船舶管系基础知识

发布 2019-08-10 10:10:57 阅读 3910

第一节船舶系统及管路。

一、船舶舾装的组成。

现代船舶是一种结构复杂、内部安装有大量机械和设备的水上运输工具。按照目前的分类方法,船舶由三大部分组成,即船体结构、舾装和涂装。而船舶管系是船舶舾装的一部分。

最基本的船舶舾装包括船舶动力装置、电力设备、通讯导航、系泊设备、救生设备、生活设施、为完成特定任务而装备的各种机械等。例如集装箱船大舱内安装有导轨架,舱面上设有舱口盖;渔船设捕鱼、加工和冷藏设备;挖泥船设有挖泥装置、专用泥泵、泥门等;运输液化气体的船舶更装有各种特殊的设备。

二、动力装置的组成。

为船舶推进和其他需要提供机械能、电能、热能的成套装置叫船舶动力装置。船舶动力装置一般由推进装置、辅助机械和管路系统组成。

1. 推进装置。

推进装置是利用主机(柴油机、汽轮机、燃气轮机和核动力汽轮机等)将燃料燃烧得来的热能转变为机械能并通过轴系传递给推进器(螺旋桨),从而推动船舶前进,推进装置包括主机、齿轮箱、轴系和推进器。

2. 辅助机械。

辅助机械一是为保证主机正常运转设置的各种机械设备,例如各种水泵及油泵、净油机、空气压缩机等;二是为保证船舶的航向、停泊、装卸和**全船照明及机械动力的机械设备,如舵机、锚机、起货机、发电机、锅炉、货油泵和液货泵等。

3. 管路系统。

管路系统亦叫管系或系统。它的任务是保证船舶主机正常工作和船舶航行性能、安全及满足船上人员日常生活的需要。船舶管路系统包括动力系统、船舶系统和特殊船舶的专用系统。

例如油船、挖泥船、化学品船和液化汽船等都设有特殊的专用系统。

三、系统和管路的定义。

在船舶工业中,“系统”和“管路”这两个名词的意义是不同的。

1. 系统。

系统”是指用来流通某种工质或完成某种任务的管子、附件、机械、设备和器具的总称。例如主机燃油系统就是指用来流通和**主机燃烧的燃油的系统,它包括油舱、油柜、泵、滤器、净油机、加热器、粘度计、流量计、管子、阀件和其他附件等。而舱底水系统是将机舱、货舱、舵机舱等处的舱底水排出舷外的系统,它包括舱底水泵、舱底水油水分离器、阀件、泥箱、吸入口、遥控阀和管子等。

2. 管路。

管路”是指某一系统中管子和附件的总称。如燃油管路、舱底水管路等。管路是系统的一个重要组成部分,用来流通各种油、水、蒸汽、液化汽和空气等介质。

在船舶动力装置中,管路占有一个重要的位置。

四、系统和管路的分类。

系统和管路一般是根据它们的用途或输送的介质来分类的。

1. 系统的分类。

系统主要是根据其用途来分类,它分为动力系统、船舶系统和专用系统。

动力系统动力系统是为船舶主机正常工作而设置的系统。内燃机装置的动力系统一般包括燃油系统、滑油系统、冷却水系统、压缩空气系统和排气系统。

船舶系统船舶系统是保证船舶的航行性能、安全及满足船上人员日常生活需要而设置的系统。船舶系统主要包括舱底水系统、压载系统、消防系统、日用供水系统、疏排水系统、注入空气测量系统、日用蒸汽系统等。

特殊船舶的专用系统各种不同用途的船舶一般都有一些特殊的系统,例如油船的货油系统、惰性气体系统和泡沫灭火系统等;液化气船的液货装卸系统、液货舱蒸发气再液化系统等;汽轮机推进动力装置的船舶的过热蒸汽系统、过热蒸汽减热系统等。

2. 管路的分类。

管路一般是根据其所输送的介质来分类的,它可以分为:

水管路(海水、淡水、污水等);

油管路(燃油、滑油、煤油、液压油等);

气管路(空气、压缩空气、惰性气体);

蒸汽管路(低压蒸汽、高压蒸汽、过热蒸汽等);

其他管路(二氧化碳、冷冻剂、液化气、泡沫灭火、泥浆等)。

五、管路布置和安装通则。

1. 布置和分隔。

管路应用支架加以固定,并应能避免管子因温度变化、船体或设备振动和船体变形而损坏。支架应设置在规定的位置。

管子穿过水密或气密结构处,应采用贯通件或座板。管子应避免穿过结构的应力集中区域。

淡水管子不得通过油舱,油管也不得通过淡水舱,如不可避免时,应在油密隧道或套管内通过。其他管子通过燃油舱时,管壁应加厚且不得有可拆接头。

管子应尽可能布置在舷侧和花钢板以下,不得妨碍主通道。

2. 防蚀。

钢管应有防止锈蚀的保护措施,并在全部加工(即管子弯制、校管、焊接、水压试验和清理)工作全部完成后,施敷以保护涂层(镀锌、磷化、涂塑、油漆等)。

3. 防火。

燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管应避免通过居住舱室,如有困难时,则通过该处的管子不得有可拆接头。

蒸汽管、油管、水管、油柜和其他液体容器,应避免设在配电板及电气设备的上方和后面,若不可避免时,则应有可靠的防护措施。

油管及油柜应避免设在锅炉、烟道、蒸汽管、排气管及消音器的上方,如有困难时,则应采取有效措施,防止油滴落在上述管路或设备的热表面上。

4. 防护。

布置在货舱、煤舱、锚链舱内及其他易受损处所的管子,须具有可靠的、便于拆装的防护罩。

各种管系应根据需要在管子、附件、泵、滤器和其他设备上设有放泄阀或旋塞。

管路内介质的压力可能超过设计压力或工作压力的管路,应在泵、压缩机、锅炉等的输出管路上设置安全阀。对于油管路,由安全阀溢出的液体应流回至泵的吸入端或舱柜内,对于蒸汽管路,则应引至安全的地方。管路中的热交换器等也应设安全阀。

安全阀的调整压力一般不得超过管路的设计压力或工作压力的1.1倍。

压力管路上如装有减压阀时,应在减压阀后装设安全阀及压力表,并应设有旁通管路。

5. 热绝缘。

所有蒸汽管、排气管和温度较高的管路应包扎绝热材料,绝热层的表面温度一般不超过55~60℃。可拆接头及阀件处的绝热材料应便于拆装。

非冷藏装置的管路通过冷藏舱时,应包扎防冻材料,以防冻结。一般情况下,通过温度为0℃或低于0℃舱室的管子应与该舱室的钢结构件作绝热分隔。

但需要散热的管路不应包扎热绝缘,如冷却水管路。

6. 应力补偿及热处理。

承受热胀冷缩或其他应力的管子,应采取管子弯曲或安装膨胀接头等有效的补偿措施。

合金钢管弯曲后均应进行热处理。由于冷弯而硬化的铜或铜合金管亦要进行适当的热处理。

7. 阀件布置。

机舱、炉舱、泵舱及轴隧内阀件的布置应便于操作。凡装在花钢板以下不便于操作的阀件,应将阀杆接长或配备便于操作的工具,花钢板上应根据需要相应开孔并加盖。

船舶管系工的任务主要是完成系统中管路的生产设计、制作、安装、调试和修理工作。为此,管系工工人必须了解各个系统的用途和熟悉管系原理;了解各个系统的主要设备和附件的结构及工作原理;懂得各个系统的布置原则和安装技术要求;掌握管铜工的基本操作技能和施工工艺;熟悉管子生产设计的方法和内容,并能在看懂管系施工图的基础上,按操作规范严谨施工;在缺乏资料的情况下,能根据具体情况构思设计、灵活处理。这样才是一个合格的船舶管系工工人。

第二节船用管子的材料、规格、性能和表示方法。

管子是船舶管系中用来输送各种介质的管道。为使所选用的管子能满足所输送的介质的压力、温度和腐蚀性的要求,我们必须对常用的船用管子的材料、性能、规格及其表示方法有一个比较全面的了解。

船舶常用的管子按材料来分主要有钢管、有色金属管和非金属管三大类。

一、 钢管。

船用钢管主要有无缝钢管、焊接钢管和不锈钢管三种。

1. 无缝钢管。

无缝钢管的内外表面不得有裂缝、折叠、分层、结疤、轧折、发纹、麻点等缺陷存在。如有上述缺陷则应清除,且被清除部位的壁厚减薄率不得超过最小壁厚。对于存储时间长的管子,要采取防锈措施,使用前要仔细检查锈蚀的情况,并进行必要的处理。

无缝钢管具有良好的延伸率和足够的强度,能承受较高的压力,所以应用极为广泛。

无缝钢管根据其制造材料的不同可分为三种:

普通碳素钢管其常用的牌号有q215-a、q235-a、q255-a等。

优质碳素钢管其常用的牌号有号等。

耐热合金钢管其常用的牌号有15cr、10mo、16mo和20mo等。

根据制造方法的不同可分为“热轧”和“冷拔”两类。热轧无缝钢管的规格:外径为32~630mm,壁厚为2.

5~75mm,长度为3~12m;冷拔无缝钢管的规格:外径为6~200mm,壁厚为0.25~14mm,长度为2~10.

5m。这两类无缝钢管在使用上没有什么区别,它们的标准号为gb8162-87(结构用无缝钢管)、gb8163-87(输送流体用无缝钢管),船舶管系一般使用gb8163-87。如果对管子内外径的尺寸要求比较高,可以选用gb8639—83(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。

低中压锅炉用管可以选用gb3087-82(低中压结构锅炉用无缝钢管)。无缝钢管的规格尺寸齐全,同一外径具有多种不同的壁厚。

管子规格的表示方法为外径×壁厚,前面加符号。例如60×4。但为了设计和施工上的方便,还设置了管子的“公称通径”这一标记。

公称通径也叫公称直径,用字母dn(旧用dg )标记,其后附加公称通径的尺寸,如dn25、dn100等。公称通径只是管子规格的一种称呼,它不一定等于管子的外径减去两倍的壁厚。对于某一船厂来说,相同公称通径的管子应该有相同的外径,但可以有不同的内径。

但由于各种原因,实际上还存在相同通径不同外径的情况。下面表1.2.

1为常用的无缝钢管管子规格表。

表 1.2.1 无缝钢管管子规格表。

注:sgp—普通碳素钢管; stpg38—最小抗拉强度为38kg/cm2的优质碳素钢管;

erws38—优质电阻焊碳钢管; stpt38—耐高温碳素钢管;

stpy41—最小抗拉强度为41kg/cm2纵缝电弧焊碳钢管。

2. 焊接钢管。

焊接钢管可以由钢厂直接提供,也可以由船厂自己制造,例如大口径的排气管。由钢厂提供的焊接钢管是用热轧或冷拔带钢制成管坯,然后再用电阻焊或高频电流焊焊接而成,焊接钢管的内、外表面不允许存在裂缝、结疤、错位、毛刺、烧伤、压痕和深的划道等缺陷。对于低压管,允许存在深度不超过壁厚允许偏差范围内的表面缺陷。

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