CN112224357B - 一种饱和潜水压力舱室安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种饱和潜水压力舱室安装方法，属于潜水系统设备安装技术领域，包括以下步骤：首先，在甲板上确定定位基准线，接着，设置TUP调节工装和DDC调节工装并将潜水转移舱和潜水居住生活舱分别放置到TUP调节工装及DDC调节工装上，再设定潜水转移舱的精准定位线，并通过精准定位线完成潜水转移舱完成最终定位；然后，通过DDC调节工装微调潜水居住生活舱，使得第二人孔法兰与第三人孔法兰之间的间距、偏角及偏心量达到容许范围内；最后，依据间距的数值加工牺牲环并将牺牲环装配到第二人孔法兰与第三人孔法兰之间。该方法不仅解决饱和潜水压力舱室安装中人孔法兰的安装精度的问题，且简化了现有的安装方法，缩短了安装周期，具有较高的实用性。

Description

一种饱和潜水压力舱室安装方法

技术领域

本发明涉及潜水系统设备安装技术领域，具体涉及一种饱和潜水压力舱室安装方法。

背景技术

饱和潜水压力舱室是饱和潜水系统的核心设备，饱和潜水压力舱一般分为两种，潜水转移舱(TUP)和潜水居住生活舱(DDC)。潜水转移舱是潜水员转移至潜水钟或者高压救生艇所使用的压力舱室，潜水转移舱内设置有洗池和工具柜；潜水居住生活舱是潜水员潜水作业过程中居住生活的压力舱室，潜水居住生活舱内设置床位、洗浴设施、厕所。在饱和潜水系统运行时，系统内部气体压力随着潜水工作水深进行调整，压力范围在0-30bar之间，作业时间可长达几十天。饱和潜水潜水压力舱室安装精度和连接位置的气密性直接关系到水下潜水员的生命安全。因此，在安装过程中既要保证饱和潜水压力舱室与其它关联的潜水设备安装的精度，也要保证潜水转移舱和潜水居住生活舱之间连接的法兰位置的精度偏差，进一步保证系统的正常使用。

现有的安装方法是以饱和潜水压力舱室底脚基座平面进行定位安装，通常情况下，只保证了设备的水平度和环氧浇注的厚度，忽略了设备连接位置的人孔法兰密性，由于设备在制作过程中都存在着制作精度偏差，上口法兰面和侧口法兰面与基座平面不平行和垂直，导致压力舱室在连接时无法保证连接位置的间隙相同，全部通过牺牲环进行调节，进而使牺牲环的斜率过大，而当牺牲环达到极限仍旧无法调整，只能通过斜装设备的方案进行弥补。导致设备安装后，在海上高压作业过程中，由于船舶晃动而导致泄漏现象的产生。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种饱和潜水压力舱室安装方法，解决饱和潜水压力舱室安装中人孔法兰的安装精度的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种饱和潜水压力舱室安装方法，包括以下步骤：

S1，在甲板上确定用于安装潜水转移舱和潜水居住生活舱相对应的定位基准线，并在所述甲板上位于所述定位基准线位置分别设置TUP调节工装和DDC调节工装；

S2，将所述潜水转移舱和所述潜水居住生活舱分别放置到所述TUP调节工装及所述DDC调节工装上，完成初步定位；

S3，设定所述潜水转移舱的精准定位线，并通过所述精准定位线完成所述潜水转移舱完成最终定位；

S4，通过所述DDC调节工装微调所述潜水居住生活舱，使得所述潜水转移舱的第二人孔法兰与所述潜水居住生活舱的第三人孔法兰之间的间距、偏角及偏心量达到容许范围内；

S5，依据步骤S4中所述间距的数值加工牺牲环并将所述牺牲环装配到所述第二人孔法兰与所述第三人孔法兰之间，完成安装。

本发明优选的技术方案在于，步骤S1中，使用全站仪在所述甲板上标记所述潜水转移舱的所述定位基准线为中线T，标记所述潜水居住生活舱的定位基准线为中线TWL1，将所述潜水转移舱及所述潜水居住生活舱通过吊机分别吊装放置到所述中线T与所述中线TWL1的位置上。

本发明优选的技术方案在于，步骤S3中，在月池的中心线位置设有钢丝L0，再设有钢丝L1并使所述钢丝L1平行于所述钢丝L0，所述钢丝L0为所述精准定位线。

本发明优选的技术方案在于，在所述月池内部、位于所述月池上方的主甲板和位于所述月池上方的三甲板上分别设置第二中心工装、第三中心工装及第四中心工装，并调整所述第二中心工装的中心A1、所述第三中心工装的中心A2及所述第四中心工装的中心A3均在所述月池的中心线上，设置所述钢丝L0逐一穿过所述中心A1、所述中心A2、所述中心A3。

本发明优选的技术方案在于，S31、在所述潜水转移舱正上方的第一人孔法兰安装第一中心工装；S32、通过所述TUP调节工装的TUP水平调节工装使所述第一中心工装的中心B1在所述钢丝L1上，且使所述潜水转移舱底脚中线平行于所述定位基准线；S33、调节所述TUP调节工装的TUP垂直调节工装，使得所述潜水转移舱的安装高度在理论安装高度范围内。

本发明优选的技术方案在于，位于所述第一人孔法兰上方的所述主甲板上和位于所述第一人孔法兰上方的所述三甲板上分别设置第五中心工装及第六中心工装，设置所述钢丝L1逐一穿过所述第五中心工装的中心B2及所述第六中心工装的中心B3。

本发明优选的技术方案在于，步骤S4中，通过所述DDC调节工装的DDC水平调节工装和所述DDC调节工装的DDC垂直调节工装调整所述潜水居住生活舱，使所述第二人孔法兰与所述第三人孔法兰同轴心。

本发明优选的技术方案在于，在所述第二人孔法兰上均匀标记若干测量点，在所述第三人孔法兰上设与若干所述测量点相对应的测量辅助点，调整所述第三人孔法兰使得每个所述测量点与所述测量辅助点之间的间距相等，并将所述间距的数值作为所述牺牲环的最大厚度。

本发明优选的技术方案在于，通过所述DDC垂直调节工装和所述DDC水平调节工装二次校正所述第三人孔法兰与所述第二人孔法兰之间的二次间距、二次偏角及二次偏心距，并根据所述二次间距的数值加工所述牺牲环。

本发明优选的技术方案在于，步骤S5中，在加工所述牺牲环过程中，将O型圈装配到所述牺牲环上与所述O型圈相适配的O型槽内。

本发明的有益效果：该方法提出利用设置中心工装与设有钢丝形成实体的定位基准，以及通过测量方法进行校正安装。优化了安装基准，有利于调整对中饱和潜水压力舱室，且可以根据不同尺寸的饱和潜水压力舱室进行调整。进一步地，在保证第二人孔法兰与第三人孔法兰之间的对中精度和饱和潜水压力舱室定位精度的同时有效减少牺牲环的斜率，保证了第二人孔法兰与第三人孔法兰两者位置的稳定性，为潜水压力舱室安装后系统的运行提供了安全保障。另外，本方法从准备工作开始到设备安装结束，简化了现有的安装方法，缩短了安装周期，具有较高的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请具体实施方式一种饱和潜水压力舱室安装方法的正视图；

图2为本申请具体实施方式一种饱和潜水压力舱室安装方法的俯视图；

图3为本申请具体实施方式饱和潜水压力舱室安装方法的工装布线图；

图4为本申请具体实施方式饱和潜水压力舱室安装方法的基准示意图；

图5为本申请具体实施方式饱和潜水压力舱室的法兰连接误差示意图。

图中各附图标记说明如下：

1、潜水转移舱；2、潜水居住生活舱；3、第一人孔法兰；4、第二人孔法兰；5、第三人孔法兰；6、TUP水平调节工装；7、TUP垂直调节工装；9、牺牲环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示为本发明所提供的一种饱和潜水压力舱室安装方法的具体实施方式，该安装方法包括以下步骤：

S1在甲板上确定用于安装潜水转移舱1和潜水居住生活舱2相对应的定位基准线，并在甲板上位于定位基准线位置分别设置TUP调节工装和DDC调节工装；

S2，将潜水转移舱1和潜水居住生活舱2分别放置到TUP调节工装及DDC调节工装上，完成初步定位；

S3，设定潜水转移舱1的精准定位线，并通过精准定位线完成潜水转移舱1完成最终定位；

S4，通过DDC调节工装微调潜水居住生活舱2，使得潜水转移舱1的第二人孔法兰4与潜水居住生活舱2的第三人孔法兰5之间的间距、偏角及偏心量达到容许范围内；

具体地，对潜水转移舱1的安装位置进行高度方向的调整，通过调节TUP垂直调节工装的调节螺栓，将潜水转移舱1调节在理论安装高度的误差范围内，也即，以TUP与潜水钟连接管连接的上口法兰面据上层甲板面距离为检验标准，保证理论安装高度的误差范围在±30mm内。偏差在0°—0°50′的范围内。调整结束后，检查潜水转移舱1底脚上的TUP环氧的厚度，其厚度应该在20-60mm范围之内。最后，临时固定潜水转移舱1，防止潜水转移舱1发生移动。

S5，依据步骤S4中间距的数值加工牺牲环9并将牺牲环9装配到第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间，完成安装。

如图2所示，步骤S1中，使用全站仪在甲板上标记潜水转移舱1的定位基准线为中线T，标记潜水居住生活舱2的定位基准线为中线TWL1，将潜水转移舱1及潜水居住生活舱2通过吊机分别吊装放置到中线T与中线TWL1的位置上。

具体地，使用全站仪在甲板上标记潜水转移舱1的底脚安装中线相对应的基准线为中线T。本申请公布了两个潜水居住生活舱2，使用全站仪在甲板上标记其中一个潜水居住生活舱2的底脚安装中线相对应的基准线为中线TWL1，则另外一个潜水居住生活舱2的底脚安装中线相对应的基准线为中线TWL2。

如图3所示，步骤S3中，在月池的中心线位置设有钢丝L0，再设有钢丝L1并使钢丝L1平行于钢丝L0，钢丝L0为精准定位线。

如图3及图4所示，在月池内部、位于月池上方的主甲板和位于月池上方的三甲板上分别设置第二中心工装、第三中心工装及第四中心工装，并调整第二中心工装的中心A1、第三中心工装的中心A2及第四中心工装的中心A3均在月池的中心线上，设置钢丝L0逐一穿过中心A1、中心A2、中心A3，则钢丝L0与月池的中心线相重合。具体地，本申请写文中提及第一中心工装、第二中心工装、第三中心工装、第四中心工装第五中心工装及第六中心工装为一种用于确定中心位置或中心点的常规夹具。

如图3所示，S31、在潜水转移舱1正上方的第一人孔法兰3安装第一中心工装；S32、通过TUP调节工装的TUP水平调节工装6使第一中心工装的中心B1在钢丝L1上，且使潜水转移舱1底脚中线平行于定位基准线；S33、调节TUP调节工装的TUP垂直调节工装7，使得潜水转移舱1的安装高度在理论安装高度范围内。

具体地，对潜水转移舱1的安装位置进行水平方向的调整，通过调节TUP水平调节工装6上的调节螺栓，使得第一中心工装的中心B1在钢丝L1上，也即令第一人孔法兰3的中轴线与钢丝L1同轴，同时，也使得潜水转移舱1的底脚安装中线对准定位基准线T。

如图3所示，位于第一人孔法兰3上方的主甲板上和位于第一人孔法兰3上方的三甲板上分别设置第五中心工装及第六中心工装，设置钢丝L1逐一穿过第五中心工装的中心B2及第六中心工装的中心B3，且钢丝L1平行于钢丝L0。进一步地，根据理论数据定位及使用全站仪对第五中心工装和第六中心工装进行调整，使得钢丝L1平行于钢丝L0，则钢丝L1为第一人孔法兰3理论安装的中轴线，也即为潜水转移舱1的定位基准线。这样，实现了根据图纸的理论数据安装，控制L0和L1的距离，实现对潜水转移舱安装位置的微调。

如图1至图3所示，步骤S4中，通过DDC调节工装的DDC水平调节工装和DDC调节工装的DDC垂直调节工装调整潜水居住生活舱2，使第二人孔法兰4与第三人孔法兰5同轴心。

具体地，以潜水居住生活舱2的第三人孔法兰5与潜水转移舱1的第二人孔法兰4对中为定位准则，调整潜水居住生活舱2使得第三人孔法兰5的法兰面和第二人孔法兰4的法兰面相互平行，且第二人孔法兰4的轴心与第三人孔法兰5的轴心同轴。

在第二人孔法兰4上均匀标记若干测量点，在第三人孔法兰5上设与若干测量点相对应的测量辅助点，调整第三人孔法兰5使得每个测量点与测量辅助点之间的间距相等，并将间距的数值作为牺牲环9的最大厚度。

具体地，在第二人孔法兰4的内侧标记测量点，最顶端记录为点1，按顺时针依次标记，每隔90°标记一点，分别为点2，点3，点4。第三人孔法兰5相对应的位置标记的测量辅助点位点11，点21，点31，点41。调整DDC水平调节工装和DDC垂直调节工装，使得第二人孔法兰4和第三人孔法兰5通过游标卡尺所测量任意测量点到相对应的测量辅助点之间的距离恒定，也即点1与点11的间距等于点2与点21的间距等于点3与点31的间距等于点4与点41的间距。并记录下间距的数值，作为第二人孔法兰4和第三人孔法兰5之间的牺牲环9的最大厚度。

优选的，对第三人孔法兰5与第二人孔法兰4之间的各方面测量进行一次核对测量，通过DDC垂直调节工装和DDC水平调节工装二次校正第三人孔法兰5与第二人孔法兰4之间的二次间距、二次偏角及二次偏心距，并根据二次间距的数值加工牺牲环9。

具体地，在保证第二人孔法兰4的对接安装高度不发生变化的情况下和符合第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间的偏角在小于0.15°的要求内，如图5所示，通过DDC垂直调节工装调整DDC环氧的厚度均在要求范围内，同时保证与TUP环氧的厚度相等或相近，接着，在保证第三人孔法兰5和第二人孔法兰4的间距不变的情况下和符合第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间的偏角在小于0.15°的要求内，如图5所示，通过DDC水平调节工装调整潜水居住生活舱2的中心线平行于中线TWL1，最后，调整与校正第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间的偏角、法兰间距及偏心量在要求范围内。

步骤S5中，步骤S5中，在加工所述牺牲环9过程中，将O型圈装配到牺牲环9上与O型圈相适配的O型槽内。

具体地，牺牲环9其中一面为基准面，另一面设有O型圈的凹槽。在潜水居住生活舱2底脚四周布置考表，记录好初始数据，再通过DDC水平调节工装将第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间间距适当增大，然后，将牺牲环9安装到第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间，进一步地，牺牲环9加工中，对第二人孔法兰4、第三人孔法兰5及O型圈的表面进行清洁和涂抹油脂MOLYKOTE 111SILICON GREASE，然后将O型圈放入到O型槽内。安装之前，先将螺栓用铜粉进行润滑。然后对称安装螺栓，且先用60％扭力进行安装，再对称扭紧到最终扭力值。进一步地，当第二人孔法兰4与第三人孔法兰5之间的夹角大于0°36′时，螺栓须全部采用球面垫片安装，且安装后，牺牲环9、第二人孔法兰4及第三人孔法兰5两两之间的间隙小于0.3mm。最终装配后，对再对潜水转移舱1的底座和潜水居住生活舱2的底座安装焊接止动块和进行环氧浇注。

综合上述一种饱和潜水压力舱室安装方法的有益效果在于：

该方法提出利用设置中心工装与设有钢丝形成实体的定位基准，以及通过测量方法进行校正安装。则优化了安装基准，有利于调整对中饱和潜水压力舱室，且可以根据不同尺寸的饱和潜水压力舱室进行调整。进一步地，在保证第二人孔法兰与第三人孔法兰之间的对中精度和饱和潜水压力舱室定位精度的同时有效减少牺牲环的斜率，保证了第二人孔法兰与第三人孔法兰两者位置的稳定性，为潜水压力舱室安装后系统的运行提供了安全保障。另外，本方法从准备工作开始到设备安装结束，简化了现有的安装方法，缩短了安装周期，具有较高的实用性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在甲板上确定用于安装潜水转移舱（1）和潜水居住生活舱（2）相对应的定位基准线，并在所述甲板上位于所述定位基准线位置分别设置TUP调节工装和DDC调节工装；

S2，将所述潜水转移舱（1）和所述潜水居住生活舱（2）分别放置到所述TUP调节工装及所述DDC调节工装上，完成初步定位；

S3，设定所述潜水转移舱（1）的精准定位线，并通过所述精准定位线完成所述潜水转移舱（1）完成最终定位；

S4，通过所述DDC调节工装微调所述潜水居住生活舱（2），使得所述潜水转移舱（1）的第二人孔法兰（4）与所述潜水居住生活舱（2）的第三人孔法兰（5）之间的间距、偏角及偏心量达到容许范围内；

S5，依据步骤S4中所述间距的数值加工牺牲环（9）并将所述牺牲环（9）装配到所述第二人孔法兰（4）与所述第三人孔法兰（5）之间，完成安装；

步骤S1中，使用全站仪在所述甲板上标记所述潜水转移舱（1）的所述定位基准线为中线T，标记所述潜水居住生活舱（2）的所述定位基准线为中线TWL1，将所述潜水转移舱（1）及所述潜水居住生活舱（2）通过吊机分别吊装放置到所述中线T与所述中线TWL1的位置上；

步骤S3中，在月池的中心线位置设有钢丝L0，再设有钢丝L1并使所述钢丝L1平行于所述钢丝L0，所述钢丝L0为所述精准定位线。

2.根据权利要求1所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

在所述月池内部、位于所述月池上方的主甲板和位于所述月池上方的三甲板上分别设置第二中心工装、第三中心工装及第四中心工装，并调整所述第二中心工装的中心A1、所述第三中心工装的中心A2及所述第四中心工装的中心A3均在所述月池的中心线上，设置所述钢丝L0逐一穿过所述中心A1、所述中心A2、所述中心A3。

3.根据权利要求2所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

S31、在所述潜水转移舱（1）正上方的第一人孔法兰（3）安装第一中心工装；

S32、通过所述TUP调节工装的TUP水平调节工装（6）使所述第一中心工装的中心B1在所述钢丝L1上，且使所述潜水转移舱（1）底脚中线平行于所述定位基准线；

S33、调节所述TUP调节工装的TUP垂直调节工装（7），使得所述潜水转移舱（1）的安装高度在理论安装高度范围内。

4.根据权利要求3所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

位于所述第一人孔法兰（3）上方的所述主甲板上和位于所述第一人孔法兰（3）上方的所述三甲板上分别设置第五中心工装及第六中心工装，设置所述钢丝L1逐一穿过所述第五中心工装的中心B2及所述第六中心工装的中心B3。

5.根据权利要求1所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

步骤S4中，通过所述DDC调节工装的DDC水平调节工装和所述DDC调节工装的DDC垂直调节工装调整所述潜水居住生活舱（2），使所述第二人孔法兰（4）与所述第三人孔法兰（5）同轴心。

6.根据权利要求5所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

在所述第二人孔法兰（4）上均匀标记若干测量点，在所述第三人孔法兰（5）上设与若干所述测量点相对应的测量辅助点，调整所述第三人孔法兰（5）使得每个所述测量点与所述测量辅助点之间的间距相等，并将所述间距的数值作为所述牺牲环（9）的最大厚度。

7.根据权利要求6所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

通过所述DDC垂直调节工装和所述DDC水平调节工装二次校正所述第三人孔法兰（5）与所述第二人孔法兰（4）之间的二次间距、二次偏角及二次偏心距，并根据所述二次间距的数值加工所述牺牲环（9）。

8.根据权利要求1所述的一种饱和潜水压力舱室安装方法，其特征在于：

步骤S5中，在加工所述牺牲环（9）过程中，将O型圈装配到所述牺牲环（9）上与所述O型圈相适配的O型槽内。

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