独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法.pdf

本发明提供一种独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，主要步骤包括：将多个顶升螺栓通过下面板上相应的螺纹孔拧至顶升螺栓的端部高出下面板的高度达到环氧树脂层的理论厚度；将不锈钢板放置在顶升螺栓的端部上，通过调整顶升螺栓使不锈钢板的上表面与安装定位线平齐；设置支撑调整装置，将独立液舱吊装至上面板与支撑调整装置接触；调整支撑调整装置，令层压木与不锈钢板紧密贴合；通过设置在下面板上的敷设孔向空腔内注入液态环氧树脂，至液态环氧树脂从不锈钢板的边缘溢出时停止。该敷设方法不受施工高度和狭窄空间的限制，敷设厚度可根据实际建造精度调整，并且可保证层压木与不锈钢板紧密贴合。

权利要求书
1.  一种独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，所述垂向支承结构包括上支承部和下支承部，所述上支承部固定装设于液舱底板上，所述下支承部固定装设于船体内底上，所述上支承部的上面板上固定装设有层压木，所述下支承部的下面板上固定装设有支座围板，其特征在于，包括以下步骤：
1）在所述支座围板的内表面标出所述不锈钢板的安装定位线，所述安装定位线至所述支座围板上表面的距离为所述支座围板的高度减去所述不锈钢板厚度及所述环氧树脂层的理论厚度；
2）将多个顶升螺栓通过所述下面板上相应的螺纹孔拧至所述顶升螺栓的端部高出所述下面板的高度达到所述环氧树脂层的理论厚度，各所述顶升螺栓的端部位于同一水平面；
3）将所述不锈钢板水平放置在所述顶升螺栓的端部上，通过调整顶升螺栓使不锈钢板的上表面与所述安装定位线平齐；
4）在所述下面板上设置支撑调整装置，将所述独立液舱吊装至所述船体内底的垂直上方，使所述上支承部与所述下支承部的位置相对应，所述上面板与所述支撑调整装置接触；
5）测量所述层压木的水平度，调整所述不锈钢板相对于所述层压木的水平度；
6）调整所述支撑调整装置，令所述层压木与不锈钢板紧密贴合，所述不锈钢板的下表面、所述支座围板的内表面与所述下面板围设成一空腔；
7）通过设置在所述下面板上的敷设孔向所述空腔内注入液态环氧树脂，直至液态环氧树脂从不锈钢板的边缘溢出时停止；
8）待所述液态环氧树脂完全固化成为所述环氧树脂层后，撤除所述支撑调整装置。

2.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：在进行所述步骤3）之前，对所述支座围板的内表面进行清洁。

3.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：在所述步骤5）中，通过调整所述顶升螺栓来继续调整所述不锈钢板相对于所述层压木的水平度。

4.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：所述螺纹孔为4个，相对于所述下面板在船宽度方向上的垂向中心平面两两对称设置，所述顶 升螺栓的数目也相应的设为4个，所述螺纹孔的孔径为12mm。

5.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：所述支撑调整装置包括油泵和支撑钢管，在所述步骤6）中通过调整所述油泵高度令所述层压木与不锈钢板紧密贴合，根据此时所述油泵的高度修正所述支撑钢管的高度，然后将所述支撑钢管设置于所述上支承部的上面板与下支承部的下面板之间，撤出所述油泵。

6.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：在所述步骤7）中，向所述空腔内注入液态环氧树脂时应控制液态环氧树脂的敷设速度以避免气泡产生。

7.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：在所述步骤7）中，当所述液态环氧树脂从不锈钢板的边缘溢出后，撕去贴在所述不锈钢板上的保护膜，清除溢出的液态环氧树脂。

8.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：在所述步骤8）中，待所述液态环氧树脂完全固化后，拆除所述顶升螺栓，所述顶升螺栓在环氧树脂层中留下的间隙用胶泥状环氧树脂填充。

9.  根据权利要求1所述的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，其特征在于：所述独立液舱的底板到所述船体内底的理论高度为800mm；所述不锈钢板的厚度为10mm；所述环氧树脂层的理论厚度为15mm；所述支座围板的高度为50mm；所述上支承部与下支承部的位置相对应时，所述层压木的各侧面到所述支座围板相应的各内表面的水平距离均为67mm。

说明书独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂层的敷设方法，特别是涉及一种独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法。
背景技术
液化气船的菱形独立液舱的液舱底板1与船体内底2间设有垂向支承结构3（请参阅图1），该垂向支承结构3由上部与独立液舱的液舱底板1焊接的上支承部31及下部与船体内底2焊接的下支承部32组成。如果独立液舱内部的低温直接传递到船体内底2上，因低温在液舱和船体之间传递会引起船体结构温度过低从而导致金属低温脆性断裂而发生危险，为避免这中危险的发生，在上支承部31的上面板311与下支承部32的下面板321之间装设有层压木33和环氧树脂层36，通过层压木33和环氧树脂层36来隔离低温传递。层压木33固定安装在上面板311的下方。同时，在波浪的作用下，或者独立液舱在低温条件下的收缩变形都会引起独立液舱与船体内底2之间的相对运动，为了保证上支承部31与下支承部32之间也能够相应地自由滑动，在层压木33和环氧树脂层树脂层36之间还设有一层一定厚度的不锈钢板34以减小摩擦力。
不锈钢板34与下面板321之间留有空腔，该空腔由固定在下面板321上的支座围板35围设而成，用于敷设环氧树脂层36。传统的环氧树脂层36采用的是胶泥状环氧树脂，并通过涂抹式的方法进行敷设。需要先根据环氧树脂层36的理论厚度敷设好胶泥状环氧树脂，再将不锈钢板34平铺到环氧树脂上，环氧树脂层36形成后再将独立液舱吊装到位，层压木33才能与不锈钢板34接触。采用这种敷设方法的环氧树脂层36的厚度是固定的。
在实际建造安装垂向支承结构3的过程中，层压木33和不锈钢板34的厚度都是固定的，独立液舱的液舱底板1与船体内底2之间的理论距离也是固定的，但是由于制造和安装等误差的存在，环氧树脂层36的厚度应该是可变的，需要利用环氧树脂层36的厚度变化调整来保证层压木33与不锈钢板34能够紧密接触。环氧树脂层36的实际厚度应该根据实际建造安装的精度决定，所以应该先将独立液舱吊装到位，待层压木33与不锈钢板34紧密接触后再进行环氧树脂层36的敷设。由于液舱底板1与船体内底2之间的距离很小，敷设施工高度受限，空间狭窄，人工涂抹式的敷设方法几乎不可能实现；要令层压木33与不锈钢板34之间彼此紧密贴合，还需要保证层压木33与不锈钢板34之间不能存在气泡，而环氧树脂层36的厚度薄、面积大、成大面积扁平状，显然，胶泥状环氧树脂层的涂抹式敷设方法无法满足实 际要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够在独立液舱吊装到位后，施工高度受限的狭窄空间内进行，敷设厚度可根据实际建造精度调整，并且可保证层压木与不锈钢板紧密贴合的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，所述垂向支承结构包括上支承部和下支承部，所述上支承部固定装设于液舱底板上，所述下支承部固定装设于船体内底上，所述上支承部的上面板上固定装设有层压木，所述下支承部的下面板上固定装设有支座围板，本发明提供的环氧树脂层敷设方法包括以下步骤：
1）在所述支座围板的内表面标出所述不锈钢板的安装定位线，所述安装定位线至所述支座围板上表面的距离为所述支座围板的高度减去所述不锈钢板厚度及所述环氧树脂层的理论厚度；
2）将多个顶升螺栓通过所述下面板上相应的螺纹孔拧至所述顶升螺栓的端部高出所述下面板的高度达到所述环氧树脂层的理论厚度，各所述顶升螺栓的端部位于同一水平面；
3）将所述不锈钢板水平放置在所述顶升螺栓的端部上，通过调整顶升螺栓使不锈钢板的上表面与所述安装定位线平齐；
4）在所述下面板上设置支撑调整装置，将所述独立液舱吊装至所述船体内底的垂直上方，使所述上支承部与所述下支承部的位置相对应，所述上面板与所述支撑调整装置接触；
5）测量所述层压木的水平度，调整所述不锈钢板相对于所述层压木的水平度；
6）调整所述支撑调整装置，令所述层压木与不锈钢板紧密贴合，所述不锈钢板的下表面、所述支座围板的内表面与所述下面板围设成一空腔；
7）通过设置在所述下面板上的敷设孔向所述空腔内注入液态环氧树脂，直至液态环氧树脂从不锈钢板的边缘溢出时停止；
8）待所述液态环氧树脂完全固化成为所述环氧树脂层后，撤除所述支撑调整装置。
优选地，在进行所述步骤3）之前，对所述支座围板的内表面进行清洁。
优选地，在所述步骤5）中，通过调整所述顶升螺栓来继续调整所述不锈钢板相对于所述层压木的水平度。
优选地，所述螺纹孔为4个，相对于所述下面板在船宽度方向上的垂向中心平面两两对 称设置，所述顶升螺栓的数目也相应的设为4个，所述螺纹孔的孔径为12mm。
优选地，所述支撑调整装置包括油泵和支撑钢管，在所述步骤6）中通过调整油泵高度令所述层压木与不锈钢板紧密贴合，根据此时所述油泵的高度修正所述支撑钢管的高度，然后将所述支撑钢管设置于所述上支承部的上面板与下支承部的下面板之间，撤出油泵。
优选地，在所述步骤7）中，向所述空腔内注入液态环氧树脂时应控制液态环氧树脂的敷设速度以避免气泡产生。
优选地，在所述步骤7）中，当所述液态环氧树脂从不锈钢板的边缘溢出后，撕去贴在所述不锈钢板上的保护膜，清除溢出的液态环氧树脂。
优选地，在所述步骤8）中，待所述液态环氧树脂完全固化后，拆除所述顶升螺栓，所述顶升螺栓在环氧树脂层中留下的间隙用胶泥状环氧树脂填充。
优选地，所述独立液舱的底板到所述船体内底的理论高度为800mm；所述不锈钢板的厚度为10mm；所述环氧树脂层的理论厚度为15mm；所述支座围板的高度为50mm；所述上支承部与下支承部的位置相对应时，所述层压木的各侧面到所述支座围板相应的各内表面的水平距离均为67mm。
如上所述，本发明的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层敷设方法，具有以下有益效果：采用液态环氧树脂进行环氧树脂层的敷设，可在独立液舱吊装到位后进行操作，不受施工高度和施工空间大小的限制，实用性更强；在液态环氧树脂的敷设过程中，环氧树脂层的实际厚度可以根据实际建造和安装情况进行调整，可以保证层压木与不锈钢板之间的紧密贴合，适用范围更广泛；通过控制液态环氧树脂的敷设速度，避免环氧树脂层中气泡的存在，敷设更为均匀，进而能够令独立液舱的动、静载荷均匀有效地传递至船体内底，也进一步保证了垂向支承结构承载、隔温的功效。
附图说明
图1显示为本发明的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层的敷设方法中独立液舱垂向支承结构的示意图。
图2显示为图1沿A-A线的垂向剖视图。
图3显示为本发明的独立液舱垂向支承结构的环氧树脂层的敷设方法中独立液舱垂向支承结构的下面板的俯视图。
图4显示为图2的局部放大图。
元件标号说明
1     液舱底板
2     船体内底
3     垂向支承结构
31    上支承部
311   上面板
32    下支承部
321   下面板
3211  螺纹孔
3212  敷设孔
33    层压木
34    不锈钢板
35    支座围板
36    环氧树脂层
4     支撑调整装置
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
为叙述方便，文中方向定义如下：从船体左舷至右舷方向为横向；沿船长方向，从船艏至船艉方向为纵向；沿船体高度方向，从船顶至船底方向为垂向，指向船顶的方向为上方，指向船底的方向为下方。上述方向定义对本发明的结构不起任何限定作用。
本发明提供的环氧树脂层敷设方法主要用于独立液舱垂向支承结构，该垂向支承结构装设于船体内底与独立液舱的液舱底板之间，用于承载独立液舱及其所装载的低温液货所产生的静、动载荷，其且具有一定弹性，可允许独立液舱与船体结构之间存在一定的相对位移和 变形，并且应该能有效避免独立液舱的低温传递到船体。
请参阅图1，图1中显示的垂向支承结构3包括上支承部31和下支承部32，上支承部31固定装设于独立液舱的液舱底板1下方，下支承部32固定装设于船体内底2上，上支承部31的上面板311上固定装设有层压木33，下支承部32的下面板321上固定装设有支座围板35。要实现独立液舱与船体内底2之间的相对位移和变形，在支座围板35围设的区域内还设有水平放置的不锈钢板34，不锈钢板34不但具有一定的强度，能够承受垂向载荷，而且表面光滑的，摩擦系数小，可有效减小摩擦力，保证与层压木33之间能够实现自由的相对位移。不锈钢板34与下支承部32的下面板321之间设置有环氧树脂层36，环氧树脂具有高粘结强度、小收缩率以及优良的力学性能，能够有效地连接不锈钢板34和下面板321，还可进一步起到防止独立液舱的低温传递到船体的作用。
本发明提供的环氧树脂层的敷设方法采用液态环氧树脂的敷设方法替代现有技术中胶泥状环氧树脂的涂抹式敷设方法，具体包括以下步骤：
1）在支座围板35的内表面标出不锈钢板34的安装定位线，安装定位线至支座围板35上表面的距离为支座围板35的高度减去不锈钢板34厚度及环氧树脂层36的理论厚度。如图1、图2和图4所示，于实施例中，独立液舱的底板到船体内底2的理论高度H为800mm，不锈钢板34的厚度b为10mm，环氧树脂层36的理论厚度c为15mm。因此，当支座围板35的高度d为50mm时，安装定位线的位置在距离支座围板35上表面25mm处。
2）将多个顶升螺栓通过下面板321上相应的螺纹孔3211拧至顶升螺栓的端部高出下面板321的高度达到环氧树脂层36的理论厚度。各顶升螺栓的端部位于同一水平面。
3）将不锈钢板34放置在顶升螺栓的端部上，通过调整顶升螺栓使不锈钢板34的上表面与安装定位线平齐。不锈钢板34的面积理论上等于支座围板35围设区域的水平面积，但实际中为能将不锈钢板34放入支座围板35围设的区域内，不锈钢板34的实际面积会小于支座围板35围设区域的水平面积，因此不锈钢板34边缘与支座围板35的内表面之间会留有缝隙。在将不锈钢板34放置在所述支座围板35内之前，先对支座围板35的内表面进行清洁，清除锈斑、焊渣、油污等。
螺纹孔3211为自攻丝螺纹孔，可以根据下面板321的长度和宽度设置多个，使其能够在支撑不锈钢板34的同时保证不锈钢板34的水平度。如图3所示，于实施例中螺纹孔3211为4个，相对于下面板321在船宽度方向上的垂向中心平面两两对称设置，顶升螺栓的数目也相应的设为4个，螺纹孔3211的孔径为12mm。
4）在下面板321上设置支撑调整装置4，将独立液舱吊装至船体内底2的垂直上方，使 上支承部31与下支承部32的位置相对应，上面板311与支撑调整装置4接触。
支撑调整装置4包括油泵和支撑钢管。如图1和图3所示，先将油泵固定在下面板321的支撑台上，设置油泵的初始高度，使其高于上面板311与下面板321之间的理论距离，然后吊装独立液舱，使固定在液舱底板1上的上支承部31与固定在船体内底2上的下支承部32彼此对应，上面板311落在油泵上。船体内底2和液舱底板1间布置有多个垂向支承结构3，安装于多个下支承部32上的多个油泵对独立液舱起到支撑定位的作用。
于实施例中，如图2和图4所示，上支承部31与下支承部32的位置相对应时，层压木33的各侧面到支座围板35的与之相应的各内表面的水平距离a均为67mm。
5）测量层压木33的水平度，调整不锈钢板34相对于层压木33的水平度。可通过微调顶升螺栓来调节不锈钢板34的水平度。
6）调整支撑调整装置4，降低油泵的高度，直至层压木33与不锈钢板34紧密贴合在一起。
油泵的高度调整固定后，将支撑钢管的高度修正为与油泵的高度相同，撤出油泵，用支撑钢管替代油泵架设于上面板311与下面板321之间，在液压环氧树脂的固化成型阶段继续支撑独立液舱，并保证层压木33与不锈钢板34的紧密贴合。
不锈钢板34的下表面、支座围板35的内表面与下面板321围设成一空腔。理论上，空腔的高度应该正好等于环氧树脂层36的理论厚度，但是由于实际制造和安装误差等因素，空腔的高度是不确定的。于实施例中，在环氧树脂层36的理论厚度为15mm的情况下，该空腔的高度范围可以是5mm—25mm。
7）通过设置在下面板321上的敷设孔3212向空腔内注入液态环氧树脂，直至液态环氧树脂从不锈钢板34的边缘溢出时停止。
敷设孔3212的位置如图3所示，敷设孔3212为一通孔。从下面板321下方通过该敷设孔3212向空腔内注入液态环氧树脂，虽然液舱底板1到船体内底2之间的高度有限，空间狭窄，但是液态环氧树脂的注入过程不会受施工高度和施工空间大小的限制。在注入液态环氧树脂时应注意控制液态环氧树脂的敷设速度以避免气泡产生，使环氧树脂层36敷设得更为均匀，满足厚度薄、面积大、成大面积扁平状的要求，令独立液舱的动、静载荷均匀有效地传递至船体内底2。
当有液态环氧树脂从不锈钢板34的边缘溢出时，说明空腔已被注满。撕除贴在不锈钢板34上的保护膜，撕除的保护膜将多余溢出的环氧树脂一起带出，起到清除多余的液态环氧树脂的作用。
8）待液态环氧树脂完全固化成为环氧树脂层36后，撤除支撑调整装置4。
于实施例中，本发明采用的液态环氧树脂由双组份按一定配比混合搅匀形成。环氧树脂的设计使用温度在‐110℃到40℃之间，固化环境温度不宜低于13℃。如果环境温度低于13℃，可采用外部加热的方式缩短固化时间。环境温度为13℃的条件下，液态环氧树脂的固化时间如下：约4～6小时后环氧树脂开始凝固；约72小时后环氧树脂凝固；约7天后环氧树脂完全固化。
待液态环氧树脂完全固化后，拆除顶升螺栓，顶升螺栓在环氧树脂层36中留下的间隙用胶泥状环氧树脂填充。
至此，在垂向支承结构3中敷设环氧树脂层36的工作结束。
综上所述，本发明采用液态环氧树脂代替了现有技术中的胶泥状环氧树脂，不需要人工涂抹，可在独立液舱吊装到位后进行操作，因此不受施工高度和施工空间大小的限制，实用性更强；通过调整顶升螺栓对不锈钢板进行水平和高度定位，因此在液态环氧树脂的敷设过程中，环氧树脂层的实际厚度（不锈钢板下表面到下面板之间的距离）可以根据实际建造和安装情况进行调整，保证了层压木与不锈钢板之间的紧密贴合，适用范围更广泛；通过控制液态环氧树脂的敷设速度，避免环氧树脂层中气泡的存在，敷设更为均匀，进而能够令独立液舱的动、静载荷均匀有效地传递至船体内底，也进一步保证了垂向支承结构承载、隔温的功效。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。