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管系生产设计 管装目录第一章.基础知识一.管路布置的基本原理1. 基本原理2. 三个相互垂直的基准面二.常用曲形和曲形组合1. 常用曲形2. 常用几种曲形组合三.管子的弯角与转角1. 关于弯角2. 成形角3. 转角4. 转角的半径四.管子零件图的有关参数及计算1. 有关参数2. 弯管参数的计算五.图上的表示方法1. 标注方法2. 支管的标注3. 连接件表示方法4. 法兰孔的标注5. 安装符号第二章 管系综合布置图的一般规定一、 区域划分二、 合布置图中各种类型线条的画法规定三、 子在综合布置图上的标注规定四、 综合布置图中系统代号及通径的标注规定 第一章 基础知识第一节：管路布置的基本原理一.基本原理 空间任何一点的位置可以用X、Y、Z三个坐标值来确定，推而广之，空间的一根直线段也可以用两个端点的坐标值来确定。在管系放样中，为了要表达出一根管子的几何形状和具体尺寸，我们没有必要画出它的三面视图，而只要画出它的水平投影图，并辅之以一些必要的符号和文字说明就可以啦。 利用正投影法，在空间管段的水平投影，与其坐标值结合起来，就可以清楚的表达某一管子的几何形状具体尺寸和安装位置。这就是管路布置的基本原理。二.三个相互垂直的基准面 要确定一个物体在空间的位置，就必须确定它的坐标值。要确定它的坐标值就必须要有坐标的基准面。 在管系放样时，通常以船体常用的几个剖面作为基准面，要确定一根管子在船上的位置，只要能确定该管子两端法兰端面中心在船体纵向、横向、高度这三维空间坐标值就可以啦。至于管子中间各弯曲的位置，可以由其坐标值表示，亦可用这些弯曲点与端点的相互关系表示出来。1.纵向基准面： 一般以船舶的某一肋位线或某一横舵壁作为纵向基准面，用以确定管子在船舶艏艉方向的位置。2.横向基准面： 为了确定管子在船上左弦或右弦的座标，通常以船体的纵中剖面作为横向基准面，并确定左弦“+”右弦“-”。3.高度基准面： 通常以船体的基线平面作为高度基准面。基线平面是确定管路在高度方向坐标的起始平面。机舱内由于基线平面看不见、摸不到，我们通常以平行于基准面的内底板、花钢板或平台甲板作为高度基准面。大型船舶的甲板层较多，我们通常将这些甲板做为基准面。 需要注意的是：船舶主甲板及主甲板以上的各层甲板一般都有抛势和昂势，它们并不平行于基线平面。为敷设于这类甲板上方或下方的管路，顺着这类甲板的昂势或抛势而行，这些管路的高度值都可以分别以这些甲板为高度参照物来确定。如果管路是平行于基线平面布置的，而不是顺着甲板的抛势和昂势而行的，那只能是以基线平面作为高度基准面。但是：为了方便施工，可以将管路的基点的高度坐标值换算成相应的距某层甲板的高度值（可直接在该点上位置上做引出线标出高度值）。第二节 常用曲线及曲线组合一.常用曲线 尽管船上的管子千变万化，但管子的基本曲线只有两种，即弯成900的直角管，和大于900的别管。由于这两种曲行在平面图上有各种不同的位置，因而在图上的表示方法也有相应的变化，但归纳起来不外乎六种基本情况。基本弯曲符号：从上图可看出：在绘制管子曲形符号时应注意以下两点：A：图中的圆，半圆的直径表示所布置管子的外径。除弯曲部分外，其它直管段以管子的中心线表示。B：以离投影面远的管端画到图心，离投影面近的管端化至圆周。二.常用的几种曲线组合 上节讲了管子的基本曲线，即900弯与大于900的别弯两种。这一节向大家介绍一下这两种的相互组合（常用）。 上述几种组合，就是我们在实船布置中的常用组合，一般我们在法兰划分时，一根零件图最好一个弯头两个弯头，最多不要超过三个弯头，特殊情况下用四个弯头，这种情况亦称牛压弯。使用牛压弯有两种情况：1. 管子需饶过一个障碍物后，又回到原先的位置。2. 作为热膨胀管路的补偿来使用。 在布置过程中，尽量使管子平直，少弯曲，零件图的弯曲不要超过三个，原因是方便车间的制作与安装，尽量使曲形规则简单。另外，也容易制定转角，减少转角的数量，简化施工，减少设计时的计算工作量，将管子的首尾端尽可能平行或垂直于投影面。第三节 管子的弯角与转角一. 关于弯角 弯角是指一根直管弯成一定形状时，管子的一端实际弯过的角度，也就是弯管机的胎具所旋转的角度。二.成形角：相邻两管段之间的夹角即为成形角。与弯角互为补角。一. 转角 如果一根管子有两个弯角（或两个以上），而这两个弯头所在的平面处于相交状态，当第一个弯头弯好后，再弯第二个弯头时，必须把弯子旋转一定的角度，弯出的管子才符合要求。也就是相邻两个弯头所在平面的夹角，称为转角。 上图管件由AB、BC、CD三个管段组成，弯管顺序是A到D，则管段BC称为中间段。弯头ABC所在平面为“P”，弯头BCD平面为“Q”，从该管的侧向投影图上看到，“P”平面与“Q”平面有两个夹角。当我们弯好第一个弯角ABC之后，应以BC管段为旋转轴，逆时针旋转角，使BCD的所在平面Q与胎具的平面复合，再进行弯曲，才能正确弯制该管子。 如果以中间段BC为旋转轴，顺时针旋转3600-的角度，也可以使 角BCD的平面“Q”与胎具平面复合，达到正确弯管的预期效果。在该管的弯制过程中，其转角有两种情况：其一.是逆时正旋转，角度取。其二.是顺时针旋转，角度取3600-。为便于管子的弯制，管系放样规定：转角的度数范围取001800这样转角便只有一种情况了。四转角的判定1. 旋转角的判定A. 除特殊角（00、900、1800）的转角可以判定外，其它角度的转角要靠计算或做图来确定。B. 转角为0 图（1） 三管段在一平面内。（见图1） 以中间管段为准，首尾两段在同一侧。C. 转角为1800 三管段在一平面内。（见图2） 以中间管段为准，首尾两段在两侧的 图（2）D 转角为900首段与中段所在平面与中 段艉段所在平面相互垂直。（见图3） 图（3）2转角正负的判定 低向高转，暗向明转为顺时针，反之为逆时针。第四节 管子零件图的有关参数及计算一.有关参数1. 实长：管子的实际长度2. 投影长：管段在投影面上的长度3. R：管子的弯曲半径4. 高差：管段距同一投影面的高度差值5. 弧长：弯曲角所对的弧长6. 中间长：梁弯头间的实长，减去两切线后的长度（即首起弯点至第二起弯点的距离）。7. 切点：园弧与直线段的结合点即起弯点及弯曲结束点。8. 总长：无余量下料长。上述参数在图上的反映见下图二.弯管参数的计算 弯管参数计算包括两个部分：1. 弯角、转角的计算2. 管段实长、切线长、弧长的计算3. 管子总长度计算计算弯管参数的方法有两种：1.图解法：利用平面投影，根据已知的具体条件，在图上增加必要的辅助线，利用几何关系做出所需的参数，然后用直尺、量角器直接量出。这种方法求得的弯管参数的精确度，常常取决于作图比例的大小和作图的准确程度。2.计算法：根据给出的管路各点的坐标值，应用三角函数或矢量代数进行人工计算。现在各大船厂的弯子计算工作都已被计算机替代，但计算机计算也属于计算法中的一种。虽然我们目前的计算这部分工作已不需要人工计算，但是人工计算的方法我们应该掌握。弯角计算：上一节我们介绍过，管子弯角是指一根直管要弯成一定的形状时，管子一端所弯过的角度。如图所示，我们用弯管机进行弯管，先将管子夹持固定在A点，随着弯模旋转，A点移至A，这时BA段和AD段与弯模处于相切位置，A与A为切点（即管子的起弯点），弯角就等于弯模所旋转的角度即=AOA。所以在用弯管机弯管时，我们只要掌握好弯模所旋转的角度就能得到我们所要得到的角度。除了所弯制的角度为=1800以外，一般讲1800，如上图X、Y为投影图上的投影尺寸，DC、CD夹角平行于投影面tg=Y/X，=arctgY/X。2.当弯角不平行于投影面时，则投影角不等于弯角。如上图. QF是QR管段在SQ所在平面的投影. RF垂直于上述平面. RE垂直于SQ并与SQ的延长线相交于E点. EFQE，并且QE=X，RE=Y，RF=Z. . 请注意：弯角和成形角是两个概念即+=1800。用成形角表示管子的弯曲角也能满足图纸要求，但因弯管机旋转的角度不是成形角的角度，为用成形角表示，现场必须进行换算才能确定弯管机的角度。从而带来不必要的麻烦所以用胎模旋转角表示管子的弯角是合理的。二.实长、切线长、下料长的计算1.实长.见下图：平行弯A、B、C、D，包括三个管段，即AB、BC、CD三管段都处于同一平面中，AB、CD投影长即为实长，. 弯头平面垂直于投影面上图中：别弯ABC垂直于投影面。管段AB平行于投影面，管段BC倾斜于投影面，BC管段在X轴上的投影长为S，管段AB的高度为H1，端点C高度为H2，它们的高差H（H=H2-H1）.弯头平面倾斜于投影上图中：别管ABC所在平面倾斜于投影面，管段BC倾斜于投影面，管段BC在X轴上的投影长为S，在Y轴上的投影长为t，端点C与管段AB的高差为H=H2-H1，所以管段AC的实长与投影长不等2.弧长、切线长：园弧长：管子在放样图中，为了制图方便管子的弯曲处是用折线表示的，但弯子实际弯曲后却是一段光顺的园弧，每一种规格的管子都有确定的胎具，即确定的胎具半径，当弯模半径（即弯曲半径）为R，管子的弯曲角为时，其园弧长L。 L=2R/360.切线长如下图所示，园中有AB、BC、CD三个管段，EB、BF为角1的切线，GC、CH为角2的切线，由于EB=BF，EO1B=FO1B=1/2当弯曲半径为R时，切线=Rtg/2E、F、G、H四点为切点，如果弯管顺序由A至D，E为首起弯点，G为第二起弯点，F、H两点均为弯曲的终止点。.首段长度：图中管端A到首起弯点E的长度叫首段长度。它是一段直管，没有园弧部分。即AE=AB-EB=AB- Rtg1/2.中间长：指两弯头间中线长度。如上图：切点F、G之间的长度称为中间长（L直线）。L直线=FG=BC-GC=BC- Rtg1/2- Rtg2/2。一根管子有几个起弯头，就有几个起弯点和终止点。起弯点E是以首段AE的长度尺寸确定的。如果AE的长度小于弯管机卡头的长度，则可以放长一个工艺余量。同样，中间长如亦小于卡头长度，也只能放长中间长度，使起弯点后移，待管子弯妥后，再将放长的工艺余量切去，我们在实际布置中，应尽量避免这种情况，使中间长卡头长度。.总长：总长就是一根管子的各直线长度和各弯头园弧长度的总和。从理论上讲，总长即是下料长度。 上图总长L总=AE+EF+FG+GH+HD =AB-EB+BC-BF-GC+CD-CH+EF+GH.弯管顺序 长 弯 长 转 弯 长 首段 1 中间长 1800 2 尾段第五节 图上的表示方法一. 表注方法1. 零件图：管系的零件图上，必须标准足够的尺寸。管子零件图上标注的尺寸与机械制图的尺寸标注方法有所不同。为方便管子制造校对工作，采取封闭尺寸标注法。高差的标注： 零件图在只有平面图没有其他剖面图的情况下2. 支管标注: 3. 连接件表示方法4.法兰单双孔的表示在零件制作过程中，零件图需注明法兰的单双孔。因为现在的法兰有二进制和四进制两种，四进制法兰不存在单双孔问题。法兰螺孔的标注是这样规定的，以平面布置图的管子中心线为基准，当法兰孔的投影有一个落在该中心线上时，称为“单”孔，而对称分布在中心线两侧的称为“双”孔。(见下图)5安装符号 上述管子零件图尺寸的标注，只能解决了管子的加工制造问题，尚不能按此直接安装，因此还必须有必要的安装符号，安装符号由四部分组成：. 距船上的艏艉位置. 距船上中心线位置. 距甲板层的高度位置. 管端方向第二章 管系综合布置图的一般规定一.区域划分 由于生产设计要求管系综合布置按区域进行，所以在开始布置以前首先要进行区域划分。一般意义上的货船，大致分为机舱区、货舱区、上层建筑区域，我们这里只介绍机舱区域的区域划分。 在常见的船舶中，机舱部分一般有两种形式，一种在船的中部，我们称为中机型，一种是在船的艉部，称为艉机型。无论哪种型式，机舱的构造总是深井式的，下自内地板，上至烟囱顶，中间设有若干层平台与甲板，见下图： 如图所示，机舱前后壁间，相对应的内底下部分，由于这部分底段与机舱管系联系极为密切，所以也纳入机舱部分，我们称为DB区，自内底板至平台这一空间，除布置主机外，还布置直接服务于主机的各类泵、热交换器、箱柜，以及其它系统的各类设备，一般将这个空间分为两个区域，即：内底板至花钢板为G区，花钢板至下平台为L区。实际证明这样划分是比较恰当的。下平台至上平台这个空间为M区，上平台至主甲板的空间为N区。因为这两个空间的设备布置也相对较为集中，各自单独为一个区域也是恰当的。至于主甲以上各层甲板由于面积小，设备较少划分为一个区域即C区，而烟囱部分为F区（从人员的工作量的考虑一般情况下，将C区F区划分为一个区域）。综上所述，总体区域是若干空间层次区域的组合，不论哪种船舶，建造方案确定之后，即可按建造方案，对该船舶进行总体区域划分，以及对区域进行再分解，以切实完成机舱管系的布置工作。一、 综合布置图中各种类型线条的画法规定一段时间以来，设计人员对于各类线形的选择使用随意性较大，互不一致，造成读图时的混乱，为避免类似情况的发生，特作以下规定：1. 有关船体结构a. 船体中心线：用细点划线表示，线条宽0.10.15mm。在其两端注上，并注明肋号。b. 船体边线（外轮廓线）：用中粗实线表示，线条宽0.20.3mm。c. 甲板上围壁：用中粗实线表示，线条宽0.20.3mm。d. 甲板下围壁：用中粗虚线表示，线条宽0.20.3mm。e. 强横梁、纵桁：用中粗双点划线表示，线条宽0.20.3mm。f. 围壁下的强结构：在围壁线旁加细双点划线。g. 普通横梁：用细虚线表示。h. 船体肘板：用细虚线表示。i. 肋骨及扶强材：用细实线表示（处于甲板下的用细虚线）。j. 分段大口线：用细实线表示，其端部标一“S”。2. 尺寸基准线： 用细实线，每距船舶一米处画一条。如有弧拱，应在其右端部标出弧拱高度（外板处h=0）。3. 其它说明：a. 在标题栏上方用文字说明甲板层高（如有弧拱，层高标最小层高）。b. 标出强横梁，纵桁（包括舷侧纵桁）横梁尺寸及其面板尺寸。c. 对于纵桁及纵向围壁也应标出距中尺寸。4. 机械设备、电气设备，用尽可能简单的细实线，画出其外形轮廓线，如设备有接口法兰，用中粗实线标出法兰位置。5. 风道、主干电缆、灯具用细实线画出其外形轮廓线，并标注其空间高度。6. 管系：用粗实线表示，线条宽0.40.5mm，管路附件用细实线表示。二、 管子在综合布置图上的标注规定1. 管子的高度尺寸a. 甲板下的管子，用“H”表示管中心线至甲板下表面的距离。b. 甲板上的管子，用“h”表示管中心线至甲板上表面的距离。c. 如果同一层甲板，有两个不同的高度（不包括格栅）应将高度标注予以区分，并在标题栏上方用文字说明各自含义。d. 每根管子的高度都必须标注清楚，高度有变化的管子的各管段的“h”或“H”值均应标出。高度尺寸应标在开孔附近，同一高度的管子穿过多个结构，应重复标注管中心高，为下一步绘开孔图提供方便。2. 管子的距舯尺寸原则上用尺寸线标注在纵向基准线上，对于多层管排或单元中的管子，上述标注方法标注不准确，应在局部剖视图上标注。如果管子靠近纵桁或纵向围壁时，尽可能将尺寸标注在纵桁或纵向围壁上。3. 管子的肋位尺寸用尺寸线标注在最近的肋位线上。4. 多管重叠时的尺寸标注多管重叠时，平面图中用单线表示，所标注的距肋或距舯尺寸，仅表示管排中最大直径管子的中心线位置尺寸，其余管子的确切位置在取零件图时由计算得出。5. 风道、电缆的尺寸标注“H”系指其上表面至甲板下表面的尺寸。“h”系指其下表面至下一层甲板上表面的尺寸。风道、电缆有高度变化时，应在其弯曲处画出细实线，并分别标出高度值。6. 开孔尺寸及开孔位置的标注a. 甲板开孔圆孔 用引出线表示其大小，并用标注管位置相同的方法标注其中心位置，引线上部标出代号。长