二面角划线时，轴线误差不大于
±
2mm，平面划线时轴线误差不大于
±
1mm。
20.本发明将采用三大段总装建造方法建造大型lng动力船，即将lng动力船划分为艏、舯、艉三个总段，其中markiii型薄膜燃料舱总段应包含在船舯总段内。由于markiii薄膜舱的建造时间较长，包含markiii薄膜舱的船舯总段首先开始建造，船艏和船艉总段随后开始建造。船舯总段完成总组立后开始markiii型薄膜舱绝缘层敷设施工工作，整个绝缘层敷设施工工作应在船舯总段建造过程完成。当艏、舯、艉三个总段全部完成建造后，在大型船坞内进行合拢并继续建造，完成船坞内施工内容后继续进行系泊阶段施工，直至船舶完成建造。
21.船厂中可以建造大型船舶的大型总段的小型船坞、船台等施工场地较多，而可以建造超大型船舶的大型船坞及系泊码头生产资源比较有限。针对采用markiii型薄膜燃料舱施工周期长导致占用大型船坞和系泊码头的问题，本发明将包含markiii型薄膜燃料舱的部分单独划分成一个船舯总段，将markiii型薄膜舱的施工工序前移，减少对大型船坞及系泊码头生产资源的占用，提高了生产效率，节省了成本。
22.markiii型薄膜舱需要依托船体结构进行建造且建造周期长，本发明通过将markiii型薄膜舱部分单独划分成一个总段，优先开始建造并完成组立，具备了markiii型薄膜舱的施工条件，在总段建造阶段完成markiii型薄膜舱的绝缘层施工工作；然后进行艏段、舯段和艉段合拢后继续markiii薄膜舱的不锈钢焊接等其他施工工作，将markiii型薄膜舱的施工前移，减小了对大型船坞和系泊码头生产资源的占用，提高了生产效率，提升了船厂的产量，降低了单船的建造成本。
具体实施方式
23.根据超大型lng动力船的燃料舱的位置划分船体分段，分段划分优先考虑包含markiii型燃料舱的完整性，其次考虑机舱完整性，将超大型lng动力船划分为艏段、舯段和艉段。
24.船舯大段应包含lng燃料舱并优先开始建造，船艏和船艉总段稍晚开始建造。
25.将艏段、舯段和艉段进一步细分，根据船体结构划分成若干分段，为充分利用分段流水线资源，分段尽可能制作成20米左右的分段。
26.根据设计图纸，按照先船舯大段，后艏段和艉段的顺序，在分段车间完成所有分段的建造。
27.为充分利用小型船坞的吊车，将建造完成分段组立成不大于吊车90％额定负荷的总段。
28.选取船舯总段的底部总段作为基础，在小型船坞将船舯大段地各个总段合拢，建造船舯大段的船体结构，建造完成后检验markiii型燃料舱的相邻船体结构的表面平整度检查，并对不满足厂家施工标准的部分进行平整度矫正。
29.利用高精度的激光划线仪，对markiii型燃料舱的各个面进行测量，计算各个面中心线的偏差值，拟合出最佳的基准环线，为燃料舱的高精度安装奠定良好的基础。
30.markiii型燃料舱的基座位置为各个网格线的交叉点，根据交叉点划定安装螺柱的位置。
31.根据markiii型燃料舱的内部形状搭建安装平台和脚手架，为下一步施工做好准备。
32.利用安装平台和脚手架，首先在markiii型薄膜燃料舱的相邻船体结构上涂布环氧树脂，环氧树脂的涂布间隙应满足厂家的技术要求。
33.然后，在环氧树脂上安装绝缘模块，通过螺栓将绝缘模型安装到船体结构上，并保持结构稳定。
34.markiii型薄膜舱的次屏蔽是由2层玻璃布和1层金属铝箔组成的复合材料，通过胶水粘连至绝缘模块上，为提高粘连的效果，需要控制舱内的温度在20～30摄氏度之间，湿度在70％以内，且舱内应保持无尘状态。
35.次屏蔽施工结束即船舯大段在小型船坞内的施工结束。
36.在其他的小型船坞或船台上总组完成艏部大段和尾部大段建造，由于艏部大段和尾部大段施工开始较晚，其合拢完成时间与船舯大段完成次屏蔽的施工时间相当。
37.艏部大段、船舯大段和艉部大段建造完成后，船舯大段通过漂浮的方式离开小型船坞，并用拖轮拖拽到大型船坞内。船舯大段漂浮时注意要严格控制船舯大段地浮态，保证是平浮状态，避免船体变形影响应完成markiii型燃料舱次屏蔽的施工精度。
38.艏部大段和艉部大段在小型船坞或船台上建造完成后通过漂浮或下水的方式从生产场地转移到海上并调整为平浮状态，通过拖轮拖拽到大型船坞内。
39.在艏部大段、船舯大段和艉部大段建造过程中严格控制精度和余量，在同一个大型船坞内将3个大段按照艏舯艉的顺序排列，并排干大型船坞内的海水，使船舶稳定地坐落在大型船坞的坞墩上，通过焊接的方式将3个大段合拢成为完整的船体。
40.整船合拢后，检查已经施工完成的markiii型次屏蔽等施工完整性是否受到了损
伤，若有损伤应进行修补或矫正。
41.进行次屏蔽层的密性实验，包括真空箱试验、声音试验和次层密性试验。真空箱试验用于检验粘连的效果。声音试验和次层密性试验用于检验燃料舱是否存在漏点。
42.在正式安装薄膜主屏壁之前，需要对不锈钢薄膜进行划线工作，其目的在于确认每个面薄膜的波纹可以一一对应，划线精度要求高，二面角划线时轴线误差≤
±
2mm，平面划线时轴线误差≤
±
1mm。
43.主屏壁的焊接过程应严格控制精度，以保证不锈钢波纹一一对应，所有焊缝在焊接结束后均应抛光处理，将有害残留物去除。
44.进行主屏蔽层的密性试验，包括氨气试验和主层压力试验，用于检验主屏壁是否存在漏点。
45.吊装markiii型薄膜舱的泵塔，泵塔安装结束后拆除脚手架，清洁燃料舱并完成封舱，markiii型燃料舱的施工结束。
46.向大型船坞内放入海水并根据需要打入压载水，使船舶以平浮状态漂浮起来，通过拖轮移动到码头进行系泊施工。
47.在系泊状态下继续施工，完成lng燃料加注、设备调试、试航等流程，完成大型lng动力船建造。
48.若该markiii型燃料舱足够小，则可以尽可能减小舯段的区域，以该超大型分段为基础建造艏半段或艉半段，采用传统的两大段总装建造的方法进行建造。该方案要求燃料舱超大型分段足够小，在龙门吊的工作范围内，并且尽可能早的完成该超大型分段的设计。

技术特征：
1.一种带有markiii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：将lng船划分为船艏段、船舯段和船艉段，mark iii型燃料舱位于船舯段内，以markiii型燃料舱的完整性为标准，先划分船舯段，再以机舱完整性为准，划分船艏段和船艉段，在一个或一个以上的小型船坞内分别对船艏段、船舯段、船艉段进行建造，船舯段先进行建造；船舯段建造完成后，通过漂浮的方式离开小型船坞，并用拖轮拖拽到大型船坞内，船艏段、船艉段建造完成后，通过漂浮或下水的方式离开小型船坞，并用拖轮拖拽到大型船坞内，在大型船坞内按照船艏段、船舯段、船艉段的顺序稳定地坐落在大型船坞的坞墩上，并排干大型船坞内的海水，通过焊接的方式将船艏段、船舯段、船艉段合拢成为完整的船体。2.根据权利要求1所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：在小型船坞内，将mark iii型燃料舱固定在建造好的船舯段内，其步骤为：s1:利用高精度激光划线仪，对markiii型燃料舱的各个面进行测量，计算各个面中心线的偏差值，拟合出最佳的基准环线；s2:markiii型燃料舱带有基座，基座位置为各个网格线的交叉点，根据交叉点划定安装螺柱的位置；s3：根据基准换线，将mark iii型薄膜燃料舱放置在船舯段内，mark iii型薄膜燃料舱与船舯段相邻的船体结构上涂布环氧树脂，环氧树脂上安装固定有绝缘模块；s4：markiii型薄膜舱由内向外依次是不锈钢膜、主屏壁、次屏壁，次屏蔽由两层玻璃布和一层金属铝箔组成，次屏壁通过胶水粘接至绝缘模块上。3.根据权利要求1所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：合拢完成后，对markiii型燃料舱的主屏壁进行密性试验，试验合格后，将泵塔吊至markiii型燃料舱进行安装。4.根据权利要求2所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：步骤s2中环氧树脂的涂布间隙应满足厂家的技术要求。5.根据权利要求2所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：步骤s3中绝缘模型通过螺栓固定到船体结构上。6.根据权利要求2所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：步骤s4中需要控制舱内的温度在20～30摄氏度之间，湿度在70％以内，且舱内应保持无尘状态。7.根据权利要求1所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：船艏段、船舯段、船艉段漂浮时需保证船舯段是平浮状态。8.根据权利要求1所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：整船合拢后，检查已经施工完成的markiii型次屏蔽是否完整，若有损伤应进行修补或矫正。9.根据权利要求2所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：在不锈钢膜外表面施画网格线，网格线与不锈钢膜的波纹一一对应。10.根据权利要求9所述的一种带有mark iii型燃料舱的lng船建造方法，其特征在于：网格线的二面角划线时，轴线误差不大于
±
2mm，平面划线时轴线误差不大于
±
1mm。

技术总结
一种带有MARK III型燃料舱的LNG船建造方法，将LNG船划分为船艏段、船舯段和船艉段，MARK III型燃料舱位于船舯段内，以MARK III型燃料舱的完整性为标准，先划分船舯段，再以机舱完整性为准，划分船艏段和船艉段，在一个或一个以上的小型船坞内分别对船艏段、船舯段、船艉段进行建造，船舯段先进行建造，船艏段、船艉段建造完成后，在大型船坞内通过焊接的方式将船艏段、船舯段、船艉段合拢成为完整的船体。本发明在总段建造阶段完成MARK III型薄膜舱的绝缘层施工工作，艏段、舯段和艉段合拢后，再继续MARK III薄膜舱的不锈钢焊接等其他施工，将MARK III型薄膜舱的施工前移，减小了对大型船坞和系泊码头生产资源的占用，提高了生产效率，提升了船厂产量，降低了单船建造成本。降低了单船建造成本。


技术研发人员：王礼东 李嘉换 梅荣兵 孙晓楠 耿思奇 张倩 牟宗宝 胡颖楠 刘迪 秦明达
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/3/14