27500m3LNG雙壁管及支架設計、制作和安裝

許萬坤 徐治利 張宇

摘 要：本文主要介紹了應用于安全區域內低壓雙燃料柴油機燃氣系統中的雙壁管設計原則、斷管原則、管支架的種類和應用、雙壁管的連接方法及注意事項，明確了船廠與雙壁管供應商之間的責任分工。有利于船廠順利開展雙壁管的設計工作，有利于供應商順利開展雙壁管的制作、安裝及報驗工作，從而達到縮短項目建造周期的目的。

關鍵詞：中速雙燃料柴油機；燃氣系統；雙壁管；設計；制作；安裝

本廠為丹麥船東EVERGAS氣體運輸公司建造的27500m3LNG船舶采用雙燃料柴油機推進系統，同時兼有突出的節能、環保、有效降低運輸成本等特點。雙壁管在本船中扮演了用于輸送低壓天然氣的重要角色，也是新型能源與節能、環保等要求的必然產物。雙壁管內管用于輸送天然氣供應柴油機運轉，外管用于通風和保證負壓。

本項目燃氣系統雙壁管的技術參數為系統設計壓力10bar，系統工作溫度0～60℃。雙壁管的組成部分為內管、外管、連接管、彈性支撐、固定支撐、檢測蓋、雙壁管法蘭。雙壁管各組成部分的設計要求為連接管長度L=200，根據斷點距離彎頭的間距，連接管長度L可以適當調整。彈性支撐應用于垂直或水平管路，減輕震動。固定支撐應用于垂直布置的管路固定方式，承受內管的重量，在安裝和檢測完固定支架后，需要安裝盲板法蘭。檢測蓋需要安裝在彎管角度中心的位置，對于水平管路需要每3米安裝一個，主要用于用內窺鏡檢測內管和清潔管路，這個檢測孔也可以在焊接和預制過程中用于注射氬氣使用。雙壁管法蘭用于連接柴油機及GVU燃氣接口，需要特別注意法蘭的長度及焊接剖口。

雙壁管的走向是從甲板穿艙件到GVU，再到柴油機。根據柴油機的定位圖紙和柴油機的燃氣接口位置，結合GVU大概位置，優先對機艙內雙壁管布置進行策劃，與甲裝確認雙壁管穿甲板的具體位置、根據初步管路布置確認GVU確切位置、優化GVU與柴油機之間管路走向，確保靠近柴油機軟管處的雙壁管正確固定。雙壁管布置盡量橫平豎直，與機艙內其他管路比較，有優先布置權。在雙壁管主要路徑布置時，需要注意以下事項：雙壁管的外管彎管處均采用1.5D長彎頭，注意主要干路中異徑接頭的布置位置，注意柴油機與GVU之間雙壁管的長度小于10m，注意與柴油機、GVU相連接的雙壁管法蘭連接形式及焊接形式，注意內、外壁管材質及級別要求。雙壁管主要路徑確認后，需要根據雙壁管周圍情況進行斷管，選擇合適的斷點位置尤為重要。因為每個斷點處需要在船上用連接管焊接，并且焊縫需要進行RT100%探傷，所以雙壁管周圍要留有足夠的焊接及拍片空間500mm以上，要特別注意其他管路布置、風管布置是否影響焊接及拍片空間。

目前國內船廠沒有制作雙壁管的生產能力，一般采取外包給專業的雙壁管供應商，為利于供應商順利開展雙壁管的制作、安裝及報驗工作，需要明確船廠與雙壁管供應商之間的責任分工，雙壁管的外管支架由船廠提供，供應商根據安裝坐標安裝支架。雙壁管在供應商廠家預制后在發船廠前要按要求做壓力試驗。雙壁管穿結構的孔由船廠開孔、打磨。穿艙件與結構焊接工作由供應商完成。與柴油機、GVU相連接的法蘭、墊片、螺栓由船廠提供，這些法蘭、墊片、螺栓由雙壁管供應商進行安裝。船廠提供船上密性試驗用的介質氮氣。所有的焊接工具和焊材由供應商提供。供應商相關的焊接工藝評定證書需提交船級社認可，并提供給船廠。管路預制后的表面處理由供應商按要求內管焊縫表面酸洗和鈍化，外管焊縫表面酸洗和鈍化，不涂油漆。船廠提供供應商材料清單包括雙壁管規格長度，彎頭規格數量，異徑規格數量，最終由供應商根據最終的雙壁管小票圖更新材料清單，包括彈性支撐、固定支撐數量、檢測孔數量、斷點數量等信息，以便船廠與供應商核定最終的材料價格。雙壁管在車間預制、探傷、試壓、檢驗結束后，由供應商包裝達到出口海運標準，雙壁管表面涂裝不銹鋼防銹藥劑，表面纏繞三防布，防止安裝過程中管路受到損傷，并運用管托架防止管線變形。供應商提供船廠雙壁管安裝工藝文件。

雙壁管的安裝工作需要在相關結構工程和相關設備定位報驗結束后根據雙壁管安裝圖紙開展。雙壁管的安裝位置應該便于拆裝、檢修，保證任何一段管路或元件應盡量能自由拆裝而不影響其他管路或元件，不妨礙生產人員的行走、機器設備的運轉、維護和檢修。雙壁管外壁與相鄰的其他管件邊緣距離應不小20mm，雙壁管的斷點位置應與同排其他管路法蘭錯開100mm以上。雙壁管安裝之前的吊運應該應用軟吊帶，以減少運輸損傷，雙壁管應該在無應力狀態下安裝，對中以后與設備相連接。連接法蘭的螺栓應該擰到相應的力矩。雙壁管穿過甲板時，要按照工藝標準合理設置穿艙件。雙壁管安裝時，不得采用強力對口、加熱管子、加偏心墊或多層墊等方法消除接口斷面的空隙、偏差、錯口或不同心等缺陷。不得用鐵制工具敲擊，不允許不同規格不同材質的零部件混用，比如不銹鋼螺栓配碳鋼螺母。管路坐標位置、標高的安裝極限偏差均為+10mm，水平度公差為2/1000，垂直度公差為5/1000，同一平面上排管的管外壁間距及高低應一致。外壁管支架的間距要求符合船廠工藝標準，并且彎曲部分應在起彎點附近增設支架，雙壁管與柴油機軟管相連接時，應在連接點附近設置支架。不銹鋼管路與支架之間應該墊入聚四氟乙烯材質墊塊，避免不銹鋼與碳鋼直接接觸。雙壁管不允許直接與支架燒焊，管夾與支架安裝結束后禁止在支架上施焊。與柴油機、GVU設備相連接的管路需要做成調整管，現場調整施焊，以便調整實際安裝過程中的誤差。雙壁管安裝過程中需要船廠對影響雙壁管施工的舾裝件安裝順序進行合理調整。

參考文獻

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