化学品成品油船机舱下平台轮机生产设计

1、江苏科技大学本科毕业设计（论文）- I -江江 苏苏 科科 技技 大大 学学本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文）学 院 船舶与海洋工程学院 专 业 热能与动力工程 学生姓名 班级学号 指导教师 江苏科技大学本科毕业设计（论文）- II -江苏科技大学本科毕业论文25,000 吨化学品/成品油船机舱下平台轮机生产设计 The piping design of 25,000 DWT CHEMICAL/PRODUCT TANKER engine room in lower platform region江苏科技大学本科毕业设计（论文）- III -摘要摘要机舱管系生产设计的质量直接影响

2、船舶生产建造周期,直接影响船厂的经济效益.因此机舱区域的生产设计是船舶设计的关键部分。按照现代造船模式的要求将机舱按区域进行划分，然后按照区域进行生产设计。本文介绍了在保证系统性能的前提下，运用 tribon 软件进行机舱下平台区域的轮机生产设计。首先我们对该区域进行规划，然后进行管路的放样，接着对模型进行调整，再进行管路安装阶段和托盘的划分，最后完成全部施工图纸。整个过程充分考虑了现场施工工艺性和管系安装的合理性，在设计阶段就将现场施工的各种问题考虑进来，提高了设计效率。关键词关键词: : 机舱 生产设计 区域规划 管路设计 江苏科技大学本科毕业设计（论文）- IV -AbstractThe

3、 quality of the production design of the pipe in the engine room area will give an effect on the construction period, also affecting the economic performance of shipyard directly. So producing design of the engine room area is a key part of ship design. According with the requirements of modern ship

4、building mode to divide the cabin by region, and then to make the producing design by region. In this paper ,the main content is the piping producing design of the lower platform region with tribon.Firstly, mark out this district .Secondly , put pipes in appropriate place,then correspond within and

5、between specialty,in succession，set off the installation phases of pipes and the salver,finally accomplish the whole working drawings.In the entire process sufficiently think over the locale construction technically and the setting of pipes rationally.In the design phase consider lots of questions l

6、ocally,which improves the design efficiency. 江苏科技大学本科毕业设计（论文）- V -Keywords: Engine Room Production Design Regional Planning Piping Design 目录目录第一章第一章 绪论绪论 .1 11.1 概述 .11.2 船舶设计简介 .21.3 课题背景 .2第二章第二章 机舱下平台区域规划机舱下平台区域规划 .4 42.1 舱室分布 .42.2 设备分布 .52.3 管路系统规划布置 .8第三章第三章 管路设计管路设计 .11113.1 管路布置的基本原则 .113.1.

7、1 管路布置要求 .113.1.2 管路系统可靠性 .133.1.3 实际操作的简易性 .133.1.4 后期维护的经济性.143.2 主要管路系统放样 .143.2.1 机舱舱底水，压载，消防系统 .143.2.2 燃油系统 .163.2.3 滑油系统 .173.2.4 冷却水系统 .183.2.5 压缩空气系统 .193.3 支架设计 .203.3.1 支架的形式和焊接方式 .203.3.2 管路支架实例 .243.6 管路拆分 .25第四章第四章 区域协调区域协调 .26264.1 工艺性检查 .264.2 专业间区域协调 .26江苏科技大学本科毕业设计（论文）- VI -4.2.1 与

8、船体专业协调 .264.2.2 与电气专业协调 .284.2.3 与舾装专业的协调 .28第五章第五章 安装阶段划分安装阶段划分 .29295.1 安装阶段划分的目的 .295.2 安装阶段划分 .295.2.1 分段预装管路划分 .305.2.2 总段管路划分 .315.2.3 船台管路划分 .32第六章第六章 施工图纸施工图纸 .33336.1 出图前的准备工作 .336.2 生成施工图纸 .336.2.1 安装图 .336.2.2 零件图 .366.2.3 托盘表 .38总总 结结 .4040致致 谢谢 .4141参考文献参考文献.4242江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 0 -第一章

9、第一章 绪论绪论1.11.1 概述概述船舶制造是一个极为复杂的制造工程，他由船体、舾装和涂装工程组成，具有作业面广、工作量大、工种多，安装复杂、设计和制造周期长等特点。如何搞效率、高质量、安全地建造船舶是造船工作者长期以来孜孜以求的目标。造船模式的演变实际上是人们在不断提高造船的生产效率，确保建造质量和缩短造船周期的过程，也就是如何用科学的，先进的造船模式来解决“怎样造船”和“怎样合理组织造船生产”的问题。造船模式是不断发展变化的，但相对的在一定的时期内又是稳定的、不变的。追溯世界造船史可以看到大体经历了四个阶段，形成了四种模式。第一个阶段（20 世纪 40 年代以前）：按功能系统组织生产的造

10、船模式。第二个阶段（20 世纪 40 年代中后期）：按区域（船体） 、系统（舾装）组织生产的造船模式。第三个阶段（20 世纪 50 年代末，60 年代初形成）：船体和舾装均按照区域，阶段，类型组织生产的造船模式。第四个阶段（20 世纪 70 年代初期形成）：按区域、阶段、类型一体化组织生产的造船模式。此模式一直沿用至今，已被国内外造船界公认为当今最先进的造船模式。以上四种模式从本质上看又可分为两大类：前两种可归类为一类，称为系统导向型的传统造船模式，后两种可另归为一类,称为产品导向型的造船模式。1现代造船模式的主要特征就是把船舶设计、生产、管理由传统的按功能、系统和专业的方式转换为按区域、阶段

11、和类型的方式，同时把传统的全能厂改为总装厂。可形象化地认为，现代造船模式的主要特征是以一种以“快” （区域）代“条” （系统）的造船模式，就是把“块”作为船舶建造过程中的一个中间产品，围绕中间产品进行生产资源（含人、才、物）的合理配置，以实现船体建造、舾装、涂装作业在空间上分道、时间上有序的总装化作业，达到建造船舶的高质量，高效率，短周期和低成本。为此，这种模式已成为现代造船行之有江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 1 -效的一种造船模式。21.21.2 船舶设计简介船舶设计简介在我国，生产设计已确认为船舶设计的组成部分，目前最新的船舶设计阶段划分。明确为合同设计，详细设计和生产设计三个阶段。

12、合同设计是从收到船东技术任务书或询价开始，进行船舶总体方案的设计。这是一个设计计算和洽谈的工作过程。主要应提供详细设计的设计规格说明书、总布置图、中横剖面图、机舱布置图、主要设备厂商表等。他们既是报价的主要资料，又是后阶段设计的依据。详细设计是根据造船合同确认的技术文件以及修改意见进行的各个具体技术项目的设计计算和关键图的绘制过程。详细设计的基本内容是：(1)提供验船机构规定送审的图纸和技术文件；(2)提供合同中规定送船东认可的图纸和技术文件；(3)提供工厂所需的材料、设备订货清册；(4)提供生产设计所必须具备的图纸文件和数据；(5)提供可供现场直接用于制造、安装、检验、试验的各种图纸资料和技

13、术文件。详细设计中前两项工作内容也可以称为送审设计阶段。详细设计应解决设计中的基本和关键技术问题，最终确定和保证船舶的全部技术性能。初步设计和详细设计是解决“造什么样船”的问题。3生产设计则是解决“怎样造船”和“怎样合理组织造船生产”的问题。它的含义是，在船舶设计过程中，在确定船舶总的建造方针前提下，以详细设计为基础，根据船厂施工的具体条件，按工艺阶段、施工区域和单元绘制记入各种工艺要求的施工图纸，以及为现场生产提供各种管理信息文件的设计过程。41.31.3 课题背景课题背景25,000 吨化学品/成品油船的设计、建造和装备符合 IMO 型化学品船的要求，本船为无限航区、装运化学品和成品油。本

14、船为单机单桨，双壳，货舱设中纵舱壁，主甲板梁拱 300mm,不设舷弧，江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 2 -带球鼻首的前倾型船艏、方形艉、设有半悬挂舵和首侧推进器。居住区、驾驶室和机舱设于船尾，机舱、货油舱、污油水舱下设双层底，尾部设一尾楼甲板和四层起居甲板，首部上甲板以上设首楼甲板。货舱区通过三道纵壁分隔成左右污油水舱、货油舱、边压载舱。货舱通过横舱壁分隔成六个货油舱和一个污油水舱，边压载舱分隔成六个舱以满足稳性需要。首尖舱和尾尖舱兼作压载舱，尾尖舱也可用作淡水舱，用于货油舱清洗。货油舱数量：14（包括 2 个污油水舱）压载舱数量：14（包括首、尾尖舱）高密度液货如氢氧化钠或糖浆等装载在

15、 No1、3、5；污油水舱只作纵倾和稳性计算用。No2、4、6 货油舱可部分装载高密度货物。该船主尺度和载重如下：总长 176.40m垂线间长 168.00m型宽 27.40m型深 15.00m设计吃水 9.20m江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 3 -第二章第二章 机舱下平台区域规划机舱下平台区域规划2.12.1 舱室分布舱室分布由机舱下平台舱室布置图（图 2-1）看出下平台的主要舱室。从船艉向船艏看左舷有储物间、机修间、油头试验间、二号重油储存柜、一号重油（柴油）储存柜；右舷有应急逃生出口、二号重油储存柜、一号重油（柴油）储存柜；在中心线附近有净油机间。图 2-1 机舱下平台舱室布置图江

16、苏科技大学本科毕业设计（论文）- 4 -2.22.2 设备分布设备分布由机舱下平台设备布置图（图 2-2）可知，该区域中心线附近分布有三台柴油发电机组；右舷主要分布有发电机缸套水预热器、大气冷凝器、锅炉点火泵、应急启动空压机、主机滑油及旁通滤器、主机十字头滑油泵、主机滑油冷却器、低温淡水冷却泵、主机缸套水冷却泵、中央冷却器、造水机、主机缸套水预热器。中心线附近有三个大型设备单元：燃油单元、重燃油净油机单元、滑油净油机单元，这都是买的现成的单元，不用再考虑划分设备单元。左舷有组合启动器、发电机滑油储存柜、空调单元等。图 2-2 机舱下平台设备布置图江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 5 -在设计

17、该平台的区域时，主要设备型号都已经通过合同加以确定，并以设备样本的形式发到设计单位，供设计人员使用。设备的定位主要考虑安装、操作、维修的方便。一般情况下要注意：设备的下方应留有足够的基座空间；所有油类设备应考虑集油盘或拦油扁铁；设备的面板、操作位置应朝向通道，或在人能到达的地方；设备的维修空间应避免和结构、舾装件干涉；设备安装时不要出现死角等安装困难的地方；设备的位置不能影响主通道。5为了管理工作便利起见，常将相同用途的设备或执行同一操作的有关设备安放在一起。机舱内按工作性质分区安排设备。机舱设备的布置，要保证每一项设备的正常维修工作能够进行或便于进行。有些设备的修理工作，在机舱内不能进行而必

18、须在船外进行，那么这些设备不仅要从机器上拆下来，而且还要能从机舱内运至机舱外。在机舱内的吊运途中，其他设备可能成为障碍，所以在机舱设备布置时，必须考虑到那些可能损坏又需要拆至船外修理的设备，在机舱内部的调运途径，并保证其能够通行。6发电机组的安装按照发电机安装工艺手册来进行，定位后要检查设备实际位置、基座模型、图纸上位置是否一致。设备的高度是否符合安装调试要求。（图2-3）图2-3 发电机组定位泵类设备定位：卧式滑油泵（图2-4）要沿船纵向布置，避免船横倾时损坏运动部件；布置泵时要考虑吸口高度，避免气蚀等不良工况；对有特殊高度要求的泵，要按图布置，不能随意更改。江苏科技大学本科毕业设计（论文）

19、- 6 -图2-4卧式滑油泵定位因为冷却泵的体积较大，布置时不仅考虑它自身不挡通道，还要考虑以后与之相接的管子不挡通道。（图2-5）图2-5立式冷却泵定位设备的定位也需要以机舱整体布置为背景。由于设备基本是布置在平台地面的甲板上，几乎不会和布置在平台最上层的风管和电缆相撞，但是也需要考虑后期管路布置的问题，包括是否需要船体专业增加反面结构加强。因为设备中连接了大量的管路，要将有些相同功能的设备做成单元来安装。那么布置设江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 7 -备的时候，就需要考虑到管路规划，保证管路的布置。7 热井大气冷凝器发电机组机修间排风机锅炉点火泵主机油头试验台台钻砂轮机单元空调车床发电

20、机缸套水预热器应急启动空气瓶主机滑油滤器主机滑油冷却器主机十字头滑油泵主机缸套水冷却泵造水机低温冷却淡水泵中央冷却器主机缸套水预热器辅锅炉燃油加热器辅锅炉燃油供给泵燃油供油单元燃油分油机单元滑油分油机单元图2-6 机舱下平台设备定位图在实际定位时，因为诸多原因设备的摆放位置与原理图上有所不同。主机十字头滑油泵在原理图上是立式泵，但实际厂家供给的是卧式泵，如果按原理图布置就会出现挡门、空间不够的情况，所以在实际布置时两台泵集中布置一台放在另一台的上面，用角钢基座，这样布置更加合理，整齐美观，节省空间，管路布置起来也更加美观。厂家供给的热井与原理图上的比例不同，实际热井比较大。这样它要求的空间比较

21、大。空压机比例也比原理图上大，如果按原理图布置就会挡住门口及通道，实际布置时将空压机往船中移了一些。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 8 -2.32.3 管路系统规划布置管路系统规划布置在完成设备的定位后，需要对管系的走向进行初步规划。本平台是按照管系的区域放样来进行管系设计的。相对于按照系统进行放样设计的方式，按照区域放样进行规划设计难度更高，对设计人员的要求也更加严格，需要具备对整个平台内设备和舱室分布情况有一个充分的了解，并且要从整体上把握区域规划。管路规划布置是考虑综合船体、电气、舾装各专业对实际布置管路时的影响，对机舱进行的综合布置。（1）目的和意义 管路规划布置综合考虑了各专业对

22、管路实际布置影响，以它作为后期时管路设计依据，可减少放样完成后专业间的协调，节约设计工时。（2）背景图制作 将机舱布置图、机舱通风布置图、主干电缆通道图、电气设备布置图、梯道布置图和单元规划图结起来作为规划的背景图。（3）规划布置的方法 结合管系原理图，在背景图上以单线条将管路的走向表示出来，并将管子名称和介质流向标注出来，管子名称和介质流向要与原理图一致。8FC077FC077FC077FC012FC014FC110FCV10FC041FC041FC041FC041FC041FC041FC041FC070FC070FC071FC071FC070FC071FC063FC063FC063FC06

23、3FC064FC064FC064FC064FC064FC062FC060FC062FC062FC064FC062FC002FC005FC004FC011FC066FC066FC066FC020FC078FC079FC080FC081FC082FC083WS011WS011WS013WS012WS014WS015FCV46FCV48江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 9 -图 2-6 下平台管路规划布置图（局部）管路规划时的要求：按照提高预舾装率的要求，尽量将管路布置在甲板反面或沿舱壁布置；对一些关键部位如通风、电缆、管子共同走过的区域和管路分布密集的区域要核算通道情况，绘制剖面图，细化管路规划

24、布置图；将一些关键阀（如，止回阀）的位置标示出来；单元内的图在在规划阶段不予考虑。另外，要注意和周围区域管路的衔接，如上下分段的穿越孔和左右分段合拢处的管子的衔接。9 江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 10 -第三章第三章 管路设计管路设计3.13.1 管路布置的基本原则管路布置的基本原则3.1.1 管路布置要求管路布置要求管子排列尽可能地平直成组，整齐美观，管路走向要求路线短，弯头少，做到操作、维修和施工方便。为方便组合支架设计，管系布置应以管子外壁为为基准。多路管子平行布置应选用多联支架形式布置，管子外壁均与支架角钢靠齐。多联支架形式见工厂标准。管子之间间距应是管子与相邻管子的法兰边，等

25、于或大于 20mm。平行管路布置法兰之间的相互交叉间距为 150mm。（1） 包扎绝缘材料管路布置形式包扎绝缘材料管路应增加绝缘厚度的尺寸（如蒸汽、凝水、热水、空调冷煤水、燃油盘行管等）均要包扎绝缘的管路。见下图。1管子2法兰3多联支架4绝缘材料图 3-1 包扎绝缘材料管路布置形式（2） 弯曲管路平行布置形式弯曲管取段一般选用长边和短边。长边为 2M4M，短边为 0.6M1.2M。 （先焊后弯管要注意弯管机的轧头和拖板长度）弯点与支架间距离应不少于 0.1M，与法兰的焊接距离应保持在 50mm 以上。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 11 -90、60、45、30弯曲管平行布置形式两只弯曲管

26、之间的直段要大于弯曲夹具（3）立体弯曲管平行布置形式直角向上弯曲管首段弯曲长度不宜过长，两只弯曲管之间的直段要大于弯曲夹具。直角别弯曲管首段弯曲长度不宜超过 1.2M。（4）平行、立体交叉管路布置形式高低平行交叉布置大管布置在大梁下，小管布置在小梁下，纵横交叉。流向平行交叉布置，由上向下自然重力管路中间不能有气囊，由下向上的透气管路中间不能有气囊。压力管平行交叉布置由小让大，由少让多，压力管让重力管。（5）有热量管路和电缆平行布置，管子与电缆的间距应等于或大于100mm；有热量管路和电缆交叉布置，管子与电缆的间距应等于或大于 80mm。电缆，管子，风管走到一起时见示意图 3-2.平台甲板风管管

27、子电缆如层高不够高，在横梁部位开孔，即风管相应升高图 3-2 管子与电缆、风管的相对位置（6） 在电气设备、发电机和主要仪器上方不得设置蒸汽管，油管，水管，排气管。若不可避免时，则不应设置可拆接头，并要采取有效的保护措施。（7）阀件的具体位置及布置形式要便于操纵及维修；对于底部管路，阀件的高度以不需操作人员过度弯腰即能开启或关闭为佳；对于空间管路的阀件，以阀的操纵手轮离地面（甲板）1800mm 左右为好；管路沿顶、壁布置时，阀件的阀杆应向壁面外侧下方倾斜一角度。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 12 -3.1.2 管路系统可靠性管路系统可靠性整个平台管系的布置，应当保证机舱管路系统和各种机械

28、设备的可靠运转。船舶的航行条件是很复杂的，在海上的风浪是船舶发生纵、横摇摆，在此情况下船舶依然要安全航行，那么管系布置就要满足上述的可靠性要求。由于船舶在航行过程中会使船体发生变形，部分管系也会发生形变。此外，机舱内的高温也会使管系发生变形。而对于一些排气管、蒸汽管路等有高温介质通过的管路，就需要设置膨胀接头来连接，以避免管路膨胀而损坏管路设备。在布置管路的时候，尽量避免管子穿过舱室。个别穿舱的管路，需要根据具体的舱室要求，对连接部位做具体调整。比如有的舱室为防止漏水漏油，不允许管路存在可拆卸连接件，必须要使用焊接套管等连接件。此外，在设计机舱管路时还要考虑到防火、防护、水密和绝缘等因素。例如

29、，所有蒸汽管路、油管、水管和油水柜均不允许布置在配电板上方和后面。油管和油柜也不允许布置在锅炉、烟道、蒸汽管和消声器上方，以避免引起火灾。这些都是需要在设计初期需要加以考虑的问题，并融入设计过程中。同时，系统的冗余和备份也是设计过程中需要考虑的问题。一些重要的设备都有备份，比如应急发电机。那么管路系统的重要部分也需要考虑相关的可靠性。3.1.3 实际操作的简易性实际操作的简易性管路系统的操纵性主要体现在管路上大量的可操作阀件上，轮机人员需要在拥挤的机舱内去执行各种操作命令，操控各种管路系统的阀件，控制各个管路内介质的流动情况。如果设计时不对操纵性加以考虑，那么后期必然对操纵性产生一定的影响。所

30、以我认为，在管路系统的设计中，尽量将管路并排布置，一些带有相同功能的管路阀件可以做成阀组，并布置在轮机人员可以轻松接触到的地方，方便人员的操控。各种压力表、温度计和水(油)液位计等，也应当布置在明显且易观察到的地方。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 13 -3.1.4 后期维护的经济性后期维护的经济性管系中的设备布置应当合理高效的运用机舱内的空间，各种设备类型和布置方式可以根据具体情况，采用卧式或立式，以使机舱布置更为紧凑，为管系布置腾出宝贵的空间。在保证各个设备工作可靠性的前提下，尽量的减少管路路径和减小管径，这有利于降低动力装置的费用。尤其是一些大口径的主海水管、排气管和耐高温高压的蒸汽

31、管，制造成本是十分高昂的，因此在设计过程中必须要尽量减少管路路径。另外，管路中也应当少使用价格昂贵的弯头，尽量采用直行管路，对于一些能用弯管机弯曲的就尽量少用弯头。为了减少水密舱开孔，在大船上，机舱前部的管子大多数集中安装在管弄内，既方便了现场施工又使布局紧凑。正如我在论文开头所讲，生产设计最重要的是充分考虑实际生产环节的各种要素，工厂的要求是在保证可靠性的前提下，尽量地降低建造和维护成本，提高经济性。设计过程中，除了减少管路路径，还需要对管路上的部分附件进行简化，节约成本。当然，上述三个要点都是设计中需要考虑的因素，最佳的方案是每个因素都能加以考虑并很好的加以解决。但是在实际操作过程中，不可

32、能面面俱到，需要我们自己从机舱的具体情况出发，具体情况具体分析，灵活的采用各种设计方案，将管路系统布置在机舱内。103.23.2 主要管路系统放样主要管路系统放样3.2.13.2.1 机舱舱底水，压载，消防系统机舱舱底水，压载，消防系统（1）压载水系统管路的布置 压载水系统的功能特性是：既要将水灌入各压载水舱，又要通过同一管路、同一水泵将水从水舱中排出。压载水系统的水泵管路，必须直接从海水总管引出。在任一管路的中间不能有止回装置。现代船舶（大型）大都设有管隧，压载水管路均可通过管隧进入压载水舱。倘因船舶类型、吨位等原因没有专设管隧时，压载水管路均应设在双层底内，但不得布置在油舱内。若不能避免时

33、，则应加厚管壁，中间不得有可拆接头。压载水的舷侧排出口处，必须装截止止回阀，以防舷外水倒灌入江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 14 -舱。 （2）消防系统的管路布置 消防系统常见的有干冰灭火系统、二氧化碳灭火系统、卤代烷灭火系统以及泡沫灭火系统；除上述系统外，对于油船，还设有惰性气体系统。 水灭火系统的管路布置 水灭火系统是用来扑灭机舱、干货舱以及居住和公用舱室的一般火灾。此外，还可用作冲洗甲板、舱室及锚链，可作舱底水吸射泵的动力源。 水灭火系统主要分部的区域：机舱区域除具有独立动力的消防泵外，也常与舱底、压载泵、通用泵、卫生泵相通，故在管路中设置有转换装置。消防泵出口压力水总管，在花钢板以

34、下部位应作尽可能短的过渡，及时沿舱壁、支柱或舷侧引出。消防阀布置高度应该一致，以便操作。一般距舱面为900950mm，如阀盘作水平布置，以阀盘中心为准；若阀盘处于垂直状态，则以阀杆的水平高度为准。消防水总管的布置还应充分考虑到避免管内积水的可能性，特别是布置在露天区域的管路，应在最佳泄水部位安装泄放阀。由于是直线布置较多，还应考虑必要的伸缩膨胀装置。 二氧化碳灭火系统管路布置 施放管路的布置 一般都是以集束管路的形式布置，然后依次通往各被保护舱室。但不得通过居住舱室，以及常有人活动的公共舱室，无法避开时，则通过的管路不应有可拆接头。根据所需保护的设备的不同及舱室类型大小的不同，二氧化碳的喷嘴的

35、大小及所连接各管路的长度有所不同。 （图 3-3）此类为CO2喷嘴主机缸套水冷却泵造水机燃油供油单元主机滑油冷却器中央冷却器主机滑油滤器滑油分油机单元燃油分油机单元图 3-3 二氧化碳系统及相关主要设备3.2.23.2.2 燃油系统燃油系统燃油管在布置时，应特别考虑到安全工作，凡输送加热过的燃油的压力管路，应以焊接接头连接为宜。若欲增强管路的可拆性，则可拆接头必须能至少承受 1.4Mpa 的压力。 阀件应严格按管路流向布置，但有些阀件，如日用油柜注入管路的截止阀，其注入口因某种原因而设置在油柜最高液位以下较大距离时，为避免阀的压盖江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 15 -受液位静压产生渗漏的

36、弊病，可将此阀按注入管路流向倒置。 燃油系统设置吸入口的处所一般为双层底油舱、沉淀油舱（柜） 。不同用途舱柜的吸口布置有其相应的要求：（1）双层底油舱大多底部为曲面，因此，吸口应布置在最深部位，这有利于扫舱、清洁。（2）沉淀油柜的作用是沉淀燃油中的水和杂质，然后再运至储存油柜或直接驳进日用油柜。若吸口太低，吸出的首先将是沉淀物，失去沉淀意义；若吸口较高，清除沉淀物又会出现困难。故燃油的输送、净化管路在沉淀油柜中，一般都设高、低位吸口，其中高位吸口一般比低位吸口高出 4001000mm。11 下平台的被净化后的燃油从燃油单元输送到发电机，发电机用过的燃油再被运回净油机间。其中的安全滤器及精滤器都

37、必须贴壁放，阀组也得贴壁放。此燃油系统的特点是在船舶启动和靠港是发电机用的是汽油，船正常航行时发电机用柴油，在输送燃油管路中有切换阀，为了操作方便，所有的阀被安排到一起布置。发电机组燃油单元重燃油净油机单元图 3-4 燃油系统（下平台）江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 16 -图 3-5 燃油系统旋塞组3.2.33.2.3 滑油系统滑油系统（1）吸入管路布置原则 吸入管路的长度应尽可能布置得短些；吸入管在进入循环油舱时，其吸入口应与回油口成相反方向且有足够距离，以免吸入污油；吸入口距油舱底部不小于 100mm；若吸入管末端设置滤网或止回装置时，则应考虑不进入油舱而能对它进行清洁或排除故障的要

38、求。（2）回油管路的布置 为避免滑油回进循环油舱时引起泡沫飞溅而夹带空气，故回油管管端应布置在循环油舱的最低工作液位以下，并与油泵吸油管口间设置隔离板。 （3）压力管路的布置 在滑油循环泵出口滑油滤器间的管段，为压力波动区域，且越靠近泵排出口的压力波动越剧烈。如在齿轮油泵出口管上，最大振幅处的压力可达到油泵平均压力的三倍以上。离油泵越远，振幅就越小，一直到滤器以后压力才趋于稳定。因此，在布置滑油循环泵排出口至滤器的管路时，管子弯曲形状应尽量简单且弯头越少越好。弯头设置过多，尤其是小于或等于 90的成形弯头，不仅增加管内流体阻力，还能导致管路振动。12滑油被滑油驳运泵从滑油存储舱抽上来去发电机、

39、主机滑油冷却器、主机法兰青铜填料旋塞江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 17 -滑油滤器、主机十字头滑油泵等设备供给足量的、适当压力和温度的滑油，保证设备的正常工作。通过集油盘滑油被收集到滑油柜。本平台有一台滑油净油机，可以抽吸除或有储存舱之外的所有油柜内的滑油，进行净化处理。主机十字头滑油泵主机滑油冷却器主机滑油滤器热井滑油分油机单元图 3-6 滑油系统（下平台） 图 3-7 滑油管系接设备(部分)江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 18 -3.2.43.2.4 冷却水系统冷却水系统（1）海水冷却管路的布置 海水冷却系统为开式冷却系统，其管路一般可分为海水吸入与压力管路两个部分。 海水总管连

40、通左、右海水门和高位海水门，并将舷外水引进管内，供给各需用机械。其布置形式均为横跨机舱。为保证船舶在横倾 35的情况下，海水泵的吸水性能不受影响。同时还应考虑避免管内沉积泥砂，故海水总管应按舱底设置的自然高进行水平布置，不能有局部低凹或凸起。 若考虑整个机舱管路的布置协调，海水总管下部要求纵向通过舱底水等管路，若海底阀的自然高度不能满足这一要求时，则可采取提高该阀的自然高度予以解决，但绝不能用加设短管的方法。应该采取加厚座板法兰的方法来提高阀的布置高度。 压力水管布置:海水压力管路布置时，不能全部直线布置，必须有水平的曲线，以防热胀冷缩和船体的变形。主海水管路的主要供水对象为柴油机的空气冷却器

41、、滑油冷却器和淡水冷却器，还附带制淡装置。在遇到滑油和淡水冷却器配套布置时，海水应先压送至滑油冷却器冷却滑油，然后又进入淡水冷却器冷却淡水，最后经排出阀排出舷外。（2）淡水冷却管路的布置应尽量采用逆向循环的热交换。为保证有害于系统性能的闭式循环管路内的气体能自由逸出，透气管路应从最高点引出。淡水在管路循环时，温度较高，在淡水泵吸入口容易产生汽化现象。因此，为了使淡水泵吸入口维持一定的压力，防止产生汽化，以保证水泵的正常工作，膨胀水箱都应布置在柴油机上方，距水泵吸口高度应不小于 3m。13每台中央冷却器有四个接口，上面的两个接口为淡水进口和海水出口，下面的两个接口为淡水出口和海水进口。在实际布置

42、时一根总管走到两台中央冷却器附近分成两根支管接到设备上。由于本平台的油管比较多，所以冷却水管是倒挂放置走到机舱底层甲板下。被海水冷却后的淡水再被各管路输送到发电机的等需淡水冷却的设备。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 19 -柴油发电机组发电机缸套水预热器主机缸套水冷却泵主机滑油冷却器造水机中央冷却器中央冷却器大气冷凝器热井图 3-8 冷却水系统（下平台）图 3-9 冷却水管路接中央冷却器3.2.53.2.5 压缩空气系统压缩空气系统压缩空气管路应处于明显位置，不宜夹杂在其他管路中，更不能置于管束上方。一般主、辅柴油机的启动空气管路，均应布置在空间管路的低位置，尽量少设可拆接头。压缩空气管路

43、的阀件，应布置在机械及其附属装置就近处，江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 20 -且易于接近、方便操作的部位。其中截止止回阀必须以阀盘水平正装为好。每一压力分级的减压阀，均应设截止阀及旁通管，并在减压阀后就近处设置安全阀和压力表。3.33.3 支架设计支架设计3.3.13.3.1 支架的形式和焊接方式支架的形式和焊接方式管路支架主要起支撑固定管路和减轻管子振动的作用。管路支架主要分为单联支架和多联支架（组合支架） 。图 3-10 给出了几种常见的支架形式。单联支架用于固定单根管子，形状简单、制作方便不需要给出支架制作图；图 3-11 多联支架根据管系的布置情况设计，没有标准的制作形式，需要给

44、出支架制作图。图 3-10 单联支架示例江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 21 -多联支架的型式图 3-11 多联支架示例在设备、管路放样完成后开始进行管系的支架设计。 管系支架的设计的原则：（1）支架不能焊接船体外板、球扁钢球端部、三角板趾部、舱口角隅强应力区，可以固定在平台甲板及强梁上；（2）视管系的布置情况，能使用多联支架或组合支架的尽量采用；对于集束排列的管路，应事先安排好组合支架。（3）支架布置应以通舱件固定点、分段对接处、单元组装连接处和管系附件安装处为起点。（4）管子支架安装间距和采用角钢规格表 3-1 选择。表 3-1 支架标准安装高度 H公差通径DN（mm）管子外径（mm）

45、角钢规格（mm）支架安装最大间距（mm）号号III 号号10-10004715225120275425341300573242614048L40*40*518006450608065762000888089L50*50*6954005001001142500120125140L63*63*63000430130600-江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 22 -143150168147200219185250273L75*75*8212300325350356400406450457L125*80*8600610L125*125*103600-（5）支架间距见下表 3-2表 3-2 支架间距当

46、大小管子并列敷设，支架间距按大管子设置时，小管子的支架间距会不满足表中的要求，则可以采用中间加连接角钢的的方法，将小管子与大管子连在一起，以减少小管子的振动，但不必与船体结构焊接。在安装支架时还应考虑现场的实际情况，如有阀件或与设备相接时，可在其附近适当增加支架，防江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 23 -止因振动对阀件或设备的损坏。14（6）在航行中易出现振动的部位，支架间距应适当缩小。（7）为避免出现沉水面垂直管子的支架，要求支撑的角钢背缘方向朝下。（8）支管的支架尽可能设置在主管附近，且选择在不影响主管伸缩的位置。（9）从支架布置得美观角度考虑，将支架角钢的北苑方向朝船尾或舷侧。（10

47、）管夹的使用原则：铜管采用 QA 型的管夹标准；有轴向伸缩的管系如蒸汽、舱室加热管系采用 TA 型的管夹；其它的管路 DN80,采用 PA 型的管夹,使用单螺母；DN80,采用 PB 型的管夹，使用双螺母。（11）根据支架位置确定支架的表面处理形式。油舱内的支架做酸洗处理，如舱内加热盘管支架；其它位置的支架表面做镀锌处理。（12）支架命名：单联支架命名要包含支架形式、管子通径、支架长度、管夹型号及表面处理方式等信息，支架长度不超过 600mm，否则做斜向支撑；多联支架名称包含支架形式、编号、表面处理方式。（13）支架的焊接形式如图 3-12 所示，一些支架是允许焊接在船体的加强结构上的，但也不

48、是随意摆放位置。比如，在船体的球扁钢上焊接支架时就需要特别注意，支架只能焊接在球扁钢的球头背面，而不能焊接在球头一侧，一方破坏了扁钢自身结构，使扁钢的加强作用失效。这在船舶的实际建造过程中是绝对不允许出现的。支架支撑全周焊接型扶强材型扶强材全周焊接支架支撑图 3-12 支架的焊接形式江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 24 -（14）支架与船体结构焊接处，根据支架的情况、不同的区域、结构钢板的厚度和支架所在的位置等决定是否需要设置垫板。以下各种条件下可以不设垫板：船体结构板厚16mm 时，可以不设，但支架尽可能设在反面有加强的位置；当支架设置在船体的加强筋、柱子、肋骨、纵梁、腹板等构件上时；当

49、管子的通径80mm 时；当管子支架用角钢的规格小于等于 63x63x6mm 时；15以上只是一般要求，由于垫板的设置要求往往与船东有极大的关系，例如本船船东就要求设在油柜上的支架都要设垫板。3.3.23.3.2 管路支架管路支架实例实例在初期规划的时候，基本都不考虑管径大小，只考虑了管路中心线的一致性，使得在上一小节的管路蒙皮完成以后，并排布置的管路管径大小可能不一致，导致无法安装在多联支架上。这时候，就需要在基本保持管路路径和考虑周围环境的情况下，对并排布置的管路进行位置的微调，使管路的外缘和支架的角钢紧密贴合。图 3-13 管路支架（局部）江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 25 -用这样

50、的方法去调整其余的管路，并调出船体结构，在合适的位置布置支架。一些管路相对集中的地方，可以灵活的布置多联支架，以提高现场的安装效率。个别单独的管路则需要单独的支架给予支撑固定。3.63.6 管路拆分管路拆分管路放样完成后开始考虑到管子的取段。为了管子的运输和安装方便，将管子断成小段的管子，根据管子系统和作用的不同选用合适的连接形式（法兰连接、套管连接、螺纹连接等） 。16管路取段要遵守以下的划分原则：（1）管段划分应充分考虑加工和安装的要求。（2）管子应尽量简单，弯曲的管子应考虑弯管机的加工参数。（3）分割管段时直管段的长度应当取整，如 1.5m、2m、3m、4m、6m，以便形成标准管段。（4

51、）直角弯管时一边取标准直管长，另一边为 0.5-1.2m，两边不要等长，以便安装。尽量避免弯前直段小于前夹长，弯后段小于中卡长的情况，以免浪费材料，尽量保证能先焊后弯。（5）弯管的曲弯数不要超过 3 个。过桥弯可以是 4 个。（6）分段连接处、单元连接处、设备连接处可设置合拢管，合拢管长度应小于 1m，管段划分时尽量不要让管路伸出船体分段的结构，一般距分段边缘0.2-0.5 米。（7）套管连接时布置的位置要考虑焊接的方便，比如现场的一道焊缝不能靠舱壁，现场焊接尽量避免仰焊（考虑分段的反造状态） 。17管路常用的连接形式有法兰连接、套管连接、螺纹连接等。法兰连接是目前管路使用中最广泛的一种连接形

52、式。它的优点是连接强度高、拆装方便、适用范围广，适用于公称通径大于等于 DN10 的管路的连接。目前最常用的法兰连接方式是搭焊法兰、对焊法兰和松套法兰三种。套管连接适用于污水和灰水管系统、燃油泄放、滑油泄放管系等。套管连接比较经济，为不可拆接头，但因需要焊接，工艺比较麻烦。螺纹连接方式的优点是拆装方便，占用空间位置小、布置紧凑。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 26 -江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 27 -第四章第四章 区域协调区域协调4.14.1 工艺性检查工艺性检查管路布置必须顾及管子零件制造和管路安装工艺的实施，因此，对于管路布置中的管路敷设位置、管子曲形组合和安装程序等，都必须

53、认真的加以考虑。管子零件制造有两个主要工艺环节：一是弯管，二是焊接。这两个环节工艺的繁简，一般取决于管子曲形的复杂程度。管子曲形的选择，应尽可能以最简单的弯头组合，并且弯头的弯曲角度除直角弯外，别弯的弯角度数应取特殊角30、45、60。避免出现管子在弯曲时碰地的情况。为了保证焊接的方便性，管子与弯头、套管相连接时要保证足够的间距。焊接后要进行清渣处理，所以在布置支管时就要考虑能否方便的进行清渣。鉴于船舶管路的综合性，往往使安装工艺具有一定难度。因此，除必须使管路布置条理化外，还应做到各系统、层次、区域等管路的独立性，即在任何情况下，不能因为某一部分管路的安装程序脱节而影响整体安装工作的继续进行

54、。管路安装工作大多是人工操作，因此对管路每一对连接头的位置，都要考虑到管路拆装维修时使用工具的方便，乃至操作人员的站位是否合理等。总之，管路综合布置的结果，必须极大地有助于制造、安装工艺的实施，同时应尽量降低制造成本和劳动强度。4.24.2 专业间区域协调专业间区域协调4.2.1 与船体专业协调与船体专业协调在船体结构上开孔，应以不损害船体结构强度为原则 ，通常着眼于划定开孔禁区和开孔补偿这两个重要问题 。（1）船体禁止开孔区是否存在开孔船体要害部位严禁开孔。船体的中部区域（从两舷至强力甲板的肋距范围内）不准开孔。横向加强构件，图 4-1 斜线标出范围不允许开孔 ，点线划出来的区域可以开孔，但

55、要慎重考虑，一般开小孔。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 28 -图 4-1 横向加强构件纵向强度构件。一般是指纵骨、纵通制水板和纵通桁材 ，图 4-2 斜线标出范围不允许开孔 。图 4-2 纵强度构件支撑端部，其支撑力点周围一定范围都不能开孔。具体范围，应视支柱结构而定，一般为支柱结构的 1 倍，如图 4-3 中斜线所示。18 图 4-3 支柱端部构件（2）船体开孔处有无需要补强开孔宽度与区域宽度以及开孔高度与构件高度，分别成比例关系。根据船体各个不同区域的构件设置状况，各有不同要求。凡认为必须补强的开孔处，江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 29 -一般可用与开孔截面积相等的钢质复板或扁

56、钢或套管加强，其厚度应不小于被开孔构件的厚度。（3）船体板缝处开孔要求开孔与板缝之间的距离要保证 50mm 以上，管径达到 100mm 的管子可以开在板缝处，一般要求两边船体板开孔大小一样。4.2.2 与电气专业协调与电气专业协调与电气专业的协调除了考虑管子是否与电缆发生干涉外，应重点考虑油管，蒸汽管，排气管等是否布置在电气设备的上方等。另外管路与电缆之间的距离要保证，防止影响电缆敷设；高温管与电缆管之间在包完绝缘后应保证 100mm以上距离，防止温度过高电缆管老化。4.2.3 与舾装专业的协调与舾装专业的协调机舱内布置各种舾装梯道，与舾装专业协调主要是考虑管路的布置是否影响各种梯道的正常工作

57、，而且要保证通道的通行量。在铺设花钢板时在适当的时机可以借助舾装的支架，当支架只需少量移动时轮机就不用另外架支架，可以让舾装移一下支架。现在做设备时一般是轮机建模并摆放设备，而设备的机座就时舾装建模及定位，所以在进行设备定位时要与舾装专业进行协调。另外，轮机还要关注舾装做的拦油拦水扁铁。例如下平台的造水机，在轮机定位好了之后舾装建拦水扁铁，之后轮机要有专门的一道工序时进行检查的，确保拦水扁铁将所要包括的都圈起来了。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 30 -第五章第五章 安装阶段划分安装阶段划分5.15.1 安装阶段划分的目的安装阶段划分的目的管路安装阶段划分，就是根据该区域各个船体分段的合拢

58、次序，方便现场的施工顺序，以及具体分段内管路安装的合理性，来规定各个分段管路的安装先后次序。在施工现场，要能让所有管路都能顺利地安装到设计的区域。195.25.2 安装阶段划分安装阶段划分船体分段的建造是采用搭积木的方式进行拼接，将一个机舱划分成多个平台，再将一个平台划分成多个总段，一个总段包含了多个分段。本平台有ER31P/S、ER32P/S、ER33P/S 这六个分段组成，其中 ER32P/S 与 ER33P/S 合拢后组成 ME05P/S 总段，ER31P/S 与机舱上平台的 ER41P/S 分段合拢后组成ME04P/S 总段。在船台上 ME05P/S、ME04P/S 分别进行总段搭载。

59、下图 5-1 为示意图ME04P/SME05P/S图 5-1 机舱下平台总段划分图例如下图 5-2 所示，下平台包含中的 2 个分段，分别是 ER32P 和 ER33P 分段。两个分段两两合拢，共同组成了 ME05P 总段。然后， ME05P 总段再和其余平台的总段进行合拢，共同组成了整个机舱的船体结构。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 31 -ME05P总段ER32P分段ER33P分段图 5-2 ME05P 总段搭载图5.2.1 分段预装管路划分分段预装管路划分预装管路是在船体分段完成建造后，在船体分段的停放区域，将需要安装的管路进行定位，安装在船体分段中。由于下平台的安装空间充足，所以基

60、本不需要划分预埋管。由于船体分段在完成建造后，是甲板朝下摆放，各个舱室都呈现开口朝上的形式。所以，现场的预装管路的安装，就是在朝上摆放的分段结构内，送入各段管子，进行定位安装。这就是 “反面舾装”方式。下平台的分段，在完成建造后都是反向摆放，且安装的空间比较充足，所以本平台内的管路，依附于本分段的结构表面上且其支撑都在本分段上的都划作预装管路，在预装阶段完成安装。江苏科技大学本科毕业设计（论文）- 32 -图 5-3 ER32P 分段预装管路5.2.2 总段管路划分总段管路划分总段预装亦称立体舾装，它一般是由两个或两个以上的船体分段装配后完成的舾装件的安装。总段预装是安装总段形成后能够完成安装