管系生产设计.doc

三、布管设计要点1、管系布置原则1.1按区域综合布置，要先划定框界，先大后小，自下向上进行合理布置。管系的排列应尽可能地平直，成组成束并列，整齐和美观。应尽量避免管与管之间的交叉布置。1.2各种管子应尽可能沿着船体和箱柜布置；在保证系统使用性能的前提下，管路布置要尽量路线短、弯头少、应便于安装、操作和维修。1.2管路的布置必须考虑木作、绝缘、天花板和甲板敷料的要求，特别要注意防火要求。1.3管路的布置还应注意门窗、舱盖、起吊设备等的活动范围。1.4管路的布置不能挡住视流器、液位计、温度计、压力表等，这些附件、仪表应安装在便于观察的地方。1.5管路的布置应尽量避开通道，如无法避开时，正常通行通道要满足图3.2.6要求。1.6管路布置应避开粮食库、蔬菜库。1.7双层底肋板上的人孔应避免布管，道门洞口应避免布管，如不可避免时，应考虑人员上下空间，参见图3.2.2、3.2.3要求1.8工作温度超过60的管子，外表需包绝缘。其绝缘外缘与相邻管子，管系附件或船体构件的间距应在30mm以上。1.9下列管子与电缆的距离应在100mm以上。1) 蒸气管子绝缘层外表。2) 非水隔层绝缘的排气管外表。3) 工作压力9.8mpa以上的高压空气管。1.10 管路补偿要求管路的热胀冷缩对管路和船体的损害很大。所以对于高温、超长及两舱之间的直管都要求进行膨胀补偿措施。对于蒸汽管、直管长度超过30m的中、小口径管路、两隔舱/甲板/强梁之间的直管可以通过弯管作为补偿措施。但以下管路应采用膨胀接头作膨胀补偿措施。1）双层底舱内的舱底水管、压载水管和燃油输送管等。2）甲板上的货油管、消防总管、压载水管、电缆管等。3）货油舱内的专用压载管及货油管。4）排气管。1.11机舱底部管子优先布置舱底水管，燃油管和蒸汽管不宜布置机舱底层。1.12敷设在甲板或内底板上的管子，法兰边缘距甲板或内底板不得小于50mm。1.13甲板的油舱透气管应设置防溅油盘1.14 测量管端应设置在舱柜的最低处；测量管的应平直布置，在特殊情况下，允许有弯角，弯角不得超过8，如有2个以上弯角，两个弯角之间的直管段不得小于1000mm。1.15 透气管应设置在舱柜的最高处；透气管应平缓向上布置，不允许有高低起伏现象。透气出口，距干舷甲板完工面应大于760mm。距船楼甲板完工面应大于450mm。1.16船首1/4L区域的透气管需加装肘板加强。1.17粪便管及水池下水管下端应设置S弯，生活污水管的倾斜度不得小于3。每层总管的末端应设置可拆盲板法兰，弯头处设置疏通旋塞。1.18上建区域的管路（如生活污水管、冷热水管等）应尽可能布置在天花板内；连接点的布置尽可能避开房间上方，以免因为连接点的蚀漏而破坏房间。1.19有条件的话，粪便管尽量不要布置在餐厅和冷库上方。1.20在布置牛角弯型管路时，必须水平（优先）或向上布管，以避免产生积污现象。如不可避免时，应在最低处设置旋塞。1.21甲板消防管、CO2管应尽可能布置在舱口围强肋骨内（设计初，可协调船体在内业时先开好工艺孔。1.22合拢焊缝两边各300mm距离内尽量不要布管。1.23管路的布置应考虑支架的布置位置。2、布管顺序2.1通常是先布置设备，再布置主电缆、风管，最后布置管子。2.2当电缆、管子和通风管布置在同一位置时，应由上至下，按照电缆、管子、风管的顺序布置。采用组合支架固定。如图3.2.15所示图3.2.152.3内底板以下的管子布置应由大到小、由下到上；内底板及各层甲板、壁板的管子布置，也要遵循由大到小及与甲板壁板的距离由近到远的原则；内底板以下各类管子的布置顺序通常是：舱底压载、海水冷却、淡水冷却、燃滑油、蒸汽、压缩空气及透气测量管等。2.4内底板以下管隧内的管路布置可遵循如下要求：a)DN150mm的管子布置在最低层；b)65DN125mm的管子布置在中间层；c)DN50mm的管子布置在上层；d)遥控管组成的管束布置在最顶层；e)管子应组成线形走向，以便于布置管码。2.5管子的排列应与船的艏艉、左右舷、上下方向平行，同时应尽量将多根管子并排在一起，进行成束排列。如图3.2.16所示。成束一般有平面型、交叉型和阶梯型。平面型和交叉型适合于平面成束管，而阶梯型则适用于多层立体管布置。要注意并排管子之间的距离要求见图3.2.17，要考虑连接件和管支架的位置。 平面型 交叉型阶梯型（立体管布置）图3.2.163、 距离要求3.1 管子与管子的距离管子交叉或平行走向，邻近两根管子（包括管子附件），间距应不小于20mm，相邻管子法兰交叉间距不小于150mm，如图3.2.17图3.2.173.2 管子与电缆间的距离3.2.1蒸汽管、排气管及热水管与电缆之间平行布置时距离不得小于100mm，交叉布置时不得小于80mm。管子布置在电缆正上方时，管子不得有可拆接头。3.2.2其他管子与电缆平行或交叉布置时，管子连接件边缘与电缆不得小于50mm。如管子布置在电缆正上方，则管子不允许有可拆接头。3.3 管子与风管间的距离3.3.1 蒸汽管、排气管及热水管与风管之间的距离应不小于50mm。见图3.2.18示意。3.3.2其他管子连接件边缘与风管边缘不得小于20mm。3.4 管子与船体结构之间的距离3.4.1 蒸汽管、热水管及排气管与甲板、纵横隔壁的距离应不小于100mm，与纵横粱及扶强材等的距离应不小于50mm，与舷旁的距离应不小于100mm。见图3.2.19示意。图3.2.193.4.2其他管子、连接件和附件与甲板、纵横隔壁和各种梁材、扶强材的距离应不小于20mm，条件允许时应50mm。3.4.3 管子沿外板走向时，与外板的最小距离应50mm，见图3.2.20示意。图3.2.203.4.4 通舱管件与船体各部位之间的距离见第五节：通舱件设计要领一、管路布置禁区1、舱室、箱柜和结构1.1淡水管不得通过油舱，油管不得通过淡水舱，如不可避免时，应在油密隧道或套管内通过，海水管也尽量避免通过淡水舱，其它管子通过燃油舱时，管壁应加厚，且不得有可拆接头。1.2燃油舱柜的空气管，溢流管，测量管和注入管应避免通过居住舱室，如必须通过该类舱室的管子不得有可拆接头。1.3舱底水管应尽量避免通过双层底舱和深舱。如不可避免时，管壁应按要求加厚，在舱内不可设置可拆接头。1.4 内底甲板上箱柜的道门前600mm的空间距离内不能不管。见图3.2.1。图3.2.11.5 内底板上道门上1200mm、附近600mm空间距离内不能布管，见图3.2.2。图3.2.21.6 双层底（内底）下面纵横实肋板以及船体液舱、箱柜内作通道用的人孔不能通过管子，一定要通过时，必须保证人孔有450mm以上净空空间（见图3.2.3要求）。如不能保证，则需另开工艺孔。2、设备及电器设施保护区域2.1主副配电板、控制箱以及监视盘周围1000mm的范围内不能布管，见图3.2.4示意。若不可避免，需在配电板上方布管时，一定要设空隔舱（鼓励）或设置不可拆接头。配电板背面不能布管，见图3.2.5示意。 图3.2.4 图3.2.52.2 锅炉，烟道，蒸气管，排气管及消声器的上方应避免设置油管。如无法避免时，油管不应有可拆接头，并做好相关保护。3、通道空间要求3.1一般情况下通道的间距可参照图3.2.6所示。图3.2.63.2 扶梯通道空间要求1） 斜梯空间要求见图3.2.7要求 图3.2.72） 竖式梯子通道空间见图3.2.8要求图3.2.83） 竖梯的脚踏内不得布置管路。4、设备吊装和检修空间4.1 大型设备及其备件进出舱的范围内，不能布管；非要布管时，管子接头必须布置在可拆口的外围。4.2 大型泵类和设备的正上方布管时，必须考虑设备的起吊眼板的位置。还需注意设备吊离维修时所需的空间。尽可能保证不因设备维修而造船大面积管子拆让。4.3 各设备马达接线起动箱外体、接线箱盖开合空间以及操作维修空间范围内不能布管。 见图3.2.9、3.2.10、3.2.11示意。图3.2.9 图3.2.10图 3.2.114.4 为便于检测，测量马达转速轴后的空间不能布管，见图3.2.12 图3.2.12图3.2.134.5 配电板、起动器、发电机、泵的马达等设备的上、下以及周围1000mm范围内不能布置蒸汽泄放口，见图3.2.13。4.6风管的送风口、抽风口范围内不能布管。见图3.2.144.7风闩、调节门开关操作装置范围内不能布管。4.8压力表、温度计、箱柜检测玻璃管及视流器等观察与检修的空间范围不能布管。第六节管零件生产设计规范一、设计原则1、管零件的设计依据是：管件生产线及弯管机等相关加工设备的功能、特征和主要技术参数，最大限度地使管件设计适应引进的加工设备的相关要求。具体是：1）管件加工长度及其定长切割的规定2）管件弯曲的弯模半径规定3）弯管机的抓模及压模长度规定4）弯角的首段和尾段长度，立体弯管的首段长度规定2、管段的划分，应充分考虑其加工和安装工艺要求。对于单元组装的管段，应考虑单元吊装的工艺要求。3、管零件设计的长度取决于系统特性和管路布置区域的具体情况，对于非焊接连接的管零件，要确保其安装、维修方便。一般为500-9000mm之间。3.1 机舱区域一般2-4m。3.2 主甲板和双层底管子可适当放长，但DN125以下单根管子的长度不应大于6000mm，DN125单根管子长度不大于9000mm。3.3 位置狭小区域的管件长度应适当放短，一般取1000-2000mm，对于2个附件之间的连接短管可取150mm。3.4 立体弯曲的管子应考虑弯管机的上/下限尺寸。4、管子的形状应尽量简单，它的优先顺序是：直管、平面弯曲、立体弯曲。5、考虑到充分利用管材，直管长度原则上尽可能取整数。6、直角弯管子（如图示），管段纵向长A边取标准直管尺寸，横向长边为0.5-1.2m。7、 嵌补管的要求1)在船体分段连接处、单元连接处或设备连接处可设置嵌补管，其长度一般为800mm-1500mm左右。2)为使管子预装后不影响分段的合拢和焊接，管子与船体分段线之间的距离应不小于300mm，特殊地方应不小于200mm。3)嵌补管的设计误差应在其两端连接件的调控范围，嵌补管和连接件与其他管件一道进行化学处理。4)嵌补管校正后，允许现场焊接，焊接部位进行相应保护处理。二、 弯管的设计要求1、管件设计应尽量多用直管，少用弯管，弯管角度要求如下1)为了尽可能减少流阻，弯角应优先选择钝角，其次为直角，不允许设计为锐角。2)管子的弯曲角原则上取整数为宜，一般为30、45、90。无法满足上述角度时，一般以5为单位进行增减。特殊情况可例外。2、弯曲管子的弯头数最好1-2个，一般不要超过3个。尽量不要设计立体弯曲管子。3、弯曲半径一般为3倍管子外径，在管路布置紧凑的地方，允许小于3倍管子外径。4、弯管应优先考虑机械弯曲，较小位置可选用定型弯头（优先选用1.5D）。5、在用定型弯头拼接时，2个弯头间的直管距离不得小于50mm，也不要大于600mm。特殊情况也允许两个弯头对拼。6、定型弯头与连接件之间应设置一段直管，不允许直接插入连接件内，具体距离可参见表弯管尺寸标准通 径管子外径抓模长压模长首段长尾段长两弯间最小长立体管首段长4048120590155625443125050601507301907705506576190990230103068680892231185268122579710011428615103261550101012514035010504101110125015501501593981190458125014121684201260480132014882002195481650608171019227、弯管的两弯头之间的转角以设计90、180为优，其他转角角度尽量避免。8、弯头上不应设置支管，但可以设置温度计头子。9、三、 支管设计要求1、 支管的形式常用支管的形式有直支管、斜支管、角尺支管和Y型支管。 a 直支管（搭焊法兰）b 直支管（对焊法兰） c 角尺支管 d 斜支管 eY型支管2、 支管设置原则2.1支管所处位置不得妨碍管子拆装。2.2支管设置位置尽量贴近主管法兰，以便于清洁打磨，具体距离要求见32.3支管的高度要求，要不影响螺栓安装。2.4当压力PN6.3Mpa时，不允许设置支管，应采用三通接头。 2.5原则上同一个垂直于主管中心的径向平面上不允许设置2个或多个支管，但如果2个支管通径之和小于0.8主管通径则允许例外。2.6对于生活污水等靠重力泄放的管路，应当设置斜支管，倾斜角一般为45。2.7当设置斜支管时，应注意管内介质的流向。流向必须顺流，不可逆流布置。如图示2.8液压管和DN32以下管子不允许设置支管，而应采用三接通头。2.9铜镍管一般选用定型马鞍或三通支管。2.10角尺支管和Y型支管尽量少用，且不能用于滑油系统和液压系统。3、支管距离要求3.1支管之间，以及支管与主管之间的任何部位（含螺栓、螺母）不得相接触，L5间距应 20mm，见图a、c所示。3.2主管与支管间最小距离L1、L2不得小于50mm，见图a、b、c所示。3.3在满足5.3.2要求的前提下，L3、L4应尽可能短。推荐长度可参见选用表。3.4套管连接、螺纹连接的要求等同法兰连接。四、连接件的设计1、 连接件概述连接件的作用是将管系中的机械、设备、仪表和管子等相互连接起来，形成有效系统。船舶中常用的有法兰连接、螺纹连接、焊接连接等三种，另外还有胶管（箍）连接等。(一) 法兰连接法兰连接是目前船舶管路连接中的最主要方式。它的优点是结合强度高、拆装方便、适用范围广，可以适用于大部分管路的连接。法兰的材料和结构形式很多，我们最常用到的是搭焊法兰、对焊法兰、松套法兰三种，这三种法兰又根据使用系统和介质的不同有碳钢、锻钢、不锈钢、铸铜、合金等材料。1)搭焊法兰搭焊法兰的优点是结构简单、制造方便，缺点是不能承受较高压力。它一般适用于公称压力1.6Mpa，工作温度300，公称通径10-2000mm之间管路的连接。表搭焊法兰常用标准标准名称本体材料工作压力工作温度结构通径GB/T 2506-2005碳钢Q235A1.6Mpa30010-2000mm2)对焊法兰对焊法兰由于与管子的焊接采用对接焊，加之法兰本体浇铸后经锻造、热处理后制成。所以能够承受较高的压力和温度。船用对焊钢法兰有2种结构形式。1、一般铸钢法兰：它的密封面和搭焊法兰密封面相似，为法兰线。它一般适用于公称压力2.5Mpa，工作温度400，公称通径10-600mm之间管路的的连接。2、凹凸法兰：这种法兰的密封面选用AB凹凸槽匹配，正是这种密封结构大大提高了它 的耐压能力。它一般适用于公称压力4.0-6.4Mpa，工作温度400，公称通径10-500mm之间管路的连接。 这种结构的法兰主要用于压缩空气、CO2等较高压系统管路的连接。表对焊法兰常用标准标准名称本体材料工作压力工作温度结构通径GB/T 2504-89铸钢ZG256.4Mpa40010-2000mmGB 2505-89铸 铜4.0Mpa250GB 10746-89碳钢Q235-A6.4Mpa4003）松套法兰松套法兰的特点是是法兰可以在管子上自由转动。这样就给管子的制造和安装带来了方便。松套法兰的密封采用的是和管子焊在一起的附加环。松套法兰根据材料和结构不同又有如下四种形式。标准名称本体材料工作压力工作温度GB 2508-89船用搭焊钢环松套钢法兰碳钢Q235A1.6Mpa300GB 10747-89船用对焊钢环松套钢法兰碳钢Q2754.0Mpa400GB 10748-89船用焊接铜环松套钢法兰碳钢Q235A2.5Mpa250GB 10749-89船用铜管折边松套钢法兰碳钢Q235A0.6Mpa250(二) 螺纹连接螺纹接头的特点是尺寸小、质量轻、拆装方便、使用可靠。但螺纹接头只能应用于DN32管径以下管子。螺纹连接主要有管子螺纹接头、卡套接头和由任接头三种型式。1）管子螺纹接头管螺纹接头又分平肩螺纹接头和球面（锥形）螺纹接头2种。2）卡套接头卡套接头是一种先进的管路连接件，属于非焊接式管件。卡套接头的优点为连接牢靠，密封性能好，外形美观，管路安装时不要焊接，可用于防火、防爆的施工场所。3）由任接头当管路中介质的工作压力小于0.6Mpa，工作温度小于100时，可以采用由任接头。在现代造船中，由任接头已基本淘汰。(三)焊接连接焊接连接的优点是占用空间小、装配方便、密闭性强。缺点是不可拆卸、焊接后管内的氧化皮不能清除且易腐蚀。焊接连接分为套管连接、对接连接、搭接焊三种型式，在实际应用中搭接焊使用很少，其次是对接焊，使用最多的是套管连接。2、 设计要点2.1 连接件选用标准由于各国的标准不同，为了保证今后维修保养得方便，船东一般都会根据航线区域选择相应的标准。在“技术规格书”的首章