船舶管路系统要点Word文件下载.docx

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对某些系统的特殊要求。

往往采用多套设置、分组设置、双套机械和管理来保证。

船舶系统布置原则：

①独立：

每一个水密隔舱都有独立的机械照管，该机械仅供装在该舱的收受器使用。

②分组：

一部机械照管若干水密隔舱。

③集中：

将机械安置在一个地方，供分布在各处的舱室使用。

④混合：

每一舱都有有二台或更多的机械管理，使其活力性增加。

三、船舶管路生产设计的发展简史和趋势

1、我国船舶管系设计和施工按发展特征，经历了四个阶段：

①50年代中期前，灌吵热弯，机械冷弯。

②60年代，管子的预制，实尺放样，比例放样，综合放样，液压弯管机，中频弯管机。

③70年代，数字控制管子的切割，焊接、弯曲，管子加工自动线。

70年代中期，管装设计的比例绘图，电算处理法。

④８０年代，船舶管系的设计和加工到了第四阶段，特征如下：

a）在管系综合放样的基础上，继续开展电子计算机技术在管系布置设计中的应用研究。

b）机舱的比例模型进行舾装工程设计，工程模型法。

c）数控的工艺装备。

d）预舾装的应用。

e）液压有芯弯管机。

f）提高管系的焊接技术。

g）热浸镀锌工艺。

2、发展特点：

①从设备改革开始转入到推广先进工艺，在整个发展过程中，工艺装备的研制虽然投入了相当的力量，但工艺装备的标准化工作却被忽视，各船厂的绝大部分设备均属自行制造，这种各自为政的现象既浪费国家经费，也无法提高设备的质量。

②只注重单项技术改革忽视了对综合技术的研究，使得单项技术也无法发挥更大的作用。

再加上到目前为止，电子计算机技术仍未引入管子的加工上，管子加工还未形成流水线生产，因而目前我们的管子加工效率仍然低下，不能适应造船事业的发展需要。

3、发展趋势：

①、在改进设计管理和继续完善“三化”（标准化、系列化、通用化）。

工作的同时，管系设计技术的发展方向是在相应软、硬件支持下，实现管系的计算机辅助设计，施工，管理信息集成化的道路。

②、建立管子加工的自动线或半自动线。

③、开展对管子加工流水线工艺的研究。

a）先焊后弯工艺。

b）管材无余量切割工艺。

c）管材套料微机应用程序。

d）Co2气体保护焊工艺。

e）管子零件图标准。

f）管子的支管标准。

g）船用钢管系列标准。

④开展对工艺装备标准化、系列化、通用化工作的研究。

⑤新材料的应用。

工程塑料管，玻璃钢。

作业：

1、管子的种类有哪些？

各有何特点？

2、管子的质量检验有哪些？

各有何目的及检验方法是什么？

课题二船舶管路的基础知识

（一）

一、船用管子的种类、规格、特性及选用的一般原则

１、管子和种类、特性

a）钢管：

无缝钢管：

足够的强度，良好的延展性，工艺性。

不锈钢管：

耐腐蚀性强，在同温下不易被氧化，不结皮，并保持较同的机械性能。

但不宜热弯，在大量含有氯离子介原中易产生应力腐蚀。

有缝钢管：

良好的工艺性，机械性能差：

白铁管、黑铁管。

制造这类管子的材料牌号有：

A2、A3、B2、B3，A类钢保证其机械性B类钢保证其化学成分。

b）铜管：

紫铜管：

工艺性好，较高的塑性和耐腐蚀性，不适用于高温，高压系统，价高。

一般只适用于压力表管或直径小于是１４㎜的液压油管。

黄铜管：

抗海水，空气的腐蚀力强，好的导热率，价贵。

只用于热交换器的管束及通话管。

白铜管：

较高的抗腐蚀性能和导热率，价贵。

用于舰艇的热交换器。

c）双金属管：

管壁周两层不同的金属组合而成，即外层由１０号优质碳素钢组成，内层由Ｔ４号铜制成。

有较高的机械强度，较强的耐腐蚀性，加工困难。

d）铝管：

重量轻。

只适用于低温、低压，耐腐蚀塑性好，易加工，但机械性能差。

e）塑料管：

重量轻，耐腐蚀能力强，摩阻小，绝缘，隔音，嘛振，耐磨，绝热，不需油漆，加工安装较简单，但强度低，耐热防火性能差，膨胀系数大，易老化破损不易修补，焊接温度不易控制。

f）钛合金管：

优于无缝钢管和紫铜管所具备的特性，又克服了无缝钢管耐腐蚀性差，紫铜管强度低的特点，价贵，规格少。

２、管子的选用原则

使用要求：

指管系对管子的械强度，风度，尺寸大小，重量，抗腐蚀能力，耐热性等。

工艺要求：

达到弯曲，焊接，安装，维护保养，检修等工艺技术条件。

经济要求：

在符合使用要求的前提下，尽最大努力降低船舶的建造成本，在船舶设计阶段是实现这个目标的最佳时机。

二、管子的管径、壁厚计算与质量检验

1、管子的管径计算

管径是根据管内流体的流速和流体流经管子的能量损失来决定的，在流量一定的情况下，管径主要取决于管内流体的流速。

D=0.0188

=0.0188

式中：

d---管子内径，m；

Ｖ――流体的容积流量，m3/h；

C――管内流体的流速，m/s；

Ｇ――流体的质量流量，㎏／h；

ρ――流体的密度，㎏／m3。

流速的决定是依据管路内允许的能量损失或管子腐蚀程度而定。

选择合适的流速是十分重要的。

流速过小，管径变大，各种管路，附件的直径随之变大，从而使整个管系的重量增加，并使初投资增加。

如果流速过大，虽然可使管径减小，但流体在管内的能量损失增加，甚至超过所允许的范围而影响工作。

２．管子的壁厚计算

压力：

单位面积上所受的正压力　　

公称压力（PN）：

在０℃时所承受的压力

工作压力（P）：

一定温度的流体在工作状态下允许通过管子的压力

强度试验压力（PS）：

对管子和附件等作强度试验的压力

受内压的钢管，共最小壁厚应不小于下式计算所得之值

mm

C：

工作介质为滑油，液压油氟利昂C=0.5

燃油净化管路：

提供给主机、辅机以合乎要求的燃油。

c）燃油供给管路：

对主机的燃油供给和对辅机的燃油供给

原理设计中的规定和要求：

钢制海船入级和建造规范。

1、根据柴油机的滑油形式不同，滑油管系可以分成哪两种？

2、下去后将“船舶动力装置”教材上的滑油管系、压缩空气管系原理图看懂。

2、滑油管系原理

①功用：

对动装的设备（柴油主辅机、增压器、压缩机、轴系及传动设备等各运动附件）供给足够的合乎设备运行要求的,一定压力、温度的润滑油。

润滑、冷却、防止干摩擦、清洁

②组成：

滑油贮存舱柜、循环柜、滑油泵、净化设备（分油机、滤器、沉淀柜）、滑油冷却器、管路及附件。

③分类：

按其功能分:

Ⅰ注入输送系统

Ⅱ净化处理系统

Ⅲ油供给系统

Ⅳ计量、控制等辅助性系统

根据柴油机结构型式的不同可分为：

a）湿底壳式：

其滑油存放在柴油机底壳中，工作时，由柴油机本身附带的油泵抽吸底壳中的滑油，泵至各润滑和冷却部位进行润滑和冷却，然后借助其自重回流至油底壳中。

b）干底壳式：

滑油存于专设的油舱、柜中，并在系统中设置专用的泵和附件以构成循环系统，分单泵式和双泵式。

④滑油管系设计的一般要求

（1）滑油选用原则

Ⅰ、运转速度：

当运转部件速度较高时，发出热量也多，需要及时带走，以保持运转部件处于湿摩擦工作状态，故要求滑油粘度低些。

Ⅱ、环境温度：

温度低时滑油容易失去流动性，这就要求所选用的滑油粘度要低些，相反要高些。

与航行区域有关。

Ⅲ、压力：

摩擦偶件单位摩擦面积上所承受的压力越大，选用滑油的粘度就要高些，粘度高的滑油具有凝聚力大，不易挤出，能承受较大负荷等特性。

Ⅳ、运动性质：

对于均匀运转或滑动的摩擦部件其工况较优，而在承受变载荷时，常出现半干摩擦，对于半干摩擦的场所则应选用粘度较大的滑油，这样才能保证滑油在运转过程中形成连续的油膜。

Ⅴ、摩擦面配合性质和表面光洁度：

油膜的形成和性质的优劣，与其摩擦偶件的配合间隙大小有关，间隙大者，选用粘度较大的滑油；

油膜质量出与摩擦表面光洁度有关，表面粗糙者，应选用粘度较高的滑油，以便充满其表面，较好地形成油膜。

（2）对油泵要求

（3）管系及附件要求

（4）油舱柜的布置

⑤滑油系统的原理设计

a）注入输送系统

b）净化处理系统

c）油供给系统

d）计量、控制等辅助性系统

3、压缩空气系

4、①组成：

空压机、减压阀、气水分离器、空气瓶

②功用：

（1）主辅柴油机的启动

（2）柴油机的换向

（3）柴油机及其它机械的操作

（4）气胎离合器的离合操纵

（5）海底门和排水集合井的冲洗和吹除

（6）压力柜的充气作压力源

（7）气动仪表、气动阀件的操纵

（8）灭火剂的驱动喷射

（9）军舰上用作吹除、冲洗鱼雷发射管、驱动鱼雷发射

（10）潜艇上浮下潜

（11）气动自动控制和自动控制机械、仪器的操纵

（12）其它杂用：

汽笛吹鸣、气动脱钩、风动工具

③原理设计

1、冷却管系的功用和组成是什么？

开式冷却与闭式冷却系统各有何特点？

2、冷却管系中的淡水冷却管路常见的有哪二种形式？

4、冷却系统

对需要散热的设备供以足够的淡水、江水、海水或冷却油进行冷却。

内燃机动力装置中需要散热冷却的机械设备及部件有：

a）主辅机的气缸、活塞、喷油器、增压器、气缸头、气缸壁

b）主辅机的滑油冷却器、淡水冷却器

c）轴系中的中间轴承、艉管轴承、推力轴承

d）空压机的气缸、活塞、排气口及冷凝器等部位和附属设备

e）制冷设备的压缩机、冷凝器

冷却水泵、滑油冷却器、淡水冷却器、工作水箱、膨胀水箱、相应的管路和阀件、调节控制用的仪器仪表。

③冷却形式：

a）开式冷却特点：

设备简单、维修方便、冷却水取之不尽、使用方便、经济性好、不必专设冷却液贮存舱柜，但舷外水水质差、温度变化大。

b）闭式冷却特点：

循环在冷却机械内的水是清洁的淡水，腐蚀性差，水垢产生较少，从而避免了管路、阀件设备堵塞的现象，提高了系统工作的可靠性；

淡水不会产生析盐现象，所以能维持良好的传热效果，进入柴油机的水温也不受限制；

冷却水质好，不会产生堵塞；

在需要暖机时若关上舷外水，使闭式系统中淡水自行循环而不冷却，这样可以暖机。

④冷却管系的一般要求

⑤原理设计

5、排气管系原理设计

排气系统的作用：

将主、辅机废气导至大气中去。

该系统布置是否适当，对柴油机的正常工作和主、辅机功率发挥以及安全都有较大的影响。

组成：

有排气管、膨胀接头、消声器、防漏水设备等组成。

基本类型：

1.柴油机的废气直接由排气管经消声器排至大气。

这种形式用于没有废气锅炉的中、小型柴油机。

2.在消声器和柴油机集气管之间装设热膨胀补偿器，补偿排气管路因受热而引起的管子变形。

3.管路上装有废气锅炉，柴油机的废气经膨胀接头、废气锅炉排至大气。

锅炉设置旁通管路，由换向阀控制废气的流向，以便在清洗锅炉或不需要蒸汽时将废气导入大气。

旁通管路上装有消声器。

4.对上述3）的形式，旁通管路不装消声器。

这种形式广泛用于大中型船舶主柴油机。

5.对上述3）的形式，用废气燃油混合式锅炉替代废气锅炉，利用废气调节阀控制锅炉蒸汽产量。