韋亮
摘 要:管道系統是船舶系統的重要組成部分,直接影響到機艙的總體布置以及其他系統和管道的布置空間。只有確定管道系統的布置后,才能最終確定機艙區域內其他系統的布置。因此,在海洋工程船舶管道系統的設計中,必須注意加強對生產和設計環節的全面控制和管理,特別是要充分滿足一些設計要點,以促進管道系統在船舶排氣系統中發揮應有的價值。基于此,本文對于船舶管系的制作以及安裝質量方面的控制進行了探討,以期為相關工作提供一定的借鑒作用。
關鍵詞:船舶管系;制作;安裝
前言
對于船舶設計而言,管系設計是船舶設計和制作的重要組成部分,管系設計和布置的好壞對各個相應設備的正常運行起到關鍵性作用,勢必會影響整個船舶的運行。因此,管道系統的可靠性極為重要。
1通風管道設計規格書的要求
項目初期階段的策劃,業主對船舶空調通風管系設計的準則及要求如下:
(1)設計時應符合該船入級船級社及掛旗國的規范要求;
(2)通風導管的制作材料應為不燃材料;
(3)導管貫穿A級艙壁或甲板時,如有效通風面積大于0.02 m2,則導管壁厚不小于3 mm、導管長度不小于900 mm,且導管在貫穿體兩側各450 mm為宜,此導管還應具有與艙壁或甲板同樣的防火要求;
(4)導管貫穿A級艙壁或甲板時,如有效通風面積大于0.075 m2,設計上除應滿足第3條外,還應在導管上設置防火風閘,防火風閘遇火自動關閉,也可通過艙壁或甲板的兩側手動關閉;
(5)當導管穿過A級分隔包圍的處所:如廚房、駕控室等區域時,導管貫穿件壁厚不得小于3 mm,且貫穿件長度不小于900 mm,還應在導管任一側設有自動擋火閘;
(6)導管貫穿B級艙壁時,如有效通風面積大于0.02m2,導管貫穿件為長度不小于900 mm的鋼質套管,該套管在貫穿體兩側各450 mm為宜;
(7)導管上設置的調風門或防火風閘應有足夠的維修空間,且方便船員觀察和操作;
(8)因居住處所的通風管路規格較大,通常布置在主干電纜和相關管系的下側,同時也要考慮相鄰管系的布置情況,并確保各個專業的對施工空間的要求。
2通風管道布置節點要求
2.1通風附件和螺旋風管一般按下列形式布置
(1)布風器的安裝形式見圖1。
(2)菌形通風筒應布置在露天甲板上,并盡可能遠離廚房排煙口、衛生單元排氣口、生活污水處理裝置透氣口、機艙排氣口等;除此之外,通風筒還應遠離油漆間通風口、蓄電池間通風口等類似的危險區域。菌形通風筒的安裝形式參照標準CB/T 295-2000。
2.2船用通風設備的布置要點
根據技術規格書的要求、項目總布置圖、輪機設備布置圖以及各專業之間的設備平衡,確定通風設備(AHU,冷水機組,冷藏機組、風機、風機盤管和柜式空調等)的布置位置。
(1)根據內裝專業的天花板排版圖、居住艙室布置圖、電氣專業燈具、報警器、管系專業水霧噴頭等在天花板的位置,確定布風器、抽風頭和通風柵等的具體位置;因空間有限各個專業應相互配合,發現問題及時溝通。
(2)根據舾裝的艙室布置圖、防火分割圖、船舶通風系統各個區域布置圖以及各個專業的協調,大體確定通風導管的布置位置,此位置隨設計要求的改變而改變:①管系穿過A級艙壁、甲板或分隔包圍的處所、廚房、駕控室等區域的具體要求參照上述2.3-2.5節的規定;②通風導管必須通過船體加強結構時,需聯系船體技術人員按Q/SWS 52-014-2003 《船體強力構件開孔及補強》的標準來開孔及做相應的結構加強;但原則上不允許貫穿船體加強梁。
(3)空調通風管系綜合布置時在以下處所各專業附件集中布置的處所,需將通風管路繪制節點圖,處所如下:①AHU間區域,通風管路錯綜復雜,應給出三維總圖方便現場人員施工;②通風導管有上下落差的、從俯視圖無法指導現場施工的區域;③艙壁、擋風板或大梁上有集中開孔的區域。
3排氣管的生產設計
排氣管的生產設計主要是排氣管的布置設計,設計的目的主要是使排氣管長度最短、彎頭最少,固定容易且安裝方便,確保排氣管排氣暢通,減少散熱面,降低環境溫度,有利于設備功率的發揮。同時確保排氣管避開船體結構,保證通道高度,盡量少占艙室空間,避免與其他專業設備、舾裝件干涉。總之,排氣管的布局應考慮到機艙的整體情況,應結合消音器、煙囪、廢氣鍋爐的布置來綜合考慮。
3.1排氣管生產設計的設計依據
排氣管的布置設計應有以下圖紙作為設計依據:①船舶的總布置圖以及與排氣管有關的艙室布置和船體結構圖。②機艙布置圖以及含有排氣管的艙室布置圖。③船體及輪機說明書或技術規格書。④主、輔機、鍋爐及其它有關設備的產品樣本和說明書。
3.2排氣管生產設計的設計步驟
①充分分析各類資料文件:深入理解排氣管原理圖,設備樣本資料。②重要輔助設備的定位:定位輔助設備如廢氣鍋爐、消音器、膨脹節的位置,這些設備的定位要便于保養和檢修以及后續基座的安裝。③排氣管的三維建模:熟悉一切圖紙、資料及相關設備定位后開始三維建模。④恰當安裝吊架和支架:排氣管布置結束后,需要安裝各類彈性吊架和固定支架。
3.3排氣管生產設計的設計要點
在生產設計過程中,排氣系統需要注意的設計要點很多,為了提升排氣系統最終的應用效果,除了要掌握好上述排氣系統的設計流程和基本環節之外,還需要針對一些關鍵設計要點進行充分的了解。①排氣管布置不得妨礙起重梁吊重工作,并與路臺、扶梯、通風管道及艙壁等保持必要的距離。②在排氣管,消音器,鍋爐和煙道上方應杜絕安裝油箱和油管,以避免油柜和油管泄漏燃油滴落在排氣管及其管附件的表面。③排氣管應與油箱保持一定的安全距離,特別是在排氣管法蘭處,安全距離不應小于1米。燃油管和排氣管之間也應該有一定的安全距離,尤其是燃油管的法蘭連接處,應采取有效措施防止燃油噴到排氣管上。④排氣管和電纜部件的距離也是在設計中需要注意的地方,通常排氣管和電纜需要要保持200mm以上的安全距離,才能避免排氣管路對電纜部件的干擾,不妨礙各個設備的有序運行。⑤排氣管通常排放到煙囪頂部,根據實際需要也可以從舷側排出,但不允許裝載易燃或易爆材料的船舶排氣管從舷側排出。⑥排氣管應在煙囪頂部設有防水裝置。排氣管出口應采取措施防止雨水進入,如設置排氣防雨管接頭、防雨帽等設備,也可在排氣出口處將管子向后彎并切約45°截面,以防雨水直接進入排氣管。⑦鍋爐排氣管的設計應考慮以后便于清掃,其設計位置應便于人員到達。⑧應急發電機的排氣管布置不得穿過生活區域,并應與機艙排氣管分開布置。
參考文獻:
[1]中國船舶工業總公司編.船舶設計手冊:輪機分冊[M].北京:國防工業出版社,2017.
[2]張岳,馬良.海洋工程船排氣管生產設計方法研究[J].船舶標準化工程師,2016(2):44-46.