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        船舶管路智能布局優(yōu)化設(shè)計

        2016-04-29 00:00:00馬登云
        今日財富 2016年7期

        摘 要:船舶管路綜臺布置是船舶生產(chǎn)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié),管路布置質(zhì)量的好壞直接影響到船舶建造周期,本文結(jié)合船舶生產(chǎn)設(shè)計和施工質(zhì)量反饋的實際情況 ,重點介紹船舶管路綜合布置過程中需要注意的一些問題,有利于提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì) 量。

        關(guān)鍵詞:船舶設(shè)計管路布置﹔要點

        在我國,現(xiàn)行的船舶設(shè)計階段可劃分為基本設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計三個階段。船舶生產(chǎn)設(shè)計就是從施工的角度出發(fā),解決如何高質(zhì)量、高效率、短周期、安全與合理造船等問題的一種設(shè)計。

        船舶管路綜合布置是生產(chǎn)設(shè)計中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),它以船體結(jié)構(gòu)為背景,分層按區(qū)域?qū)⒃O(shè)備、舾裝件、電纜、風(fēng)管和管子等各個系 統(tǒng)表達在一張“綜合放樣圖”上,進行綜合協(xié) 調(diào),使得所設(shè)計的區(qū)域得到一個較合理的布 置,并且編制各類施工圖冊及物資配套清單,進行托盤管理,實行管子的預(yù)制和預(yù)裝,實現(xiàn) 模塊的制作和安裝、單元組裝、分段預(yù)裝、總段預(yù)裝,使大量的管路安裝與船體建造平行作業(yè),大量的外場安裝工作改在內(nèi)場安裝施 工.它不但可提高生產(chǎn)效率,縮短造船周期, 而且減少了勞動強度,減少立體作業(yè),并為確 保安裝質(zhì)量和安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。因此,管 路綜合布置的設(shè)計質(zhì)量將直接影響到施工的質(zhì)量和周期。

        一、綜合布置的工作流程

        二、綜合布置的準(zhǔn)備工作

        管路綜合布置是一項十分細(xì)致的工作,在進行設(shè)繪之前,設(shè)繪人員必須充分做好圖 紙資料的準(zhǔn)備工作,主要有以下幾個方面:

        (一)熟悉有關(guān)圖紙,如總布置圖、船體線型圖、肋骨線型圖、船體基本結(jié)構(gòu)圖、相關(guān)區(qū)域 的各類布置圖、主干電纜走向圖、有關(guān)的管系 原理圖等;

        (二)熟悉相關(guān)的規(guī)格書內(nèi)容和規(guī)范、規(guī)則的要求;

        (三)準(zhǔn)備相關(guān)的設(shè)備資料,所有閥件和附件的資料以及相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);

        (四)了解船廠管子的制作和安裝工藝,以及計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。

        三、管路布置要點

        管路布置應(yīng)滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則、規(guī)范、規(guī)格書、建造計劃書、系統(tǒng)原理圖的要求,同時要考慮船廠的管子加工與安裝工藝水平。管路布置要盡量簡單、合理、美觀,按照先布置大管后布置小管、先布置特殊要求管后布置一般要求的管的原則進行。凡是在船體分段成型前要進艙安裝的管子、加熱管單元,必須將進艙要求通知船體,根據(jù)船體結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備和主于電纜的布置對管路、設(shè)備、舾裝件進行統(tǒng)一協(xié)調(diào),合理確定各自的進艙順序。

        (一)一般管路的設(shè)計要點

        1.管路的布置應(yīng)具有合理性,如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。淡水管路不得通過油艙,以免管子破損或滲漏時污染水質(zhì)。同樣,油管路也不得通過淡水艙。如不可避免時,應(yīng)加設(shè)管遂或用套管連接。其他管路通過油艙時,應(yīng)遵照規(guī)范要求加厚管壁,并在艙內(nèi)不得有可拆接頭即套管連接。

        2.管路的布置應(yīng)具有安全性,如蒸汽管、油管、水管和柴油機排氣管等,應(yīng)避免布置在 配電板及其他電器設(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、廢氣管及消音器的上方通過。凡通過防火區(qū)域的管路,應(yīng)采用滿足船級社認(rèn)可的節(jié)點形式。管子穿過水密或氣密結(jié)構(gòu) 處,應(yīng)采用貫通件或座板。

        3.管路的布置應(yīng)具有可操作性,如裝在花鋼板以下的閥件,其手輪應(yīng)能方便操作,不 便于操作的閥件,應(yīng)將閥桿延長或配閥叉操作桿。

        4.管路的布置應(yīng)具有可維護性,如在管 子附件、濾器等設(shè)備上設(shè)有放泄裝置,用來放 泄管子內(nèi)的殘余空氣及液體。

        (二)特殊管路(以風(fēng)管為例)的設(shè)計要點

        1.風(fēng)管布置必須考慮船體結(jié)構(gòu)、船體線型,風(fēng)管的開孔和露天甲板的風(fēng)筒、通風(fēng)頭的 形式、通風(fēng)頭的高度應(yīng)滿足規(guī)范要求,過A 級甲板或艙壁的通艙管件的長度應(yīng)滿足規(guī)范的要求。

        2.應(yīng)臺合理分配風(fēng)量,風(fēng)管和風(fēng)口布置要 合理,散熱區(qū)應(yīng)重點供風(fēng),通風(fēng)口應(yīng)對準(zhǔn)主輔機增壓器吸氣濾網(wǎng)、主副空氣壓縮機和鍋爐 燃燒器的上方,以保證設(shè)備的用氣,并且供風(fēng) 不要直吹熱源,而主要是先吹人(經(jīng)常站立的 工作位置附近),再流向機械設(shè)備。分油機室、 獨立的抽風(fēng)機抽風(fēng),抽風(fēng)口應(yīng)布置與供風(fēng)口 成對角的對流路線,以充分利用新鮮空氣。機修間、電焊間、噴油頭間、分油機室抽風(fēng)口應(yīng) 布置在艙室的上方。因CO2比空氣重,泵艙為深艙,故CO2瓶室、泵艙的抽風(fēng)應(yīng)布置在下 方,送風(fēng)在上方。

        3.風(fēng)管布置必須考慮機艙行車、主機平臺、主機上下花鋼板平臺的欄桿、扶手以及與其他吊粱是否相碰,同時也要考慮主干電纜的走向 和天花板、絕緣的高度及厚度。

        4.風(fēng)管的走向及尺寸應(yīng)按照原理圖布置,若因受各種條件限制要改變系統(tǒng)圖中風(fēng)管的尺寸,則應(yīng)按當(dāng)量直徑進行換算或按標(biāo)準(zhǔn)《船用通風(fēng)系統(tǒng)管路和附件的公稱通徑》。

        (三)管路的空間位置與尺寸的設(shè)計要點

        1.管路管段的劃分要考慮管子加工流水線的工藝要求,DNl5一DNl50的管子盡量采用機彎,盡量采用先焊后彎,后采用定型彎。

        2.應(yīng)按照船體分段的劃分和建造方針進 行管子的劃分和組托,分段間的補裝管(調(diào)整管)應(yīng)為800 mm一1000 mm,即法蘭距分段線400 mm一500 mm,通艙管件應(yīng)在200 mm-250 mm之間,污油水的報警高度一般為150mm。

        3.應(yīng)考慮風(fēng)管、單元、主機、發(fā)電機等設(shè)備或舾裝件進艙所需的空間。

        4.管路附件、閥件、濾器等的布置應(yīng)考慮其操作、使用維修、保養(yǎng)、拆檢的可能性和方便性,特別是海水總管的濾器蓋及螺栓50mm范圍內(nèi)不得布置管路及舾裝件,以方便濾器的開蓋清理。

        5.靠近船體結(jié)構(gòu)處、設(shè)備座架處的管子, 要考慮船體和座架的涂裝要求,對蒸汽管、熱水管等要考慮絕緣厚度。

        6.管路的布置必須注意設(shè)備基座、箱柜、 船體結(jié)構(gòu)、人孔、梯子、門窗等舾裝件的尺寸, 并與它們之問留有足夠的間隙(不少于50mm)。7.管子與管子連接件之間不少于15 mm與船體結(jié)構(gòu)之間不少于20mm,包絕緣 的管邊距電纜和空調(diào)風(fēng)管之間距不少于200mm。

        8.必須考慮管碼的安裝位置及連接件的 拆裝,有條件的地方應(yīng)采用排碼。

        9.船舷排水孔應(yīng)避免布置在救生艇及舷梯卸放區(qū)域內(nèi)。

        四、圖紙資料的核實

        管路綜合布置完成后,應(yīng)核實綜合布置 過程中所使用的船體結(jié)構(gòu)圖、管路系統(tǒng)圖、設(shè) 備布置圖、設(shè)備資料等是否為最新版本,設(shè)備 的進出口位置、設(shè)備座架是否與管子、船體結(jié) 構(gòu)相碰撞,船東、船檢的退審意見是否反映到 管路布置圖中,這些工作往往會隨生產(chǎn)設(shè)計 的緊張展開而遺漏,在建造和報驗過程中造 成返工。

        五、結(jié)語

        管路綜合布置對設(shè)計人員的素質(zhì)有著很高的要求,不但要求具有一定的專業(yè)理論知識,而且必須具備相當(dāng)豐富的實踐經(jīng)驗,不但 要熟悉規(guī)范和規(guī)格書,而且要對船廠的制作 和安裝工藝,以及組織生產(chǎn)的 方法,各有關(guān)作業(yè)生產(chǎn)的流程等都要比較熟 悉。同時,加強各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)溝通工作, 加強設(shè)計人員的培訓(xùn),提高設(shè)計人員的專業(yè) 技術(shù)水平,增強責(zé)任心,也是提高管路綜合布置質(zhì)量的一個重要途徑。

        參考文獻:

        [1]王運龍,王晨,韓洋,林焰. 船舶管路智能布局優(yōu)化設(shè)計[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報,2015,04:513-518.

        [2]范小寧. 船舶管路布局優(yōu)化方法及應(yīng)用研究[D].大連理工大學(xué),2006.

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