MARKⅢ围护系统侧工艺门关联结构关键施工技术

江南造船（集团）有限责任公司 黄佳伟 杨长顺 凌 伟

液化气体运输船舶最常见的货物围护系统为薄膜型和独立型两种，目前世界LNG船舶中近80%应用薄膜型液舱，薄膜型液舱主要有NO.96型和MARK III型两种，主要区别在于两层屏蔽和绝热层材料。这两种薄膜围护系统都是法国GTT公司开发的专利技术。薄膜型围护主要包括主屏蔽、次屏壁和绝缘层。NO.96型液舱的首层屏壁与次层屏壁均为殷瓦钢，而绝热层则是装有珍珠岩颗粒的层合板木箱组成。MARK III型液舱的主屏蔽为不锈钢波纹板，次层屏蔽为三层复合材料薄膜，绝热层则是聚氨酯泡沫。

典型薄膜型液舱船体结构为八边形横剖面的柱状体，为便于人员及物资材料进出液舱，需在舷侧立面开设工艺口。整舱围护系统完工后，在舷侧工艺门处预留或搭设新脚手架平台，用于该区域主船体结构焊接、涂装及围护系统施工。本文将通过某型船MARK Ⅲ LNG燃料舱为例，研究、总结薄膜型液舱侧工艺门施工中关联结构部分的关键技术。

总体施工要求

侧工艺门区域钢结构施工时，由于舱内其他区域的围护系统均已完工，因此在施工过程中对防火及防尘措施是重中之重。通常在侧工艺门钢结构施工前，四周安装临时封边结构，与整舱围护系统形成封闭空间，以满足前期整舱主/次层空间密性试验。后期钢结构施工完成后，需拆除临时封边。在钢结构焊接方面，一般采用二氧化碳气体保护焊，焊接过程产生大量热量和烟尘。剖口方向设置确定施工面，考虑劳动强度的同时降低明火、污染的隐患。精准控制焊接热输入，避免高温破坏周边的围护系统及钢板底漆性能。合理设置加强筋（在围护系统开始施工前要安装烧焊结束），控制焊接变形控制，确保整体和局部平整度。在涂装方面，低温油漆与钢板的粘合力以及低温油漆与环氧胶水粘合力，直接影响整个围护系统施工质量，涂装作业关键技术参数的研究至关重要。

总体上，涉及到施工工序及顺序如下，本文将对每个工序涉及施工技术难点进行研究和分析总结。

临时封边安装

在围护系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中，通过在侧工艺门四周安装临时封边，封闭整舱围护系统的主/次层空间，以满足前期整舱密性试验要求。总体上，临时封边安装流程和常规围护系统类似，包括绝缘板、次屏蔽粘贴、上桥板及波纹板焊接等。考虑其临时性，重点关注以下几个方面：

1、折边板与主船体结构焊接前，焊缝两侧10mm范围内的油漆需打磨干净，以确保焊接质量，注意打磨范围。

2、临时次屏蔽粘贴时，在保证密性的情况下，可酌情减少胶水粘贴宽度，减少后续打磨胶水工作量。

3、临时次屏蔽的粘贴顺序和布置要考虑后续正式粘贴的施工空间以及修补可行性，尤其十字缝位置。

4、封板与四周波纹板搭接尺寸，避免影响后续拆除临时封边工作。

船体结构部分

1、船体结构

侧工艺门船体结构类型随船型和选取位置的差异而有所不同，在本项目中侧工艺门处的船体结构是一个三层船壳带水平桁及实肋板的结构。在部分LNG运输船项目中，一般为双层船壳带水平桁的结构。无论哪种结构，整体吊装或零散片体逐一吊装，都存在吊装定位难度极大、耗时长等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。因此在本项目中，整个结构拆分成船体外板结构和内壳板结构两部分（见图1）。拆分原则一般可考虑以下几个方面：

图1 船体外板/内壳板结构图

（1）内壳板带部分结构，避免焊接时破坏反面舱内低温油漆；

（2）拆分2个或以上结构，内壳结构优先完工，确保液货舱内围护系统施工尽快开始，与外部结构并联施工。

2、坡口方向设置

在本项目中，船体结构的焊接采用单面焊双面成型技术。仅从焊接工艺角度，焊缝坡口的不同朝向均满足规范要求。结合现场施工操作性、安全性等方面综合考虑，选择坡口朝向空舱或压载舱一侧。

上述两种坡口方向各有优缺点（见表1），具体需根据实际情况而选择最合适 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。

表1 两种坡口方向方案的优缺点对比

上述两种不同的坡口方案，在船体装配和烧焊的过程中，舱内的看火人员都是必要的。

3、焊接变形控制

焊接变形是焊接过程不可避免的一个问题，为满足后续围护系统的安装，焊后整体的平整度需格外关注。除控制焊接热输入、合理设置焊接顺序等，在结构设计时，需在侧工艺开口四周做加强处理(GTT设计时对船体一半要求)。一般可在距开口位置200mm增加加强筋，如开口周边有纵向或横向结构且距离合适的可视为加强结构，无需单独设置加强筋（见图2）。

图2 某船侧工艺门开孔区域典型结构

4、焊接热输入控制

在侧工艺门周边的围护系统和临时封边安装结束后，其中上下口距离结构焊缝仅200mm左右（见图3）。如采用常规焊接工艺，焊接过程中产生的大量热输入可能会破坏周边围护系统及钢板油漆，同时存在较大的燃火隐患。因此需研究相应的施工技术，并通过模拟试验进行验证。

图3 侧工艺门区域示意图

在本项目中，选用KCC的Kovinyl VP186低温底漆和UNITECH的ULBM100/200环氧胶水。在整个焊接过程中，需确保在一定区域内低温底漆和环氧胶水不受高温影响导致性能失效。为合理控制焊接热输入，采用与实船内壳板同样板厚材质的材料进行模拟试验，模拟试验的总体要求如下：

（1）采用分段退焊法。

（2）在横对接焊缝两侧距焊缝60mm、90mm、150mm、200mm标记测温线，在立对接焊缝两侧距焊 缝100mm、150mm、200mm标记线测温线。

（3）整个焊接过程中，测量并 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 所有测温线的温度。

（4）基于焊接工艺 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 ，明确剖口角度、装配间隙、打底、填充、盖面各阶段焊接具体参数。

经模拟试验，对样板分别进行横、竖对接缝焊接，调整焊接参数及测量记录不同测温线位置钢板温度（见图4）。结合试验结果，总结如下：

图4 模拟试验样板

（1）采取分段退烧，每段距离300mm～500mm。

（2）焊缝150mm测温线处温度高于82℃时，停止烧焊，自然冷却。直至焊缝温度冷却至90℃以下，可继续烧焊。

（3）针对不同焊道的焊接，需相应调整工艺参数（见表2）。

表2 各种艇型适用认证模式一览表

（4）距离焊缝两侧150mm以内的低温底漆，受高温影响性能失效，需重新打磨、油漆。其他区域漆面原则上可以保留。

上述涉及的参数及指标来源于本项目中所应用的焊接工艺说明书，在不同项目中，需根据板厚、板规、焊接工艺及焊接设备等进行类似模拟实验，确保在整个焊接过程合理管控热输入的影响。

5、低温底漆拉力试验

MARK Ⅲ型围护系统中，绝缘层与主船体钢板之间通过环氧胶水粘贴固定，两者之间有一层低温底漆。低温底漆与钢板表面以及低温底漆与环氧胶水之间粘连性能直接影响整个围护系统施工质量，因此在围护系统施工前，低温底漆的性能需通过拉力试验进行确认（见图5）。

图5 低温底漆层示意图

根据焊接热输入试验，距离焊缝150mm以内的区域需重新打磨、油漆。涂装作业7天后油漆完全固化，拉力试验的准备工作、胶水固化（至少48小时）、正式试验（见图6），共需要9天时间确认油漆性能。在满足要求的情况下，可以开始围护系统的施工。为了缩短这个周期，可以通过试验下述试验的方式来验证实船上油漆打磨重新施工的工艺，通过此方法可以提前做油漆拉力试验，进而避免等工的现象。

图6 拉力试验过程示意图

图7 试验区域重新打磨/涂装并测量相应数值

经研究发现，在规定的温湿度及露点下，主要有两个因素直接影响低温底漆的性能，即打磨后的粗糙度及干膜厚度。根据涂装作业常规要求，粗糙度大于要满足St3要求，干膜厚度在30～100μm均属于合格，但上述两个工艺参数范围较为宽泛，将通过试验来验证船上油漆打磨后重新施工的最佳的工艺参数，以达到最佳的施工质量。具体试验流程如下：

（1）内壳板整体冲砂、涂装。冲砂后记录不同位置的粗糙度，油漆固化后测量对应的漆膜厚度。

（2）在侧工艺门两侧，在距离焊缝150mm外划出200*300的试验区域，手工打磨、油漆，并记录粗糙度及干膜厚度（见图7）。

（3）在重新涂装区域进行拉力试验，以验证船上重新打磨涂装的工艺性能。

经过拉力试验结果，在同等条件下，粗糙度在50～60μm，干膜厚度在50～70μm，拉力数值越高，油漆性能越好。后续在涂装作业时，严格管控工艺参数，确保良好的油漆性能，实现用工艺试验的方法进行替代常规拉力试验，避免了等工时间。因此，总体上施工周期得到有效控制，实现连续生产、上下道有序衔接的管理理念。真正做到了在保证质量的前提下，缩短施工周期，实现最大的经济效益。

临时封边拆除

在船体结构部分结束后，可以开始拆除临时封边。总体上拆除顺序是先金属部分，后非金属。在拆除金属部分时，需格外小心，避免拆除过程损伤船体结构和周边围护系统。一般情况下，折边板可以考虑部分提前拆除。在拆除非金属部分时，严格管控防尘保护，避免出现次屏蔽等受污染的情况。

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