27500m3LNG雙壁管及支架設(shè)計(jì)、制作和安裝

許萬坤 徐治利 張宇

摘 要：本文主要介紹了應(yīng)用于安全區(qū)域內(nèi)低壓雙燃料柴油機(jī)燃?xì)庀到y(tǒng)中的雙壁管設(shè)計(jì)原則、斷管原則、管支架的種類和應(yīng)用、雙壁管的連接方法及注意事項(xiàng)，明確了船廠與雙壁管供應(yīng)商之間的責(zé)任分工。有利于船廠順利開展雙壁管的設(shè)計(jì)工作，有利于供應(yīng)商順利開展雙壁管的制作、安裝及報(bào)驗(yàn)工作，從而達(dá)到縮短項(xiàng)目建造周期的目的。

關(guān)鍵詞：中速雙燃料柴油機(jī)；燃?xì)庀到y(tǒng)；雙壁管；設(shè)計(jì)；制作；安裝

本廠為丹麥船東EVERGAS氣體運(yùn)輸公司建造的27500m3LNG船舶采用雙燃料柴油機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)，同時(shí)兼有突出的節(jié)能、環(huán)保、有效降低運(yùn)輸成本等特點(diǎn)。雙壁管在本船中扮演了用于輸送低壓天然氣的重要角色，也是新型能源與節(jié)能、環(huán)保等要求的必然產(chǎn)物。雙壁管內(nèi)管用于輸送天然氣供應(yīng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，外管用于通風(fēng)和保證負(fù)壓。

本項(xiàng)目燃?xì)庀到y(tǒng)雙壁管的技術(shù)參數(shù)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力10bar，系統(tǒng)工作溫度0～60℃。雙壁管的組成部分為內(nèi)管、外管、連接管、彈性支撐、固定支撐、檢測(cè)蓋、雙壁管法蘭。雙壁管各組成部分的設(shè)計(jì)要求為連接管長(zhǎng)度L=200，根據(jù)斷點(diǎn)距離彎頭的間距，連接管長(zhǎng)度L可以適當(dāng)調(diào)整。彈性支撐應(yīng)用于垂直或水平管路，減輕震動(dòng)。固定支撐應(yīng)用于垂直布置的管路固定方式，承受內(nèi)管的重量，在安裝和檢測(cè)完固定支架后，需要安裝盲板法蘭。檢測(cè)蓋需要安裝在彎管角度中心的位置，對(duì)于水平管路需要每3米安裝一個(gè)，主要用于用內(nèi)窺鏡檢測(cè)內(nèi)管和清潔管路，這個(gè)檢測(cè)孔也可以在焊接和預(yù)制過程中用于注射氬氣使用。雙壁管法蘭用于連接柴油機(jī)及GVU燃?xì)饨涌冢枰貏e注意法蘭的長(zhǎng)度及焊接剖口。

雙壁管的走向是從甲板穿艙件到GVU，再到柴油機(jī)。根據(jù)柴油機(jī)的定位圖紙和柴油機(jī)的燃?xì)饨涌谖恢?，結(jié)合GVU大概位置，優(yōu)先對(duì)機(jī)艙內(nèi)雙壁管布置進(jìn)行策劃，與甲裝確認(rèn)雙壁管穿甲板的具體位置、根據(jù)初步管路布置確認(rèn)GVU確切位置、優(yōu)化GVU與柴油機(jī)之間管路走向，確?？拷裼蜋C(jī)軟管處的雙壁管正確固定。雙壁管布置盡量橫平豎直，與機(jī)艙內(nèi)其他管路比較，有優(yōu)先布置權(quán)。在雙壁管主要路徑布置時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)：雙壁管的外管彎管處均采用1.5D長(zhǎng)彎頭，注意主要干路中異徑接頭的布置位置，注意柴油機(jī)與GVU之間雙壁管的長(zhǎng)度小于10m，注意與柴油機(jī)、GVU相連接的雙壁管法蘭連接形式及焊接形式，注意內(nèi)、外壁管材質(zhì)及級(jí)別要求。雙壁管主要路徑確認(rèn)后，需要根據(jù)雙壁管周圍情況進(jìn)行斷管，選擇合適的斷點(diǎn)位置尤為重要。因?yàn)槊總€(gè)斷點(diǎn)處需要在船上用連接管焊接，并且焊縫需要進(jìn)行RT100%探傷，所以雙壁管周圍要留有足夠的焊接及拍片空間500mm以上，要特別注意其他管路布置、風(fēng)管布置是否影響焊接及拍片空間。

目前國(guó)內(nèi)船廠沒有制作雙壁管的生產(chǎn)能力，一般采取外包給專業(yè)的雙壁管供應(yīng)商，為利于供應(yīng)商順利開展雙壁管的制作、安裝及報(bào)驗(yàn)工作，需要明確船廠與雙壁管供應(yīng)商之間的責(zé)任分工，雙壁管的外管支架由船廠提供，供應(yīng)商根據(jù)安裝坐標(biāo)安裝支架。雙壁管在供應(yīng)商廠家預(yù)制后在發(fā)船廠前要按要求做壓力試驗(yàn)。雙壁管穿結(jié)構(gòu)的孔由船廠開孔、打磨。穿艙件與結(jié)構(gòu)焊接工作由供應(yīng)商完成。與柴油機(jī)、GVU相連接的法蘭、墊片、螺栓由船廠提供，這些法蘭、墊片、螺栓由雙壁管供應(yīng)商進(jìn)行安裝。船廠提供船上密性試驗(yàn)用的介質(zhì)氮?dú)狻Ｋ械暮附庸ぞ吆秃覆挠晒?yīng)商提供。供應(yīng)商相關(guān)的焊接工藝評(píng)定證書需提交船級(jí)社認(rèn)可，并提供給船廠。管路預(yù)制后的表面處理由供應(yīng)商按要求內(nèi)管焊縫表面酸洗和鈍化，外管焊縫表面酸洗和鈍化，不涂油漆。船廠提供供應(yīng)商材料清單包括雙壁管規(guī)格長(zhǎng)度，彎頭規(guī)格數(shù)量，異徑規(guī)格數(shù)量，最終由供應(yīng)商根據(jù)最終的雙壁管小票圖更新材料清單，包括彈性支撐、固定支撐數(shù)量、檢測(cè)孔數(shù)量、斷點(diǎn)數(shù)量等信息，以便船廠與供應(yīng)商核定最終的材料價(jià)格。雙壁管在車間預(yù)制、探傷、試壓、檢驗(yàn)結(jié)束后，由供應(yīng)商包裝達(dá)到出口海運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)，雙壁管表面涂裝不銹鋼防銹藥劑，表面纏繞三防布，防止安裝過程中管路受到損傷，并運(yùn)用管托架防止管線變形。供應(yīng)商提供船廠雙壁管安裝工藝文件。

雙壁管的安裝工作需要在相關(guān)結(jié)構(gòu)工程和相關(guān)設(shè)備定位報(bào)驗(yàn)結(jié)束后根據(jù)雙壁管安裝圖紙開展。雙壁管的安裝位置應(yīng)該便于拆裝、檢修，保證任何一段管路或元件應(yīng)盡量能自由拆裝而不影響其他管路或元件，不妨礙生產(chǎn)人員的行走、機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)和檢修。雙壁管外壁與相鄰的其他管件邊緣距離應(yīng)不小20mm，雙壁管的斷點(diǎn)位置應(yīng)與同排其他管路法蘭錯(cuò)開100mm以上。雙壁管安裝之前的吊運(yùn)應(yīng)該應(yīng)用軟吊帶，以減少運(yùn)輸損傷，雙壁管應(yīng)該在無應(yīng)力狀態(tài)下安裝，對(duì)中以后與設(shè)備相連接。連接法蘭的螺栓應(yīng)該擰到相應(yīng)的力矩。雙壁管穿過甲板時(shí)，要按照工藝標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置穿艙件。雙壁管安裝時(shí)，不得采用強(qiáng)力對(duì)口、加熱管子、加偏心墊或多層墊等方法消除接口斷面的空隙、偏差、錯(cuò)口或不同心等缺陷。不得用鐵制工具敲擊，不允許不同規(guī)格不同材質(zhì)的零部件混用，比如不銹鋼螺栓配碳鋼螺母。管路坐標(biāo)位置、標(biāo)高的安裝極限偏差均為+10mm，水平度公差為2/1000，垂直度公差為5/1000，同一平面上排管的管外壁間距及高低應(yīng)一致。外壁管支架的間距要求符合船廠工藝標(biāo)準(zhǔn)，并且彎曲部分應(yīng)在起彎點(diǎn)附近增設(shè)支架，雙壁管與柴油機(jī)軟管相連接時(shí)，應(yīng)在連接點(diǎn)附近設(shè)置支架。不銹鋼管路與支架之間應(yīng)該墊入聚四氟乙烯材質(zhì)墊塊，避免不銹鋼與碳鋼直接接觸。雙壁管不允許直接與支架燒焊，管夾與支架安裝結(jié)束后禁止在支架上施焊。與柴油機(jī)、GVU設(shè)備相連接的管路需要做成調(diào)整管，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整施焊，以便調(diào)整實(shí)際安裝過程中的誤差。雙壁管安裝過程中需要船廠對(duì)影響雙壁管施工的舾裝件安裝順序進(jìn)行合理調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

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