轮机管系单元设计和制造安装要点探究

2021-01-17马佳炜招商局邮轮制造有限公司

环球市场 2021年17期

马佳炜招商局邮轮制造有限公司

船舶的机房关系单元系统是船舶管道系统分布最密集的位置。系统的设计完整性以及制造安装的正确性决定了船舶推进装置的运行状态。现代大型轮船机舱的管道系统一般会包含30多个子系统，这些子系统总体来看通常包含管道数量约为20，000，管道的生产和安装占整个轮机设计安装项目工作量的百分之二十以上。同时，管系废品率是管道总数的8%-15%。因此，如何提高管系单元布局设计，如何加强管系单元制造安装的质量非常重要。

一、轮机管系单元设计内容与方法

（一）轮机管系单元介绍

轮机管系包含的系统众多，最重要的也是设计中最需要注意的莫属综合区域单元，功能单元和管束组件。上述三个单元中，管束组件可以组合成行和束，并且通过布置多段线路的形式构成管束单元，该类型单元主要适用于机舱，甲板等区域的布局设计。其次，功能单元实际上是功能的组合单元，包括周围的电气设备，阀门，管道等。综合区域单元是大面积机电设备布置区域，通常要求整个区域合理科学的分布，一般用于在油轮的主甲板和机舱的整个下部铺设管道系统。

（二）艏艉部区域

前后区域的内部结构主要由配件和附件组成，例如管路，电气设备，锚和舵。在进行此区域单元设计时，应当充分分析机身的内部结构空间，然后建立一个综合的模块，以便能够将上述配件、设备均匀分布。舾装作业可以在船体总节和小节的末尾进行，并且在完成前移舾装作业之后，可以建立完整的高级集成产品。在现实作业中，需要规范遵守生产标准和精度，否则可能会有在设计阶段无法预料到的问题出现，给管系单元的正常工作带来影响。

（三）计算机辅助设计

现阶段，我国管道和船舶设备的综合布局包括计算机辅助设计和船舶三维数字模型的创建。如何进一步深化生产设计已成为当前很重要的话题。在设计该船的机舱管道系统时，除了提供经验优势外，我们还可以借助计算机辅助系统进行更加深层次的优化设计思考。

从施工方便的角度出发进行优化设计。在允许的情况下，用平焊代替仰焊，用机弯代替定型机弯。另外还要注意安装异径管时可以将头部较大的一部分靠近法兰，空间狭小的提前装配阶段。类似的一些普通细节，依次进行优化改进，以使结构方便，同时又保证了工件的精度和质量。

从节省材料的角度出发进行设计优化考虑。在复杂的管道布局中增加功能性管道集成，提供尽可能少的法兰和其他连接配件，并提供方便的日常维护手段。当前校管通常在多个方向上设置以提供边距集中化原理。上述累积边距和误差可以放置在T型管、固定深度的管道中，有时还使用管道封闭功能来消除边距和误差，这些设计思路可以节省船舶生产的总成本。

从提高管路预舾装的精度出发，增加组合支架的应用。在分段预舾装中组合支架的运用一方面可以达到管子预装精度要求，另一方面还可以减少角钢和工时。

二、轮机管系综合单元设计要点

如果机房区域综合单元，尤其是大面积综合布局，则应充分注意它们相互分隔的科学性和合理性。因此，以下总结了几个设计要点：

第一点：分解发动机室下部的集成单元需要仔细检查分解整个框架结构的可行性。它们的拆卸和关闭是否有效，是否对结构的整体强度有害，在起吊运输，定位和焊接操作期间它们是否可靠，并且它们的尺寸和重量是否过重，是否符合标准

第二点：机舱底层区域综合单元的分割操作需要仔细研究组装和安装的难易程度。单元之间的相互接口通常应在前，后，左侧和右侧接受一组垂直的法兰连接，并允许其连接位置有相应的差异，以利于组装操作。应注意尽可能避免顶部和底部法兰连接或倾斜平面以及连接方式。

第三点：机舱底层区域综合单元的分割，还需要注意吊运作业操作和安装位置调整空间的可能性。这意味着在抬起最后一个单元时，可能会发生一些单元生产精度错误，请考虑到应事先预留一个特定的位置，以利于调整操作并避免不必要的返工和浪费。这是该单元集成设计领域必须注意的重要一点。

第四点：机舱底层区域综合单元的框架结构必须保证牢固。若有必要，在组合框架的分割之处进行适当的局部加强，框架的高度有调整的可能可能。在研究管件固定时，要充分考虑利用框架的部分结构来支撑管件。此外，单元框架结构应该保持完整性，包括其中的格栅板也尽可能保持完整。

第五点：原则上，可以通过调节管道来连接集成单元在机房底部的外部接口。设备的内部管道配件和设备的接口之间的连接通常可以通过预定的组合和校准来解决。

三、运行轮机管系主体单元制造安装要点

在主涡轮机系统组件的运行过程中，振动套筒螺栓的紧配合经常会出现问题，这导致轴系统的持续磨损和严重的安全问题。为了成功解决此问题，有必要使用铰链技术来加强紧配合的螺栓。通常情况下，要实现减少轴磨损的目标，将有四个或更多个紧配合螺栓，即占螺栓总数的15%以上。

燃油箱和润滑油箱之间可能会发生泄漏，因此，谨慎保险的做法是在它们之间安装一个绝缘的空水箱或压载水箱，以使两个水箱能够被迫分开，此时将不会有更多的渗透问题。如果管道由于垫圈材料而阻塞，用耐久的橡胶更换垫圈。因此，它不仅可以保证设备正常运行，而且可以再次锁定涡轮机。在正常情况下，如果在此期间要预防发生火灾，则将钢制防火阀合理地放置在机舱外部通风管的位置。可以及时关闭防火阀，即使有大量的火焰通过，防火阀也不会进入空气，还可以最大程度地减少火灾造成的损害。