船舶管系-4-船舶管系放样

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,船舶管系,九江职业技术学院,船舶动力设备与技术专业,船舶管系,九江职业技术学院,船舶动力设备与技术专业,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,船舶管系放样,任务一,船舶管系放样认知,任务二,管系放样符号认知,任务三,船舶管系放样手段,任务四,弯管参数的计算,任务五,管,系,放,样,任务六,管路布置基本规范,任务七,管系放样软件简介,1,、能力目标,能绘制管系布置图；,能绘制管子零件图；,能利用管系放样软件进行放样设计。,2,、知识目标,了解管子放样的工艺过程；,掌握管系放样的基本符号；,掌握管系放样基本原理；,掌握管系放样的步骤；,掌握管路布置的基本规范；,了解计算机管系放样软件。,活动设计,在专用学习室和专用船舶设计室里进行，给学生一条船舶的资料，给出船舶管系原理设计图的资料，给学生进行分组，利用管系放样软件进行某一区域的综合布置图的设计、管系安装图、管子零件图、管子支架布置图、各种管理图表的设计。采用学生先讨论、教师讲解，学生再设计的过程，对于软件的操作，要求学生能独立完成任务，对原理设计中不合理的地方，要求学生能提出修改意见，最后再来进行成果展示和评价。,参考学时,18,学时,+60,学时的综合实训,情境一船舶管系放样认知,传统现场取样,设计部门从事管系原理图和管系布置图的设计，只提供管系的大致走向。而管系的确切走向、管子的制造与安装，由生产部门在船体合拢、设备定位后进行。管子的制造则按,“,样棒弯管,”,法进行。这种方法不仅使管子的制造与管路安装质量差、劳动强度大、造船周期长，且不利于实现管系的,“,预制预装,”,。,现代管系放样,管系放样是在详细设计完成后，根据船、机、电、管等原始资料，在样台或图纸及计算机上，用投影几何的方法，按一定的比例，在预先放好的船体型线,结构图上布置主机、辅机、轴系、各种机械设备的位置，再根据管系原理图布置整个管路及电缆、通风管道等，这种全部管系的实际布置图,放样总图（管系综合布置图），不仅要求确定每根管子在船上的位置、形状和管子的连接形式及数量，同时还要计算出每根管子的曲形参数。,管系放样的优点,1,、在船体开工建造的同时（甚至在开工之前），即可进行管子的预制预装，可以大大缩短工期，提高造船效率。,2,、大量的船内现场工作移到车间或外厂协作完成。工作条件好，安全可靠，加工质量高。,3,、一次性上船安装，减少了不必要的重复劳动，大大减轻劳动强度。,4,、能统筹安排管线，做到合理美观，有利于优化管理和精简节约。,5,、管系参数及空间计算等可以采用计算机技术取代人工计算管系参数，进一步提高了工作效率和准确度。,管系放样的发展阶段,60,70,年代,在木地板上以,1:1,的比例画各种船体背景，画各种机械设备外形及与管路相接的接口，进行管子系统放样，当时用的计算工具是计算尺，这种方法需要的工作场地大，放样人员蹲在地板上进行操作，劳动强度很大。,70,80,年代,在工作台上用长涤伦薄膜以,1:10,的比例画船体背景，画各种机械设备外形及与管路相接的接口，进行管子系统放样，这种方法比上种工作场地小，减轻了放样人员的劳动强度。,80,90,年代,把涤伦薄膜铺设在图板上，以,1:20,1:25,的比例分区综合放样。所谓综合放样，就是在小小的绘图板上，船体、电器、机械三大专业的放样设计一起进行，综合协调，把很多将会在生产中出现的问题，在绘图板上解决。在这个舞台上，放样人员按建造方针、管理部门和生产车间的要求，提供各种建造阶段的施工图纸和托盘。由于此时还没有采用计算机放样，有些设计要求，很难在有限的设计周期内实现。这个时期只是生产设计的初期阶段。,90,年代后,全国较大的造船都用计算机放样，把设计图中的管子数椐、管子附件数据等输送到计算机系统，通过计算机辅助设计，解决了管子零件弯管程序计算量和出图量很大的难题，大大缩短了生产设计周期，计算机放样节约人力和时间，提高了设计水平，开辟了生产设计的新纪元。,情境二,管系放样符号认识,在管系布置施工图中，为了简化绘图，均以实线代表管子，用折线代替管子弯头（大直径管子有时也用三线图绘出），用适当一定的符号表示管系中的附件、阀件等，并辅之以必要的尺寸标注和文字说明来表达管系的几何形状、具体尺寸和安装位置。,管系布置施工图常用的符号归纳起来有四种。因目前所采用的符号尚未完全统一，这里只列举一些常用的基本符号，供参考。,管子弯头基本符号,管子基本弯头有两种,弯曲成,90,的角尺弯和不等于,90,的别弯。小于,90,的别弯用得很少。由于这两种弯头在平面图上有各种不同的布置位置，因比其弯头符号也有相应的变化，归纳起来有六种基本情况。如表,4-1,所示。,表,4-1,管子弯头基本符号,在绘制管子弯头符号时必须注意以下两点：,(1),符号中的圆、半圆的直径等于所表示管子的外径，应按比例画在管路布置施工图上。,(2),半圆的开口对着投影面上面的管子，离投影面远的管子画至圆心，离投影面近的管子画至圆周。,支管符号,管路上的支管也需用符号加以规定。一般支管端必有连接件（如法兰、螺纹、套管等），这些连接件的画法应统一采用管子附件符号来表示。管路上的支管类型大致可分为三种：垂直支管（与主管垂直）、平行支管（与主管平行）、斜支管（与主管成一定角度）。,这些支管的符号如表,4-2,所示。,表,4-2,管子支管符号,管子连接件符号,常用的管子连接件有,：法兰连接、螺纹接头、软管接头、套管接头等，此外还有异径管及通舱管件等。这些连接符号如表,43,所示。,表,43,管子连接符号,法兰的螺孔数目,船舶管子连接件中以普通法兰使用最广，根据螺孔数目，法兰可分为两类：,一类螺孔数为,4,的整数倍；,一类螺孔数为的非整数倍，例如螺孔数为,n=6,和,n=8,，,图,4-1,法兰螺孔数,如图,4-1,所示。由图可见，无论是孔或孔，它们都对称于线，但线转过,90,（法兰不动）至,位置，,8,孔法兰的螺孔对,线仍是对称的，而,6,孔法兰则不同，此时有一对螺孔落在,线上，,因此有必要对法兰螺孔进行标注。此问题通常是针对螺孔数目是,4,的非整数倍法兰而言。,法兰螺孔的标注方法,以布置图的管子中心线为基准，当法兰螺孔的投影有一个落在中心线上时，称为,“,单,”,，而对称分布在中心线两边时，称为,“,双,”,。通常不论管子朝什么方向，法兰上相注,“,单,”,或,“,双,”,都是按照这个规定。图纸没有具体注明时一律按,“,双,”,的要求焊接法兰。,但是螺孔数为,4,的非整数倍法兰，虽然一般均按,“,双,”,孔布置，而当管子具有上正或下正管时，无论是,“,单,”,或,“,双,”,均必须加以标注，以免混淆而造成不必要的差错。法兰螺孔位置符号如表,4-4,所示。,表,4-4,法兰螺孔位置符号,管子附件符号,这里指的附件是除上述连接件以外的各种阀件、阀箱、器具、旋塞等，在施工安装图上必须把它们按比例绘出，并应注意将主要尺寸标于图中。表,4-5,列出了常见阀件的符号，其他的附件符号这里就不一一列出。,表,4-5,管子附件符号,情境三,船舶管系放样手段,管系放样的基本原理,由解析几何可知，空间任一点的位置必须由三个坐标才能确定，如图,4-2,中,A,点的位置可用,x,y,z,表示。推广而言，空间一根直线段,AB,也可端点坐标值表示。,把坐标值与投影图结合起来，就可以用一个或两个视图清楚地表达出空间某一管段的几何形状及具体尺寸，这就是管系放样的基本原理。,图,4-2 A,点的空间位置,图,4-3,空间线段的投影,管系放样基本手段,放样符号,在管系放样图中，仅用一段实线来代表一根管子，为表现其空间形状和走向，还需要一定形式的符号才能反映出它的几何形状。管系放样中所需的符号详见本章第二节。,管系放样基准面,管系放样符号解决了用平面图形来代表一个空间管系（管段、弯头、附件、连接件等）的问题，但是要确定该管系在空间的确切位置，还必须知道它的坐标值，要确定坐标值就必须知道原始坐标轴，即确定基准面。,.,横向基准面,横向基准面用以确定管系在左舷或右舷的坐标，一般以船体的纵舯剖面作为横向基准面。纵舯剖面可用符号表示，,“,”,表示左舷，,“,”,表示右舷。例如,200mm,，即表示左舷距船体纵舯剖面,200mm,处。,.,纵向基准面,纵向基准面用以确定管系在船舶纵向坐标值，即首、尾方向位置，一般以船舶某一肋位或某横隔舱壁作为纵向基准面标注时应具体标明某一肋位号，,“,”,表示自该肋位向大号肋位方向，,“,”,表示自该肋位向小号肋位方向，例如,“,36,200”,表示,36,号肋骨向,35,号肋骨,200mm,处。,3.,高度基准面,高度基准面用以确定管系在高度方向上的坐标值，一般以船体的基线作为高度基准面，在管路上标注,200mm,表示此管路上某一段或某一点距基线,200mm,。对于大型船舶,它具有的甲板层次较多,为了简化尺寸标注和安装时度量方便,根据各层平面管系放样的要求，也可直接选择某层甲板平面作为高度基准面。为了避免混淆起见，可在高度差数值前面加上不同的符号（见表,4-6,），例如,“,平,+200”,，表示此管段在平台甲板上方,200mm,处。,双层底船，机舱花铁板以下的管子均以内底作为高度基准面，但某些船舶内底板厚度不一致，船中部较厚，舷边较薄，此时以内底板作为高度基准面一律以内底板下边线起算，这一点对机舱采用区域性单元组装工艺特别重要，因为区域性单元在内场组装时，其高度坐标在放样时由内底板下边线为准；在安装时，换算至花铁板的上边线为准。花铁板上边线与内底板下边线是等距离的，无论是设备定位、管子定位，其高度尺寸均不会受内底板厚度变化的影响。对于某些单底船或有斜内底的船舶，只能以平面作为高度基准面。在机舱部分放样时，可根据需要换算至花铁板平面的标注高度。,序 号,船体结构名称,符 号,序 号,船体结构名称,符 号,船 体 基 线,起 居 甲 板,起,内 底 板,内,遮 阳 甲 板,阳,花 铁 板,花,游 步 甲 板,游,平 台 甲 板,平,露 天 甲 板,天,下 平 台 甲 板,下平,救 生 艇 甲 板,艇,上 平 台 甲 板,上平,驾 驶 甲 板,驾,下 甲 板,下甲,罗 经 甲 板,罗,上 甲 板,上甲,甲 板 上 面,桥 楼 甲 板,（包括首、尾楼）,桥,甲 板 下 面,表,4-6,各层平台符号,尺寸标注,1.,机械设备的安装定位尺寸,机械设备的安装定位尺寸通常在机械设备布置图上已经注明，在安装管子前，机械设备均已安装就绪，因此，有关的定位尺寸在放样图上可省略；只有在采用区域性单元组装时，这些尺寸在区域性单元组装图上仍应注明。,2.,船体结构上的开孔定位尺寸,这是指通至双层底舱、舷旁以及附于船体结构上的油水舱进出管的定位尺寸。安装管子之前，根据图中注明的定位尺寸预先开孔。,3.,管子的定位尺寸,沿船舶纵向布置的管子，在直管段上须注有距舯的尺寸；沿船舶横向布置的管子，在直管段上注有距某肋位的尺寸；平行布置的管子须注有管子的间距；带弯头的管子须注出弯头两边的高度定位尺寸。,尺寸标注方法,1.,无支管的管子尺寸标注,图,4-4,双定伸弯管子尺寸标,2.,支管尺寸标注,(1),垂直支管,图,4-5,垂直支管管子尺寸标,(2),平行支管,图,4-6,平行支管尺寸标注,(3),斜支管,图,4-7,斜支管尺寸标注,(4),圆弧支管,图,4-8,圆弧支管尺寸标注,管子余量的尺寸标注,图,4-9,管子余量尺寸标,管子安装尺寸标注,图,4-10,管子安装尺寸标注,表,4-7,管端方向符号,情境四,弯管参数的计算,弯管参数计算分两部分：,一部分是关于管段实长、弯曲角和旋转角的计算；一部分是关于弯头的起弯点和管长总长度以及无余量下料长度的计算,。,弯管参数的方法：,图解法和计算法两种。,图解法,利用平面投影图，根据所给出的具体条件，在图上增加必要的辅助线，利用几何关系作出所需的参数，然后用直尺、量角器等工具直接量出。用图解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精确度。,计算法,根据所给出的管路各点的坐标值（或相对值），应用几何和三角函数或矢量代数进行人工计算，也可以应用电子计算机进行计算。计算的精确度只取决于给定的坐标值，与图形的绘制准确度无关。,弯,角,管子的弯角是指一根直管子要弯成一定形状时，管子的一端所弯过的角度，一般用,表示，见图,4-11,所示。,如果用弯管机弯管，先将管子夹持在点,A,，随着弯模旋转，,A,移至,A,（见图,4-12,）。这时管段,PA,和,A,Q,与弯模处于相切位置，,A,和,A,是切点（即管子起弯点），弯角,就等于弯模所旋转的角度，即,=,AOA,。所以在使用弯管机弯管时，只要掌握好弯模旋转的角度，就能得到所需要的弯角。,管子的弯角数,n,与管段数,n,的关系为,n,=n-1,。,除弯头的弯角,=180,外，一般地讲弯角,180,，具体计算方法如下：,图,4,11,管子弯角,图,4,12,弯角在弯模上形成过程,1.,当弯角所在平面平行于投影面时，则投影角与弯角相等，如图,4-13,所示。,tg,=,=arctg,（,4-1,）,图,4,13,平行于投影面的弯角,2,、当弯角所在平面不平行投影面时，则投影角不等于弯角，如图,4-14,所示。,图中：,QF,是,QR,在管段,PSQ,所在平面内的投影；,RF,垂直于上述平面；,RE,垂直于,SQ,并与,SQ,的延长线相交于,E,。显然，,EF,QE,，并且,QE=x,，,EF=y,，,RF=z,。,tg,= = =,（,4-2,）,=arctg,（,4-3,）,图,4,14,不平行于投影面时的弯角,长度计算,1,、管段实际长度,PS,和,SQ,是管段中心线的长度，称为管段的实长，通常用,l,表示。当弯角所在平面平行于投影面时，投影长与管段实长相等（见,图,4-13,）。,L=,(4-4),当弯角所在平面不平行于投影面时，投影长不等于管段实长（见,图,4-14,），此时管段实长应为,L,=,(4-5),AS,和,SA,是圆外一点,S,向圆引的两条切线（见,图,4-,12,）。,当弯模半径为,R,时，,AS=SA,=Rtg,(4-6),2,、弯头圆弧长度,弯头圆弧长度等于弯模圆心角为,时所对应的圆弧头。当弯模半径为,R,时，,L,弧长,=2,R,(4-7),设弯头的切线长和圆弧长之差为,l,，则,(4-8),在算出了弯角,后，就可根据弯模半径求出切线长和弯头圆弧长。其中，弯模半径,R,应根据管子外径,D,从工厂实际数据查得。,3,、下料长度图,4,16,管子下料长度,下料长度就是弯制成形的管子的总长。理论上，它是各直管段长度和弯头圆弧长度的总和。在弯制管子时，弯头部分的圆弧长度因材料塑性变形等原因而略有伸长，所以实际下料长度应该比理论长度略短一些。当自动弯管机采用,“,先焊后弯,”,的工艺流程时，实际下料长度更是必须给出的一个参数。,转,角,相邻两弯头所在平面之间的夹角。当弯曲形管子的弯管段数大于,3,时，就可能有转角存在。转角数,n,与管段数,n,之关系为,n,n-2 (4-11),平面中的双别弯,图,4,17,一个平面内的双别弯,斜别弯,图,4,18,斜别弯,从以上实例可以说明转角的概念为：,构成每一个弯头的相邻两管段可以组成一个平面，相邻两个弯头所在平面间的夹角称为转角，通常用,表示；尾段向首段的旋转方向即为转角的旋转方向。,旋转方向,顺时针和逆时针。对于顺时针旋转，在转角,前面另上,“,+”,；对于逆时针旋转，在转角,前面加,“,-”,。当,=180,时，不需注明方向，因为无论怎样转动，其结果是一样的。,由于求转角,是一项较为复杂的计算工作，而经常遇到的恰又是,=0,、,90,、,180,三种情况。以下先介绍这类转角的基本规律，然后再介绍几种求转角的方法。,1.,特殊类型的转角,（,1,）转角为,0,时，三段管子在同一平面内，且首、尾段在中段的同侧，如,图,4-17,所示。因为首、尾段在中段（靠尾侧）的垂直平面内的投影重合，所以,=0,。,（,2,）转角为,180,时，三段管子在同一平面内，且首、尾段在中段的两侧，如图,4-19,所示。因为首、尾段在中段（靠尾侧）的垂直平面内的投影在相反的方向的延长线上，所以,=180,。,图,4-19 180,的转角图形,（,3,）转角为,90,时，首、中段所在与尾、中段所在平面互相垂直，如图,4-20,所示。因为首、尾段在中段（靠尾侧）垂直平面内的投影是直角，所以,=90,。图,4-20,中（,a,）、,(d),、,(e),是顺转,90,；,(b),、,(c),、,(f),是逆转,90,。,图,4-20 90,的转角图形,2,、直角斜别弯,直角斜别弯是一种典型的带有二个不在同一平面的弯头的管子。它有图,4-21,所示的四种基本情况。四种基本情况以左段为首段，分别作出它们的左侧视图。,图,4,21,直角斜别弯的基本图形,平行管束差值计算,图,4-22,平行管束的差值计算,在实际工作中，不论是在剖视图或平面图上布置系统时，为了合理安排管路走向，增强管路布置的条理性，保持管路走向的整齐美观，不少的布置都采用二根以上管子的平行或集束布置的方案，如图,4-22,所示。图中（,a,）为三根平行管绕开人孔盖；（,b,）为五根平行管送至各不同的舱室或舱面，例如液压泵站或二氧化碳灭火室通出的管子，为了简化管子的制造工作，在管子的外径相同时，一般均采用同一弯曲半径。由图可见，各管子在转折点均错开一个长度差值。,通常在第一根管子布置好后，相邻的管子均按此差值进行布置。,情境五管系放样,准备工作范围及内容,(,一,),熟悉有关图纸,(1),熟悉船体型线图、肋骨线型图和型值表，了解船体空间形状。,(2),由船体基本结构图，了解纵桁、强横梁、扶强材、加强筋、支柱、液舱布置及海底门开孔位置等情况。,(3),由上层建筑的布置图和结构图以及舱室布置图和有关舾装、敷料图，熟悉船体房间结构、门窗位置、房间家具布置等。,(4),由机舱布置图，了解主（辅）机设备、箱柜等布置情况；了解花铁板、平台等高低位置；还要了解电气设备的布置情况。,(5),由管系原理图了解管系原理及性能，熟悉图纸中各设备、附件的构成及在系统中的具体作用；了解各系统之间的相互关系。,(6),熟悉电缆图纸，注意消磁电缆和主干电缆的具体布置（高低及宽度、厚度等尺寸）。,(7),熟悉主、辅机械设备的基座结构图，非标准产品的外形图及总图，了解花铁板以上空间情况，便于空间管路合理布置。,（二）资料的准备,(1),轮机说明书（包括动力管系及其它主要管系的说明书）。,(2),主机和发电机组说明书（包括注有油、水、气各系统进出口定位尺寸的总图或外形图）。,(3),其它辅机的说明书（如空压机、分油机、泵等）。,(4),船用阀件产品样本或手册，以及国标、部标的有关管路附件的样本。,(5),工厂常用的有关管子规格及弯模半径表等。,除了上述主要的图纸资料外，为了在管路布置过程中求解坐标点，还必须准备好数学用表。,设计标准与文件的制订,要做好管系综合布置图的设计工作，必须制订有关生产设计的标准与文件，这是保证设计质量和提高工作效率的重要措施，如对管系代号、符号、尺寸标注、管子间距、管材标准、附件标准、连接件标准和简略画法等都应有统一的规定。,综合布置方案的确定,船舶管路综合布置有许多可供选择的形式，如分层布置、区域布置等，但最终选择形式应视船舶类型、吨位大小、机舱布置状况，并联系工厂的实际生产工艺及船舶营运操纵而定。在一般情况下，一艘新建船舶的机电舾装布置，是在确定舾装工艺的前提下，按船舶类型进行区域、空间、层次的划分，选择最佳布置形式。,管系综合布置图的绘制,(,一,),机舱管系综合布置图的绘制,(1),按选定的比例，根据船体结构图绘制综合布置图所需的各层平面图。,(2),按相同的比例，并遵照机械设备的标定尺寸，在此图上画出全部有关机械设备的外型图，其中特别要画出各个机械设备的管路进出口位置，按所选定的基准，标出管路进出口的坐标值，并把这些定位尺寸和坐标值记录在专用表格上。,(3),对机舱中各个管系作通盘考虑后，根据管系原理图以系统或区域为单位进行放样，绘制出放样图。管系放样图可以用不同颜色代表不同的系统。放样总图作为存档底图，不作具体安装工作图使用。,(4),根据布置总图分别绘制各个系统或区域的布置图，图上只需画出与这个系统或区域有关的机械设备、附件等。,甲板管路综合布置图的绘制,(1),按选定的比例，画出甲板的船体线型和基本结构图。,(2),按同样的比例，画出家具、取暧器等设备的外形，其中应特别明显标出各种器皿的连接管口位置。,(3),对甲板中各个管系、风管和电缆作通盘考虑后，根据系统原理图，以区域为单位进行布置，画出管系布置总图。然后，再按系统或局部区域进行详细绘图。此系统或局部区域布置图只需画出此系统或区域有关的器皿、附件等。,系统管路布置图的绘制,系统管路布置图，是将管路综合布置图按系统逐个分开绘制而成的。一个系统的管路往往要通过全船各个区域，因此，在绘制系统管路布置图时，需将全船各区域的管路综合布置图连接起来，绘制成一个完整的系统管路布置图。,预舾装设计,预舾装设计是生产设计的重要组成部分，是一项改善生产条件，提高生产效率，安全生产和缩短造船周期的极有效措施。它的主要内容包括预制和预装，其比率的大小在很大程度上反映了生产设计的水平。,“,预制,”,主要是指对管子、通风、电气和机械设备等舾装件进行内场制造。所谓,“,预装,”,可分为分段,(,或总段,),预装和单元组装两大部分。,1,、管系分段预装图的设计,分段划分的合理与否对分段预装影响极大。因此，根据工厂条件和施工习惯对分段划分必须给以充分注意。,设备布置时，不但要考虑管路走向的合理性和设备操作维修的可能性，还必须注意有利于分段预装工作的进行。,3,）在大的分段上进行预装，要求考虑到预装以后吊装的可能性。,4,）对分段进行预装还必须对分段制造后的场地和周期作合理安排，为开展分段预装工作创造条件。,确定管子安装的基准，从而提高分段之间合拢管的安装精确性。一般其基准管应选择铺设管径较大的管子。,分段的接头处应尽量不布置管系。,在布置管系时，分段之间衔接的地方应留有适当长度的嵌补管，以补偿船体分段与管子制造误差。嵌补管长度一般相当于一个肋距，端头的接头通常是在现场焊接的。,当分段预装与单元组装不协调时，一般只调整分段上的管路与设备，只有在个别情况下，才调整组装单元上的管路与设备，以适应分段预装的需要。,2,、管系单元组装图的设计,1,）初步设计阶段，在机舱布置图上进行辅机箱柜等设备布置时，应有利于组装单元。,分段的划分应有利于单元组装工作的进行。,2,）详细设计阶段，辅机布置合理，并有利于单元组装的组成。,3,）生产设计阶段，应根据管系原理图将管路汇集起来，综合考虑管路的安排，结合花钢板、风管和电缆进行单元探讨。,单元的大小视下列情况而定：,机舱底部机械设备的布置情况和管路情况。,起吊能力的大小。,视船体建造工艺流程而定。按目前工艺流程，在船体主甲板分段上船台合拢后，各单元吊入机舱安装，这样，单元的大小必然受到机舱口尺寸和舱口内结构,(,如支柱,),等的限制。但如果船体装配允许先吊入单元，后盖装主甲板，这样单元势必可增大一些。,划分单元组装的基本条件,在设备、管系等布置密度较大的地方可组成单元，如柴油机动力装置船舶的主机前端、主机两侧以及柴油发电机组的前端等处。,功能相同并可组成一体的设备、箱柜和管系等可组成单元。,单元组装的分类及其设计要点：,区域性单元：主要是在机舱内底板上面划分数个区域性单元。单元与机舱前壁、后壁、舷旁、主机座和发电机座等均离开一定距离，使单元吊装后有一定的作业空间。至于对各区域间的管子连接是否采取合拢管,(,嵌补管,),，使机舱内底板上面各单元连成整体，分块进行吊装，可以根据各工厂具体情况和习惯作法而定。,设备单元：将同类设备基座互相连接起来组成单元的主体，再把单元主体的进出口处用管路和附件联结起来，便形成了较紧凑的设备单元。,箱柜单元：以箱柜为主体，其上装有一些设备，如齿轮油泵、油过滤器等。为安装这些设备，在箱柜的顶平面上还附有轻型的角钢基座，如为了提高机舱容积的利用率，箱柜的布置也可嵌入舷侧肋骨的加强肋板处，此时，应在箱柜内与肋骨板联结处加强，使肋骨的肘板延伸到箱柜中去。,管系单元：以管系为主体，一般多为成排成束集中布置。为充分利用花钢板以下的有限空间，各类管子需重叠进行布置。,管系安装图的绘制,管系安装图所包括的内容有：,(1),本区域中船体分段的位置和系统所通过全船各个区域船体的位置。,(2),本区域所需安装的管子零件号或系统所需安装的管子零件号。,(3),本区域或整个系统所需安装的支架零件号。,(4),本区域或整个系统管子连接件的定位和管子支架的定位。,(5),本区域或整个系统的箱柜、阀件及附件的名称、件号。,放样图上确定管路分段,在放样图上确定管路分段，一般按下列要求进行：,1,管子曲形简化,为了使管子加工（弯管，校管）工艺不过于复杂，管子零件的曲形应尽量简化。一般以每根管子不超过两个弯头为宜。,2,连接件分布均匀,考虑到管路安装和维修方便，要求连接件分布尽可能集中在若干区域，并且分布排列匀称。对于集中布置的管路，其连接件排列可采用并列、交叉、阶梯等形式。,3,管子长度适宜,确定管子长度，应考虑四个因素：,(1),弯头多时宜短，弯头少时宜长。,(2),机舱管路的管子，一般最长为,3,4m,。,(3),甲板及其它不受长度限制的安装场所，也应根据具体情况来确定管子的长度。,(4),选好嵌补管。适宜长度一般为,1,。,管子零件顺序编号,(1),从起点至终点。如从泵至流体到达的终点顺序编号，并在序号前冠以系统代号，如,G1,，,G2,，,，,Gn,。,(2),先总管后支管即先从总管开始编起，总管上的支管待总管顺序编号完毕，再从某路支管起编，直到这路支管编号完毕；再继编以另一路支管起编，直到系统管路编完,(3),管路编号应做到顺序完整不漏号，若中间发生漏号，应采取插入法补正,管子零件图的绘制,管子零件图的内容主要包括：,(1),必须清楚地表达船号、区域、零件编号、管材规格、弯曲半径、校管、安装位置、表面处理和试验要求等。,(2),说明曲形管子的弯管程序，注明下料长度。,(3),其它附加说明。,图,4-23,管子手工零件,管子支架布置图的绘制,管子支架布置图是根据管系安装图上支架布置情况及位置，参阅有关图纸资料绘制而成，其主要内容包括：船号、区域、支架编号及型式、材料规格长度、安装位置、管夹型式及表面处理等。它主要说明管支架的安装位置、管子支架的形状以及管子支架间距。,管子支架需安装在较强的各种结构上，如船体结构、机座、箱柜等，另外还要对不能安装支架的部位加以说明,管子支架有标准支架和特殊支架。在设绘支架布置图时，应尽可能选用标准系列中已有的形式，出图时只要将标准图号数量列表即可。特殊支架需另行绘制支架图，通常根据管系安装图上支架的位置、管子的数量和规格、管子间距、支架安装处船体结构的情况，还要考虑管子拆装与支架制造的方便性及外观的因素等，确定简单而又能满足强度要求的结构。,管子支架的间距应随管子通径、管子材料、是直管还是弯管及流经的工质而定。,支架布置图上所需尺寸，应标注清楚完整。,管理图表的编制,1,、舾装件零件表,在详细设计中，编制了各种舾装件清册，如阀件清册、铭牌清册和标准件清册等，供船厂外购和自制舾装件。在生产设计中，为了进一步满足这种需要，以利船厂做好生产准备，需根据综合布置图和各种工作图，补充编制详细设计中统计不详或遗漏统计的舾装件零件表，这些舾装件包括接长的阀杆、特别材料的螺栓、非标准的管附件等等。一切需外购和自制的舾装件零件，由于种类较多而通常分开编制。,舾装件零件表中的项目有：品名、图样、数量、到货日期、存放场所、检验标准、图样种类、使用场所和估计价格等，常将有关工作图附于零件表中，作为外购件的技术依据。,2,、管子内场制造托盘表,（,1,）管子内场加工表,包括本区域的管子制造的主要内容、序号、船号、区域、管子件号、安装位置、通径大小、材料规格、出图形式、表面处理、水压试验、焊接秩序和重量等。,（,2,）管子附件内场加工表,包括本区域的管子附件制造的主要内容，有各种法兰、标准弯头和大小头等管子附件的规格和数量。,（,3,）管子支架内场加工表,包括本区域的管子支架制造的主要内容，有支架零件号、型式、数量；管夹型式、数量及其表面处理要求。,（,4,）管材汇总及套料表,本表汇总本区域所用的不同材料，不同规格的管子，进行套料。,3,、管子外场安装托盘表：,（,1,）管子外场安装表,包括本区域的管子安装的主要内容，与管子内场加工表相似，唯一不同的是，管子内场加工表是按管子通径大小顺序排列，这里是按管子件号排列，以利安装。,（,2,）管子支架外场安装表,包括本区域的管子支架安装的主要内容，与管子支架内场加工表相似。,（,3,）阀件等管子附件包场安装表,包括本区域的阀件、滤器等管子附件外场安装的主要内容，如代号、标准号、名称、通径、压力、材料和数量等。,情境六,管路布置基本规范,从事船舶管路布置工作，不仅要有熟练的比例绘图技巧，还必须了解并掌握船体构造的特点，掌握管路的分布规律，尤其要熟悉船舶管路施工的工艺及其处理方法。从而使管路布置的结果，达到既符合规范，又方便施工；既保证实施系统的设计性能，减少阻力消耗，又使管路分布条理简洁，便于操作管理。,管系布置的通则,（一）管路,(1),所有蒸汽管、油管、水管和柴油机排气管等，应避免布置在配电板及其它电器设备的上方及后面，并尽量远离配电板周围。油管路还应避免在锅炉、烟道、蒸气管、废气管及消音器的上方通过。在避免上述情况有困难时，则应采取有效措施进行保护。,(2),所有燃油舱柜的空气管、溢流管和测量管，都应避免通过居住舱室、精密仪器舱、粮库等贮藏舱室。如有困难时，则通过这些舱室的管子不得有可拆接头。,(3),淡水管路不得通过油舱，以免管子破损或渗漏时污染水质；同样，油管路也不得通过淡水舱。如不可避免时，应加设油密隧道或套管。其它管路通过油舱时，应遵照规范要求加厚管壁，并在舱内不得有可拆接头。,(4),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，否则应尽量避免。,(5),承受胀缩或其他应力的管子，应采取适当的管子弯曲或膨胀接头等必要的补偿措施；干货舱和深舱等不便检查处所的管子不得装设滑动式膨胀接头。膨胀接头应取得有关部门的认可。,(6),布置管路时，要充分考虑操作管理人员的检查方便。,(7),分清各级防火区域的防火敷料的布置。凡通过这类区域的管路，均须考虑到上述因素，避免管路接头埋设在防火敷料之内。管子穿过水密或气密结构处，应采用贯通配件或座板。,(8),甲板冲洗管和生活用水舱供水管，不得通过货舱。,(9),各种管子应根据需要，在管子、附件、滤器等设备上设有放泄装置，以放泄管子内的空气及存液。,(10),管路应加以固定，并应能避免管子因温度变化或船体变形而损坏。,(11),管路布置时不得妨碍设备及阀件的检修。,（二）阀件及附件,(1),阀、旋塞、管子或其它附件直接连接于舱柜壁板以及要求水密结构的舱壁、平台、或轴隧时，应采用螺柱旋入壁板而不穿透的方法加以固定；也可将螺柱或舱壁贯通配件，焊在壁板上加以固定。,(2),所有的海水进口及其舷外排出口的阀或旋塞，均应采取专用座板直接装设在船壳板或海水箱箱壁上。座板上的螺孔不得钻透。若布置要求加装短管后接阀，则焊于舷侧外板上的短管壁厚一般不应小于外板壁厚。,(3),舷侧锅炉排污阀或旋塞的凸肩穿过外板处，应在外板侧焊有护环；阀的舷侧位置在花铁板以上易于接近此处，但不得高于轻载水线面。,(4),所有直接固定在外板上的吸入阀、排出阀和旋塞，均应装有贯通外板的凸肩。如果吸入阀、排出阀和旋塞装在座板或接管上，而座板或接管在外板口已构成凸肩时，则阀的旋塞的凸肩可以免除。,(5),主海底阀的手轮，应布置在花铁板上至少,460mm,处，小型船舶布置时有困难可以例外。,(6),机舱、炉舱、泵舱、轴隧及其它场所内的阀件在布置时应便于操作，凡装在花铁板以下不便操作的阀件，应将阀杆接长或配备便于操作的工具。,(7),船舷排水孔应避免布置在救生艇及舷梯卸放区域内。,(4),所有直接固定在外板上的吸入阀、排出阀和旋塞，均应装有贯通外板的凸肩。如果吸入阀、排出阀和旋塞装在座板或接管上，而座板或接管在外板口已构成凸肩时，则阀的旋塞的凸肩可以免除。,(5),主海底阀的手轮，应布置在花铁板上至少,460mm,处，小型船舶布置时有困难可以例外。,(6),机舱、炉舱、泵舱、轴隧及其它场所内的阀件在布置时应便于操作，凡装在花铁板以下不便操作的阀件，应将阀杆接长或配备便于操作的工具。,(7),船舷排水孔应避免布置在救生艇及舷梯卸放区域内。,2,条理性,在管路布置中，实施条理性是十分必要的。只有这样，才能使综合布置显示其完善和协调，从而给机舱以和谐、美观的布局，并方便管理和维修。,在使管路布置经纬分明、造型简洁，如条件允许，可对管路进行集束排列。集束排列的基本形式有：,直线并列式,垂直,-,水平并列式,转折并列式,。,常见的管子排列有以下几种：,竖向排列,横向列排,交叉排列,斜向排列,3,、操纵方便性,在管路布置时，应考虑使用部门在营运时操纵灵活方便；管路附件要显明易见，特别是阀件的具体位置及布置形式要便于操纵及维修；对于底部布置的管路，阀件的高度以不需操作人员过度弯腰即能作开启和关闭为佳；对于空间管路的阀件高度，以阀的操纵手轮离地面（甲板）,1800mm,左右为好；管路沿顶、壁布置时，阀件的阀杆应向壁面外侧下方倾斜一角度。,一般认为阀件最佳布置形式是相对集中、对称布置。这将使操作人员容易熟悉阀件的位置规律，形成操作习惯。这对于舰艇更为重要。任何一组装置系统的所属管路阀件，应尽可能地集中在该装置周围或某一机电设备的周围。如有相同的两组以上的装置系统或机电设备，则每组的阀件布置形式及其与设备之间的相对位置，应尽可能对称。,4.,工艺可行性,管路布置必须顾及管子零件制造和管路安装工艺的实施，因此，对于管路布置中的管路敷设位置、管子曲形组合和安装程序等，都必须认真地加以考虑。管子零件制造有两个主要工艺环节：一是弯管，二是定形校管。这两个环节工艺的繁简，一般取决于管子曲形的复杂程度。因而，管子曲形的选择，应尽可能以最简单的弯头组合,并且弯头的弯曲角度除直角弯外,别弯的弯角度数应取特殊角,30,、,45,、,60,。,鉴于船舶管路的综合性，往往使安装工艺具有一定难度。因此，除必须使管路布置条理化外，还应做到各系统、层次、区域等管路的独立性，即在任何情况下，不能因为某一部分管路的安装程序脱节而影响整体安装工作的继续进行。管路安装工作大多是人工操作，因此对管路每一对连接头的位置，都要考虑到管路拆装维修时使用工具的方便，乃至操作人员的站位是否合理等。总之，管路综合布置的结果，必须极大地有助于制造、安装工艺的实施，同时应尽量降低制造成本和劳动强度。,（二）机舱花铁板以下的管路分布及空间层次划分,一般尾机型单主机动力船舶的机舱，其底部平面可分为前部、左侧、右侧三个空间区域。,如设备按分组集中布置，则前部舱壁处通常为舱底、压载、消防系统布置区域；左、右侧可能分别是冷却水和燃、滑油系统的布置区域。,图,4-24,机舱底部空间划分,1-,通海阀；,2-,滤器；,3-,闸阀；,4-,海水总管；,5-,燃油驳运管；,6-,压载水管；,7-,舱底水管；,8-CO2,灭火管；,9-,主机滑油管；,10-,供水管；,11-,主机淡水冷却管；,12-,燃、滑油管；,Ha,、,H,、,Hc -,第一、二、三层次,图,4-25,舷侧管路布置,1-,内底板；,2-,舷侧纵桁；,3-,套筒；,4-,挡水圈,（三）机舱舷侧及平台空间的管路布置,布置在舷侧管路的曲形与肋骨线型应基本相似。一般均采取连续别弯作舷侧曲面过渡，使管路由水平转向竖向的曲形的形式。图,4-25,所示为某系统管路，由机舱底部沿舷转向平台的布置情况。在布置过程中，应保证船体结构的强度不受消弱。管路穿越船舷纵桁时，应选择筋板中心位置开孔，并尽量控制开孔的面积，必要时需加设复板或加强圈。要使管路布置妥贴美观，管路穿出筋板后，应以最小直线距离将管路向舷侧弯曲，防止管子的外径超越筋骨的宽度。管路穿越上层甲板时，如果是水密结构，应用水密贯通件作过渡连接；若是非水密结构，孔口也应加设挡水圈。,管隧管路的布置,现代船体构造中设的专门管路隧道。利用这种专设隧道来敷设通向各货舱、双层底舱的舱底水管路、压载水和燃油驳运管路，以及伴随这些管路的相关系统的管路（如油舱加热管、摇控气动操纵空气管等）。为使装载舱容不受过度影响，管隧的设置尺度都是非常紧凑的。一般除能容纳所有通过的管路外，还要设一专供维修的人员在管隧内移动的滑行小车，故管路布置时，不仅要做到管路排列紧凑，还要考虑维修人员的工作条件。,根据管隧的构造特点及其有限空间，管路布置时，大都充分利用两侧空间。根据船舶建造规范要求，舱底水管路一般都应布置在管隧较低的位置。,甲板管路布置,（一）综合协调,(1),由于甲板管路大多由机舱壁引出，为避免与电缆、风管的交叉，管路多布置在走道顶部机舱围壁一边。图,4-26,甲板走道空间布置图,(2),风管、空调管等管道因其制造特点不宜作过度的曲形变化。一般可沿舱室一边布置，便于分管进入舱室。在室顶高度许可的情况下，尽量多留上部空间，以便管路和电缆引入舱室。,(3),电缆常布置在管路与风管之间。一般的情况下，进入舱室的电缆均为直径不粗的电源线，使它跨越风管进入舱室不会有很多困难。,图,4-26,甲板走道空间布置,（二）布置区域和形式的选择,对客、货船甲板上层建筑、生活区域的布置不仅应注意结构特点，还应注意装饰要求，如管路任意穿越，势必影响主要舱室的美观。因此，管路的上下穿越，常选择卫生间作为主要通道。这不仅是因为卫生间无碍美观，而且卫生间的布置一般都是上下相应的，这就给管路上下通行以相当有利的条件，同时还便于维修检查。,甲板管路布置除上述甲板层次间穿越布置外，还有许多生活设施管路进入舱室。它们将对房舱的美观产生直接影响，故凡进入房舱的管路一般都以隐蔽和造型流畅舒适为主要要求。管线可暗线敷设。如房舱为敷料壁面时，可尽量使管路布置在敷料尺寸以内；若房舱为木作壁面，则管路设置在木作结构尺寸内。管子应以曲形简洁为基础，结合室内构件、器具等几何形状，将管子曲形布置成与之相适应的形状，达到视觉流畅的造型美，管路附件及阀件应讲究位置对称，和谐与统一。,水密隔壁或甲板的穿越连接,（一）通舱管件的形式选择,通舱管件的形状一般有直通和直角两种。凡是管路穿越甲板或舱壁后，管路仍按所穿越的甲板或舱壁呈垂直状行走的管路，均采用直通型通舱管件；当管路与所穿越的甲板或舱壁呈平行行走且间距较小时，则采用直角型通舱管件。若通舱管路为平行集束形式时，通舱管件也可按上述标准形式的基本要求，设计成多联直角或直通式通舱管件；或根据不同的管路走向，做成直角和直通混合式多联通舱管件；或按管路走向和管子规格的不同，设计出相应的多联通舱管件。管路穿越防火区域的防火隔堵时，通舱管件的配制应按防火敷料的厚度加长。加长量以连接端置于敷料层以外为准，如图,4-27,所示。,图,4-27,防火隔堵的通舱管,（二）通舱管件的配置工艺,1,可装性,确定贯通件的形状、尺寸，一般都以船体结构理论尺寸线为根据。考虑到船体施工误差，凡带有复板的贯通件，其补板尽可处理成现场焊接（即所谓活洛复板）。这样，既适应在一定范围内舱壁前后的尺寸变化，又能避免因舱壁表面不平整而引起的贯通件定位歪斜误差。如果，贯通件为镀锌件或有其他特殊要求，致使复板不能现场施焊时，则其两端接管必须处理成嵌补管段，以利其余管件的安装。,2,可焊性,无论是隔舱或甲板的通舱管件，都必须注意配置位置。因为每一件带复板的贯通件，若复板为现场施焊，则有,4,条焊缝要焊。若不充分考虑其可焊性，将会给施工带来极大困难。因此，当贯通件布置靠近单面舱壁时，最好能满足图,4-28,所示各情况的相应间距尺寸。,图,4-28,贯通件布置的最佳间距,管子支架形式及其分布,（一）管子支架形式,管子支架的基本形式。除通常使用的,CB,标准类型外，还有些特殊的支架。,（二）管子支架间距,管子支架的设置主要是为承受管路重量（包括管内介质重量）、固定管路位置并防止管路下垂。但考虑支架间距时，不能单纯着眼于管路重量因素。因为船舶航行时，其管路即终处于内部压力的冲击振动、扭曲变形及热胀冷缩的变形状态之中，同时还需考虑管路的曲形因素。,船体及其结构上的开孔,（一）开孔禁区,1.,体要害部位严禁开孔。船体的中部区域（如图,4-29,所示，从两舷至强力甲板的肋距范围内）不准开孔接管。,图,4-29,船体的中部区域,2,下列区域或构件上不允许开孔：,1,）横向强构件。如图,4-30,所示，用斜线标出范围不允许开孔。这类构件大多系强横梁。,图,4-30,横向强构件开孔禁例,2,）纵向强构件。一般系指纵骨、纵通制荡舱壁和纵通桁材，如图,4-31,所示。这类构件一般都不允许开孔。,图,4-31,纵向强构件开孔禁例,a ,纵骨；,b,纵通制荡舱壁；,c,纵通桁材,3,）支撑端部。图,4-32,为支柱部构架，其支撑力点周围一定范围都不能开孔。具体范围，应视支柱结构而定。一般为支柱结构的,1,倍，如图中斜线所示。,图,4-32,支柱端部开孔禁例,（二）开孔补强,凡认为必须补强的开孔处，一般可用与开孔截面积相等的钢质复板或扁钢框或套管加强，其厚度应不小于被开孔构件的厚度。,所有开孔应有良好圆角，且以正圆、蛋圆、腰圆等孔形为佳。如必须开方孔，其四角应呈圆角，圆角的半径尺寸不得小于,25mm,，可按,d/10,来计算圆角半径。,情境七管系放样软件简介,管系放样软件的设计思想,：,计算机管线自动布置；,自动划分管子零件；,管路的干涉检查及弯管工艺检查；,管子零件计算；,自动绘图；,统计功能；,管系重量上、重心和表面积计算。,计算机管线自动布置,管系自动布置的大体步骤是：通过对机舱空间的自动划分和处理，决定允许布置管系的空间范围，计算管系的最佳路径，然后精确定位管路在机舱中的具体安装位置，最后对所有管系作优化处理，使之更符合工艺的要求，如图,4,34,是管路自动布置流程图。,计算机自动布置管路时，可通过人,机对话来修改管路，允许修改的形式：,修改节点处的坐标；增加节点；删去节点；增加一个管路的编号。在相应数组中增加或删除元素即可进行这四类修改。,图,4-34,管路自动布置流程,自动划分管子零件,管线布置产生的管路，只包括管路的始点、拐点及终点。因此为了满足实际施工要求，应当按照一定的规则给予截断。计算机自动划分管子零件，即时依据一定的约束条件，在管段的直线段部分，确定某一点作为相邻两管段零件的连接点，并在该点选配上合适的连接件。,被划分的管子零件，其首段和末段的直线部分一般不短于弯管机的夹头长度。绝对禁止将法兰布置在圆弧管段上，被划分的管子零件按照一定顺序编号。自动划分出来的法兰连接点，能排除相互碰撞现象。,干涉检查和弯管工艺检查,弯管工艺检查：检查管子的可弯曲性，若管子的首段和末段的直线段长度小于零，或两端弯头之间的直管段长度小于弯管机夹头长度，系统能够指出错误。如图,4-35,所示。,弯管碰地检查：检查管子在弯管机上弯曲时是否碰地的可能性，要求系统能够自动指出该错误信息。,干涉检查：干涉检查是指管子之间、管子与附件之间是否存在碰撞现象。附件做了近似处理，将其大小视作管子外径放大,80mm,。,图,4-35,弯管工艺检查和干涉检查流程,管子零件计算,基本信息：管子零件所在的船名、区域号、分段号、零件号、系统代号等。,管子规格：外径、壁厚、弯模、材料、试验压力、表面处理等。,管子安装位置：肋骨坐标、船体相对坐标等。,支管信息：材料、弯管、连接件、安装坐标等。,总管及支管的投影视图，坐标数据及连接件类型等。,总管的下料及弯管程序。,其他信息：如工艺检查、材料统计、工时统计等。,自动绘图,按投影形式分：立体图、平面图。,按视向分：可选择六个视各中任何一个视图。,按绘图对象分：区域安装图、分段（单元）安装图、系统安装图、区域系统安装图、局部视图、按指定的批号画安装图、按批号画管子的零件图等。,按背景图的形式分：可选择带设备背景的，也可不带设备背景的图形。可选择带船体背景的（包括船体轮廓线和主要结构线），也可不带船体背景的。,统计功能,本功能在整个系统中起着重要作用。它提供管材统计和生产设计的指导性文件，是整个船舶管系设计和生产、安装等生产管理中重要环节。它主要包括以下几类文件：材料管理、管子仓库管理、施工管理和检验管理等。,管子支架统计,按区域输出管子支架和管夹明细表，包括规格、被固管子的外径、支架长度。,按区域输出支架材料统计表，包括材料规格、长度、管夹的表面处理。,