某艦主機滑油管系改裝實例

盧東慶，羅運同

(1.91878部隊裝備部，廣東 湛江 524000;2.92854部隊，廣東湛江 524007)

某艦主機滑油管系改裝實例

盧東慶1，羅運同2

(1.91878部隊裝備部，廣東 湛江 524000;2.92854部隊，廣東湛江 524007)

文章針對某艦主機滑油管系出口振動超標的現(xiàn)象進行了分析，提出了管系振動優(yōu)化設計方案，對主機滑油出口管系進行了實裝改造，優(yōu)化改裝后的管系振動幅度大大減小。文章所述優(yōu)化設計方案及施工工藝可為類似艦船管系改裝提供理論和實踐指導。

滑油管系;振動;優(yōu)化設計;改裝

某型運輸補給艦是我國自行設計制造的用于近海綜合補給的現(xiàn)役艦船，在服役期間，主管該船臨搶修理部門發(fā)現(xiàn)其主機滑油管系撓性接頭破損頻繁，壓力表管多次斷裂，局部管路焊縫處出現(xiàn)無定向裂紋，連接機帶泵部位的橡膠補償接頭也更換多次。進廠修理期間拆檢2臺機帶泵，發(fā)現(xiàn)泵主要部件嚴重損壞，經(jīng)濟損失超過百萬。如在戰(zhàn)時，機帶泵毀損會導致全艦喪失動力，軍事?lián)p失不可估量。經(jīng)過檢測分析，上述問題的根源在于主機滑油管系振動超標。海軍某保障基地質量監(jiān)測站、某研究所對管系進行了振動分析，認為管系振動超標主要出現(xiàn)在滑油機帶泵出口管和局部區(qū)域 (2.0 m×1.5 m)范圍，確定振源是機帶泵輸出脈沖液體。海軍某船廠將振動檢測報告送往法國，經(jīng)法方分析確定機帶滑油泵輸出滑油壓力脈沖量值正常，排除了泵體輸出脈沖液體振動超標的可能。在經(jīng)過多方聯(lián)合勘驗后認定振動超標的主要原因是管系設計存在缺陷，必須對其重新進行優(yōu)化設計，結合廠修進行實體改裝，將管系振動控制在裝備允許的范圍內，保障艦艇動力的可靠性和生命力。

1 現(xiàn)有管系布局存在的缺陷

隨艦技術資料顯示:該艦出廠時，由于對該艦服役期間可能遭遇的惡劣工況考慮不全面，管系振動設計制造方僅對滑油泵進出管路和相關區(qū)域進行過局部優(yōu)化，振動現(xiàn)象有所減弱。在隨后的服役過程中，由于管系組成部件經(jīng)歷了多次維修拆換，管碼固定位置也更改多次，最終形成了隨著工作時間的增加和使用工況的變化，主機滑油管系振動幅度不斷加劇，直至損壞管系連接的機帶泵。現(xiàn)有管系存在的缺陷主要集中在以下3個方面。

1)由于本艦底部管子布置空間非常緊張，滑油管的管徑較大，設計人員在管路設計時優(yōu)先考慮管路施工布置的工藝簡便性，忽略了主機滑油管流動順暢性要求，管路中彎頭過多，且預制彎頭回轉直徑偏小，管路內部介質流動阻力大，產生氣泡引起空氣振動。

2)在原理方面，機帶泵出口通徑為DN150，但管路經(jīng)過自清濾器后的管路通徑變小為DN100，并且至進機的管路較長，管徑變小后引起介質的流速加急，阻力加大，從而引發(fā)管體振動。

3)管系管路的固定位置設計不科學，造成管體的振動在管系中被疊加放大。

2 管系振動改裝設計方案

由于管系振動超標的主要原因是管系中滑油流體存在較大的壓力脈沖、管路布置及管路支撐不合理造成的振動疊加放大，因此改裝設計方案主要從減小管系流體阻力和脈動沖擊入手。

1)改變管路的布置走向，減少彎頭的數(shù)量，彎頭數(shù)量總體降低35%;在7處拐彎處采用3倍彎頭、5處拐彎采用1.5倍彎頭代替原有的1倍彎頭，確保主滑管路的流動順暢。

2)在出機口后至三通溫度調節(jié)閥前增加管體通徑，由原來的DN150改為DN200，減少機帶泵出口處閥件的阻力，同時也可以起到緩沖作用。

3)自清濾器設備移位，方便管路連接，減少管路的彎頭數(shù)量2處。

4)自清濾器后的管路通徑DN100改為DN150，與機帶泵出口通徑一致，減少介質流動阻力。

5)經(jīng)過振動模擬計算后，在適當?shù)奈恢锰幉贾冒惭b減振管碼，阻斷部分振動的疊加放大。

優(yōu)化前后的管系布置和彎頭設置見圖1和圖2。

圖1 優(yōu)化前主滑油管布置圖

圖2 優(yōu)化后主滑油管布置圖

3 主機滑油管系實體改裝

主機滑油管系的實體改裝結合該艦的塢修進行，主要分3個步驟實施。

3.1 現(xiàn)場取樣及放樣加工

管體現(xiàn)場取樣前，先拆除改裝方案中受影響區(qū)域的花鋼板框架和周圍管體，拆出作廢的原主滑油管，同時做好設備接口的清潔保護工作。按改裝方案和Q/GSIJ0219014－2007《管子設置支管、異徑接頭和鋼彎接頭的要求》進行管體取樣，按法蘭點焊要求完成點焊工作，做好管體編號記錄，同時按改裝方案將管碼安裝燒焊固定;所有的氣割切割與開孔取樣時將管體內外的毛刺、飛濺、割渣等清理磨光，以利于焊接和便于今后清理。

管體取樣點焊好法蘭后全部拆出運回車間進行焊接，管體的裝配按CB/T 3790－1997《船舶管子加工技術條件》執(zhí)行;管子的焊接按Q/GSIJ 0405012－2006《船舶舾裝管子CO2氣體保護焊接工藝》和S020201－2006《船舶產品焊接工藝》執(zhí)行。焊縫時，先用氬弧焊打底，再用CO2保護焊進行焊接。

管體焊接后，按B級清理要求進行清理。管體內部的焊滴用鋼絲刷清洗，磨去飛濺物及焊渣。

管體的清洗按CB/T 3760－1996《鋼管、銅管、鋁管化學清洗》和CB/T 3790－1997《船舶管子加工技術條件》執(zhí)行。單管制作和清理完成后進行車間液壓試驗，上艦安裝前對所有管體進行酸洗，酸洗標準按工廠相關工藝技術標準進行。

3.2 管系車間串油

串油前設備、管路及附件先進行內部清潔，然后在車間內連接好所有管體、閥件以及串油設備(工裝濾器采用30 μm濾芯，濾器中加入磁鐵)，形成一條串油循環(huán)回路;不同通徑或法蘭壓力的管路可用臨時管相連。串油期間，保持用震動器震動各串油管子，定期用木錘敲擊管路法蘭、彎管及焊接的地方;串油24 h后取樣進行微粒檢測，作為第一次抽樣的基本資料。串油期間，定期檢查并清洗或更換濾芯。未串到的管路，可將這些管路單獨清潔干凈，報質檢及軍代表確認合格。

串油結束后再次啟動油泵運行數(shù)小時，取油樣化驗，當濾器中沒有硬粒及油樣的微粒數(shù)量滿足GB/T14039－1993中的19/15級即為串油合格。串油結束后，拆除所有工裝，清掉管內滑油，并用干凈布對所有管體端口進行封口。

3.3 管系回置安裝

管系串油結束后，運回艦上按圖紙和管體編號進行安裝固定。管體在堆放吊運過程中隨時注意重量、重心和受力情況，特別是起吊和著落時緩慢進行，避免由于操作不慎引起管體變形，造成法蘭傾斜，連接質量不良，墊片處漏泄。安裝完成后恢復其他拆除的管路系統(tǒng)，根據(jù)改裝方案制作花鋼板框架和花鋼板、對管碼和花鋼板等的焊接部位進行打磨。管路安裝報驗后本次實裝改裝結束。

4 結束語

本文通過對某艦主機滑油出口管系振動問題進行了檢測分析，找出了引起管系振動超標的主要原因，有針對性的對管系的走向布置、彎頭半徑、彎頭數(shù)量、管路管徑以及管碼位置等進行了優(yōu)化改裝。在對某艦塢修出廠后的跟蹤測試結果顯示:改裝后的管路系統(tǒng)振動幅度大大減少，振動范圍控制在裝備可靠性允許的標準之內。本文涉及的主機管系振動實裝優(yōu)化改造可為艦艇同類問題的解決提供借鑒和參考。

In this paper，the over vibration problem of lubricating oil pipeline in warship was analyzed，anoptimized design to vibration was proposed and the real equipments in the ship were also been transformed according to the design.The vibration amplitude reduced after the transformation.The optimized program and construction technology can be guidance to the similar vibration problem in ship.

lubricating oil pipeline;vibration;optimized design;transform

U672

C

1001－8328(2012)01－0025－02

盧東慶 (1964-)，男，湖北安陸人，高級工程師，大學本科，主要從事艦船機電管理工作。

2011－09