船舶管系放樣畢業(yè)論文

威海職業(yè)學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書

系部船舶工程系年級(jí)

09級(jí)

專業(yè)輪機(jī)工程技術(shù)班級(jí)學(xué)號(hào)

2班201*1406077

姓名鑒旭蒙指導(dǎo)教師李世松

職稱工程師

教務(wù)處編印

畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)須知

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生畢業(yè)前進(jìn)行

綜合訓(xùn)練和模擬從業(yè)訓(xùn)練的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是高職教育培養(yǎng)高技能適應(yīng)性人才的基本要求，是學(xué)生綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)，是衡量高職教育和辦學(xué)效益的重要評(píng)價(jià)內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和相應(yīng)技能，解決問(wèn)題的本領(lǐng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持校企合作，貫徹以“生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)”為特征的工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)理念，以能力培養(yǎng)為主線，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、就業(yè)能力和綜合能力等。畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題注重科學(xué)性、創(chuàng)造性、針對(duì)性、應(yīng)用性和實(shí)踐性。

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)包括教學(xué)目的、選題、調(diào)查、撰文（目錄→前言→正文→結(jié)論

→答謝→參考目錄→附錄等）、指導(dǎo)、答辯、評(píng)語(yǔ)等活動(dòng)。

三、指導(dǎo)教師具有講師以上或相應(yīng)職稱的相關(guān)專業(yè)人員，且專業(yè)對(duì)口。經(jīng)系、

教務(wù)處審查同意后，方能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。指導(dǎo)過(guò)程中，指導(dǎo)教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的思想教育工作，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)、勤奮、求實(shí)、創(chuàng)新的學(xué)風(fēng)。抓好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，既不包辦代替，也不要放任自流。要按照進(jìn)度計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生各個(gè)階段設(shè)計(jì)完成情況的登記、提問(wèn)。要求每位學(xué)生以熱情好學(xué)、求實(shí)創(chuàng)新的態(tài)度參加畢業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，獲取新知識(shí)，提高獨(dú)立工作能力，在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，創(chuàng)造出良好的設(shè)計(jì)成果。

四、學(xué)生應(yīng)以嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的態(tài)度按期完成任務(wù)書中規(guī)定的項(xiàng)目；能熟

練地綜合運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識(shí)，有結(jié)合實(shí)際的具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)或?qū)δ尘唧w課題進(jìn)行有獨(dú)立見(jiàn)解的論證，并有一定的技術(shù)含量。根據(jù)指導(dǎo)教師給定的課題，獨(dú)立思考。自己動(dòng)手，不得抄襲或找人代筆。畢業(yè)設(shè)計(jì)要做到內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理，分析處理科學(xué)；文字順暢，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)

統(tǒng)一，編號(hào)齊全，書寫工整規(guī)范，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)，圖紙、圖表完備、整潔、清晰、正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。五、答辯委員會(huì)成員應(yīng)由具備講師以上職稱的教師或相應(yīng)職稱的專業(yè)人員組

成，提出的問(wèn)題要有針對(duì)性、專業(yè)性、準(zhǔn)確性、典型性。

六、學(xué)生答辯的過(guò)程中要嚴(yán)肅認(rèn)真，文明禮貌。答辯時(shí)，思路清晰，論點(diǎn)真確，

回答問(wèn)題基本概念清楚，對(duì)主要問(wèn)題回答正確，深入。

設(shè)計(jì)題目

指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：指導(dǎo)教師簽名：年月日教研室復(fù)審意見(jiàn)：成績(jī)：復(fù)審人簽名：職稱：年月日系部終審意見(jiàn)：公章年月日威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

答辯情況記錄：答辯委員會(huì)（或小組）評(píng)語(yǔ)：成績(jī)：主持答辯人簽名：職稱：年月日

畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃：

起止時(shí)間工作內(nèi)容備注

摘要在船舶建造中，工程最大的是船體建造，其次是船舶管系制造和安裝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，管系的加工與安裝所耗費(fèi)的工時(shí)，約占整個(gè)造船工程的12～15％。以往，設(shè)計(jì)部門從事管系原理圖和管系布置圖的設(shè)計(jì)，只提供管系的大致走向。而管系的確切走向、管子的制造與安裝，由生產(chǎn)部門在船體合攏、設(shè)備定位后進(jìn)行。管子的制造則按“樣棒彎管”法進(jìn)行。這種方法不僅使管子的制造與管路安裝質(zhì)量差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、造船周期長(zhǎng)，且不利于實(shí)現(xiàn)管系的“預(yù)制預(yù)裝”。為了縮短造船周期，提高造船質(zhì)量，做出船東滿意的船舶，單從船舶管系制造這個(gè)角度講，必須改革落后的“管子制造現(xiàn)場(chǎng)取樣法”，出現(xiàn)了船舶管系放樣。SummaryInshipconstruction,shipbuildingprojectisthelargest,followedbytheshippipingfabricationandinstallation.Accordingtostatistics,processingandinstallationofpipingspenthours,abouttheshipbuildingproject12to15%.Inthepast,thedesigndepartmentintheschematicpipinglayoutandpipingdesign,pipingonlythegeneraldirection.Theexactdirectionofpiping,pipemanufacturingandinstallation,closetothehullbytheproductiondepartment,afterpositioningthedevice.Themanufactureoftubesaccordingto"pipe-likestick"method.Thisapproachnotonlypipemanufacturingandpipelineinstallationqualityispoor,labor-intensiveshipbuildingcyclelength,Andnotconducivetothepipingofthe"pre-pre-installed."Inordertoshortenshipbuildingcycle,improvethequalityofshipbuilding,shipownerstomakethesatisfactionofship,shippipingsystemfromasinglemadethisperspective,wemustreformthebackward"pipemanufacturingfieldsampling,"theshipappearedpipingloft.關(guān)鍵詞：管系放樣壓載水威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

前言管系放樣的目的是布置全船的管系，并為管子的制造與管路的安裝提供施工圖紙。它與老的管子制造工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）在船體開(kāi)工建造的同時(shí)（甚至在開(kāi)工之前），即可進(jìn)行管子的預(yù)制預(yù)裝，可以大大縮短工期，提高造船效率。（2）大量的船內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)工作移到車間或外廠協(xié)作完成。工作條件好，安全可靠，加工質(zhì)量高。（3）一次上船安裝，減少了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）能統(tǒng)籌安排管線，做到合理美觀，有利于優(yōu)化管理和精簡(jiǎn)節(jié)約。（5）管系參數(shù)及空間計(jì)算等可以采用計(jì)算機(jī)技術(shù)取代人工計(jì)算管系參數(shù)，進(jìn)一步提高了工作效率和準(zhǔn)確度。管系放樣可分為以下幾個(gè)階段：（1）60～70年代，在木地板上以1:1的比例畫各種船體背景，畫各種機(jī)械設(shè)備外形及與管路相接的接口，進(jìn)行管子系統(tǒng)放樣，當(dāng)時(shí)用的計(jì)算工具是計(jì)標(biāo)尺，這種方法需要的工作場(chǎng)地大，放樣人員蹲在地板上進(jìn)行操作，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。（2）70～80年代，在工作臺(tái)上用長(zhǎng)滌倫薄膜以1:10的比例畫船體背景，畫各種機(jī)械設(shè)備外形及與管路相接的接口，進(jìn)行管子系統(tǒng)放樣，這種方法比上種工作場(chǎng)地小，減輕了放樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）80～90年代，把滌倫薄膜鋪設(shè)在圖板上，以1:20～1:25的比例分區(qū)綜合放樣。所謂綜合放樣，就是在小小的繪圖板上，船體、電器、機(jī)械三大專業(yè)的放樣設(shè)計(jì)一起進(jìn)行，綜合協(xié)調(diào)，把很多將會(huì)在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，在繪圖板上解決。在這個(gè)舞臺(tái)上，放樣人員按建造方針、管理部門和生產(chǎn)車間的要求，提供各種建造階段的施工圖紙和托盤。由于此時(shí)還沒(méi)有采用計(jì)算機(jī)放樣，有些好的設(shè)計(jì)要求，靠設(shè)計(jì)部門在有限的設(shè)計(jì)周期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)期只是生產(chǎn)設(shè)計(jì)的初期階段。（4）90年代后全國(guó)較大的造船都用計(jì)算機(jī)放樣，把設(shè)計(jì)圖中的管威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

子走向數(shù)椐、管子附件數(shù)據(jù)，管路數(shù)據(jù)等輸送到計(jì)算機(jī)“PCPS”系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，解決了管子零件彎管程序計(jì)算量和出圖量很大的難題，大大縮短了生產(chǎn)設(shè)計(jì)的周期，計(jì)算機(jī)放樣節(jié)約人力和時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)水平，開(kāi)辟了生產(chǎn)設(shè)計(jì)的新紀(jì)元。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

目錄摘要前言一、船舶壓載水管系放樣設(shè)計(jì)1.1概述1.2管系放樣的目的1.3“管系放樣”的原理1.4本文的研究?jī)?nèi)容1.5壓載水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析1.6壓載泵的排量和排出壓力1.7壓載水管路口徑的計(jì)算1.8壓載水管路管材和附件的選擇1.9根據(jù)管子施工零件圖進(jìn)行彎管工作1.10管子的校對(duì)1.11法蘭連接1.12管子的化學(xué)清洗1.13管子的表面處理1.14管系的油漆1.15壓載水管路布置的設(shè)計(jì)1.16鋼管的焊接1.17管路的緊密性試驗(yàn)二、結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

船舶管系放樣工藝設(shè)計(jì)（威海職業(yè)學(xué)院船舶工程系輪機(jī)工程技術(shù)09級(jí)二班鑒旭蒙）一、船舶壓載水管系放樣設(shè)計(jì)1.1概述隨著集裝箱船舶的發(fā)展，船舶國(guó)際公約的修訂和船級(jí)社規(guī)范的更新，船舶動(dòng)力裝置中的船舶管系的設(shè)計(jì)面臨更高的要求。深入研究和分析船舶管系，對(duì)提高船舶管系的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有實(shí)際指導(dǎo)意義。船舶的設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段：初步設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段。本文所探討的內(nèi)容屬于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，對(duì)3300TEU集裝箱船船舶管系的整體設(shè)計(jì)起著承上啟下的關(guān)鍵作用，既要完全體現(xiàn)基本設(shè)計(jì)階段所確定的基本內(nèi)容，又要很好的為生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段做好鋪墊。對(duì)3300TEU集裝箱船船舶管系的研究和分析，在詳細(xì)設(shè)計(jì)層面為此類船舶的管系設(shè)計(jì)提供了參考模版，具有一定的指導(dǎo)意義。船舶管系是為全船服務(wù)的管路系統(tǒng)，主要包括壓載水系統(tǒng)、艙底水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、透氣測(cè)深系統(tǒng)和生活用水系統(tǒng)等。船舶管系的設(shè)計(jì)有其特殊的方面，即管系的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)際公約的要求，必須滿足船級(jí)社規(guī)范的要求。本文介紹了各個(gè)管路系統(tǒng)的組成部分，分析了壓載水系統(tǒng)的工作原理，指出了壓載水系統(tǒng)的特點(diǎn)，說(shuō)明了該系統(tǒng)應(yīng)該遵循的國(guó)際公約和船級(jí)社規(guī)范本文通過(guò)分析3300TEU集裝箱船的結(jié)構(gòu)和艙室，給出了壓載水系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟方案。再次，船舶管系的設(shè)計(jì)方案需要通過(guò)原理圖來(lái)體現(xiàn)，本文應(yīng)用繪圖軟件AutoCAD設(shè)繪了一些系統(tǒng)的原理圖，通過(guò)分析這些原理圖，更加明確了設(shè)計(jì)方案。最后，船舶管系的材料千差萬(wàn)別，本文通過(guò)比較各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)，本著降低建造成本的理念，選擇了適合系統(tǒng)使用且成本較低的一些材料。、1.2管系放樣的目的管系放樣的目的是布置全船的管系，并為管子的制造與管路的安裝提供施工圖紙。它與老的管子制造工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）在船體開(kāi)工建造的同時(shí)（甚至在開(kāi)工之前），即可進(jìn)行管子的預(yù)威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

制預(yù)裝，可以大大縮短工期，提高造船效率。（2）大量的船內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)工作移到車間或外廠協(xié)作完成。工作條件好，安全可靠，加工質(zhì)量高。（3）一次上船安裝，減少了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）能統(tǒng)籌安排管線，做到合理美觀，有利于優(yōu)化管理和精簡(jiǎn)節(jié)約。（5）管系參數(shù)及空間計(jì)算等可以采用計(jì)算機(jī)技術(shù)取代人工計(jì)算管系參數(shù)，進(jìn)一步提高了工作效率和準(zhǔn)確度。1.3“管系放樣”的原理是采用投影原理，在平臺(tái)上按照一定比例放出船體型線圖、結(jié)構(gòu)布置圖，并分別繪出每一段系統(tǒng)的管路及有關(guān)裝置設(shè)備，再根據(jù)此圖通過(guò)計(jì)算以求得各管路的實(shí)際形狀、尺寸，并繪制彎管、校管用的管子施工零件圖、各系統(tǒng)布置圖的過(guò)程1.4本文的研究?jī)?nèi)容本文介紹了壓載水系統(tǒng)的組成，計(jì)算了壓載泵的排量和管路口徑，分析了壓載水管路布置，畫出了壓載水原理圖，選擇了壓載水管路的管材和附件，設(shè)計(jì)了壓載水管理系統(tǒng)、防橫傾系統(tǒng)和閥門遙控系統(tǒng)。壓載水管理是當(dāng)前船舶管系設(shè)計(jì)面臨的一個(gè)新課題，本文根據(jù)國(guó)際公約的要求，分析了各個(gè)壓載水管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，在滿足公約的前提下，選擇了適合本船的系統(tǒng)。1.5壓載水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析船舶上設(shè)置壓載水系統(tǒng)是為了對(duì)全船各個(gè)壓載艙按需注入或排出壓載水，以便使船舶保持適當(dāng)?shù)呐潘�量、吃水深度和船體縱傾度，維持恰當(dāng)?shù)姆�(wěn)心高度，減輕船體振動(dòng)，調(diào)整船舶的橫向平衡。對(duì)于集裝箱船，壓載艙一般分為邊壓載艙和底壓載艙，大中型集裝箱船舶貨艙區(qū)域底部一般設(shè)有管隧，供壓載水管布置用。圖2．1為集裝箱船的典型剖面圖。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

由圖2．1可知，集裝箱船舶一般兩舷舷側(cè)布置有邊壓載艙，底部布置有底壓載艙。根據(jù)本船建造說(shuō)明書的要求，全船共有26個(gè)壓載艙，其中底壓載艙12個(gè)，邊壓載艙12個(gè)，1個(gè)艏尖艙和1個(gè)艉尖艙。船舶的壓載水量相當(dāng)大，約相當(dāng)于船舶重量的40％～80％。本船的總壓載水量為14500m3，約14800噸海水，而本船的重量約30000噸，壓載水量占船舶重量的50％左右。本船壓載水系統(tǒng)的作用是通過(guò)壓載泵、閥門和壓載水管路將壓載水注入各個(gè)壓載艙、將壓載水從各個(gè)壓載艙排出，以及進(jìn)行各個(gè)壓載艙之間的壓載水調(diào)撥。1.6壓載泵的排量和排出壓力通常，大中型集裝箱船設(shè)有兩臺(tái)離心式壓載泵，都位于機(jī)艙內(nèi)，由海底門吸入海水。根據(jù)壓載艙的艙容和壓載與排載時(shí)間要求，壓載泵的排量按照公式2．1計(jì)算，如下：威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

本船的總壓載水量為14500m3，注排水所需的時(shí)間依船型不同而不同，一般，散貨船取10h"--"12h，油船取10h"---"14h，集裝箱船取10h--．-,16ht51。本船取排載時(shí)間為15h，由此得壓載泵的總排量為12083m3／h，即每臺(tái)壓載泵的排量qv為600m3／h。集裝箱船壓載泵的排出壓力根據(jù)船體結(jié)構(gòu)選擇，一般情況下，壓載泵的排出壓力為0．25MPa。由于本船需要采用壓載水管理，壓載水管路的設(shè)置較為復(fù)雜，因此需要提高壓載泵的排出壓力，選擇0．3MPa。對(duì)于集裝箱船舶，壓載艙內(nèi)有3％～5％的剩余壓載水無(wú)法排凈，故需設(shè)置掃艙泵。掃艙泵一般選用活塞泵或者噴射泵。由于本船的掃艙泵可以將海水消防系統(tǒng)的水作為驅(qū)動(dòng)水，因此選用噴射泵作為掃艙泵。掃艙泵的排量按照公式2．2來(lái)計(jì)算：qs=Kqv（2.2）式中：q。：掃艙泵的排量(m3／h)K：比例系數(shù)qv：壓載泵的排量(m3／h)由于壓載泵的排量已經(jīng)算出，qv為600m3／h，通常K取O．1~o．2。本船K取0．2，則掃艙泵q。為120rn3／h。1.7壓載水管路口徑的計(jì)算通常，壓載水總管及其支管采用鍍鋅碳鋼管，為了減少鋼管的腐蝕，吸入管管內(nèi)的流速以不小于2m／s進(jìn)行設(shè)計(jì)，而壓載泵排出管不大于3m／s的流速進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)采用玻璃鋼管(GRP)的管路可采用2m／s．．．4m／s[51。管徑的計(jì)算一般按照公式2．3計(jì)算，管徑是根據(jù)管內(nèi)流體的流量及流速而定。其關(guān)系如下：威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

式中：di：管子內(nèi)徑(m)qv：體積流量(m3，h)v：流體流速(m／s)根據(jù)本船的壓載水泵的排量600m3／h，壓載總管內(nèi)的流速2．5m／s，計(jì)算得總管內(nèi)徑為0．291m，即291mm，取管子外徑325mm的標(biāo)準(zhǔn)鋼管，壁厚選擇12．5mm。1.8壓載水管路管材和附件的選擇對(duì)于壓載水管路，管子材料的選擇非常重要。目前，壓載水管路主要采用的管材有鍍鋅鋼管、銅鎳管和玻璃鋼管(GRP)。首先，-管子材料的選擇決定著管內(nèi)流體流速的選擇。如果選擇鍍鋅碳鋼管，壓載水排出管路的流速可達(dá)到3m／s；如果選擇GRP管，壓載水排出管路的流速可達(dá)到4rn／sIs】。其次，如果選擇鍍鋅碳鋼管，其耐海水腐蝕能力較差；如果選擇GRP管或銅鎳管，其抗腐蝕能力很好，但銅鎳管成本較高。再次，鍍鋅碳鋼管和銅鎳管的重量較GRP管大，GRP管的重量一般都不大于同規(guī)格鋼管的1／3。再有，GRP管水力學(xué)特性優(yōu)異，流體壓頭損失小，見(jiàn)圖2．5。圖2．5中的壓頭損失是基于淡水計(jì)算出的。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

綜合以上特點(diǎn)，為了提高設(shè)計(jì)流速，增強(qiáng)防腐蝕能力，降低空船重量，減少壓載水壓頭損失，本船的貨艙區(qū)域的壓載水管路采用GRP管。由于船級(jí)社規(guī)范不允許在機(jī)艙內(nèi)使用塑料管【2”，本船機(jī)艙內(nèi)的管路采用鍍鋅鋼管。應(yīng)該注意的是，GRP管路的通艙件和膨脹節(jié)仍應(yīng)采用碳鋼制作，GRP法蘭之間的墊片采用硬度較軟的NBR(丁腈橡膠)材質(zhì)，不應(yīng)使用非石棉芳綸橡膠墊片。由于壓載水是海水，壓載水管路閥門和附件的選擇應(yīng)特別注意其防腐蝕性能。常用的閥門材料有灰鑄鐵、球磨鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼和青銅等。由于鑄鋼和不銹鋼材料不耐海水腐蝕，，且價(jià)格較灰鑄鐵貴，因此壓載水管路一般不予采用。青銅的價(jià)格較高，一般在口徑較小的閥門采用。本船管隧內(nèi)和機(jī)艙內(nèi)的的壓載遙控蝶閥都采用本體為灰鑄鐵、閥板為青銅的對(duì)夾式蝶閥。但是，根據(jù)船級(jí)社規(guī)威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

范要求，舷側(cè)閥門和防撞艙壁上的閥門不能使用灰鑄鐵材質(zhì)。因此，本船壓載水舷外排出閥門和首尖艙的閥門都采用鑄鋼材質(zhì)。另外，如果采用偏心型蝶閥，因海水與本體接觸，本體內(nèi)部需用特涂；如果采用中心型蝶閥，因海水不與本體接觸，就不需特涂。壓載水管路設(shè)置伸縮接頭的目的就是為了管路的熱脹冷縮，其本體材質(zhì)一般選擇碳鋼，密封材料選擇NBR：其型式一般采用滑動(dòng)式，即松套式。1.9根據(jù)管子施工零件圖進(jìn)行彎管工作（1）首段長(zhǎng)度計(jì)算首段計(jì)算如圖3.4所示。圖中管段到首先點(diǎn)AE的長(zhǎng)度，E點(diǎn)是第一個(gè)彎點(diǎn)：AE=AB-EB=AB--Rtgα1/2=200(mm)（2）中間段長(zhǎng)度計(jì)算在圖3.4中，EG是中間長(zhǎng)度，G為第二起的彎點(diǎn)（相繼）。EG=EF+FG=EF+(BC--BF--GC)=EF+BC--BF--GC=557(mm)威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

（3）彎頭間長(zhǎng)度計(jì)算在圖3.4中，切點(diǎn)F,G之間的長(zhǎng)度計(jì)算如下：FG=BC--BF--GC=BC--Rtgα1/2--Rtgα2/2=400(mm)彎頭間直線長(zhǎng)度在實(shí)際彎管工作中很重要的，此長(zhǎng)度必須大于緊固件的長(zhǎng)度，否則會(huì)影響下面一個(gè)起彎點(diǎn)G的正確性，最后造成整個(gè)管子長(zhǎng)度增大。（4）尾段長(zhǎng)度計(jì)算圖3.4中GD計(jì)算方法如下:aaGD=GH+HG=GH+CD--CH=2R20+CD--Rtg2=200(mm)3602（5）展開(kāi)長(zhǎng)度展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算如下：L=AE+EF+FG+GH+HD=200+157+400+157+200=1114(mm)（6）彎管順序編制當(dāng)上訴各項(xiàng)工作完成后，就要編制彎管順序。從A開(kāi)始，先送進(jìn)200（即AE）,時(shí)E在彎模的切點(diǎn)上，然后彎曲900，再送進(jìn)400（即FG）使G在彎模的切點(diǎn)上，再以FG為軸轉(zhuǎn)1800（因轉(zhuǎn)角1800，順、逆轉(zhuǎn)均可），再?gòu)?00，最后量取200（即HD），彎曲完畢。上述過(guò)程可寫成如下順序：長(zhǎng)彎長(zhǎng)轉(zhuǎn)彎長(zhǎng)201*00201*001800900威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

編號(hào)2355外徑34G壁厚材料3.420長(zhǎng)度1471R100法蘭*25-5×2標(biāo)準(zhǔn)彎頭異徑接頭彎管代號(hào)GL-84180分段號(hào)肋骨號(hào)水壓水壓驗(yàn)收鍍鋅23154.9×10Pa2(5kgf/cm)10331171450300合攏后鍍鋅油漆酸洗制DFCVP（左）造S（右）長(zhǎng)彎長(zhǎng)轉(zhuǎn)彎長(zhǎng)轉(zhuǎn)彎長(zhǎng)轉(zhuǎn)彎長(zhǎng)轉(zhuǎn)彎長(zhǎng)彎管程序26934°80180°34°1002圖-管件手工零件圖表5-4管子熱彎的加熱溫度管子材料開(kāi)始彎曲溫度℃彎曲終了溫度℃碳鋼1050～1080（淡黃色）660～630（深紅色）紫銅850～860300黃銅830300雙金屬850（深橙色）580（微紅色）鉬鋼－鉬鉻鋼950～1050（橙黃色）750～770（櫻紅色）不銹鋼1050（淺黃色）800（淺紅色）1.10管子的校對(duì)管子校對(duì)工作是指管子彎曲（無(wú)余量加工管子除外）之后,按圖紙規(guī)定各部分形狀和尺寸來(lái)固定法蘭，支管和管子接頭等。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

按照修造船的不同形式，校管工作可分為現(xiàn)場(chǎng)校管、靠模校管、坐標(biāo)平臺(tái)校管和校管機(jī)校管。校管機(jī)具有四種運(yùn)動(dòng)：(1)通過(guò)手輪4可調(diào)整導(dǎo)架8沿絲桿2作上下升降運(yùn)動(dòng)；(2)轉(zhuǎn)盤5可在底座6上作360°定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；(3)底座6可在導(dǎo)軌7上作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；(4)模板3可根據(jù)所校管子的法蘭平面的要求作任意轉(zhuǎn)動(dòng)。校管機(jī)是安裝在內(nèi)場(chǎng)車間的軌道上，軌道鋪設(shè)的方向應(yīng)是相互垂直布置，供一組校管機(jī)（兩臺(tái)）配合使用，如圖5-23所示（俯視圖）。校管機(jī)校管的方法如下：1．先看清管子零件圖上管子的形狀、尺寸，并加以校對(duì)；2．將被校管入在平臺(tái)上進(jìn)行管端切割長(zhǎng)度的劃線，并按照畫出的管端線割至規(guī)定尺寸；3．調(diào)整校管機(jī)位置的尺寸（圖例所示的校管必須調(diào)整到y(tǒng)、x、H1、H2四個(gè)尺寸）4．然后安裝法蘭在模板上（螺孔位置必須放正）；5．將被校管子安裝在校對(duì)的位置（用水平尺檢查水平管段）；6．最后點(diǎn)焊定位法蘭。校管機(jī)校管，既保證了質(zhì)量又減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，從而大大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)批量造船來(lái)說(shuō)，特別有利。1.11法蘭連接法蘭是連接附件中最可靠的連接方法之一，使用范圍也很廣泛，可用于DN≥20mm以上的各種管子的連接，應(yīng)用時(shí)可根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)選用。目前常用的法蘭種類有搭焊法蘭、對(duì)焊法蘭、松套法蘭等。該系統(tǒng)使用搭焊鋼法蘭連接，這種船用法蘭的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，它適用于公稱通徑為10201*mm，PN≤0.25～1.6MPa，工作溫度低于300℃的各種鋼管的連接，制造這種法蘭的材料一般為普通碳素鋼中的Q235－A類，但如果連接不銹鋼管，其法蘭的材料也相應(yīng)為管子的同種材料。1.12管子的化學(xué)清洗管子清洗的目的是清除管內(nèi)的雜質(zhì)(鐵銹、金屬屑、砂子、油垢等),威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

以免機(jī)件在試車時(shí),因管子內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)件,可能使機(jī)件受損,造成重大事故。對(duì)于清洗質(zhì)量要求較高的管路,一般均采用化法。3．化學(xué)除油除油液加溫至沸騰時(shí),應(yīng)立即停止加熱同時(shí)給液面添加少量冷水使液溫稍降,防止堿液溢出。除油過(guò)程中吹入壓縮空氣,幫助除油液翻動(dòng),以提高除油效果；為保證管內(nèi)腔除油質(zhì)量,除油過(guò)程中提起吊架1～2次以更換管腔溶液。4．化學(xué)除油后應(yīng)進(jìn)行熱水清洗，60℃以上浸泡3～5min,然后用流動(dòng)冷水清洗。5．酸洗將管子全部浸泡于酸洗液中,待銹層松動(dòng),用手輕拭鐵銹,易掉時(shí)取出,為防止過(guò)度腐蝕,浸泡時(shí)間一般為2h左右,具體浸泡時(shí)間由操作者依管璧銹層情況和氣溫高低酌情延長(zhǎng)或縮短。清洗溶液的游離酸含量在2Og/L以下,或FeS04濃度高達(dá)150g/L時(shí),溶液應(yīng)補(bǔ)充酸液或更換新液。6．流動(dòng)冷水沖洗，用壓力水沖洗銹層至管壁清潔,風(fēng)壓不小于0.392MPa。7．浸酸沖洗干凈的管子由于受氧化作用很快產(chǎn)生浮銹,需浸入酸中3～1Os以去浮銹。然后用流動(dòng)冷水清洗。8．中和浸入5～1Og/L的碳酸納溶液中進(jìn)行中和處理,然后再用流動(dòng)冷水清洗。9．鈍化經(jīng)漂洗后的管件應(yīng)立即浸泡于鈍化液中處理然后用無(wú)油、無(wú)水的壓縮空氣將管子逐根吹干。1.13管子的表面處理管子的內(nèi)部處理結(jié)束之后，還有表面處理，一般不銹鋼鋼管表面都采用鍍鋅處理，鋅是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的金屬,既溶于堿也溶于酸。干燥的鋅幾乎不起變化,但在含有二氧化碳的潮濕空氣或水中較威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

易氧化。氧化后,其表面會(huì)生成一層堿性碳酸鋅和一層致密的白色氧化物,這種表面生成物具有保護(hù)性。鋼(鐵)管鍍鋅后,由于鋅的電位較鐵低,所以鍍鋅層對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)就是陰極。在鋅層和鋼管之間形成了鋅-鐵微電池。在水、蒸汽、二氧化碳等介質(zhì)中,鋅逐漸地放出電子而氧化,這樣,就防止了鐵的氧化,使鋼管少受或不受腐蝕,從而延長(zhǎng)了鋼管的壽命。因此,鍍鋅工藝在船舶管路上得到廣泛的使用。電鍍?cè)�理是將�?jīng)過(guò)除油、除銹等清潔工作后的被鍍零件(管子)與直流電源的負(fù)極接通后,放入盛滿電解液的電鍍槽內(nèi),槽內(nèi)還放置著與直流電源正極連接的高純度(99.9%)的鋅板。接通電源后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的電化學(xué)反應(yīng),就能在管子的外表面得到一層(30～40μm)鋅鍍層。如果管子的內(nèi)表面也需要鍍鋅,則要在管子的內(nèi)表面添加輔助正極。輔助正極用鋅絲絞成,外面用草繩或塑料帶環(huán)周包扎,包扎不可過(guò)緊或過(guò)松。過(guò)緊會(huì)阻止鋅的散發(fā),過(guò)松則可能發(fā)生短路。目前,在造船工業(yè)的管系鍍鋅中,大部仍采用氰化電解液,因?yàn)檫@種電解液獲得晶粒細(xì)且厚度均勻的鋅鍍層。1.14管系的油漆管系的油漆包括管子油漆和特征記號(hào)的油漆兩個(gè)方面。管子油漆的目的在于避免銹蝕；而特征記號(hào)的油漆其目的是便于識(shí)別不同功用的管系。特征記號(hào)的油漆顏色應(yīng)符合CB248-75標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，燃油管路用棕色表示；滑油管路用黃色表示；海水管路用綠色表示；淡水管路用灰色表示；艙底水管路用黑色表示；壓縮空氣管路用淺藍(lán)色表示；蒸汽管路用銀色表示；消防管路用大紅色表示；透氣、測(cè)量和溢流管路則依其介質(zhì)而定。但有的國(guó)家表示淡水、壓縮空氣的顏色與我國(guó)不同，故應(yīng)以船上的標(biāo)志說(shuō)明為準(zhǔn)。管路上還有用標(biāo)志顏色表示介質(zhì)流向的箭頭符號(hào)。在個(gè)別情況下,管系的油漆還可以與船方及有關(guān)主管機(jī)關(guān)協(xié)商決定。1.15壓載水管路布置的設(shè)計(jì)壓載水管路的布置有多種方式，包括支管式、總管式、環(huán)形總管威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

式、管隧式和半管隧式等。目前，絕對(duì)多數(shù)集裝箱船舶的壓載水系統(tǒng)采用管隧式或半管隧式，這兩種壓載水管路的各種布置方式都有自身的特點(diǎn)，如表2．1。管隧式壓載水管路見(jiàn)圖2．2，管隧式壓載水管路呈環(huán)形總管式，環(huán)形總管和各個(gè)壓載艙的閥門位于管隧內(nèi)，由于管路和閥門都呈干式布置，有利于維修和保養(yǎng)。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

根據(jù)本船的船體結(jié)構(gòu)，雙層底內(nèi)設(shè)有一個(gè)管隧，位于船縱中處，管隧的長(zhǎng)度從機(jī)艙前壁延伸至首部，見(jiàn)圖2．1。因此，本船的壓載水管路可以布置成管隧式，壓載總管和遙控閥均位于管隧內(nèi)。根據(jù)本船的船體結(jié)構(gòu)和壓載艙數(shù)量，繪制了本船的壓載水管路原理圖。壓載水管路原理圖分為機(jī)艙和貨艙兩部分，機(jī)艙壓載管路見(jiàn)見(jiàn)圖2．3，貨艙壓載水管路見(jiàn)圖2．4。由圖2．3可已看出，機(jī)艙內(nèi)兩臺(tái)壓載泵，排量都是600m3／h，排出壓力0．3MPa：一臺(tái)掃艙噴射泵，排量120m3／h，由海水消防系統(tǒng)來(lái)的海水驅(qū)動(dòng)；壓載水來(lái)自兩個(gè)海底門。由圖2．4可知，本船有兩根壓載水總管，位于管隧內(nèi)，并在管隧前部通過(guò)閥門互相連接，屬于環(huán)形總管式壓載水管路；每個(gè)壓載艙設(shè)置一個(gè)遙控蝶閥和一個(gè)吸口，供壓載和排載使用；本船不設(shè)專門的掃艙吸口，由主吸口代替；壓載艙的吸口有法蘭連接式和焊接連接式，本船選用前者，便以更換；壓載水總管安裝有松套式伸縮接頭，用以吸收管路的變形；首尖艙的蝶閥根據(jù)SOLAS公約的要求，需要在上甲板上進(jìn)行遙控操作，本船配置了液壓式手搖泵。當(dāng)注入壓載水時(shí)，壓載泵從一個(gè)海底門吸水，通過(guò)排出管路將壓載水送至壓載總管。將需要注入壓載水的壓載艙的遙控閥門打開(kāi)，壓載水隨即注入壓載艙。當(dāng)需要排出壓載水時(shí)，壓載艙的遙控閥門打開(kāi)，壓載泵從壓載總管吸水，然后通過(guò)舷外排出管路將壓載水排出。當(dāng)艙內(nèi)的壓載水量很小時(shí)，可以開(kāi)啟壓載水噴射泵，將艙內(nèi)的殘余壓載水排出。壓載管路與掃艙管路共用一根壓載總管，而不需要另外設(shè)置掃艙總管。盡管壓載總管通徑較大，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明這種設(shè)計(jì)可以較好的發(fā)揮作用。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

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1.16鋼管的焊接焊接連接的主要優(yōu)點(diǎn)是重量輕、尺寸小、裝配方便、密閉性強(qiáng)；但其缺點(diǎn)是不可拆御、焊接后管內(nèi)的氧化皮不能清除且易腐蝕。焊接連接，主要有對(duì)接焊連接、搭接焊連接和套管接焊三種。1.17管路的緊密性試驗(yàn)除了在車間內(nèi)對(duì)管子進(jìn)行液壓試驗(yàn)外,在船上安裝后,對(duì)整個(gè)管路再進(jìn)行一次壓力試驗(yàn),以檢驗(yàn)管子接頭的緊密性,所以又叫管路的緊密性試驗(yàn)。其方法可用氣壓試驗(yàn),但常用的是液壓試驗(yàn)。壓載水管系試驗(yàn)壓力，車間內(nèi)：2p,但不小于39。裝船后：1.25p，但不小于39。（p為管系中工質(zhì)的工作壓力）。液壓試驗(yàn)前,先將試驗(yàn)管路同機(jī)械、設(shè)備、艙柜等隔離開(kāi)（圖紙規(guī)定一起試驗(yàn)的例外）,打開(kāi)管路上的空氣旋塞,防止產(chǎn)生氣墊。當(dāng)管系工作壓力不同時(shí)，應(yīng)按規(guī)定的壓力分段進(jìn)行；工作壓力相同的管段應(yīng)一起進(jìn)行密性試驗(yàn)。然后向管路中灌水并加壓到規(guī)定的壓力,保持20min左右,在這段時(shí)間內(nèi),壓力的下降不得超過(guò)5%,然后將壓力下降到設(shè)計(jì)壓力,并進(jìn)行接頭的檢驗(yàn)，檢查整個(gè)系統(tǒng)接頭間是否有滲水、漏水等現(xiàn)象。對(duì)于高、中壓壓縮空氣系統(tǒng)。在試驗(yàn)時(shí),要求主管路（從空壓機(jī)到儲(chǔ)氣瓶）中應(yīng)保持試驗(yàn)壓力2小時(shí),儲(chǔ)氣瓶和通往耗用處的管路及其支管應(yīng)保持試驗(yàn)壓力24小時(shí)。在達(dá)到了試驗(yàn)壓力以后就應(yīng)將空壓機(jī)隔開(kāi),此后每隔1小時(shí)檢驗(yàn)一次管路及儲(chǔ)氣瓶中的空氣壓力。在試驗(yàn)過(guò)程中壓力的降低不應(yīng)超過(guò)l%。試驗(yàn)時(shí),除用氣部分前一道閥門外,其余閥門均需開(kāi)啟。當(dāng)壓力降超過(guò)上述規(guī)定時(shí),可用肥皂液或火焰檢查漏泄處所。低壓的壓縮空氣系統(tǒng)的緊密性試驗(yàn)也可采用水壓試驗(yàn)。在冬季,因氣溫較低,在許多情況下,管路的緊密性試驗(yàn)允許用與水壓試驗(yàn)時(shí)相同壓力的空氣來(lái)進(jìn)行。在接頭處不緊密時(shí),可按壓力表讀數(shù)來(lái)判斷或用肥皂沫涂于檢查處的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)。在空氣壓力試驗(yàn)或水壓試驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的缺陷,應(yīng)在壓力完全取消之后加以消除,然后再進(jìn)行第二次試驗(yàn)。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

對(duì)于不受壓力或受壓力很小的糞便管路、污水管路、測(cè)量管及其它管路,試驗(yàn)時(shí)將水注滿到管子上端為止。二、結(jié)論壓載系統(tǒng)是每一條船舶極其重要的一個(gè)管路系統(tǒng)，本船的壓載系統(tǒng)包括壓載水管路、調(diào)傾管路和壓載水管理。本船的壓載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于船體結(jié)構(gòu)，采用管隧式布置，壓載總管和蝶閥呈干式布置，便于維護(hù)保養(yǎng)；貨艙區(qū)域的壓載系統(tǒng)蝶閥都采用液壓遙控操作，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的遙控操作；貨艙區(qū)域的壓載水管路采用玻璃鋼管，不僅降低了重量，也增強(qiáng)了防腐蝕能力。防橫傾系統(tǒng)的設(shè)置使本船在港口裝卸貨時(shí)具備了防傾功能。防橫傾系統(tǒng)采用專用的調(diào)傾泵，為反轉(zhuǎn)式軸流泵，排量大，能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)船舶的橫傾狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。壓載水管理選用溢流法，滿足當(dāng)前的國(guó)際公約要求，對(duì)船體結(jié)構(gòu)影響較小，操作簡(jiǎn)單，成本最低。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

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致謝本文是在李世松老師的悉心指導(dǎo)、關(guān)懷和幫助下完成的。老師高尚的人品、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)以及他孜孜不倦的傳道、授業(yè)、解惑的精神，深深地影響著我，將使我受益終身。在此，謹(jǐn)向李世松老師致以崇高的敬意和衷心的感謝!感謝我的同學(xué)李國(guó)東和劉國(guó)棟在論文完成階段給與我的幫助。感謝我的朋友，感謝我的同事，感謝所有關(guān)心我、支持我、愛(ài)護(hù)我、鼓勵(lì)我、幫助我的人!初次拿到任務(wù)書是我們感到束手無(wú)策，多虧老師們耐心細(xì)致的講解我們才能成功的完成任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們遇到過(guò)很多難題，如材料的選擇、強(qiáng)度的校核、工藝卡的制定等等，都在老師的耐心指導(dǎo)下順利的完成每階段即定的任務(wù)。在這一個(gè)月的時(shí)間了，通過(guò)老師和我們的共同努力成功的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，為自己的大學(xué)三年學(xué)習(xí)畫上了圓滿的句號(hào)。威海職業(yè)學(xué)院第頁(yè)

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