船舶建造过程中管系制造与安装检验策略

船舶建造过程中管系制造与安装检验策略

李铁桥,陈鹏,周能,黄磊

嘉兴市伟佳船舶有限公司  浙江嘉兴 314003

摘要：我国是世界大国，资源丰富土地辽阔，更是的海洋面积最大的国家。这也促进了船舶建造的发展。在船舶建造时不可避免地出现轴系校中与安装等情况，以致于出现轴承高温、大扭振等问题，有多种因素会引发以上问题，如在造船前没有构建精准模型、在建造过程中出现的错误未及时纠正导致建造过程出现误差，还有部分如支架刚度、轴系震动、船体变形等特定的因素，而这些特定因素均与不同船型有关。正因如此，船舶轴系安装属于较为复杂的工艺过程。对此，船舶建设工作人员应当结合实际情况从多方面优化推进系统安装技术，并在此基础上做好质量控制，最大限度地保证船舶轴系安全运行，缩短船舶建造的周期，为实现预期经济效益目标做好铺垫。

关键词：船舶建造；管系制造；安装检验策略

引言

船舶建造领域是系统性的工程，涉及领域十分广泛，发展过程具有一定的难度和复杂性，特别是在管系制造与管系安装方面存在着较大的问题，仍未得到有效解决，引发了很多安全隐患。一方面对工作人员及他人的生命安全造成了极大的威胁；另一方面极大制约了船舶制造业的高质量发展，影响了经济效益和社会效益。由此可见，进一步加强对船舶建造的重视程度，有针对性地发现、解决管系制造与安装检验的棘手问题，对于进一步推动船舶建造以及船舶领域的发展有着积极的意义和深远的影响。

1船舶管系建造概述

现阶段，在经济和科技的双重支持下，船舶领域的规模正呈现不断扩大的趋势，其数量也不断增多，特别是在国内和国外贸易不断拓展的大环境下，市场前景十分广阔，具有良好的前瞻性和发展空间。船舶工程是复杂的系统工程,具有种类多、涉及范围广、安装困难、技术设备要求高、施工周期长的特点，并受多种客观因素的影响。有关部门和人员需要进一步强化船舶轮机管系的施工和设计，重视方法，确保高效率的施工和设计。船管系统大体分为船体、舾装和涂装三大类，管系是船舶运行的关键部件，其质量直接影响到整个船舶的质量及使用效率，如果该环节出了问题，对整个船舶行业的发展都会产生巨大的不利影响，严重时可能危及生命。近些年，随着社会的进步，对该领域的发展有了更高层次的认知和标准，必须紧跟时代发展的步伐，积极做出相应的转变和调整，更好地满足社会发展的需要，朝着高效率、高质量、短周期、低成本、更安全的方向发展。

2船舶管系路附件布置原则

船舶管路是指为满足船舶使用需求，在船舶上用以连接各类机械设备的管道系统，主要由管子与附件共同组成。船舶管道分为动力管路和船舶系统管路。船舶管路的规划设计和建造安装都要符合行业标准。为保证管路整体的协调性和功能性，管系及管附件的布置应遵循以下原则：1）管系附件如阀门、旋塞以及滤器等，应安装于方便操作的位置，如将向上操作的手轮设置在距离地面1.8~1.85m的位置，将需要弯蹲进行操作的手轮设置在距离地面0.4~0.45m的位置。2）当阀门之间需要并列布置安装时，应保证手轮的间隔距离在30mm以上，为操作手轮预留充分的空间。3）在船舶航行途中，船上人员的用水需求也极为重要，比如需要接冷热水的洗脸盆、小便器、淋浴头以及洗澡盆等，应遵循左热右冷的原则布置冷热水管，一些要求较高的船舶，如客滚船，还需区分哪些设备需要接饮用水,注意设备的用水需求。4）布置安装在船舶箱柜进出口的管系附件，应按照规定要求集中统一安装，同时按照箱柜序号顺序依次排列。5）船舶应急舱底部的污水吸入阀门与主海底阀门的手轮应布置安装在距离花钢板460mm以上的位置。6）船舶舱底污水管路的阀门、旋塞以及滤器等，应按照要求布置安装在花钢板上，若只能将管系附件布置安装在花钢板下，则应在布置安装的同时考虑后期维护清洁的可行性。7）将管系附件布置安装在花钢板以下后，应将相对应的操作手轮与花钢板保持平行关系，同时在管系附件对应位置的花钢板上设置孔洞并加用活动盖板作为保护。8）需要对部分管路进行补偿膨胀，以确保管路的安全性和功能性，主要包括蒸汽系统管路、加热的燃油管路、双层底舱内的压载管路或是其他管路、燃油舱的专用燃油管路和货油管路、两隔舱之间的直连管路以及主机、发电机和备用发电机的废气排气管路。另外，需要在系统保护区中间位置布置膨胀接头，且保护区长度应在30m以内的范围，并在膨胀接头两端分别安装一支管路支架。

3船舶建造检验质量工作存在的问题

在相关系统控制理论的影响下，船舶建造检验工作大致可以作为一个有机整体，在有关规定的标准要求下，尽可能开展有序的船舶建造检验操作，控制好船舶建造的质量。另外，为了充分保证船舶建造检验工作能够充分发挥其效果，要求相关的检测机构以及船舶建造厂家之间保持良好的沟通与合作，使后续检测工作能够顺利进行。从目前的行业现状来看，造船厂虽然重视船舶建造的质量，尽可能提升船舶的性能，但是对于检验工作的重视程度较低，忽视了船舶检验工作的重要性，缺乏系统思想。虽然加强船舶建造工作非常有必要，但是在建造的过程中难免会出错，还存在许多潜在问题，如果忽视了船舶检验工作，这些潜在问题因素无法得到充分体现，无法采取快速有效的措施进行改善，从而造成了比较严重的后果，因此必须要加强对船舶建造检验质量工作的重视。目前，我国一些船舶检验机构虽然拥有更加完善的专业检验设备，检验人员专业理论比较丰富，但是在大多情况下，船舶检验工作内容较多，检验人员工作压力较大，影响了后续的工作质量，因此需要采用更加合理的手段，严格按照设计图纸进行质量检验，对船体的关键建造节点给予更多重视，实施更高质量的检测操作，最终充分发挥出船舶建造检验工作的可行性。

4船舶建造工艺技术

4.1船体建造工艺技术

我国大中型车身的生产中，主要使用FastCAM程序来确保零件下料，并结合模切和光伏技术来执行材料切割，减轻前期号料切割的工作量。但对于船体板材加工过程中存在曲度和折边的材料则以切割后成型加工的方式来实现。随着数字技术的飞速发展，大多数造船厂都在改进其技术，并使用CNC平板折弯机来折弯材料。我国船舶建造加工产品主要是角钢和扁平产品，要确保高精度、高效率。而旧框架零件中我国一些造船厂通过结合精密切割机和焊接机使用T型材料来提高生产效率，其余组件的组装大部分是手动的。为了确保安装精度和节省钢材，主要在平台或轮架上进行3D分段和曲面的安装，使用三位液压定位装置来检测正常位置和位移，并确保能够精确定位。

4.2涂装工艺技术

船舶涂装是制造过程中非常重要的一步。在此阶段，将更多的涂料涂在基体表面上，以达到装饰和保护船舶的双重效果。而在完成涂料船舶后，通常会产生废物、灰尘和有机化合物。我国的镀膜效率通常较低，与某些海外船厂相比，仍然存在一些差距，但在涂装过程中，我国也有明显的优势。比如，在油漆和材料上的时间比国外造船厂要少，通常需要4道涂层才能达到一定的船舶型衬里厚度，但是比例也会有不均匀的情况出现。因此，目前在我国急需一种可以对环境产生积极影响并满足技术要求的涂料加热技术。

4.3舾装工艺技术

我国船舶舾装技术进入到了电子自动化时代，主要技术有“法兰点装”、“管子定长切割”和“法兰自动焊接”等先进工艺，实现了管子成品全过程自动化生产，有效地满足了各类船舶工程管子的需求。船舶工艺技术块由两部分组成，其一是车身部分的原始设备，包括电地板的下部、管道和电气设备，其二是机械组件，突出设备的结构已完成，并且施工组在相应区域内完成舾装安装。划分若干个舾装单元，在相应单元内进行制造，并且在相应区域内安装元件，实现了船体和舾装平行作业。

5船舶管系安装工艺技术

5.1系统安装法

系统安装法是一种常用的安装方法，适用于船体完成整体合拢成型后进行管子安装。系统安装法需要依据船舶管路构造图或是管子零件图进行对照并逐一完成安装，同时应以系统为整体单元对管子安装情况进行检查，确保管子安装的完整性和有效性。系统安装法只能在船上进行管子安装，因此会发生与其他工种施工人员争先安装的情况，为有效避免此类情况发生，耽误管子安装进度和质量，应与各工种进行沟通协调，合理安排管子安装的时间、顺序，并且做好管子及相关构件的运输管理等工作，以此确保管子安装工作能够有序开展，为管子的有效安装以及安装质量和效果奠定基础。目前此方法仅适用于小型船舶。

5.2分段和总段预装法

分段和总段预装法又被称为分段预舾装和总段预舾装，在进行管子安装的同时，还需将各附件、仪器仪表以及其他铁舾装件予以有效安装。其工作主要内容有：1）双层底舱分段的管系预装。双层底舱内的管子，如舱底管路、压载管路、燃油管路、蒸汽加热管理等，都需要在船体分段装配阶段将管子预先放置并按照要求完成安装，或是将管子固定在符合标准的临时位置，待完成船体整体合拢后继续完成安装作业。2）船舶甲板平台及机舱范围内的分段和总段管系预装。该分段属于翻身建造，因此应在甲板反面提前预装管子、通风管道以及配电线路，既能保证预装安装的有效性和可靠性，同时也降低了后期安装的难度，实现了由原先的仰视安装转换为一般安装，有效地提升了安装工作的效率和质量。3）船舱壁分段和船舶舷侧分段的管系预装。船舱壁分段和船舶舷侧分段的管系预装包括管子和相关附件的预装。由于该分段应用的是卧造的建造方式，使以往需要进行侧装的管子及相关附件，实现了俯装即可完成有效安装的转变，这一转变使得管子预装工作强度大大降低，有助于管子预装工作效率的进一步提高。4）船舶上层建筑的管系预装。船舶上层建筑分段的建造方式一般采用翻身建造的方法，该方法可有效提高各类船舶构件安装的稳固性，同时也对管系预装比较有利，供水管路、配电管路以及通风管路可在翻身建造阶段完成有效预装。因上层建筑属于船舶的核心功能区域，涉及安装的内容较多，因此，在进行该分段管系预装时，应结合船舶建造方式与各工种加强沟通联系，强化对各类设施设备有效安装的检查管理，确保所有舾装件能够按时有效的完成安装。

6管子的安装和密性试验

6.1管子的安装检验要点

（1）机舱高低位海底门，应急消防泵海底门，空气吹洗管要对准中心，出口扩口，并且要有管夹固定，格栅固定螺栓要自锁，材质采用不锈钢，要有牺牲阳极保护。（2）油污水处理系统：排水管口调高至高于顶部0.5米，并需要做效用试验。（3）燃油净化驳运管系：该管系要进行酸洗，热源处燃油管要设置保护罩，液压试验压力0.66MPa。通舱管件日用供油船供油管出口高于柜底80mm，要设置飞溅保护罩，入孔及法兰垫片要用耐油耐热橡胶，整个管子需密封实验0.9MPa。（4）燃油泄放管系：需要进行完整地化学清洗、酸洗，水平管段倾斜2°。（5）滑油、酸洗、驳运管系：对其压力试验应为0.495MPa，日用管压力试压为0.6MPa。注入口要设防冲板，要远离热源，电气电缆，系统安装后，要加油进行压力试验，压力为0.4MPa，对通舱管件要加复板及支吊架。（6）海水系统管系：钢管部分要热寖锌处理，整个系统要设置放泄旋塞，通舱管件，铜镍管与钢制阀的管子及附件连接时用绝缘法兰和螺栓，安装后，进行系统密闭性试验压力为0.3MPa。（7）淡水冷却系统管系：要对其管系进行磷化处理，所有通舱管件要加复板。透气管应由下进入水箱，出口1/3水箱液面以下，水箱应设泄放旋塞，整个系统要进行效用实验，压力为0.33MPa，冷却水要加添加剂，须经设备厂家认可。（8）热水锅炉加热系统：要注意通舱管件要加复板，否则，容易积水，应设泄放旋塞或考克阀，要进行效用试验和联动试验，所有管子要包扎隔热厚度为20/30铝箔布。（9）船底、压载系统管系：管路采用热镀锌，通舱管件加复板，舷外阀在轻载水线以上300mm，各仪表位置要便于观察拆装检修，整个系统做效用试验。（10）全船测量透气管系：淡水应设防虫网，油舱设防火网，测深管要垂直，淡水测深不穿油舱，要有透气孔，油舱测深自闭阀下加装自闭式旋塞，在甲板处要安装铭牌、围井、防护罩、肘板。（11）消防水管系：在较低处设放水阀，较高处设透气阀，裸露处做防冻处理，通舱管件要加复板，通电器舱管路要无接头，消防栓高800mm左右，每20m设膨胀节或U型补偿，水带、箱体、水枪要整齐，水带长度应为15～20mm。（12）二氧化碳灭火系统管系：要求加厚无缝钢管，无可拆卸接头，舱壁甲板通舱管件适当支吊架，不得穿过起居住所，系统功能试验压力2.5MPa。（13）全船供水管系：此管系要注意除锈皮，可以用压缩空气进行吹洗，甲板裸露管要进行防冻系扎，热水回水管用20mm保温玻璃丝布包扎，穿舱和甲板管应设置通舱管件，要进行液压试验，气压数值为0.5MPa。（14）全船生活污水管系、疏排水管系：此管系应经过热浸锌处理，室内漏水口应设置在最低处，灰水管要有坡度，以便于收集。甲板漏水孔应设在易集水处，穿舱壁要有通舱管件，泄水要有坡度，露天排水口加防冲钢板（10mm厚孔径2倍水管直径）。

6.2支架安装的要点

（1）蒸汽管路等有轴向伸缩的管，为消除热胀冷缩和扭曲变形，应采用U螺栓支架，使管子有轴向伸缩的余地。（2）支架设置部位应设置在易振部位，禁止在管子弯曲处设支架。（3）船体外禁止焊装支架，油舱、水舱、主甲板等部位设装支架都应加设复板。

6.3管系阀门铭牌安装及各系统介质的走向标识

为了能更好地操作各系统阀门，使船舶机电设备能够正常运转，各管系阀门铭牌的安装及系统介质的走向标识尤为重要，避免误操作，也为后进入船舶工作的轮机人员提供了便利，有条件的也可以在机舱滑铁板孔盖上注明阀的用途。

7船舶建造工艺技术发展趋势提高

7.1绿色化

环境问题仍然是世界范围内的大问题，世界各国越来越重视环境保护。海上生产时，有必要将能耗降至最低，将各种污染物的排放降至最低，并有效实现绿色增长。对于造船业来说，也需顺应时代的发展，展开造船工作时，避免资源过度浪费。在制造和处理生活产品时，请使用环保技术和设备，以充分利用环保材料来防止环境污染。

7.2智能化

当前计算机时代，智能化被广泛用于日常工作中。但解决行业中人事问题的智能技术尚未普及。因此，在未来随着行业的发展，智能制造仍然是重要的发展趋势。船舶型生产中可以使用智能技术，并将逐渐转变为全自动化生产。

结语

蓬勃发展的经济社会对各个领域提出比以往更高的要求和标准，尤其船舶作为我国海运事业的重要组成，需要全面重视船舶推进系统安装技术，特别是船舶轴系负责传递船舶动力源，其安装技术和质量控制与整个船舶的使用寿命息息相关，必须根据质量标准要求完成安装工作。施工人员在具体工作中应结合船舶实际情况并严格遵守安全操作规程与工艺纪律，提高安装的效率和质量，实现预期高效益与高质量造船目标，推动船舶领域快速稳定发展。

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