第一章_第三節(jié)_管路布置的工藝處理

1、第三節(jié)管、風(fēng)、電布置的工藝處理從事船舶管路布置設(shè)計(jì)工作,不僅要有熟練的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技巧,還必須了解并掌握船體構(gòu)造的特點(diǎn),掌握管路的分布規(guī)律,尤其要熟悉船舶管、風(fēng)、電施工的工藝及其處理方法。從而使管路布置的結(jié)果,達(dá)到既符合規(guī)范,又方便施工;既保證實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能,減少流動(dòng)阻力的消耗,在管路與電纜的交錯(cuò)布置中,有效地保證電纜系統(tǒng)的絕緣程度,又使管路、風(fēng)道、電纜分布條理簡潔,便于操作管理。船舶舾裝中管路和電路應(yīng)盡可能避免布置在一起,而管、風(fēng)、電系統(tǒng)的布置中又以管路的布置要求最為嚴(yán)格,風(fēng)道一般布置在管路的外側(cè),其安裝空間較大,電纜由于其柔軟的特性,按通道的走向進(jìn)行布置,較為簡便,因此,本節(jié)僅以管路

2、的布置工藝為例進(jìn)行介紹。一、管系布置的通則(一管路1、所有蒸汽管、油管、水管和柴油機(jī)排氣管等,應(yīng)避免布置在配電板及其它電器設(shè)備的上方及后面,并盡量遠(yuǎn)離配電板周圍。油管路還應(yīng)避免在鍋爐、煙道、蒸汽管、廢氣管及消聲器的上方通過。在避免上述情況有困難時(shí),則應(yīng)采取有效措施。2、所有燃油艙柜的空氣管、溢流管和測量管,都應(yīng)避免通過居住艙室、精密儀器艙、糧庫等貯藏艙室。如有困難時(shí),則通過這些艙室的管子不得有可拆接頭。3、淡水管路不得通過油艙,以免管子破損或滲漏時(shí)污雜水質(zhì);同樣,油管路也不得通過淡水艙。如不可避免時(shí),應(yīng)加設(shè)油密隧道或套管,讓管路通過。其它管路通過油艙時(shí),應(yīng)遵照規(guī)范要求加厚管壁,并在艙內(nèi)不得有可

3、拆接頭。4、一般情況下,通過溫度為0或低于0艙室的管子,應(yīng)與該艙室的鋼結(jié)構(gòu)件作絕熱分隔,否則應(yīng)盡量避免。5、承受脹縮或其它應(yīng)力的管子,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)墓茏訌澢蚺蛎浗宇^等必要的補(bǔ)償措施;干貨艙和深舵艙等不便檢查處所的管子不得裝設(shè)滑動(dòng)式膨脹接頭。膨脹接頭應(yīng)取得有關(guān)部門的認(rèn)可。6、布置管路時(shí),要充分考慮操作維修人員的檢查方便。7、分清各級(jí)防火區(qū)域的防火敷料的布置。凡通過這類區(qū)域的管路,均須考慮到上述因素,避免管路接頭埋設(shè)在防火敷料之內(nèi)。管子穿過水密或氣密結(jié)構(gòu)處,應(yīng)采用貫通配件或座板。8、甲板沖洗管和生活用水艙供水管,不得通過貨艙。9、根據(jù)需要,在管子、附件、濾器等設(shè)備上設(shè)置放泄閥,以放泄管子內(nèi)的空氣及

4、存液。10、管路應(yīng)加以固定,并應(yīng)能避免管子因溫度變化或船體振動(dòng)變形而損壞。11、管路布置時(shí)不得妨礙設(shè)備及閥件的檢修。(二閥件與附件1、閥、旋塞、管子或其它附件直接連接于艙柜壁板以及要求水密結(jié)構(gòu)的艙壁、平臺(tái)、或軸隧時(shí),應(yīng)采用螺柱旋入壁板而不穿透的方法加以固定;也可將螺柱或艙壁貫通配件焊在壁板上加以固定。2、所有的海水進(jìn)口及其舷外排出口的閥或旋塞,均應(yīng)采取專用座板直接裝設(shè)在船殼板或海水箱壁上。座板上的螺柱孔不得鉆透。倘布置要求加裝短管后接閥,則焊于舷側(cè)外板上的短管壁厚一般不應(yīng)小于外板厚度。3、舷側(cè)鍋爐排污閥或旋塞的凸肩穿過外板處,應(yīng)在外板外側(cè)焊有護(hù)環(huán);閥的舷側(cè)位置在花鋼板以上易于接近之處,但不得高

5、于輕載水線面。4、所有直接固定在外板上的吸入閥、排出閥和旋塞,均應(yīng)裝有貫通外板的凸肩。如果吸入閥、排出閥和旋塞裝在座板或接管上,而座板或接管在外板口已構(gòu)成凸肩時(shí),則閥的旋塞的凸肩可以免除。5、主海底閥的手輪,應(yīng)布置在位于花鋼板上至少460mm之外,小型船舶布置時(shí)有困難可例外。6、機(jī)艙、爐艙、泵艙、軸隧及其它場所內(nèi)的閥件在布置時(shí)應(yīng)便于操作。凡裝在花鋼板以下不便于操作的閥件,應(yīng)將閥桿接長或配備便于操作的工具。7、應(yīng)避免將船舷排水孔布置在救生艇及舷梯卸放區(qū)域內(nèi)。二、機(jī)艙管路布置的要求機(jī)艙是船舶的心臟,尤其機(jī)艙底層,機(jī)電設(shè)備星羅棋布,各系統(tǒng)管路縱橫交錯(cuò)。因此,對于機(jī)艙管路的布置,應(yīng)視船舶類型及其機(jī)艙構(gòu)

6、造狀況,分別做出相應(yīng)的綜合布置方案,且處理好布置過程中出現(xiàn)的工藝問題。(一機(jī)艙管路布置的基本要求1、可靠性。確保系統(tǒng)的可靠性,是管路布置中首先要注意的問題。無論以何種形式完成管路布置,都應(yīng)不降低系統(tǒng)的工作性能;必須按照船舶建造規(guī)范及有關(guān)規(guī)定處理好各個(gè)管路系統(tǒng)的敷設(shè)位置,使管路盡可能位于縱舯位置,以防止由于海損事故損壞管路。2、條理性。使綜合布置顯示其完善和協(xié)調(diào),從而給機(jī)艙以和諧、美觀的布局,并方便管理和維修。要使管路布置經(jīng)緯分明、造型簡潔,可對管路進(jìn)行集束排列。集束排列的基本形式有:(1直線并列式:這種形式大多出現(xiàn)在縱向布置的管路中,需根據(jù)布置區(qū)域的空間狀況采取不同的排列方式,如圖1-27(a

7、所示。有全直線并列(等距并列、不等距并列;定伸并列(任意角定伸并列、直角定伸并列等類型。這種形式的排列,在機(jī)艙底部空間布置較常應(yīng)用,如艙底水管路、壓載管路、燃油輸送管路,以及從裝置設(shè)備處通向各艙室和管隧時(shí)所采用的并列布置形式。(2垂直-水平并列式。這是一種由水平排列轉(zhuǎn)向垂直排列或由垂直排列轉(zhuǎn)向水平排列時(shí)所應(yīng)用管束排列形式,如圖1-27(b所示。這種形式的排列在機(jī)艙圍壁空間布置處較常應(yīng)用,也應(yīng)用在舵室圍壁的空間布置處。如蒸汽分配箱向各應(yīng)用場所的集束管路布置,及 (c (dCO 2、鹵化烴滅火管系的集束排列等。使管路集中在扶強(qiáng)材結(jié)構(gòu)之間,或使管路交叉布置時(shí)能更為合理。(3轉(zhuǎn)折并列式。這是一種在機(jī)艙

8、圍壁,或艙室圍壁的三個(gè)不同壁面的空間立體轉(zhuǎn)折并列的管束排列形式,如圖1-27(c所示。例如:機(jī)艙圍壁上的蒸汽分配箱的管束,由于圍壁的轉(zhuǎn)換而采用轉(zhuǎn)折并列式管束。(a 直線并列式 (b 垂直-水平并列式 (c 轉(zhuǎn)折并列式圖1-27 管束排列布置形式常見的管子排列有以下幾種:(1豎向排列。如圖1-28(a所示。它要求管子布置處具有較大的高度空間,一般在艙壁空間布置中應(yīng)用,也可用在花鋼板下空間高度較大的場所。(2橫向排列。又稱為水平排列,如圖1-28(b所示。常應(yīng)用在艙底或艙室甲板下方的管子布置中。在高度受到限制的空間中,這種排列采用較廣泛。維修檢查較為方便。(3交叉排列。如圖1-28(c所示。在水平

9、排列中,如遇到管路密度較高時(shí),這種排列比較理想。在相同管距時(shí),它能有效利用高度和寬度,同時(shí)具有橫向排列的優(yōu)點(diǎn)。(4斜向排列。如圖1-28(d所示。這種排列方法可以使用在管路較密集的場所,既保證主管的排列,又能使支管通過。(a 圖1-28 管子排列形式(a 豎向排列; (b 橫向排列; (c 交叉排列; (d 斜向排列3、操縱方便性。在管路布置時(shí),應(yīng)考慮使用部分在營運(yùn)時(shí)操縱靈活方便;管路附件要顯明易見,特別是閥件的具體位置及布置形式要便于操縱及維修;對于底部布置的管路,閥件的高度以不需操作人員過度彎腰即能開啟或關(guān)閉為佳;對于空間管路的閥件,以閥的操縱手輪離地面(甲板1800mm 左右為好;管路沿

10、頂、壁布置時(shí),閥件的閥桿應(yīng)向壁面外側(cè)下方傾斜一角度。一般認(rèn)為閥件最佳布置形式是相對集中、對稱布置。這將使操作人員容易熟悉閥件的位置規(guī)律,形成操作習(xí)慣。任何一組裝置系統(tǒng)的所屬管路閥件,應(yīng)盡可能地集中在該裝置周(b圖1-29 機(jī)艙底部空間層次劃分 1、閥;2、濾器;3、閘閥;4、海水總管;5、燃油駁運(yùn)管;6、壓載水管; 7、艙底水管;8、二氧化碳滅火管路; 9、主機(jī)滑油管;10、供水管; 11、主機(jī)淡水冷卻管; 12、燃、滑油管;Ha 第一(下層次;Hb 第二(中層次;Hc 第三(上層次; 圍。倘有相同的二組以上的裝置系統(tǒng),則每組的閥件布置形式及其與設(shè)備之間的相應(yīng)位置,應(yīng)盡可能對稱。4、工藝的可行

11、性。管路布置必須顧及管子零件制造和管路安裝工藝的實(shí)施,因此,對于管路布置中的管路敷設(shè)位置、管子彎曲形狀組合、安裝程序等,都必須認(rèn)真地加以考慮。管子零件制造有兩個(gè)主要工藝環(huán)節(jié):一是彎管,二是定形校管。這二個(gè)環(huán)節(jié)工藝的簡繁,一般均取決于管子彎曲形狀的復(fù)雜程度。因而,管子彎曲形狀的選擇,應(yīng)盡可能以最簡單的彎頭組合,并且彎頭的彎角度數(shù)除直角彎外, 別彎的彎角度數(shù)應(yīng)取特殊角30°、45°、60°。鑒于船舶管路的綜合性,往往使安裝工藝具有一定難度。因此,除必須使管路布置條理化外,還應(yīng)做到各系統(tǒng)、層次、區(qū)域等管路的獨(dú)立性,即在任何情況下,不能因?yàn)槟骋徊糠止苈返陌惭b程序脫節(jié)而影響

12、整體安裝工作的繼續(xù)進(jìn)行?？傊?管路綜合布置的結(jié)果,必須極大地有助于制造、安裝工藝的實(shí)施,同時(shí)應(yīng)盡量降低制造成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。(二機(jī)艙花鋼板以下的管路分布及空間層次劃分一般艉機(jī)型單主機(jī)動(dòng)力船舶的機(jī)艙,其底部平面可分為前部、左側(cè)、右側(cè)三個(gè)空間區(qū)域。如設(shè)備按分組集中布置,則前部艙壁處通常為艙底、壓載、消防系統(tǒng)布置區(qū)域;左、右側(cè)可能分別是冷卻水和燃、滑油系統(tǒng)的布置區(qū)域。如考慮到冷卻器的布置應(yīng)集中,則相應(yīng)的海、淡水冷卻系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)必然集中于一側(cè)。根據(jù)布置和系統(tǒng)分布的特點(diǎn),另將機(jī)艙底部空間劃分如圖1-29所示的下、中、上三個(gè)空間層次,各為a H 、b H 、c H 。下層空間為艙底水、壓載水、燃油駁運(yùn)等管

13、路的分布空間,其高度可以是內(nèi)底板至海水總管高度的管子允許穿越空間高度,即:2(21n D D H H A a +-=式中 A H 海水總管中心距內(nèi)底板高度;1D 海水總管外徑;2D 交叉穿越管子外徑;n 管路交叉給定間隙值。中層空間通?？刹贾玫鋮s和滑油管路。由于管路較大,為避免管子彎曲形狀過于復(fù)雜,若條件允許時(shí),其高度可以根據(jù)泵的進(jìn)出口水平高度而定。上層空間是機(jī)艙供水管路、燃油供油管路、油艙加熱管路、各類滅火管路以及其它小直徑管路的布置空間,其高度選擇以任何管子附件不妨礙花鋼板平順放置為準(zhǔn)。布置管路時(shí),不應(yīng)有任何妨礙下層管路閥件開關(guān)的現(xiàn)象。(三機(jī)艙舷側(cè)及平臺(tái)空間的管路布置舷側(cè)管路的彎曲形狀

14、與肋骨線型應(yīng)基本相似。一般均采取連續(xù)別彎作舷側(cè)曲面過渡,使管路由水平轉(zhuǎn)向豎向的彎曲形狀的形式。圖1-30所示為某系統(tǒng)管路,由機(jī)艙底部沿舷側(cè)圖1-30 舷側(cè)管路的布置1、底板;2、舷側(cè)縱桁;3、套筒; 4、平臺(tái)甲板;5、擋水圈轉(zhuǎn)向平臺(tái)的布置情況。在布置過程中,應(yīng)保證船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不受削弱。管路穿越舷側(cè)縱桁時(shí),應(yīng)選擇筋板中心位置開孔,并盡量控制開孔的面積,一般開孔直徑應(yīng)小于筋板高度的三分之一,必要時(shí)尚需加設(shè)復(fù)板或加強(qiáng)圈。要使管路布置妥貼、美觀,管路穿出筋板后,應(yīng)以最小直線距離將管路向舷側(cè)彎曲,防止管子的外徑超越筋骨的寬度。管路穿越上層甲板時(shí),如果是水密結(jié)構(gòu),應(yīng)用水密貫通件作過渡連接;若是非水密結(jié)構(gòu)

15、,孔口也應(yīng)加設(shè)擋水圈。圖1-31 管路、電纜、風(fēng)管并列布置圖1-32 電纜、管路、風(fēng)管的層疊布置1-管路;2-電纜;3-風(fēng)管機(jī)艙平臺(tái)下部空間是機(jī)艙管路較為集中的綜合布置區(qū)域。它既是各類管路的過往通道,也是主干電纜及機(jī)艙通風(fēng)管道的布置區(qū)域。在一般情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮主干電纜敷設(shè)線路,并使機(jī)艙主風(fēng)管的走向不過分曲折。管路縱向布置一般可成為圖1-31所示的并列分布形式。但在布置過程中,如平鋪面積受到限制,一般可布成為圖1-32所示的層疊式布置形式。主干電纜作環(huán)形布置時(shí),應(yīng)避免與主風(fēng)管發(fā)生交叉;自底部經(jīng)舷側(cè)引出后作縱向穿越的管路,應(yīng)做到管路順暢,轉(zhuǎn)折距離緊湊;可使橫向管路升高穿越,既避免了交叉矛盾又能使

16、管路合理美觀。同時(shí)必須充分考慮電纜、管路、風(fēng)管的安裝工藝程序及維修工作的可能性。三、管隧管路的布置在現(xiàn)代船體構(gòu)造中設(shè)有專門管路隧道。利用這種專設(shè)隧道來敷設(shè)通向各貨艙、雙層底艙的艙底水管路、壓載水和燃油駁運(yùn)管路,以及伴隨這些管路的相關(guān)系統(tǒng)的管路(如油艙加熱管、搖控氣動(dòng)操縱空氣管等。為使裝載艙容不受過度影響,管隧的設(shè)置尺度都是非常緊湊的。一般除能容納所有通過的管路外,還要為維修人員留有維修的移動(dòng)空間,故管路布置時(shí),不僅要做到管路排列緊湊,還要考慮維修人員的工作條件。因此,管路布置時(shí),要充分利用兩側(cè)空間。根據(jù)船舶建造規(guī)范,艙底水管路一般都應(yīng)布置在管隧較低的位置。四、甲板管路布置甲板管路綜合布置時(shí),一

17、般要做到使用合理和布置美觀。這二個(gè)要求可通過綜合協(xié)調(diào)和恰當(dāng)?shù)牟贾貌课患安贾眯问降膬?yōu)化選擇來解決。(一綜合協(xié)調(diào)根據(jù)船舶管路布置的一般規(guī)律,甲板管路大部分動(dòng)力源在機(jī)艙內(nèi),消防水系統(tǒng)、日用圖1-33 甲板走道空間管路綜合布置圖1-34 防火隔堵的通艙管件 水系統(tǒng)和日用蒸汽系統(tǒng)等均來自機(jī)艙,從主甲板的機(jī)艙圍壁處引出,向各應(yīng)用場所布置。當(dāng)一層次甲板區(qū)域布置完畢后,再從適當(dāng)部位引出分管路通向上層甲板布置,直至完成系統(tǒng)規(guī)定的所有甲板層次的管路布置。因此,甲板管路較密集的區(qū)域在機(jī)艙圍壁兩側(cè)的走廓頂部。的原則是:1、 甲板管路大多由機(jī)艙壁引出,為避免與電纜、 風(fēng)管的交叉,管路多布置在走道頂部機(jī)艙圍壁一邊。2、

18、風(fēng)管、空調(diào)管等管道因其制造特點(diǎn)不宜作 過度的彎曲形狀變化。一般可沿艙室一邊布置,便 于分管進(jìn)入艙室。在室頂高度許可的情況下,盡量 多留上部空間,以便管路和電纜引入艙室。3、 電纜常布置在管路與風(fēng)管之間。一般的情 況下,進(jìn)入艙室的電纜均為直徑不粗的電源線,使 它跨越風(fēng)管進(jìn)入艙室不會(huì)有很多困難。(二布置區(qū)域和形式的選擇對客、貨船甲板上層建筑、生活區(qū)域的布置不僅應(yīng)注意結(jié)構(gòu)特點(diǎn),還應(yīng)注意裝飾要求,如管路任意穿越,勢必影響主要艙室的美觀。因此,管路的上下穿越,常選擇衛(wèi)生間作為主要通道。這不僅是因?yàn)樾l(wèi)生間無礙美觀,而且衛(wèi)生間的布置一般都是上下相應(yīng)的。這就給管路上下通行以相當(dāng)有利的條件,同時(shí)還便于維修檢查。

19、五、水密隔壁或甲板的穿越連接船舶管路穿越水密隔艙或甲板,均采用標(biāo)準(zhǔn)通艙管件來保證連接的密性。管路布置時(shí),應(yīng)按具體情況做出恰當(dāng)?shù)男问竭x擇和工藝處理。(一通艙管件的形式選擇通艙管件的形狀一般有直通和直角兩種。凡是管路穿越甲板和艙壁后,管路仍按所穿越的甲板或艙壁呈垂直行走的管路,均采用直通型通艙管件;當(dāng)管路與所穿越的甲板或艙壁呈平行向并間距較小時(shí);則采用直角型通艙管件。 若通艙管路為平行集束形式時(shí),通艙管件也可按上 述標(biāo)準(zhǔn)形式的基本要求,設(shè)計(jì)成多聯(lián)直角或直通式 通艙管件;或根據(jù)不同的管路走向,做成直角和直 通混合式多聯(lián)通艙管件;或按管路走向和管子規(guī)格 的不同,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的多聯(lián)通艙管件。管路穿越防 火

20、區(qū)域的防火隔堵時(shí),通艙管件的配制應(yīng)按防火敷 料的厚度加長。加長量以連接端置于敷料層以外為 準(zhǔn),如圖1-34所示。對于某些可拆性要求不高的管路,如空氣、測深等管路,在穿越隔艙或甲板時(shí),也有采用插焊式貫通件或其它適當(dāng)?shù)耐ㄅ撨B接形式。總之,通艙管件除有國標(biāo)(GB和部標(biāo)(CB的標(biāo)準(zhǔn)形式可供選擇外,尚可根據(jù)產(chǎn)品對象及其技術(shù)要求,自行設(shè)計(jì)。(二通艙管件的配置工藝在配置通艙管件時(shí),從工藝環(huán)節(jié)出發(fā)應(yīng)注意:1、可裝性。確定貫通件的形狀、尺寸,一般都以船體結(jié)構(gòu)理論尺寸線為根據(jù)。考慮到船體的施工誤差,凡帶有復(fù)板的貫通件,其補(bǔ)板盡可能處理成現(xiàn)場焊接(即所謂活絡(luò)復(fù)板。這樣,既適應(yīng)在一定范圍內(nèi)艙壁前后的尺寸變化,又能避免

21、因艙壁表面不平整而引起的貫通件定位歪斜誤差。如果,貫通件為鍍鋅件或有其它特殊要求,致使復(fù)板不能現(xiàn)場施焊時(shí),則其兩端接管必須處理成嵌補(bǔ)管段,以利其余管件的安裝。2、可焊性。無論是隔艙或甲板的通艙管件,都必須注意配置位置。因?yàn)槊恳患?fù)板的貫通件,若復(fù)板為現(xiàn)場施焊,則有4條焊縫要焊。若不充分考慮其可焊性,將會(huì)給施工帶來極大困難。因此,當(dāng)貫通件布置靠近單面艙壁時(shí),最好能滿足圖1-35所示各情況的相應(yīng)間距尺寸。 圖1-35 貫通件布置的最佳間距尺寸圖1-36 管子支架的基本形式六、管子支架形式及其分布管路布置結(jié)束后,應(yīng)充分考慮固定管子的支架的配置。固定可避免管子因機(jī)械振動(dòng)、船體變形或溫度變化而造成損壞

22、。管子支架的配置一般可從下述幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。(一管子支架形式1、管子支架的基本形式。除通常使用的CB標(biāo)準(zhǔn)類型外,近年來國內(nèi)或出口船舶中,普遍采用如圖1-36所示的管子支架形式。2、支架形式及適用范圍。管子支架的形式,如圖1-37所示。圖示均為正置安裝形式,也可視管路布置情況,分別變化成倒置、懸臂、掛壁等安裝形式。3、夾環(huán)安裝形式及適用范圍。管子支架的夾環(huán)安裝形式,如圖1-38所示?？煞諭型、II型和III型。I型適用于一般管路;II型適用于溫度變化較大的管路;III型適用于振動(dòng)較大或安裝在封閉艙室內(nèi)的管路。 圖1-37 管子支架形式 圖1-38 夾環(huán)安裝形式(二管子支架的間距表1-7 船舶管路(鋼管支架標(biāo)準(zhǔn)間距(mm 管子支架的設(shè)置主要是為承受管路重量(包括管內(nèi)介質(zhì)重量、固定管路位置并防止管路下垂。但考慮支架間距時(shí),不能單純著眼于管路重力因素。因?yàn)榇昂叫袝r(shí),其管路始終處于內(nèi)部壓力的沖擊振動(dòng)、扭曲變形及熱脹冷縮的變形狀態(tài)之中,同時(shí)還需考慮管路的彎曲形狀因素。當(dāng)前國內(nèi)外的船舶建造都對船舶管路的支架設(shè)置間距,進(jìn)行了許多有益的探討,并制訂出一套支架間距的要求,以供使用(見表1-7。七、船體及其結(jié)構(gòu)上的開孔在船體結(jié)構(gòu)