生产设计基本规范Word格式.docx

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设计中按其实现的功能，安全可靠、经济性等方面考虑。

动力装置能否可靠的正常工作，除了决定于装置的主要设备（主机、副机、锅炉等）本身的技术性能外，动力管系的技术性能也起着重要的作用。

在动力装置的生命力方面，动力管系担负着更重要的作用。

船舶管系按其基本任务可分为保船的、生活设施和驳运储藏三个类别，为此船舶管系必须具有可靠性和一定的活力性。

工作可靠性是船舶管系必须具备的性能，它要求系统在运行中不出故障，同时也能适应特殊的工况，如：

摇摆、颠簸、冲击、振动，以及对海水、湿空气及结冰等的抗御。

系统的可靠性是靠正确地掌握系统的技术要求，零部件的合理选用以及准确地遵守安装的技术要求来达到的。

活力性是指对某些系统的特殊要求（海损时的排水系统、灭火系统等）

一、船舶管路生产设计的发展简史

船舶管系的设计、加工和安装是造船工程中的一项重要内容。

管子工程的特点是多规格、多品种、多数量。

在较短的设计、加工和安装周期内要完成繁重的工作内容。

由于其工作性质的复杂性，产品单件性，使其长期以来一直处于落后状态。

随着国际市场上船船工业竞争性加剧，各国都在致力于降低船舶的总造价，缩短造船周期。

相应的提高船舶管系生产技术水平，已成造船工业的重要发展目标。

我国船舶管系设计和施工按发展特征，大致经历了如下几个阶段。

一、五十年代中期前是第一阶段，管子的弯曲加工，基本上Ф25mm以上的管子采用灌砂热弯方式，这种方法，劳动强度大、效率低、弯管质量差。

五十年代中期开始，逐渐扩大了机械冷弯作业的比例，使管子弯曲的效率和质量都有了一定的提高。

但由于这个时期，管系的施工设计采用现场取样方式，管子的加工滞后于船体的建造，工作量大，影响船舶的建造周期。

二、第二阶段是六十年代。

随着造船工业的发展，对船舶的品种、性能、质量和船舶建造周期都提出了更高的要求，而管子加工和这种要求相比，还存在着很大的差距。

为此，各船厂设法提前加工管子，力图实现管子的“预制”。

基于船体实尺放样的启示,研究了管系实尺放样,在样台取得管系的布置和管子的坐标尺寸。

后来又发展了管系的比例放样甚至综合放样。

终于使得管子的加工基本上脱离了现场,也即消除了在管子的加工上依附于船体的局面,由于施工设计的变革,反过来又促进了加工设备的更新,各厂相继研制出一批液压弯管机,其规格扩大到能弯Ф203～305㎜的管子。

同时也发展了中频弯管机，以弯曲大口径的管子，逐渐淘汰了火焰弯管机，并且研制成功了内场校管装置，管子加工的效率和质量得到了进一步的提高。

三、七十年代初进入第三阶段，由于我国电子技术的发展，各厂都开始寻求把电子技术应用于管子加工的途径，管子的切割、焊接和弯曲设备开始采用数字控制方式。

不少船厂相继着手研究管子加工自动线，流水线。

七十年代中期，电子计算机在管系施工设计中的应用研究到推广，使布置设计后的各项计算、绘图和设计工作逐步实现了优化，形成管装设计的比例绘图——电算处理法。

四、八十年代进入了第四阶段，不少船厂相继建造出口船舶，管子生产成为造船过程中的瓶颈，管子加工的进度和质量直接影响船舶建造周期，各厂相应采取很多措施，船舶管系的设计和加工也得到了很大的发展，主要体现在如下几个方面：

１．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。

以取代管系综合放样中人工计算曲形参数及绘制管子零件图开始，发展到由计算机自动输出弯管的指令及套料计算，利用计算机数控绘图机自动绘制系统安装图。

进行计算机辅助设计等。

２．利用机舱的比例模型进行舾装工程设计的工程模型法也在某些研究所和船厂实施。

工程模型法具有灵活性、直观性和多重思考性，对生产工艺及实船运行中可能出现的问题有很高的预见性。

３．在管系加工方面开始采用数控的工艺装备，某些装备可由人工测量方式转为自动测量，从而提高了加工精度和效率。

４．管系预舾装技术的应用、推广和发展，其实质是船上现场安装的工作转化为车间（平台）的内场作业．各个船厂采用的单元组装、分段组装及机舱大单元组装等方式不同程度地体现了预制预装的优越性，取得了改善施工条件、减轻劳动强度、提高产品质量、节约原材料和缩短造船周期的显著效果。

５．继续研制出一批质量较高的液压有芯弯管机，逐渐淘汰弯管质量低劣的无芯弯管机，并开始选用标准弯头取代耗能高、效率低的某些弯管机。

６．为了提高管系的焊接质量，各厂逐渐推广应用CO2气体保护焊和氩弧焊封底等焊接方法，并达到了单面焊接双面成型的技术要求，法兰与管子做到双面焊接．不少船厂也从国外引进了一批质量较高的电焊机。

７．推广使用热浸镀锌工艺。

五、第五阶段是从九十年代开始。

在此期间管系的设计及施工最大的特点是采用了国内、外先进的技术，使管子的质量有了明显的提高，不但满足了国内规范和标准的要求，而且也满足了国外有关船级社的规范要求。

另一特点是注重管子加工工艺的研究，编制专用或通用工艺文件。

其特征如下：

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。

用专用的船舶管路程序系统完成管路的布置、自动划分管子零件、管路的干涉检查及弯管工艺性检查、管子零件计算、自动绘图、自动统计等工作。

２．建立管子加工流水线。

管子加工流水线是近年来国内外管子加工工艺不段发展和逐步完善的一项新技术，它应用电子计算技术和数控技术使管子加工从备料、切割、法兰焊接、弯曲以及管子输送、装卸等工艺过程实现半自化或全自动化，使管子加工工艺程序实现流水作业生产。

它不仅保证了管子的加工精度，且大大地提高了劳动生产率。

目前管子加工流水线主要有“先弯后焊”和“先焊后弯”两种不同的工艺流程。

“先弯后焊”工艺流程：

储料架

测长

套料

下料

弯管

校对

焊接

泵水，它属于有余量加工，即管子在下料时留有一定的余量，待弯曲后再切割掉余量，因此可不必考虑材料伸长量的因素，但由于这种工艺采用先弯曲后焊法兰，而弯曲后的管子形状多样，对实现自动焊接带来较大困难，且耗工费时。

“先焊后弯”工艺流程：

定长切割

法兰定位点焊

自动焊接

泵水

弯曲，它可实现直管切割、直管焊接、直管泵水强度试验、直管输送，有利于实现单机自动化和全线自动化，由于采用了套料和定长切割，实现无余量加工，可提高管材利用率，减少了余量切割的工序。

但要实现“先焊后弯”也有一些较难解决的技术问题，如弯曲中管材延伸量和弯角回弹量的控制，管法兰进行卧式自动施焊的可靠性问题，管子加工的精度要求等问题。

３．开展对工艺设备标准化、系列化、通用化工作的研究。

工艺设备的“三化”工作应包括设备的主要规格、性能及尺寸的确定，精度指标、检测方式、电气控制及其基本组件、设备标准、附件及备件、辅助设备标准化等。

目前各船厂的规模是越来越小，很多设备都是从专业设备厂家购买，或由专业厂家来安装，这样既保证了设备质量，也降低了船厂成本。

４．船舶管系托盘管理的应用。

造船生产的管理，以舾装作业的管理最复杂。

其特点是工种多、工件多、品种多、工序多、协作面广、综合性强、作业周期长，为此将整条船分成若干个区域，根据常规的系统图，按区域绘制出综合布置图和安装图，并把采购的材料或成品按生产工序所要求时间和所属的区放在对应的托盘上，在计划规定时间内将托盘送往指定的区域和地点进行预舾装和单元组装。

托盘就是把所需舾装件的信息集中起来，以保证区域舾装进行作业的一种方法。

实际上，托盘是一种移动式平台，各种器材可以放在托盘内储存和运送．它使设计、器材供应和施工三方面的信息一体化，使各类人员对如何施工能有一个共同的认识。

所谓托盘，其含义有二：

（1）它是一个作业单位，相当于工艺项目，但划分得比较合理。

（2）它又是一个器材集配单位，相当于配套安装明细表，但比配套安装明细表更为广泛。

所谓区域托盘管理，就是对具体舾装件为对象的一个区域作业场所或作业阶段，由一个作业小单位与它相对应。

每个现场作业小单位与它的工作图、物量、日程、作业者、集配材、工作准备、进度、实绩等一连串管理信息相联接、互相对应，按照托盘交货期，有程序地完成所需的舾装作业。

区域托盘管理的工作流程如下：

把舾装工程划分成区域图

按区域单位做成工作图

计算每个单位的物量制定托盘管理表

决定作业日程制定工事日程表

决定作业人员配置

确定作业场所、工具设备、运输车辆

按每个托盘单位进行配料

按每个托盘单位进行有序地工作

统计实际工作量与计划值比较。

５．新材科的应用。

工程塑料和玻璃钢等在造船舾装中的应用研究发展较快，实践证明：

目前用于船舶管系的工程塑料管有MBS（苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、三六共聚）、PVC（聚氯乙烯）塑料管和CPE（氯化聚乙烯）改性PVC塑料管等，常用它作为常温低压管系材料，使用效果良好。

目前我国管子加工的质量，虽已达到有关规范和标准要求，个别加工技术也已达到国际先进水平，但加工周期长、效率低的情况依然存在。

究其原因主要有二种：

一是我国造船选用管材品种多，这就使弯管设备必须具备多种模具和夹头长度，弯管时需经常调换模具，增加了辅助时间；

二是我国管系加工机械化程度低，手工操作占很大的比例，大部分船厂仍未实现管子加工的流水线。

第二章生产设计依据

一、管系生产设计必须依据船舶建造规格书及船东与公司所签合同的有关条款规定。

二、管系生产设计必须依据相关船级社的规范、规则以及船级社检验的有关要求。

三、管系生产设计必须根据船体结构（主尺度、甲板高度、梁拱、舷弧）线型及分段、总段划分的要求进行，并根据有关全船布置，机舱、泵舱、主船体及上层建筑区域的各类机电设备，船舶设施及房舱设施的具体布置要求进行。

四、管系生产设计必须根据产品的初步设计、详细设计所确定的各类管路系统工作原理图、布置图的要求进行。

五、管系生产设计必须依据主机、辅机、甲板机械等各类机电设备的技术资料要求和管系阀件、附件的连接规定。

六、管系生产设计必须依据国家标准、行业标准和企业标准的有关规定。

七、管系生产设计必须参照Q/SWS60-001.2-2003《船舶建造质量标准建造精度》有关规定。

八、管系生产设计必须根据公司确定的船舶建造方针的相关要求进行，必须根据公司生产中心制模式进行设绘和出图。

第三章设计准则

一、管系生产设计,通过综合布置和托盘设计，应使其适应各个相关工艺阶段壳舾涂一体化作业的需要，满足区域舾装技术的要求。

二、管系生产设计必须满足系统功能的需求，确保功能的完满实施，服从详细设计所确定的技术要求。

三、管系生产设计要积极推行单元组装和模块技术，大力提高预舾装水平，推行旨在提高生产效率和缩短施工周期所相关的新工艺。

四、管系生产设计要大力推广应用标准系列的管子材料及标准化、通用化、系列化的系统附件和管子附件。

五、管系生产设计应该减少并逐步消除现场取样的管子零件，逐步实现综合布置的完全覆盖。

六、管系综合布置必须满足管系正常操作和方便保养维修的相关要求。

七、管系综合布置应妥善解决好管系与设备、分段（总段）合拢处的接口要求，要从综合布置和管件取段两方面着手，逐步处理好舾装的精度。

八、深化管系安装托盘设计必须细化舾装的工艺阶段，提供准确和完整的工艺信息和管理信息。

九、管系生产设计出图进度必须满足各作业阶段的需要,具体要求：

（一）在船体分段开工前，应及时编制提供全船管子材料和连接附件订货清单，管系阀件、附件、垫片及特殊紧固件等订货清单，管系自制件清单及全船管系施工图纸目录。

（二）在船体分段开工时，管系零件制造图和支架制造图应与船体分段结构图同时设绘和提供，要求管子零件制造与船体分段零件加工同时进行，支架及时制造或订货。

（三）船体分段开工时，还应提供有关的单元组装制作图，单元托盘表及相关设备、机座、阀件等清单。

（四）在提供相关的分段管子零件图，并保证按时生产的前提下，时隔15～20天后，应按时提供管系安装图、管系零件图支架图、安装托盘表、开孔图等施工图纸，以便按时实施相关分段预舾装作业。

（五）在船体分段开始大组立时，应及时提供总段管子零件制造图、管系安装图、安装托盘表、支架图等施工图纸，以便按时实施相关总段预舾装。

（六）在船体总段开始总组时，应及时提供船上各施工区域管子零件制造图，管系安装图、安装托盘表、支架图等施工图纸，以便按时实施相关区域的坞内舾装。

（七）在坞内舾装开始时，应及时提供相关的未放样管系走向图、工艺分解及施工说明。

第四章设计内容

一、依照船体结构、线型和机电设备布置位置，根据管路系统工作原理图，在相关舾装区域进行综合布置。

二、在综合布置基本结束时必须进行全面的复核和综合协调，在特定的舾装作业区域内取得壳舾之间、管系与电缆之间、管系与风管之间、管系与设备之间、管系相互之间，各区域的接口之间的综合平衡。

三、经过干涉检查，工艺处理以及优化工作，实现综合布置的最佳状态。

并在此基础上，进行全面分割和取段工作，合理配置法兰等连接件及支架等固定件，确定开孔位置。

四、按照建造方针和设计要领，设计相关的单元组装，确定单元制造和安装的工艺。

五、根据造船模式要求，确定分段组立过程中，分段涂装前，总段搭载前和坞内搭载后等四个工艺阶段的具体作业内容，进行安装托盘的划分和设计。

六、生成管系安装图、开孔图、支架图和管子零件图，生成管系各工艺阶段安装托盘表及管件加工所需各种管材及附件的统计表。

第五章管系生产设计的步骤

管系放样图是各种工作图、表设计绘制的基础。

它既要满足船舶动力装置性能的要求，又要便于操作管理，还要具有良好的施工工艺性能。

因此管系放样总图的设计绘制质量将直接影响到机舱布置的合理性和美观程度。

管系放样的基本步骤如下：

一、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，还要注意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，熟悉图纸中附件、泵、热交换器以及专用机械设备的组成和在系统中的具体作用；

了解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）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）各种系列产品的说明书（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部分的样本。

5）工厂常用的有关管子规格及弯模半径表等。

6）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。

二、管系综合布置图的绘制

管系综合布置图是在船体结构图上，将机电设备（包括箱柜）、管系、排烟管、主干电缆、通风装置、家具、卫生器具、取暧器、花铁板、扶手等通过综合平衡，分区域按比例综合布置在一张图纸上，并标注各系统位置尺寸、系统代号、通径（或外型）尺寸。

（一）机舱管系综合布置图的绘制

机舱管系综合布置图的绘制步骤如下：

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（颜色使用可参阅CB248-75）。

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。

管系放样可按系统或区域分层分舱进行，一般是由下层到上层依次进行，即先从机舱双层底到花铁板这个区域开始，然后向上层推进。

（二）甲板管路综合布置图的绘制

甲板管路综合布置图的绘制步骤如下：

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。

（三）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。

三、管系安装图的绘制

根据放样总图分别拆制各个系统或区域的放样图，这个系统或区域的放样图只需画出这个系统或区域有关的机械设备、附件等，绘制方法在上面已经介绍了。

此图作为安装工作图，供外场工人安装时使用。

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的管子支架的定位。

5）本区域或整个系统的箱柜、阀件及附件的名称、件号。

四、在放样图上确定管路分段

在放样总图上的管路必须分段，这样有利于管子零件图的绘制，以及管子参数的计算和管子的制造。

管子连接件的定位实际上是管段分割，因此，在放样图上确定管路分段和管子安装图的绘制可以同时进行或穿插进行。

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1～1.5m。

管路分解结束后，还需进行管子零件顺序编号。

编号可参照下列方式进行：

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．

五、管子零件图的绘制

管子零件图由管系安装图提供的管子连接件、位置和尺寸来绘制。

管子零件图通常有平面投影图、轴侧图和符号代码三种形式。

目前各船厂采用的是平面投影图。

它通常包括一张图形、一个或几个表格。

虽然各厂的管子零件图有所不同，但大致分为管子手工零件图和电算零件图两种。

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。

六、管子支架布置图的绘制

管子支架的作用是承受管路及流体的重量，防止管路的移动以及管子振动而引起的设备振动、船体变形或温度变化而造成损坏。

支架定位后，可作管系安装的参考标志。

　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。

七、管理图表的编制

管理图表主要包括舾装品零件表、管子内场制造托盘表和管子外场安装托盘表。

这些图表的制订，对生产管理诸如外购协作、内场制造和外场安装工作的准备和执行，都是必不可少的。

（一）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。

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。

（二）管子内场制造托盘表

　　　本表包括四个部分

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。

（三）管子外场安装托盘表

1）本表包括下列三个部分：

a）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，前者按管子通径大小顺序排列，后者按管子件号排列，以利安装。

b）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。

c）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。

第六章设计程序

一、综合布置区域的划分。

（一）管系综合布置区域应按照区域舾装的作业要求来确定。

一般分为主船体、机舱和上层建筑，即外装、机装、内装等三大舾装区域。

（二）在上述三大区域划分之后，为便于综合布置，还可进行中、小区域的细分