船舶管系放样工艺设计毕业论文.doc
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1、威 海 职 业 学 院毕业设计任务书系部船舶工程系专业轮机工程技术年级09级班级2班姓名 学号 指导教师 职称工程师教 务 处 编 印毕业设计指导须知一、 毕业设计是专业教学计划的一个重要的实践教学环节,是学生毕业前进行综合训练和模拟从业训练的重要实践性教学环节,是高职教育培养高技能适应性人才的基本要求,是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验,是衡量高职教育和办学效益的重要评价内容。毕业设计的目的是培养学生综合应用所学知识和相应技能,解决问题的本领。毕业设计应坚持校企合作,贯彻以“生产性实训”为特征的工学结合的人才培养理念,以能力培养为主线,培养学生的创新能力、就业能力和综合能力等。毕业设
2、计的选题注重科学性、创造性、针对性、应用性和实践性。二、 毕业设计应包括教学目的、选题、调查、撰文(目录前言正文结论答谢参考目录附录等)、指导、答辩、评语等活动。三、 指导教师具有讲师以上或相应职称的相关专业人员,且专业对口。经系、教务处审查同意后,方能指导学生进行毕业设计。指导过程中,指导教师加强对学生的思想教育工作,培养学生的严谨、勤奋、求实、创新的学风。抓好关键环节的指导,既不包办代替,也不要放任自流。要按照进度计划,加强对学生各个阶段设计完成情况的登记、提问。要求每位学生以热情好学、求实创新的态度参加毕业设计每个环节,综合运用所学知识解决实际问题,获取新知识,提高独立工作能力,在完成学
3、习任务的同时,创造出良好的设计成果。四、学生应以严肃认真、实事求是的态度按期完成任务书中规定的项目;能熟练地综合运用所学理论和专业知识,有结合实际的具体项目设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并有一定的技术含量。根据指导教师给定的课题,独立思考。自己动手,不得抄袭或找人代笔。毕业设计要做到内容完整,结构严谨合理,分析处理科学;文字顺畅,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,符合国家有关标准和部颁标准,图纸、图表完备、整洁、清晰、正确;论文结果有应用价值。在规定时间内完成。五、答辩委员会成员应由具备讲师以上职称的教师或相应职称的专业人员组成,提出的问题要有针对性、专业性、准确性、典
4、型性。六、学生答辩的过程中要严肃认真,文明礼貌。答辩时,思路清晰,论点真确,回答问题基本概念清楚,对主要问题回答正确,深入。 摘要 在船舶建造中,工程最大的是船体建造,其次是船舶管系制造和安装。据统计,管系的加工与安装所耗费的工时,约占整个造船工程的1215。以往,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”。为了缩短造船周期,提高造船质量,做出船东满意的船舶,单从船舶管系
5、制造这个角度讲,必须改革落后的“管子制造现场取样法”,出现了船舶管系放样。SummaryIn ship construction, ship building project is the largest, followed by the ship piping fabrication and installation. According to statistics, processing and installation of piping spent hours, about the shipbuilding project 12 to 15%. In the past, the des
6、ign department in the schematic piping layout and piping design, piping only the general direction. The exact direction of piping, pipe manufacturing and installation, close to the hull by the production department, after positioning the device. The manufacture of tubes according to pipe-like stick
7、method. This approach not only pipe manufacturing and pipeline installation quality is poor, labor-intensive shipbuilding cycle length,And not conducive to the piping of the pre-pre-installed. In order to shorten shipbuilding cycle, improve the quality of shipbuilding, ship owners to make the satisf
8、action of ship, ship piping system from a single made this perspective, we must reform the backward pipe manufacturing field sampling, the ship appeared piping loft.关键词:管系放样 压载水 前言管系放样的目的是布置全船的管系,并为管子的制造与管路的安装提供施工图纸。它与老的管子制造工艺相比具有以下优点。 (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
9、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。 管系放样可分为以下几个阶段: (1)6070 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标尺,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。 (2)7080 年代,在工作台上用长涤伦薄膜以1:10 的比例画船体
10、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。 (3)8090 年代,把涤伦薄膜铺设在图板上,以1:201:25 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,有些好的设计要求,靠设计部门在有限的设计周期内很难实现,这个时期只是生产设计的初期阶段。 (4)90 年代后全国较大的造船都用计算机放样,
11、把设计图中的管子走向数椐、管子附件数据,管路数据等输送到计算机“PCPS”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的周期,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。 目录摘要 前言 一、船舶压载水管系放样设计 1.1概述 1.2管系放样的目的 1.3“ 管系放样”的原理 1.4本文的研究内容 1.5压载水系统的设计与分析 1.6压载泵的排量和排出压力 1.7压载水管路口径的计算 1.8压载水管路管材和附件的选择 1.9根据管子施工零件图进行弯管工作 1.10管子的校对 1.11法兰连接 1.12管子的化学清洗 1.13
12、管子的表面处理 1.14管系的油漆 1.15压载水管路布置的设计 1.16钢管的焊接 1.17管路的紧密性试验 二、结论 参考文献 致谢 船舶管系放样工艺设计 一、船舶压载水管系放样设计1.1 概述随着集装箱船舶的发展,船舶国际公约的修订和船级社规范的更新,船舶动力装置中的船舶管系的设计面临更高的要求。深入研究和分析船舶管系,对提高船舶管系的设计和优化具有实际指导意义。船舶的设计分为三个阶段:初步设计阶段、详细设计阶段和生产设计阶段。本文所探讨的内容属于详细设计阶段,对3300TEU集装箱船船舶管系的整体设计起着承上启下的关键作用,既要完全体现基本设计阶段所确定的基本内容,又要很好的为生产设计
13、阶段做好铺垫。对3300TEU集装箱船船舶管系的研究和分析,在详细设计层面为此类船舶的管系设计提供了参考模版,具有一定的指导意义。船舶管系是为全船服务的管路系统,主要包括压载水系统、舱底水系统、消防系统、透气测深系统和生活用水系统等。船舶管系的设计有其特殊的方面,即管系的设计必须符合国际公约的要求,必须满足船级社规范的要求。本文介绍了各个管路系统的组成部分,分析了压载水系统的工作原理,指出了压载水系统的特点,说明了该系统应该遵循的国际公约和船级社规范本文通过分析3300TEU集装箱船的结构和舱室,给出了压载水系统的详细设计步骤方案。再次,船舶管系的设计方案需要通过原理图来体现,本文应用绘图软件
14、AutoCAD设绘了一些系统的原理图,通过分析这些原理图,更加明确了设计方案。最后,船舶管系的材料千差万别,本文通过比较各种材料的优缺点,本着降低建造成本的理念,选择了适合系统使用且成本较低的一些材料。、1.2管系放样的目的管系放样的目的是布置全船的管系,并为管子的制造与管路的安装提供施工图纸。它与老的管子制造工艺相比具有以下优点。(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
15、,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。 1.3“ 管系放样”的原理是采用投影原理,在平台上按照一定比例放出船体型线图、结构布置图,并分别绘出每一段系统的管路及有关装置设备,再根据此图通过计算以求得各管路的实际形状、尺寸,并绘制弯管、校管用的管子施工零件图、各系统布置图的过程1.4本文的研究内容本文介绍了压载水系统的组成,计算了压载泵的排量和管路口径,分析了压载水管路布置,画出了压载水原理图,选择了压载水管路的管材和附件,设计了压载水管理系统、防横倾系统和阀门遥控系统。压载水管理是当前船舶管系设计
16、面临的一个新课题,本文根据国际公约的要求,分析了各个压载水管理系统的特点,在满足公约的前提下,选择了适合本船的系统。1.5压载水系统的设计与分析船舶上设置压载水系统是为了对全船各个压载舱按需注入或排出压载水,以便使船舶保持适当的排水量、吃水深度和船体纵倾度,维持恰当的稳心高度,减轻船体振动,调整船舶的横向平衡。对于集装箱船,压载舱一般分为边压载舱和底压载舱,大中型集装箱船舶货舱区域底部一般设有管隧,供压载水管布置用。图21为集装箱船的典型剖面图。由图21可知,集装箱船舶一般两舷舷侧布置有边压载舱,底部布置有底压载舱。根据本船建造说明书的要求,全船共有26个压载舱,其中底压载舱12个,边压载舱1
17、2个,1个艏尖舱和1个艉尖舱。船舶的压载水量相当大,约相当于船舶重量的4080。本船的总压载水量为14500m3,约14800吨海水,而本船的重量约30000吨,压载水量占船舶重量的50左右。本船压载水系统的作用是通过压载泵、阀门和压载水管路将压载水注入各个压载舱、将压载水从各个压载舱排出,以及进行各个压载舱之间的压载水调拨。1.6压载泵的排量和排出压力通常,大中型集装箱船设有两台离心式压载泵,都位于机舱内,由海底门吸入海水。根据压载舱的舱容和压载与排载时间要求,压载泵的排量按照公式21计算,如下:本船的总压载水量为14500m3,注排水所需的时间依船型不同而不同,一般,散货船取10h-12h
18、,油船取10h-14h,集装箱船取10h-,16ht51。本船取排载时间为15h,由此得压载泵的总排量为12083m3h,即每台压载泵的排量qv为600 m3h。集装箱船压载泵的排出压力根据船体结构选择,一般情况下,压载泵的排出压力为025MPa。由于本船需要采用压载水管理,压载水管路的设置较为复杂,因此需要提高压载泵的排出压力,选择03MPa。对于集装箱船舶,压载舱内有35的剩余压载水无法排净,故需设置扫舱泵。扫舱泵一般选用活塞泵或者喷射泵。由于本船的扫舱泵可以将海水消防系统的水作为驱动水,因此选用喷射泵作为扫舱泵。扫舱泵的排量按照公式22来计算:qs=Kqv (2.2)式中:q。:扫舱泵的
19、排量(m3h)K:比例系数qv:压载泵的排量(m3h)由于压载泵的排量已经算出,qv为600 m3h,通常K取O1o2。本船K取02,则扫舱泵q。为120 rn3h。1.7压载水管路口径的计算通常,压载水总管及其支管采用镀锌碳钢管,为了减少钢管的腐蚀,吸入管管内的流速以不小于2ms进行设计,而压载泵排出管不大于3ms的流速进行设计。对采用玻璃钢管(GRP)的管路可采用2ms4ms51。管径的计算一般按照公式23计算,管径是根据管内流体的流量及流速而定。其关系如下:式中:di:管子内径(m)qv:体积流量(m3,h)v:流体流速(ms)根据本船的压载水泵的排量600 m3h,压载总管内的流速25
20、ms,计算得总管内径为0291m,即291mm,取管子外径325mm的标准钢管,壁厚选择125mm。1.8压载水管路管材和附件的选择对于压载水管路,管子材料的选择非常重要。目前,压载水管路主要采用的管材有镀锌钢管、铜镍管和玻璃钢管(GRP)。首先,-管子材料的选择决定着管内流体流速的选择。如果选择镀锌碳钢管,压载水排出管路的流速可达到3ms;如果选择GRP管,压载水排出管路的流速可达到4rnsIs】。其次,如果选择镀锌碳钢管,其耐海水腐蚀能力较差;如果选择GRP管或铜镍管,其抗腐蚀能力很好,但铜镍管成本较高。再次,镀锌碳钢管和铜镍管的重量较GRP管大,GRP管的重量一般都不大于同规格钢管的13
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