馬佳煒 招商局郵輪制造有限公司

船舶的機(jī)房關(guān)系單元系統(tǒng)是船舶管道系統(tǒng)分布最密集的位置。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完整性以及制造安裝的正確性決定了船舶推進(jìn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)代大型輪船機(jī)艙的管道系統(tǒng)一般會(huì)包含30多個(gè)子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)總體來(lái)看通常包含管道數(shù)量約為20，000，管道的生產(chǎn)和安裝占整個(gè)輪機(jī)設(shè)計(jì)安裝項(xiàng)目工作量的百分之二十以上。同時(shí)，管系廢品率是管道總數(shù)的8%-15%。因此，如何提高管系單元布局設(shè)計(jì)，如何加強(qiáng)管系單元制造安裝的質(zhì)量非常重要。

一、輪機(jī)管系單元設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法

（一）輪機(jī)管系單元介紹

輪機(jī)管系包含的系統(tǒng)眾多，最重要的也是設(shè)計(jì)中最需要注意的莫屬綜合區(qū)域單元，功能單元和管束組件。上述三個(gè)單元中，管束組件可以組合成行和束，并且通過(guò)布置多段線路的形式構(gòu)成管束單元，該類型單元主要適用于機(jī)艙，甲板等區(qū)域的布局設(shè)計(jì)。其次，功能單元實(shí)際上是功能的組合單元，包括周圍的電氣設(shè)備，閥門，管道等。綜合區(qū)域單元是大面積機(jī)電設(shè)備布置區(qū)域，通常要求整個(gè)區(qū)域合理科學(xué)的分布，一般用于在油輪的主甲板和機(jī)艙的整個(gè)下部鋪設(shè)管道系統(tǒng)。

（二）艏艉部區(qū)域

前后區(qū)域的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由配件和附件組成，例如管路，電氣設(shè)備，錨和舵。在進(jìn)行此區(qū)域單元設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分分析機(jī)身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間，然后建立一個(gè)綜合的模塊，以便能夠?qū)⑸鲜雠浼⒃O(shè)備均勻分布。舾裝作業(yè)可以在船體總節(jié)和小節(jié)的末尾進(jìn)行，并且在完成前移舾裝作業(yè)之后，可以建立完整的高級(jí)集成產(chǎn)品。在現(xiàn)實(shí)作業(yè)中，需要規(guī)范遵守生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和精度，否則可能會(huì)有在設(shè)計(jì)階段無(wú)法預(yù)料到的問(wèn)題出現(xiàn)，給管系單元的正常工作帶來(lái)影響。

（三）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，我國(guó)管道和船舶設(shè)備的綜合布局包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和船舶三維數(shù)字模型的創(chuàng)建。如何進(jìn)一步深化生產(chǎn)設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前很重要的話題。在設(shè)計(jì)該船的機(jī)艙管道系統(tǒng)時(shí)，除了提供經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)外，我們還可以借助計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)進(jìn)行更加深層次的優(yōu)化設(shè)計(jì)思考。

從施工方便的角度出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在允許的情況下，用平焊代替仰焊，用機(jī)彎代替定型機(jī)彎。另外還要注意安裝異徑管時(shí)可以將頭部較大的一部分靠近法蘭，空間狹小的提前裝配階段。類似的一些普通細(xì)節(jié)，依次進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以使結(jié)構(gòu)方便，同時(shí)又保證了工件的精度和質(zhì)量。

從節(jié)省材料的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化考慮。在復(fù)雜的管道布局中增加功能性管道集成，提供盡可能少的法蘭和其他連接配件，并提供方便的日常維護(hù)手段。當(dāng)前校管通常在多個(gè)方向上設(shè)置以提供邊距集中化原理。上述累積邊距和誤差可以放置在T型管、固定深度的管道中，有時(shí)還使用管道封閉功能來(lái)消除邊距和誤差，這些設(shè)計(jì)思路可以節(jié)省船舶生產(chǎn)的總成本。

從提高管路預(yù)舾裝的精度出發(fā)，增加組合支架的應(yīng)用。在分段預(yù)舾裝中組合支架的運(yùn)用一方面可以達(dá)到管子預(yù)裝精度要求，另一方面還可以減少角鋼和工時(shí)。

二、輪機(jī)管系綜合單元設(shè)計(jì)要點(diǎn)

如果機(jī)房區(qū)域綜合單元，尤其是大面積綜合布局，則應(yīng)充分注意它們相互分隔的科學(xué)性和合理性。因此，以下總結(jié)了幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

第一點(diǎn)：分解發(fā)動(dòng)機(jī)室下部的集成單元需要仔細(xì)檢查分解整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的可行性。它們的拆卸和關(guān)閉是否有效，是否對(duì)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度有害，在起吊運(yùn)輸，定位和焊接操作期間它們是否可靠，并且它們的尺寸和重量是否過(guò)重，是否符合標(biāo)準(zhǔn)

第二點(diǎn)：機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元的分割操作需要仔細(xì)研究組裝和安裝的難易程度。單元之間的相互接口通常應(yīng)在前，后，左側(cè)和右側(cè)接受一組垂直的法蘭連接，并允許其連接位置有相應(yīng)的差異，以利于組裝操作。應(yīng)注意盡可能避免頂部和底部法蘭連接或傾斜平面以及連接方式。

第三點(diǎn)：機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元的分割，還需要注意吊運(yùn)作業(yè)操作和安裝位置調(diào)整空間的可能性。這意味著在抬起最后一個(gè)單元時(shí)，可能會(huì)發(fā)生一些單元生產(chǎn)精度錯(cuò)誤，請(qǐng)考慮到應(yīng)事先預(yù)留一個(gè)特定的位置，以利于調(diào)整操作并避免不必要的返工和浪費(fèi)。這是該單元集成設(shè)計(jì)領(lǐng)域必須注意的重要一點(diǎn)。

第四點(diǎn)：機(jī)艙底層區(qū)域綜合單元的框架結(jié)構(gòu)必須保證牢固。若有必要，在組合框架的分割之處進(jìn)行適當(dāng)?shù)木植考訌?qiáng)，框架的高度有調(diào)整的可能可能。在研究管件固定時(shí)，要充分考慮利用框架的部分結(jié)構(gòu)來(lái)支撐管件。此外，單元框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該保持完整性，包括其中的格柵板也盡可能保持完整。

第五點(diǎn)：原則上，可以通過(guò)調(diào)節(jié)管道來(lái)連接集成單元在機(jī)房底部的外部接口。設(shè)備的內(nèi)部管道配件和設(shè)備的接口之間的連接通常可以通過(guò)預(yù)定的組合和校準(zhǔn)來(lái)解決。

三、運(yùn)行輪機(jī)管系主體單元制造安裝要點(diǎn)

在主渦輪機(jī)系統(tǒng)組件的運(yùn)行過(guò)程中，振動(dòng)套筒螺栓的緊配合經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這導(dǎo)致軸系統(tǒng)的持續(xù)磨損和嚴(yán)重的安全問(wèn)題。為了成功解決此問(wèn)題，有必要使用鉸鏈技術(shù)來(lái)加強(qiáng)緊配合的螺栓。通常情況下，要實(shí)現(xiàn)減少軸磨損的目標(biāo)，將有四個(gè)或更多個(gè)緊配合螺栓，即占螺栓總數(shù)的15%以上。

燃油箱和潤(rùn)滑油箱之間可能會(huì)發(fā)生泄漏，因此，謹(jǐn)慎保險(xiǎn)的做法是在它們之間安裝一個(gè)絕緣的空水箱或壓載水箱，以使兩個(gè)水箱能夠被迫分開，此時(shí)將不會(huì)有更多的滲透問(wèn)題。如果管道由于墊圈材料而阻塞，用耐久的橡膠更換墊圈。因此，它不僅可以保證設(shè)備正常運(yùn)行，而且可以再次鎖定渦輪機(jī)。在正常情況下，如果在此期間要預(yù)防發(fā)生火災(zāi)，則將鋼制防火閥合理地放置在機(jī)艙外部通風(fēng)管的位置?？梢约皶r(shí)關(guān)閉防火閥，即使有大量的火焰通過(guò)，防火閥也不會(huì)進(jìn)入空氣，還可以最大程度地減少火災(zāi)造成的損害。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文首先強(qiáng)調(diào)了輪機(jī)管系單元系統(tǒng)的重要性，然后簡(jiǎn)單說(shuō)明了管系單元設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，最后著重詳細(xì)介紹了輪機(jī)管系單元設(shè)計(jì)和制造安裝的幾大要點(diǎn)。