海上平台机械设备安装设计作业指导书

海上平台机械设备安装设计作业指导书

一、概述

1.概述

海上平台的设备设计一般都考虑到三维尺寸最小，操作面

尽量的少，还要根据总体、结构、安全和工程进度等因素来

考虑安装位置、安装程序和开口位置。各种设备之间由管线

连接，构成各种循环系统。

加工设计是详细设计的实施设计，机械专业加工设计主要

包括设备安装设计、HVAC设备及风管等的安装设计，设备的

调试程序、调试表格和料单的编制和现场技术服务等方面。

2.机械专业加工设计流程

机械专业加工设计流程见图1—1。

详细设计成果I

图1—1机械专业加工设计流程图

二、采用及参考的相关标准

在海洋石油工程机械加工设计中，相关的规范和标准是加

工设计的基础，因此在加工设计之前应熟悉相应基本的规

范，并应用于加工设计中。

以下是一些机械加工设计中常用的国内外标准和规范。

1.国家标准(GB)和机电部标准(JB)

GB/T1560-79《船用通风系统管路和附件的工程通径》

GB/T702-1986《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T704-1988《热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T706-1988《热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T707-1988《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T1220-1992《不锈钢棒》

GB/T9787-1988《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T9787-1988《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》

GB/T901-1988《双头螺柱》

GB/T5782-1986《螺栓》

GB/T6170-1986《螺母》

GB/T93-1987《弹簧垫圈》

GB/T95-1985《平垫圈》

2.船用标准

CB/T64-1999(代替GB1561-79)《船用焊接通风法兰》

CB/T462-1996《通风栅》

CB/T210-1995《风管吊架》

CB/T204-1999《船用通风管路通舱管件》

CB/T64-1999《船用焊接通风法兰》

3.其它标准

加工设计中还将应用一些其它标准，包括国外的标准，随

项目不同有所不同。应根据项目要求，合理适度采用。

三、资料准备

1.规格书及项目要求

在开始安装设计之前，需要业主提供如下资料作为设计基

础。

1)规格书

主要包括设备总橇规格书、设备防腐涂漆规格书。

在总橇规格书、设备防腐涂漆规格书中，一般对适用的规

范标准、设备的适用环境、设计寿命、材料、结构设计、安

装要求、电气、仪表、管线、保温、设备铭牌、制造检验、

防腐涂漆、运输等做了明确要求。

2)客户要求

不同的项目有一些不同的特殊要求，要把相关要求整理出

来。如安装螺栓的防腐要求，特殊的技术要求等。

2.图纸

1)总体图、设备布置图、管网布置图。

2)平台每层甲板的结构图(包括平面图和立面图)、房

间结构图；

3)P&ID；

4)逃生路线图、安全区划分图；

5)陋装图(包括房间防火保温图、胭装梯子结构图、

胭装设备布置图、生活楼布置图)

6)电缆托架图、电气/仪表设备布置图；

7)通讯设备布置图。

3.设备厂商完工资料

设备的厂家图纸资料，包括设备总图、重要零部件图、设

备安装要求、操作维修要求等。这些资料必须是最终资料，

中间送审资料只能作为参考。

四、安装设计

1.安装设计工作内容

在安装设计中，主要根据详设阶段的技术资料，并按照厂

家安装要求进行设备布置和安装。设备安装设计主要包括：

1)安装程序：主要描述设备安装前的检查项目、安装

过程的注意事项、通用安装要求及特殊要求等。

2)设备定位布置图：主要是根据详设阶段的设备布置

图，按照一定的定位基准详细注明设备的定位尺寸等。

3)设备底座图、安装图：根据设备是否需要制作底座,

分为直接安装设备和非直接安装设备，对于非直接安装设备

需要设计设备底座图。

4)设备附属部件安装图:对于部分设备如主发电机组、

应急机、锅炉、惰气发生器等需要绘制排烟系统的安装图及

零部件图；立式水泵需要根据泵护管及泵头绘制泵的底座图

及安装图；其他需要特殊安装的设备需绘制零部件图。

2.安装程序的编写要求

安装程序是加设阶段的设计文件，根据项目的具体地点、

机具状况、设备状况等编制的设备安装指导性文件，应包括

以下内容：

1)设备安装应遵循的标准有：

(I)海上固定平台及建造入级规范(CCS)；

(2)海上平台安全规则；

2)通用要求

在通用要求部分至少包括以下要求：

(1)承包商在设备安装前应熟悉设备相关的安装图纸及

设备厂家的安装要求。

(2)安装前承包商需要准备吊车/吊葫芦、撑杆、撬杠、

水平尺等工具。

(3)在设备安装程序中需标明第三方检验机构的名称。

3)设备安装前的检查项目

设备安装前的检查至少包括以下项目：

(1)应对照图纸检查设备及辅助系统的完整性。

(2)检查设备是否有变形及损坏的部件并记录。

(3)检查设备底座的水平度。

(4)检查设备的驱动机、连接轴、联轴器。

(5)检查电气设备的连接及电源的连接。

(6)检查仪表设备的安装及接线。

(7)检查设备的防腐涂漆情况。

(8)检查安装螺栓是否匹配。

(9)对于有底座的设备应按照要求提前预制底座。

(10)需预制管件、风道等附件的设备应按照要求提前预

制。

4)安装过程的注意事项

安装过程的注意事项至少包括下述内容：

(1)列出应准备的安装定位图、设备安装图纸。

(2)设备安装前应做的必要防护工作，如法兰口盲死。

(3)设备安装时注意事项，如人员站位，设备防损坏措

施，不能用管子/管件作为吊点等。

(4)在设备与甲板焊接前，应向检验部门提交的焊接程

序和检验程序。

(5)按照要求用水平尺、塞尺等测量水平度和设备安装

间隙。

(6)用于设备调平的垫片要求，如大于或等于1mm材料

可选用Q235-A,如小于1mm材料需选用不锈钢。

5)大型设备吊装设计要求

大型设备为净重大于80吨或高度大于10米的设备，对

于这类设备应根据具体的设备情况、现场环境、技术装备等

制定设备吊装工序，确保设备的吊装工程安全。

大型设备吊装工艺的确定依据：

(1)设备制造图；

(2)设备布置图(包括管道、梯子平台等)

(3)现场施工条件；

(4)现场施工地质资料、气象资料以及吊装环境；

(5)机具装备能力。

方案主要内容:

(1)吊装布置图；

(2)吊装计算书；

(3)设备吊装工艺要求；

(4)设备吊点位置及其结构图和局部加固结构图；

(5)吊装机具汇总表。

3.设备定位布置图的要求

设备定位图用于设备安装时的定位，通用要求如下：

1)绘制设备定位图时，设备的定位基准要一致

(1)一般以平台结构梁轴线或FPSO船体触轴线、肋骨

为基准；

(2)如果设备距离轴线比较远，施工时测量比较困难时,

可以取甲板边缘为定位基准，但边缘一定要清晰可测。不

应以前一个设备的边缘为基准来给下一个设备定位，避免产

生累计误差。

(3)一般带有底座(成橇设备)的设备以底座的边缘来

定位，部分设备如清管球发射器或接受器类、泵类设备一般

以设备中心来定位。

(4)对于不带底座的压力容器设备一般以设备中心线或

轴心定位。

矩形常压容器一般以底座定位，但要注意厂家资料中

定位尺寸的位置，否则容易产生错误。

2）设备定位图中需要标明平台的方向图标。

3）在设备定位图中，一般需给出两个垂直方向的视

图，以方便施工人员辨别出设备的安装方位。需要特别注意

的是，设备的方向及操作面的要求一定要与业主的技术资料

要求的一致。设备的视图中需给出设备的三个方向的总体尺

寸。

4）设备的明细栏需注明设备的描述、编号、重量、数

量、供货范围等。

5）在设备的视图中，一般也给出设备与甲板的连接形

式及要求。如果设备与甲板焊接，需标明焊接的要求（参见

相关焊接手册）。

在图纸中应说明主要技术要求，至少有如下要求：

1）设备安装时应遵循的设备安装程序；

2）当橇座焊接到甲板上时，应采用连续焊，焊接要符

合GB324-80的要求；

3）焊后除毛刺并磨平，如需要，应补漆。

4.直接安装设备的安装设计

1）直接安装设备安装设计要求

直接安装设备分为以下几类：

（1）无调平要求的设备

在安装时，如果设备已成橇供货，并且带有公共底座，

可以直接将底座四周与甲板连续焊。如分离器、电脱水器、

常压容器、化学注入橇、管汇、油水处理设备等成橇容器类

设备，生活污水处理装置和空压机装置橇等。上述设备安装

的一般要求：

①要注意橇的外型尺寸与底座外型尺寸（主要指长宽）

在定位图上标注的区别。

②定位图上的尺寸要与设备视图上的尺寸要一致。

③一般用底座的外型尺寸定位，以方便现场施工。

（2）单体非旋转设备

部分单体非旋转设备不需调平且可以直接安装在甲板

上，如小型滤器，不成橇罐类和容器类设备等。

（3）平台吊机

平台吊机安装是与结构立柱直接焊接，其安装的一般要

求如下：

①平台吊机一般都带有一个底座，底座为圆形，高度由

厂家决定。（一般为1500〜2500mm。）

②底座上部安装吊机的旋转轴承，下部与结构立柱焊

接。

③结构立柱要按照厂家的要求，达到一定的水平度、平

面度、椭圆度，并按厂家要求开坡口。

5.非直接安装设备的安装设计

非直接安装设备主要分为以下几类：泵类设备（包括离心

泵、往复泵、螺杆泵、齿轮泵等）、发电机组（应急发电机、

备用发电机、主发电机，包括往复式发电机、燃气轮机等）、

锅炉、慵气发生器装置、压缩机等非静止设备。

由于上述各类设备安装时，有调平、减振、操作、热胀冷

缩等方面的要求，需要在甲板上设置一个安装底座满足其要

求。底座与甲板联接采用满焊，底座与设备本身底座通过螺

栓连接，并通过调节螺栓和垫片等来调节设备的水平度。

设备如果安装在有斜度的主甲板（如船舶主甲板）上，需

要考虑将底座做成楔形的。

1）泵类安装设计

泵类设备主要分为以下三类：

（1）卧式泵类

底座要有足够的刚性，其变形量要小于l/150o一般选用

工字钢或槽钢做底座框架。

底座设计要求：

①焊接后，底座要进行校平，其不平度不大于

3mm/1000mmo

②所有焊接均为强度焊，且为满焊。

③顶部和底部焊缝要进行磨平。

④螺栓孔要与所对应的底座现场配钻。

⑤按项目要求进行防腐涂漆。

底座安装要求：

a.底座下部甲板结构应具有一定强度和刚度，一般泵

长度方向处位于两个梁格上，如强度和刚度不满足要求，应

对甲板结构补强。

b.对于多级离心泵转速比较高，电机功率也比较大，

泵体及电机都存在不平衡力，整体振动较大。一般在厂家泵

橇基础上加一个底座，按照厂家要求调节水平度。

c.管线安装时，必须用支架支撑，加在泵体进出口上

的由接管引起的力、力矩不能超过厂家的要求。

d.底座四周可直接与结构梁格焊接，也可与甲板直接

焊接。

(2)立式离心泵类

立式长轴泵主要指柴油机驱动消防泵、电动消防泵、海水

泵。

底座设计要求：

①电动机驱动的消防泵，需要设计一底座，为了保证底

座调平及调垂直度，底座一般为上下用环板，中间用筋板连

接，底座要与泵头底座配钻。如果有防海生物生长要求的泵

的底座，要为防海生物装置留注液孔或电缆孔。

②底座环板内径不小于消防泵护管的内径，以保证消防

泵维修时泵体及扶正器可以被安全提上来(扶正器不被卡

住)。

安装设计要求：

①对于驱动机在平台上安装的消防泵，为了便于驱动

机、消防泵泵体及扬水管的拆装与维修，一般在消防泵的上

方安装手动或电动葫芦。

②消防泵的控制柜就近放置（在空间允许的情况下）。

③安装时采用厂家提供的夹具并按照厂家提供的安装

程序、步骤组装整套组件。

2）应急发电机

安装设计的主要内容有底座设计、机组、百叶窗或风道安

装设计、排烟系统布置与安装设计。

（1）底座设计

应急机属于振动比较大的设备，其底座设计刚性要求更

高，一般选用工字钢做结构框架，如机房层间高有限，可选

用刚性好，但高度稍小的H型钢。在螺栓孔的位置需要设置

加强筋板。底座要有足够的刚性，其变形量要小于l/300o

底座技术要求：

①焊接后，底座要进行校平，其不平度不大于

3mm/1000mmo

②所有焊接均为强度焊，且为满焊。

③顶部和底部焊缝要进行磨平。螺栓孔要与所对应的底

座现场配钻。

④按项目要求进行防腐涂漆。

⑤机体与底座之间通常安装有减振器。不同的厂家减振

器安装要求不同，需要将这些安装要求在安装图中注明。

(2)机组的安装要求

①一般柴油发电机组/应急发电机组安装在机房内。如

应急机配电盘与机组同在一房间内，一般机房内配有空调及

排风机。

②应急机一般以底座为基准定位。应急机周围要保证足

够的维修空间。

(3)百叶窗的安装要求：

①百叶窗一般镶嵌在机房的墙壁上。由于墙壁壁厚比较

薄，为了减小墙壁的变形，应在百叶窗下安装固定基座。

②固定百叶窗时为了保证墙壁整体的防火级别，百叶窗

外侧要与墙体之间的焊接必须为连续焊。

③百叶窗一般以平台结构轴线或机房墙壁边缘为基准

定位。

④出风百叶窗一般要求与应急机冷却风扇同轴，以使气

流阻力最小。

(4)排烟系统的安装要求：

①机体排烟系统一般由出口法兰、膨胀节、弯头、消音

器、短管组成，消音器需要用吊架支撑，并需考虑其热膨胀

因素。

②烟管一般选用碳钢，厚度一般5~8min。为防止腐蚀，

预制后需耐高温防腐处理。

③排烟系统需保温，防止烫伤，保温材料应耐

500^600℃o

④排烟系统的出口设计应考虑雨水的流入。可设计为将

管子斜切为45度（水平烟管）或加装防雨帽（垂直烟管）。

3）电站设备安装设计

主电站设备安装设计主要包括相关设备的安装设计和排

烟系统的安装设计，而对于不同的电站类型，其设计特点有

所不同。

（1）往复发电机组电站

①机组安装设计

机组安装设计主要工作内容有设备布置与安装图，图中应

考虑以下内容：

a.给出机组三个方向的总体尺寸以及机组的重量，以

便为施工方作具体的吊装方案提供必要的信息。

b.设备和安装件的描述清单，以指明各设备的规格型

号、采用的标准号或零件加工图纸编号、材料、数量、重量

以及其是否属于厂家供货等。

c.机组详细准确的定位尺寸。由于机组上外接管线接

口较多，管线布置比较密集，定位不准势必会引起配管专业

较大修改。因此在标注定位尺寸时需特别小心，注意如下:

（a）选取合理的平台或FPS0模块的定位基准，以便于现

场施工人员量取为原则，目前基本以平台或模块的轴线为定

位基准。

（b）定位尺寸应完整而不凌乱，避免重复标注，突出关

键定位尺寸。定位尺寸主要应包括机组安装底座定位尺寸、

机组基准线与底座相对位置尺寸、机组底座螺栓孔的定位尺

寸、机组安装高度包括机组安装底座高度及机组底面距底座

顶面的高度（浇注高度）等。

d.注明机组底座与平台或模块的连接形式及节点详

图。由于往复机组振动较大，多采用将机组安装底座直接焊

接于结构梁的连接方式。

e.注明机组与安装底座的连接方式及连接详图。机组

与安装底座基本均采用螺栓连接的方式。

f.机组调平方式及调平要求（加金属垫片或环氧树脂

浇注）。由于原油往复机组底座一般较长，底座往往采用钢

板焊接成结构较强的梁，再在各螺栓孔两侧加筋板的形式，

焊接变形较大，再加上底座所处位置结构梁格的不平度的叠

加，最终机组底座就位后其上端面的水平度往往在20mm以

上，且机组地脚螺栓较多，相应需调平的部位较多，测量误

差不易控制，若采用金属垫片调平的方式，精度要求较高，

对施工人员要求较高，用时也较长。因此往复机组的调平一

般采用环氧树脂浇注的方式，充分利用其浇注前成流体状、

凝固后硬度高的特点，浇注前选取四个基准点，通过千斤顶

将其水平度调整至允许的范围之内，将调平工作大大简化，

也相应缩短时间。

g.指明机组安装详细的技术要求以及注意事项，如地

脚螺栓的预紧力、底座表面的清洁要求等。

②机组安装设计注意事项：

a.对部分厂家提供的往复发电机组，其减震器仅设在

原动机一侧，基础的水平度变化将直接引起机组同轴度和曲

轴拐档差的变化，因此对于安装在FPSO上的往复机组，其

基础的水平度在坞内整船搁置在垫堆上时（干坞）与漂浮在

水面上会有所不同，为避免在现场对机组进行重新对中，一

般要求在船漂浮状态进行浇注。

b.针对所安装的机组，选取千斤顶时应保证其有足够

的起重能力。

c.注意确定机组调平时千斤顶所处的位置，该位置一

般位于机组四个吊点的正下方，逐一核对各位置是否留有足

够的千斤顶放置空间以及千斤顶下放地坐或结构梁是否具

有足够的刚度。

d.由于环氧树脂凝固时间较长，选用千斤顶时应特别

小心，尽量选用带自锁装置的千斤顶，以免因液压油泄漏造

成机组失去位置，引起浇注材料报废。为可靠起见，应在各

浇注块间隔处加一定数量的斜垫块加以保护，确保各垫块与

机组底面可靠接触。

e.各船级社对机组浇注所采用的环氧树脂材料均有严

格要求，因此在采办该材料时应慎重审查供应商的相关资

质。

f.确定环氧树脂浇注高度时应综合考虑如下因素：a.

环氧树脂允许的浇注高度范围为20~80顿，b.注意校

核所选地脚螺栓的长度是否足够，c.在满足前两项要求的前

提下应尽可能减小浇注高度以节约材料、缩短环氧树脂凝固

成型的时间以及减小浇注裂纹形成的可能性。

g.应了解所安装机组的最小浇注面积以估算环氧树脂

用量以及确定机组就位前底座需打磨清洁的区域范围。

h.在机组就位前应将机组底座上相应的浇注区域打磨

干净除去污物、铁锈及机械杂质，在涂上黄油加以保护，以

防止再次锈蚀。由于机组就位后该区域空间有限，一般在

40mm上下，应尽量避免机组就位后再次打磨的现象。

i.对于部分往复机组厂家提供的产品，要求在浇注完

毕后还应在机组四个角点处的侧向和轴向分别安装挡块，挡

块和机组框架间距一般控制在3~4mm,以防止机组在极端工

况下发生倾覆现象。

j.要求相关专业根据机组的荷载分布认真核算安装底

座的强度。

(a)机组厂家文件与图纸上的有关要求。

(b)关键的技术要求反应在图纸内。

③烟管安装设计

烟管安装设计主要包括如下内容：

a.烟管详细的定位尺寸图。

b.部分安装连接件间的节点详图

c.各安装部件的描述清单。

d.烟管安装技术要求以及注意事项。

e.各安装件的零件详图如：烟管的分段详图、穿舱件

详图、法兰详图、卷制焊接弯头详图以及烟管和消音器支架

详图等。

④烟管安装设计注意事项：

a.若烟管较长，还应对整个烟管系统的阻力进行校核

计算，确保排烟背压在允许的范围之内。

b.在对烟管进行选材时应确保其能耐受机组排烟所能

达到的最高温度。

c.对工作人员容易接近区域的烟管以及处于封闭机房

内的烟管应进行保温处理，保温层的厚度应根据机组最大排

烟温度以及设备保温规格书中规定的设备表面允许最高温

度进行计算，同时应在烟管安装图纸中表示出来。

d.选取保温材料时应确保其能耐受机组排烟所能达到

的最高温度，且有一定的安全系数。

e.对于烟管第一个支架的设计，由于往复机组存在振

动现象，其排烟管线靠近机组处均设有膨胀节，设计时应将

该支架设置在尽可能靠近膨胀节的位置，并保证该支架具有

足够的刚度和强度，以避免部分烟管重量施加在其下方的增

压器上以及烟管和支架随机组一起振动甚至出现共振现象。

f.对烟管和消音器进行支架设计时应充分考虑其工作

温度变化造成的热胀冷缩现象，在不同位置合理的选取相应

的固定支架或滑动支架。

g.烟管的滑动支架一般采用扁钢制作的U形卡形式或

管鞋形式。对于前一种形式，随着烟管随温度变化热胀冷缩

来回移动时由于U形卡仍停在原位而损坏保温层，设计时特

别注意。

h.在技术要求中应对法兰和烟管组对时同轴度有明确

要求，一般不大于5mm,以免因偏差太大而影响装配。

i.机组厂家文件与图纸上的有关要求。

J.关键的技术要求反应在图纸内。

⑤其它

对于往复机组电站的安装设计，除上述主要工作内容外，

有时还包括如下工作内容：

a.辅助设备的安装设计

部分往复机组电站除机组本身外还包括一些外围辅助

设备。特别是原油往复机组电站系统相对较为复杂，外围设

备较多，这些设备大致可分为两类：一类辅助设备直接与原

油接触布置在机房外的工艺甲板上，其余设备一般均布置在

机房内原动机自由端一侧。由于往复机组辅助装置中所包含

的回转设备一般排量和振动较小，大多采用成橇供货。对机

房外的设备可采用周边连续焊的方式直接焊接于甲板上，对

机房内的辅助设备一般还需设置一底座，确保架高后辅助设

备自身橇座的上端面与机房内铺设的一层操作平台持平，以

利于这些设备日常的操作维修。

b.操作踏板的布置安装设计

由于机组的接口及机房内管线较为密集，为方便机组日

常操作维修以及为管线预留足够安装空间可综合考虑选取

合适的高度铺设一层操作踏板。该操作踏板的铺设一般根据

实际设备布置和管线铺设情况用角钢现场搭接而成，再在上

面铺上1米左右见方的5~8nlm厚的花纹钢板，花纹钢板用沉

头螺栓固定在角钢框架上。在铺设操作踏板时应注意如下：

(a)对于机组周围区域操作踏板立柱位置的选取应特别

小心，避免影响机组内辅助设备或部件的操作维修空间。

(b)对于操作踏板下方有阀门或仪表的区域应设置活动

盖，以便于阀门或仪表的操作与维护。

(c)部分电站机房内还会设置用于维修部件进出的卸货

区，卸货区域的平台下方应作相应的局部加强。

(2)燃气透平发电机组电站

①机组安装设计内容

机组安装设计主要内容有设备布置与安装图，图中应考

虑以下内容：

a.给出机组三个方向的总体尺寸以及机组的重量，以

便为施工方作具体的吊装方案提供必要的信息。

b.设备和安装件的描述清单，以指明各设备的规格型

号、采用的标准号或零件加工图纸编号、材料、数量、重量

以及其是否属于厂家供货等。

C.机组详细准确的定位尺寸。由于机组上外接管线接

口较多，管线布置比较密集，定位不准势必会引起配管专业

较大修改。因此在标注定位尺寸时需特别小心，注意如下：

选取合理的平台或FPSO模块的定位基准，以便于现场

施工人员量取为原则，目前基本以平台或模块的轴线为定位

基准。

定位尺寸应完整而不凌乱，避免重复标注，突出关键定

位尺寸。定位尺寸主要应包括机组基准线在平台或FPSO模

块的定位尺寸、机组底座螺栓孔（如果有）的定位尺寸以及

各螺栓孔之间的相对位置尺寸，若机组底部设垫块的话还应

包括垫块的高度等。

d.注明机组与平台或模块的连接形式及节点详图。

e.燃气透平装置各地脚螺栓附近均设有调平螺栓。机

组调平多采用加金属垫片的调平方式。

f.指明机组安装详细的技术要求以及注意事项，如地

脚螺栓的预紧力、基础调平要求等。

②机组安装设计应注意的问题：

a.对于机组所处甲板有防火要求时，为保证机组地脚

螺栓处甲板的耐火完整性，一般采用在地脚螺栓所处位置区

域加局部垫块，再在垫块上开半钻透螺纹孔，然后用单头地

脚螺栓将机组固定在垫块上，而不采用常规的直接在结构梁

上开地脚螺栓孔的连接固定方式。

b.燃气透平调平要求以及其对平台或模块基础的要求

比往复机组更为严格，对地脚螺栓所处区域结构基础表面自

身的水平度和表面粗糙度以及三个地脚螺栓之间的水平度

要求都有较严格的要求。结构专业对上述区域结构梁的设计

一般采用去除H型钢翼板用加厚钢板搭接后再在地脚螺栓两

侧加筋板的方式。要满足要求，一般采用如下两种方式实现:

(a)直接让结构基础满足相应要求，这样在前期设计时

就应向结构专业明确上述区域的水平度要求和粗糙度要求，

这样对施工要求较严,不易控制。

(b)根据现场实际测量各地脚螺栓所处区域的水平度情

况，在结构梁上方分别焊接一块垫板，上述垫板焊接前需现

场仿形以后机加工以确保其满足机组要求。应合理选取所加

各垫板厚度尽量减少焊接变形，垫板及焊缝强度应能满足机

组发电机短路时冲击载荷要求。

要求相关专业根据机组荷载分布认真核算各支点的底座

强度。

③烟管的安装设计

燃汽轮机烟管的安装设计和注意事项和往复机组基本一

致，只是其排烟温度更高，可参见相关章节的描述，在此不

再赘述。

④辅助设备的安装设计

透平往复机组的外围辅助设备一般主要包括滑油冷却器、

透平进气滤器及风管、柴油增压泵橇、C02柜、罩壳通风设备

等。这些设备的安装要求基本一致，但要注意以下几点：

a.罩壳通风设备的安装为保证影响透平大修时需要的

维修空间，一般采用吊挂式。

b.应校核以确保滑油冷却器与机组之间的进出口管线

的压降在厂家限定的范围之内。

c.应校核以确保C02柜与机组间C02管线压降在厂家

限定的范围以内

4）热介质锅炉安装设计

热介质锅炉一般由锅炉本体、燃烧器、以及排烟系统组成。

锅炉本体的安装与成橇压力容器的安装要求一样，可参见

相关章节的描述。

燃烧器随锅炉容量大小不同和燃料不同一般可分为整体

式燃烧器和分体式燃烧器，对于整体式燃烧器可将其直接装

配至锅炉本体，而分体式燃烧器根据用户不同要求又分为罩

壳式和现场分体装配两种供货形式。罩壳形式燃烧器的燃烧

器本体、风机和燃料系统的设备和管线、阀门、仪表均布置

在罩壳内部，现场安装连接比较简单，在设计罩壳底座时应

注意保证燃烧器本体中心线与炉体中心线保持一致。对于现

场分体装配燃烧器的安装主要应注意校核风机底座是否担

在结构梁上，必要的时候需局部补强。

锅炉排烟系统的安装设计和注意事项和往复机组基本一

致，只是其排烟温度稍低，可参见相关章节的描述。

5)惰气发生器安装设计

惰气发生器的设备是油轮船舶上重要安全设备，各船级社

对其均有严格要求，进行加工设计时应注意使其满足相关规

范的要求。

惰气发生系统设备主要包括惰气发生器橇(一般要求成集

装箱供应，包括洗涤塔、发生器、风机等设备)、文丘里预

冷器、甲板水封和真空/压力破断器等。

在进行安装设计时需注意如下：

(1)一般惰气发生器和文求里预冷器布置于安全区域，

而甲板水封和真空/压力破断器布置于危险区域。

(2)惰气发生器橇底座设计时应考虑给烟气洗涤塔及

炉膛海水排放管线预留足够的安装空间，底座多采用垫堆形

式。

(3)为避免惰气主管内的冷凝水进入真空压力破断器

引起其内部液面变化从而改变其真空度和过压的设定值，对

真空/压力破断器进行布置安装设计时应确保其惰气接口位

于惰气主管以上。

(4)由于惰气经甲板水封后成饱和状态，为避免在惰气

主管上形成“液包”，惰气甲板主管上应避免出现竖直方向

的U形弯。

(5)根据各船级社要求，在惰气发生器和甲板水封之间

的惰气主管上设有一放空阀，其在惰气发生器停止时自动打

开，以避免油舱内油气经惰气管线反窜回惰气发生器所处的

安全区域，应注意将该阀门布置于危险区域。

(6)由于惰气发生器、文丘里预冷器和甲板水封的海水

排放均为重力排放，进行海水排放管线的安装时应有足够的

坡度，确保海水排放的通畅，一般厂家对这些管线的坡度

也会给出相应建议值，这些海水排放管线的合并应慎重选取

合理的区域，防止彼此干涉。(注：甲板水封的海水应独立

排放。)

(7)确定惰气发生器海水排放口位置时应确保其有足

够的背压，防止部分惰气经该排放口逸出。

6.大型设备吊装设计要求

大型设备为净重大于80吨或高度大于10米的设备，对于

这类设备应根据具体的设备情况、现场环境、技术装备等制

定设备吊装工艺，确保设备的吊装工程安全。

大型设备吊装工艺设计主要包括吊装方案确定、吊装计

算、吊装施工图。

1)吊装方案

确定依据：

(1)设备制造图；

(2)设备布置图(包括管道、梯子平台等)

(3)现场施工条件图；

(4)现场施工地质资料、气象资料以及吊装环境。

(5)技术装备能力

方案主要内容：

(1)编制依据；

(2)吊装布置图；

(3)吊装计算书；

(4)设备吊装工艺要求；

(5)设备吊点位置及其结构图和局部加固结构图。

(6)吊装机具汇总表

2)吊装计算

主要包括：

(1)设备吊装强度与稳定性核算；

(2)起重机具强度与稳定性核算。

吊装计算书应包括以下内容：

(1)非常用公式来源；

(2)数据选用依据；

(3)计算程序

(4)计算结论

3)吊装施工图

主要包括：

(1)吊装方法

(2)吊装机具

(3)吊装顺序

(4)设备图

(5)平面布置图

(6)吊装过程中机具与设备的典型位置。

(7)吊装指挥位置

(8)检测人员位置

五、通风及空调系统的设计

1.概述

DHVAC加工设计目的

HVAC专业加工设计的目的是将详细设计中有关安装的

内容具体化。完成所有设备、管道和附件的安装细节。确保

HVAC系统正确可靠地安装。

2)检查详细设计文件

设计开始前应对详细设计文件进行检查，主要检查详细

设计的深度是否达到设计深度，并保证加工设计能够顺利进

行。主要检查内容如下：

(1)风道尺寸和风口尺寸是否标注

(2)设备参数是否齐全

(3)设备和风道的定位是否合理

(4)HVAC设备和风道的位置是否与结构、安全通道、电

仪托架、工艺设备和工艺管道冲突

(5)防火风闸和穿舱件的设置是否满足规范要求

(6)详细设计对设备安装的特殊要求

(7)详细设计对风道材质和保温材料的要求

3)资料准备

开始加工设计前，必须准备如下相关专业的资料：

(1)平台总图和设备布置图

(2)工作间设备布置图

(3)逃生路线图、防火分区图和安全区划分图

(4)工作间的结构图纸，主结构图和结构次梁布置图

(5)工作间艇装图纸

(6)管道布置图

(7)电气、仪表托架图

(8)详细设计的HVAC设备和管道布置图，HVAC系统的

P&ID图

(9)设备的厂家资料

2.通风及空调系统定位图

1)风管及设备定位图

定位图的作用是确定设备、风管及附件的位置及安装要

求，并标注风管及其附件的材质和数量。风管和设备应根据

实际尺寸按比例绘制。风管应以双线图绘制。定位图主要包

括以下内容：

(1)舱室外墙壁轮廓、主要轴线号及轴线尺寸、艇装墙

厚度及门的位置；

(2)通风空调设备及其平面定位尺寸；

(3)通风空调风管截面尺寸及平面定位尺寸。风管应按

GB1560-79《船用通风系统管路和附件的公称通径》规定，

尽量采用标准风管。风管以管道中心或底部定位；风管弯

头要标注弯头的弯曲半径，弯曲半径一般取1~1.5倍风管

直径。

(4)剖面图：剖面图应表示设备和风管在高度方向的定

位尺寸。风管以管道中心线定位；

(5)舱壁及甲板开孔位置。当风管穿过甲板和舱壁时，

应在图纸上绘出开孔位置和尺寸；

(6)设备、风管及附件编号

附件一般包括如下内容：风机软接头、调节阀、送风口、

回风口、布风器、穿舱件、法兰、支吊架、弯头、变径、三

通等。送、回风口处应用箭头表明进出风口空气的流动方向;

(7)设备附件材料表

表中的项目编号应与图纸中设备、附件和风管的编号相

对应。表中的主要内容应包括：设备号、设备数量及参数；

风管附件采用的标准号、参数和材料；风管材料和数量；设

备安装和附件制造所需参考的图纸编号；

(8)技术说明。可根据情况在图纸上增加技术说明，对

在图纸中无法反映的问题进行说明，例如材料选用、空调风

管保温做法和风管涂漆等问题；

图1T为某平台控制室的通风空调布置定位图，该系统由

设在房间外墙上端的进风口吸入室外空气，经送风管从上方

送入房间。送风管装在天花板内，其上分布有2个送风口，

装设在天花板上向房间送风。送入的空气通过自然排风口排

至室外。空调室内、外机组与墙间距离，一般按厂家要求进

行布置，如厂家未提供此要求，一般可按室内机距墙300mll1,

室外机距墙250mm考虑。

为了避免风机的振动影响通风管道的结构，风机应通过一

段软管(帆布)与金属风管衔接。软接头一般应有100~200mm

长。

在送风和排风系统的主要通外界的进风口和出风口要安

装防火风闸，并且能从被保护处所的外面进行操作。

120X150

CONTROLROOM

制冷剂及冷凝水管路要采用绝缘材料保温。

图某平台控制室的通风空调布置图

2)空调机房设备定位图

由于空调机房内风管的尺寸比较大，空间紧张，所以空

调机房设备定位图一般应单独绘制。空调机房设备定位图的

作用是确定设备、风管及附件的位置及安装要求。风管和设

备应根据实际尺寸按比例绘制，风管应以双线图绘制。在绘

制空调机房布置图时要充分考虑到空调机组的维修空间和

空气处理器滤网的抽出空间。

空调机房布置图主要包括以下内容：

(1)绘出制冷设备和空调器的位置；

(2)用单线条绘出冷却水的走向、排水管的位置，标注

出管道上的各种阀门等(由配管专业完成);

(3)绘出供回风管道、新风管道、各种阀门、柔性短管

及消声器等的位置；

(4)标注各部分管径、管长及位置；

(5)绘出设备和管道的剖面图，标注设备和管道在垂直

方向的位置。

(6)设备的维修空间；

(7)设备附件表；

3.风机、空调及冷库安装图

1)风机安装图

风机安装图要求将支架和风机精确定位，各种尺寸要标

注清楚。以下内容必须在图纸中标准出来：风机中心线的高

度，风机距墙的距离，风机在支架上的定位、支架的尺寸及

定位等。详见图「2某平台控制室的风机安装图，图『5离

心风机的支架图。

平面图表示不出的内容可用剖面图表示，局部部件应按

比例放大，各种零部件要标明材料，型号及数量，以便施工。

轴流风机和大型离心风机的支架应直接安装在结构梁

上。小型离心风机的支架可以直接安装在舱壁上，但与支架

连接处的舱壁应当用槽钢或工字钢进行加强，参见图1-3轴

流风机安装图，图1-6风机的支架图。

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图7-6-1-2某平台控制室的风机安装图

图1-3轴流风机安装图

2）分体空调安装图

分体空调室外机可以吊装或直接安装在甲板上。当分体空

调安装时，吊架或支座应直接安装在结构梁上。

分体空调室外机的进风侧应与舱壁或其它障碍物保持最

小200nlm的距离。

分体空调室内机与胭装壁的距离一般应留100mm的安装

空间。在图中要标出胭装壁的厚度。

分体空调室冷凝水管的室内部分和内外机组间的氟利昂

管道应保温。管道应用卡箍进行固定。

图「4为该房间空调室外机安装图。该室外机为吊装，空

调安装在底座上有吊架吊起。吊架固定在天花板吊顶上方的

屋顶处。同风机安装图一样，也要求定位准确，各种尺寸要

标全。

空调室内机安装图的要求同室外机相同。如果有艇装板的

房间，空调距墙的距离一般可从舱壁算起，但要标出艇装板

的厚度。

3）集中空调机组安装图

集中空调机组应有公共底座，一般可将公共底座直接焊

接在甲板上。如果为防止甲板不平造成机组调平困难，也可

以制作型钢支座，然后将机组用螺栓固定在支座上。

图1-4空调室外机安装图

图「5离心风机的支架图

图1-6（为图1-3中轴流风机的支架图）

4）冷库的的安装图

目前冷库的设计趋向采用组合式冷库，冷库的设计一般

由冷库供货商完成。但HVAC加工设计人员应完成冷库制冷

机组的安装设计，设计方法与集中空调机组的设计方法相

同。

5）风管及风管附件安装图

风管的安装图可以与风管的定位图合并在一张图上。一

些典型的安装做法可以绘制成典型安装图。风管应由支架或

吊架进行支撑，支吊架间距应根据风管直径确定，支吊架间

距一般在1.5m至2.5m。防火风闸和重量较大的其它风闸应

单独采用支架或吊架进行固定。

支吊架不应直接固定在风管或风闸的法兰上。

4.设备支吊架图及风管附件

1）风机支吊架图

风机支架一般采用型钢制造。风机支架图的绘制应当与通

风系统平面图和安装图的绘制结合起来，确保风机安装位置

准确无误。风机支架图应将安装风机所需的螺栓孔精确定

位。支架通常采用三角型支架。图纸上应附材料明细表，表

中应包括零件尺寸、规格、标准、材料、单重和总重等信息。

2）分体空调支吊架及底座

分体空调可以安装在甲板上或吊在甲板上。分体空调的

支架及底座一般采用槽钢制造。

3）风管支吊架图

风管支吊架一般可按CB/T210-1995《风管吊架》选用。

当选用非标准风管时，风管支吊架可参考CB/T210-1995

进行设计，一般选用角钢做吊杆，选用扁钢做卡箍。

4）设备支吊架图的明细表

设备支吊架图上应附材料明细表，表中应包括零件尺

寸、规格、标准、材料、单重和总重等信息。

5）风管附件图

风管及附件图主要应表明风管、三通、弯头和穿舱件等的

制造方式。

当风管采用小于1.2mm的镀锌钢板制造时，风管、三通和

弯头等应采用咬口制造。当风管采用1.2mm以上钢板制造时,

应采用焊接制造。

穿舱件可按CB/T204-1999《船用通风管路通舱管件》

选用。当选用非标准风管时，穿舱件可参考CB/T204-1999

进行设计。

六、材料

材料的统计、采办、下发是每个工程的重要环节，它是衡

量工程成本的重要指标，直接关系到工程进度和质量，因此

材料的选用与统计是加工设计的重要组成部分。

1.材料的选用原则

材料的选用原则是在符合国家的法律、法规规定的前提

下，采用经济、合理的设计满足使用的要求。

卜.面列举一些选材的建议。

用途材料一材料二材料三

风管镀锌铁皮不锈钢

风口不锈钢

支架Q235A

底座Q235A

接地端子不锈钢

法兰16Mn

35CrMoA/

35#/25#镀锌或不锈钢/

螺栓（柱）/螺母注135#镀锌

镀镉不锈钢

或镀镉

不锈钢石墨缠

垫片绕垫片（不允许

使用岩棉）

Q235A镀锌或镀

普通垫圈

镉

65Mn镀锌或镀

弹簧垫圈

镉

型钢（包括工字刚、H

型钢、槽钢、角钢、扁Q235A

钢、圆钢）

钢板Q235A

花纹钢板Q235A

钢管20#

管件16Mn

钾钉铝

注1:有些规范规定了螺栓螺母的材料，以规范为准。

2.料单的种类和内容

机械加工设计材料单的种类一般分为：统计料单，采办

料单，施工料单等。

每种料单又可以包括几种类型，如：设备、橇内管线，

橇座、底座料单，保温料单，试验料单，调试料单，备品备

件料单等。

3.料单的格式和规定

1）材料统计料单

材料统计料单以图纸统计的净料为主，要求精确，主要用

于估算设备的安装重量以及统计设备的净料，为以后采办料

单和施工料单的编制做好准备。统计料单的内容及格式示例

见表7-6-1-1o

2）采办料单

采办料单是以材料统计料单的净料数为基础再结合板

尺寸与下料各种因素，考虑一定的余量，一般不同类型的材

料余量的选取也是不同的，这部分在后面的内容有所说明。

采办料单上应注明，采买材料须为新的，优质材料。

3）施工料单

施工料单是以图纸统计的净料数结合各种因素（比如边

角料和切边等），考虑合理的余量，对部分材料应根据建造

进度一批或分批下发。施工用料应小于采办用料，除非有利

库的情况。

4.材料统计原则

料单的统计、采办和下发是关系到工程利润的重要指标。

工程中的变更是不可避免的，采办过少，有可能造成材料不

足，从而增加采办次数、增加成本，甚至影响工程工期；如

果一次采办材料过多，很可能造成浪费，结果就是剩余大量

材料堆积在库房。因此每种材料的采办余量（系数）是每个

设计人员在设计时，应该充分考虑的问题，做到心中有数。

统计时无论是型材、板材还是管线，最后累加合计的管线

长度与实际使用量是有差异的。在编制采办料单时，要考虑

到型材、板材和管线切割时的损失，还要考虑材料制造和运

输造成的尺寸限制（型材和管线一般长6米左右，板材一般

长6米、宽2米左右）。此外，材料切割到最后有可能剩余

一段小边角料是不能使用的，这些因素在作采办料单和施工

料单时应该考虑进去。

5.材料采办余量的原则

采办余量可能根据设计项目、业主、工程建造单位、设计

人员、采用标准不同而有所差异。一般管附件不设余量；螺

栓、螺母、垫圈、垫片等尽量不留余量，应考虑设备数量而

定；至于钢管、钢板、型钢等材料的应设有一定的余量，具

体原因前面已经提到。一般项目采办余量限制在5%左右。

表1-1材料统计料单

材料表

序质量(kg)

单件备注

名称及规格单位数量总质量

号质量

1。1800A型除零器(H=150)组合件个1190190

2扁钢-55x6Q235-Am2.52.66.5

3扁钢-60x4Q235-Am171.932.1

4法兰WN250-2.0RFSCH4016Mn个124.824.8

5法经SW40-2.0KF16Mn个91.513.1

6法挂WN300-2.0RFSCH4016Mn个139.039.0

7法兰WN50-20RFSCH8016Mn个22.65.2

8法登WN80-2.0RFSCH4016Mn个15.25.2

9封头DN18005=lg16MnR个25241048

10钢板6Q335-Am2003471

11钢板14Q335-Am21.8110198

12钢板16Q335-Am24126502

13钢板1816MnRm222141.33109

14钢板8Q235-A863502

15回转盖入孔AHPgl6Dg500组合件个1253253

16弯头90。LR2"SCH8016Mn个10.580.6

17无缝钢管6219x6