1、王庭振王庭振 揚州太平洋重工技工學校揚州太平洋重工技工學校 內容提要 本書共分五個章節，包括船舶管路系 統的概念、設計和生產的發展概況和趨 勢、管路系統的基礎知識、船舶管路系 統的原理設計和生產設計，船舶管子的 彎制與管路的安裝等內容。介紹了目前 國內外船廠比較先進的管系設計和生產 的方法、使用的設計軟件和生產過程。 目錄 第一章緒論第一章緒論 第一節船舶管路系統的定義和組成 第二節船舶管路生產設計的發展簡史 第二章船舶管路的基礎知識第二章船舶管路的基礎知識 第一節管子等級 第二節 船用管子的材料、規格、特性及選用 第三節 管路計算與質量檢驗 第四節管系中附件、設備與檢測儀表 第三章船舶管路系

2、統的原理設計第三章船舶管路系統的原理設計 第一節 船舶動力管系的原理設計 第二節 船舶管系的原理設計 第三節 管路系統的布置設計 第四章第四章 船舶管路系統的生產設計船舶管路系統的生產設計 第一節 概述 第二節 管系常用符號 第三節 船舶管系放樣基本原理 第四節 彎管參數計算 第五節 管系放樣的步驟 第六節 管路布置基本規范 第七節 計算機管系放樣軟件簡介 第五章船舶管子的彎制與管路的安裝第五章船舶管子的彎制與管路的安裝 第一節管子的彎制 第二節管子的校對與焊接 第三節管子的強度試驗 第四節管子的化學清洗與表面處理 第五節 船舶管路的安裝與檢驗 第六節 管路的絕緣與油漆 第一節 船舶管路系統的

3、含義及其組成 一、一、管系管系定義：定義： 在船舶動力裝置中，船舶管路系統是泛指為專門用途而輸送流體 （液體或氣體）的成套輔助機械（如泵、風機、壓氣機、分油機 等），設備（如熱交換器、箱柜、過濾器、空氣瓶等），檢測儀 表和管路（管子及其附件）的總稱，簡稱管系。 二、分類二、分類 1、按用途分按用途分 ：動力管系、船舶管系 動力管系按其任務不同，其組成部分主要有如下五個：(1)燃油管 系； (2)滑油管系； (3)冷卻管系；(4)壓縮空氣管系；(5)進排氣管 系。 船舶管系按其任務不同，其組成部分主要有：(1)艙底水管系；(2) 壓載水管系；(3)消防管系；(4)通風管系；(5)供水管系；(6)

4、注入、 測量、透氣管系；(7)蒸汽管系；(8)疏排水管系。 2、按基本任務分、按基本任務分：保船管系、生活設施管系和駁運儲藏管系。 為此船舶管系必須具有可靠性和一定的活力性。 系統的可系統的可靠靠性性它要求系統在運行中不出故障，同時也能適應特殊的工況， 是正確地掌握系統的技術要求，零部件的合理選用以及準確地遵守安裝的 技術要求來達到的。 系統的活力性系統的活力性是指對某些系統的特殊要求(海損時的排水系統、滅火系 統等)，要求它們不僅在正常工況下，而且在海損、火險等具有一定破壞 和縱、橫傾情況下，仍能正常工作。活力性是靠多套設置、分組設置和配 備雙套機械和管理來保證的。 第二節 船舶管路生產設計

5、的發展簡史 我國船舶管系設計和施工按發展特征，大致經歷了如下幾個階段我國船舶管系設計和施工按發展特征，大致經歷了如下幾個階段 ： 一、一、五十年代中期前是第一階段。五十年代中期前是第一階段。 現場取樣、現場取樣、 熱彎為主熱彎為主 二、二、第二階段是六十年代。第二階段是六十年代。 綜合放樣、綜合放樣、 外場轉內場外場轉內場 三、三、七十年代初進入第三階段七十年代初進入第三階段。 管系電算處理管系電算處理 四、四、八十年代進入了第四階段八十年代進入了第四階段。 設計加工發展設計加工發展 五、五、第五階段是從九十年代開始。第五階段是從九十年代開始。 1 改進設計管理和繼續完善改進設計管理和繼續完善

6、“三化三化”（標準化、系列化、通用化）（標準化、系列化、通用化） 建立管子加工流水線建立管子加工流水線 。 開展對工藝設備標準化、系列化、通用化工作的研究。開展對工藝設備標準化、系列化、通用化工作的研究。 船舶管系托盤管理的應用。船舶管系托盤管理的應用。 新材科的應用。新材科的應用。 目前我國管子加工的質量，雖已達到有關 規范和標準要求，個別加工技術也已達到國際 先進水平，但加工周期長、效率低的情況依然 存在。 究其原因主要有二種： 1、我國造船選用管材品種多，這就使彎管 設備必須具備多種模具和夾頭長度，彎管時需 經常調換模具，增加了輔助時間； 2、我國管系加工機械化程度低，手工操作 占很大的

7、比例，大部分船廠仍未實現管子加工 的流水線。 第二章船舶管路的基礎知識 第一節 管系等級 為了確定適當的試驗要求、連接形式以及熱處理和焊接工藝規程等。對不 同用途的壓力管系，按其設計壓力和設計溫度，一般分為三級。 管系 級級級 設計壓力 MPa 設計溫度 設計壓力 MPa 設計溫度 設計壓力 MPa 設計溫度 蒸汽和熱油1.6或3001.6和3000.7和170 燃油1.6或1501.6和1500.7和60 其它介質4.0或3004.0和3001.6和200 第二節船用管子的材料、規格、特性及選用 各類船舶上常用的管子主要有三大類別、即鋼管、銅管、塑料管各類船舶上常用的管子主要有三大類別、即鋼

8、管、銅管、塑料管 1、鋼管按制造工藝分為有縫鋼管和無縫鋼管兩類 2、銅管常用的有紫銅管和黃銅管兩種 3、雙金屬管是指管壁由兩層不同的金屬組合而成的管子，即外層為10號 優質碳素鋼，內層鍍有0.6 0.8 mm厚的T4號銅制成, 管子的外徑D為6 70mm，壁厚為1.56mm，管長L為37m。 4、 鋁管 5、塑料管 6、 鈦合金管 無縫鋼管 焊接鋼管 直縫焊接鋼管 紫銅管 黃銅管 鋁管 折彎鋁管 雙金屬管（鍍鋅鋼管 內襯不銹鋼管） 銅 包 鋁 管 塑料管 塑料制造的管材及接頭管件 高 性 能 PP 塑 料 管 pvc 鋼 絲 增 強 塑 料 管 玻璃纖維管 玻 璃 纖 維 硅 膠 管 聚氨酯玻

9、璃纖維套管 由無堿玻 璃纖維編織成 管后外涂聚氨 脂而成.聚氨脂 玻璃纖維套管 具有一定的耐 熱性能,介電性 能,較好的柔性. 彈性,以及耐阻 燃性.常用做電 線.電器.電子儀 表及家用電器 的絕緣護套. 以無堿玻璃纖維紗編 織成套管，然后經過高溫 處理，涂以有機硅樹脂、 硅橡膠而制成。 具有較 高電器絕緣性,耐熱性,耐 蝕性,抗老化性以及散熱性 均有極佳的特性, 又具有 優良的柔軟性及彈性,因此 在零下60低溫亦能保持 其柔軟性耐曲折, 不會減 損其電氣絕緣性。 玻璃纖維管 防火套管 二、管子的選用原則 管子的選用主要應遵循保證使用要求、工藝要求及降低成本等三個方面的原則。管子的選用主要應遵

10、循保證使用要求、工藝要求及降低成本等三個方面的原則。 （一）使用要求（一）使用要求 使用要求主要是指管系對管子的機械強度、剛度、尺寸大小、重量、抗腐蝕能力，耐 熱性等。不同系統中的管子除要滿足管內流通的工作介質在壓力、溫度、流量、抗腐蝕等 要求，還應考慮是否受水擊、振動等外界環境條件。 （二）工藝要求（二）工藝要求 選用管子在滿足使用要求的前提下，還應達到彎曲、焊接、安裝、維護保養、檢修等方 面的工藝技術條件。 （三）經濟要求（三）經濟要求 在符合使用要求的前提下，盡最大努力降低船舶的建造成本，在船舶設計階段是實現這 個目標的最佳時機。 綜上所述，管子的選用需要滿足工作介質的壓力、溫度和腐蝕性

11、對管子的要求綜上所述，管子的選用需要滿足工作介質的壓力、溫度和腐蝕性對管子的要求 。 第三節 管路計算與質量檢驗 一、管徑計算一、管徑計算 管徑是根據管內流體的流速和流體流經管子的能量損失來決定的。在 流量一定的情況下，管徑主要取決于管內流體的流速。 二、管子的壁厚計算二、管子的壁厚計算 管壁的厚度對于其能夠承受工作介質的壓力大小，起著決定性的作用， 下面簡單介紹管子壁厚的計算公式及有關幾個常用的壓力概念。 （一）壓力概念（一）壓力概念 (1) 壓力：壓力：單位面積上所受到的正壓力稱為壓強，工程上習慣把壓強稱 之為壓力。 (2) 公稱壓力：公稱壓力：是指管子、附件等在0時所能承受的壓力，它沒有

12、考慮 溫度對金屬強度的影響。公稱壓力用字母“PN”表示，其后標注壓力數值。 (3) 工作壓力：工作壓力：是指一定溫度的液體或氣體在工作狀態下允許通過管子的 壓力。工作壓力用字母P表示。 (4) 強度試驗壓力：強度試驗壓力：是指對管子和附件等作強度試驗的壓力稱之為強度試 驗壓力，用字母PS表示。 三、管子的質量檢驗 管子的內在質量檢驗項目有彎曲、擴口、翻邊、壓扁、氫病管子的內在質量檢驗項目有彎曲、擴口、翻邊、壓扁、氫病(銅管銅管)等試驗。等試驗。 （一）彎曲試驗是為了測定管材彎曲成規定尺寸和形狀的能力。 （二）擴口試驗的目的，是測定管子直徑擴大到一定程度時所引起的金屬 變形的能力。 （三）翻邊試

13、驗的目的，是測定管壁反折成規定角度時，管子變形的能力 (一般只對D為3059mm的管子作這種試驗)。 （四）壓扁試驗對管子進行壓扁試驗的目的，是測定將管子壓扁到一定尺 寸時管子變形的能力。 （五） 銅管的氫病試驗 如果由于銅管材料內含有數量超過0.01的氧時，它與火焰內未經燃燒的 氫相結合，使在材料晶格處產生水蒸汽，水蒸汽膨脹破壞了晶粒間的聯系， 使銅變脆甚至產生裂縫，人們把銅管的這種現象稱為“氫病”。 第四節 管系中附件、設備與檢測儀表 任何管系，都是由管子和其他配件組成，如管路連接件、閥 件、觀察檢測儀表、濾器和操縱附件等，都以完成本身的任務來 保證管系按預定的要求正常可靠地工作，這些配件

14、我們稱為管路 附件，簡稱管件。 “公稱通徑”是指將附件連接到管路或某一組合機械上的附件連接 管的名義內直徑，它的符號為“DN”，計量單位為毫米。 一、連接附件 連接方式主要有法蘭連接、螺紋連接、焊接連接三種。 （一）法蘭連接 搭焊鋼法蘭 2對焊鋼法蘭 3船用鑄鋼法蘭 4橢圓形搭焊鋼法蘭 5松套鋼法蘭 6搭焊銅法蘭 7船用鑄銅法蘭 搭 焊 鋼 法 蘭 帶 頸 平 焊 法 蘭 對 焊 鋼 法 蘭 法蘭蓋（盲板） 大 口 徑 法 蘭 （二）螺紋接頭 1 中間螺紋接頭 2旋入螺紋接頭 3支管螺紋接頭 4異徑螺紋接頭 5外套螺母接頭 6螺紋三通四通接頭 （三）焊接連接 主要有對接焊連接、搭接焊連接和套管

15、接焊三種 螺 紋 連 接 管 螺 紋 接 頭 管 螺 紋 接 頭 結 構 圓 柱 管 螺 紋 （四）通艙管件 焊接座板 2螺紋通艙管件 3法蘭通艙管件 （五）撓性接管 常用的撓性接管有以下幾種： 夾布膠管 2高壓橡膠接管 3減振橡膠接管 4金屬波紋管 直通式直通式 直角式直角式 通艙管件通艙管件 螺紋連接式螺紋連接式 通艙管件通艙管件 夾 布 橡 膠 管 膨 脹 接 頭 橡 膠 膨 脹 接 頭 金 屬 波 紋 管 二、調節、控制附件 (一)截止閥 （二）止回閥 （三）截止止回閥 （四）減壓閥 蒸汽減壓閥 水減壓閥 空氣減壓閥 安全閥 薄膜式溫度調節器 （五）閘閥 （六）閥箱1 吸入閥箱2排出閥

16、箱 （七）壓力表閥 1、截止閥 青銅截止閥 法 蘭 鑄 鋼 截 止 閥 法 蘭 不 銹 鋼 截 止 閥 外 螺 紋 鍛 鋼 截 止 閥 外 螺 紋 鋼 質 直 角 截 止 閥 手 動 快 關 閥 止回閥 吸入止回閥 板式止回閥. 對夾圓片式止回閥 內螺紋止回閥 不銹鋼法蘭立式止回閥 鑄鋼防浪閥 截止止回閥 鑄 鐵 截 止 止 回 閥 青銅截止止回閥 帶安裝板空氣截止止回閥 鑄 鐵 閘 閥 閘閥 不 銹 鋼 閘 閥 青銅閘閥 蝶閥 手 柄 式 蝶 閥 中 心 型 蝸 桿 手 動 蝶 閥 法蘭鑄鐵單排排出截止閥 閥箱 鑄鐵雙排截止閥箱 旋塞 青銅填料旋塞 緊定式旋塞 T 型 緊 定 式 旋 塞 不

17、銹鋼旋塞閥 不銹鋼旋塞閥 內螺紋青銅旋塞閥 三 通 旋 塞 閥 三 通 鑄 鐵 旋 塞 閥 減壓閥 空 氣 減 壓 閥 法 蘭 鑄 鋼 蒸 氣 減 壓 閥 先導活塞蒸汽減壓閥 可調式減壓閥 杠 桿 式 減 壓 閥 200X型減壓閥 水 減 壓 閥 安全閥 鑄 鐵 安 全 閥 空 氣 信 號 安 全 閥 彈簧微啟式外螺紋安全閥 不 銹 鋼 高 壓 安 全 閥 雙 聯 鍋 爐 安 全 閥 雙聯彈簧式安全閥 各種球閥 閥件總成圖 三、觀察附件 （一）壓力表 （二）溫度計 1玻璃水銀溫度計 2壓力式指示溫度計 3液位計 四、濾器 (一）海水濾器 （二）油濾器： 1圓筒形網式粗濾器 2薄片式濾器 3滑油

18、自清濾器 （三）空氣濾器 彈簧管壓力表 真空負壓表 玻璃溫度計 壓力式指示溫度計 液 位 計 石英管式雙色水位表 海水濾器（泥箱） 油濾器 青銅粗油濾器 柴油機網片式油濾器 空氣濾器 蒸汽濾器 拉 桿 伸 縮 過 濾 器 五、熱交換器 熱交換器是將熱量從一種流體傳遞給另一種流體的 傳熱設備。根據其用途可分為加熱器（用蒸汽加熱燃 油，飲水等)和冷卻器(用海水冷卻淡水、滑油、空氣、 蒸汽等)兩種；根據其結構形式，常用的有盤管式、套 管式、殼管式、板式等，同一種形式的熱交換器往往同一種形式的熱交換器往往 既可作加熱器也可作冷卻器使用。既可作加熱器也可作冷卻器使用。 （一）盤管式熱交換器 （二）套管式

19、熱交換 （三）殼管式熱交換器結構形式很多，但基本類型有 三種：固定管板式、U形管式和浮頭式。 盤管式熱交換器 浮動盤管換熱器 管殼式換熱器 容積式換熱器 板式熱交換器工作原理圖 板 式 熱 交 換 器 板 式 熱 交 換 器 聚四氟乙烯換熱器 六、墊片 （一）墊片分類 1、管路密封墊片，防止泄漏 2、支架墊片，防傳熱、腐蝕、震動。 （二）密封墊片的種類及性能 1、高壓石棉橡膠墊片 2、中壓石棉橡膠墊片 3、低壓石棉橡膠墊片 4、耐油石棉橡膠墊片 5、夾布橡膠（膠皮）墊片 6、O形橡膠密封圈 7、紫銅墊圈 高中壓石棉橡膠板墊片 高中壓板耐油石棉墊片 紫銅墊片 不銹鋼墊片 O形橡膠密封圈 船 用 高 強 石 墨 墊 片 波 形