一種先預(yù)裝支架后安裝管路的工藝研究

陸德安

摘? ? 要：管路在分段階段的傳統(tǒng)安裝工藝是用角鋼臨時(shí)固定來(lái)定位管子坐標(biāo)，將預(yù)制好的管路支架安裝后再拆除臨時(shí)角鋼，過(guò)程繁雜且返修率高。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)反饋情況從優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙，采用把管路支架先預(yù)裝好后再安裝管路新工藝。經(jīng)過(guò)多艘船的實(shí)踐，大大提升了管路預(yù)裝效率、減少管路返修率。

關(guān)鍵詞：管支架;管路安裝;安裝效率

中圖分類(lèi)號(hào)：U664.84 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： The traditional pipe installation process at the block stage is to fix angle bar temporarily to locate pipe coordinates， then dismantle the angle bar after installation of the prefabricated pipe support. The process is complex and repair rate is high. In this paper， based on the optimized design， the pipe support is installed before the pipe is installed. Through the practice of several ships， the pipe installation efficiency is greatly improved and the pipe repair rate is reduced.

Key words： Pipe support; Pipe installation; Installation efficiency

1? ? 前言

管路安裝是船舶建造過(guò)程的重要部分，其部件多、種類(lèi)雜、與其他專業(yè)交叉影響大、安裝階段分布廣。

目前管路安裝流程大致為：內(nèi)場(chǎng)制作--分段預(yù)裝--現(xiàn)場(chǎng)合攏。其中分段預(yù)裝是數(shù)量最多的部分，分段預(yù)裝率也是造船效率的重要指標(biāo)。

管路支架是管路安裝的載體，管路支架的安裝效率直接影響整個(gè)管路的安裝效率。

本文主要分析分段階段管路安裝時(shí)，先把管路支架安裝定位，管路在地面拼裝好后再用吊機(jī)吊裝的工藝達(dá)到最大限度提高管路安裝效率的目的。

管路在分段階段安裝的傳統(tǒng)工藝，是用角鋼臨時(shí)固定來(lái)定位管子坐標(biāo)，然后將預(yù)制好的管路支架安裝，再拆除點(diǎn)焊的臨時(shí)角鋼，過(guò)程繁雜，浪費(fèi)人力、物力、且返修率高。有的船廠沒(méi)有管路支架圖紙，管路支架均由現(xiàn)場(chǎng)打樣制作燒焊，制作完再拆除進(jìn)行表面處理后再?gòu)?fù)裝，花費(fèi)大量的人力、物力，而且經(jīng)常出現(xiàn)漏焊、安裝不到位等問(wèn)題

為了提升管路安裝效率，我司進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的探索研究，形成了一種先把內(nèi)場(chǎng)預(yù)制好的管支架定位安裝后、再吊裝管路的新工藝：將管支架定位、燒焊打磨等工作集中安排到分段安裝前期，在管路安裝前先進(jìn)行管支架的定位、燒焊打磨，從而減少返工作業(yè)，提高施工效率。經(jīng)過(guò)多艘船的試驗(yàn)，該工藝取得良好效果，大大地提高了安裝效率、縮短了分段預(yù)裝周期。例如：一個(gè)約125 t船體機(jī)艙分段，管路重量約18 t，采用先定位管路支架、后吊裝管路的新安裝工藝后，管路安裝周期由原來(lái)的24天縮減到目前的14天，節(jié)省約40%的安裝時(shí)間，施工難度也比原工藝大大降低。

2? ? 工藝流程

管路支架預(yù)裝定位，并不是簡(jiǎn)單地把管支架放到分段上即可。需要一套完善的管理流程，確保支架安裝的精度才能達(dá)到提高效率的目的。圖1為該管路工藝流程示意圖。

2.1 建模設(shè)計(jì)

模型的完整性是該工藝實(shí)施的前提。由于管路支架需要焊接在船體結(jié)構(gòu)上，部分支架延伸比較長(zhǎng)，特別是機(jī)艙部分通常有幾層管路和電纜托架、基座鐵舾件等，與各個(gè)專業(yè)均有交集。目前我司使用TRIBON M3 建模軟件，各個(gè)專業(yè)建模完整性達(dá)95%以上。出圖前需進(jìn)行多次干涉檢查及模型跨專業(yè)評(píng)審，避免管路及支架干涉問(wèn)題。

2.2? 施工圖紙及人員培訓(xùn)

除了常規(guī)的管路小票圖、管路安裝圖外，還需要管路支架安裝坐標(biāo)表、管路支架制作圖和安裝圖，并在施工前需要對(duì)施工人員進(jìn)行專門(mén)的培訓(xùn)。

下面介紹管路支架小票、安裝簡(jiǎn)圖、坐標(biāo)表的要點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)：

（1）圖2為管支架制作小票圖。施工人員按該圖完成支架內(nèi)場(chǎng)制作，包括支架與墊板燒焊、角鋼鉆孔削斜及表面處理等。盡量做到一個(gè)支架號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)制作圖，如成批量的制作則后續(xù)安裝容易產(chǎn)生混亂;

（2）表1為管支架坐標(biāo)表。用該坐標(biāo)表定位管支架角的位置，施工人員可先在分段上把該坐標(biāo)的點(diǎn)統(tǒng)一畫(huà)出來(lái)，并把支架編號(hào)寫(xiě)在樣沖點(diǎn)附近，方便后續(xù)支架安裝;

（3）圖3為管路支架坐標(biāo)標(biāo)注點(diǎn)示意圖;圖4為管路支架安裝圖。從在圖4中看出管支架角鋼朝向，確保支架安裝方向準(zhǔn)確。

2.3? 施工過(guò)程

通過(guò)施工前的培訓(xùn)，施工人員對(duì)管路安裝圖紙已有充分的認(rèn)識(shí)。但在施工過(guò)程中，還需要策劃好場(chǎng)地、吊裝、安裝順序等。

（1）施工人員需找一塊空地把分段中的管路在地面上連接起來(lái)。螺栓墊片等在地面上安裝到位，閥件等附件也安裝完畢;檢查確認(rèn)后，使用吊機(jī)把重量較大的管路吊裝到已經(jīng)安裝定位好的管路支架上，重量較輕的可人工搬上分段;如管路較多需先搞清楚吊裝順序，避免出現(xiàn)A吊裝完畢后無(wú)法吊裝B的現(xiàn)象，一般順序?yàn)橄壤锖笸狻⑾认潞笊?、先重后輕，有特殊安裝順序者需在安裝圖上單獨(dú)說(shuō)明;安裝完畢后，重點(diǎn)核對(duì)分段接口處管子安裝坐標(biāo)，核對(duì)準(zhǔn)確后其他坐標(biāo)準(zhǔn)確率可達(dá)92%以上;

（2）吊裝前需檢查管路法蘭、螺栓等連接情況，避免吊裝過(guò)程中法蘭松動(dòng)發(fā)生事故;由于在地面安裝后再進(jìn)行吊裝，不可避免會(huì)造成部分變形對(duì)法蘭墊片進(jìn)行擠壓，所以在地面連接時(shí)需注意以下要求：首先是管路系統(tǒng)壓力要求。對(duì)常規(guī)低壓系統(tǒng)，如艙底、壓載、泄放、冷卻水等壓力等級(jí)小于0.7 MPa 的可以使用該工藝安裝;但高壓系統(tǒng)管路見(jiàn)表2所示系統(tǒng)不建議使用該工藝進(jìn)行安裝，容易吊裝時(shí)擠壓墊片造成后續(xù)試壓泄漏;其次，要限制每次吊裝管路及附件數(shù)量，表3為我司吊裝施工原則。

（3）由于管路較重而且需要用吊機(jī)安裝至預(yù)裝好的管路支架上，建議使用精度較高的吊機(jī)在沒(méi)有強(qiáng)風(fēng)的情況下作業(yè)。管路較長(zhǎng)且有較多管碼時(shí)，吊裝過(guò)程中先把前后兩個(gè)管碼安裝好，剩下的管碼可后續(xù)慢慢安裝到位;對(duì)部分吊機(jī)無(wú)法吊裝的區(qū)域，可使用移動(dòng)葫蘆來(lái)銜接過(guò)渡，特別復(fù)雜的區(qū)域可預(yù)裝臨時(shí)吊耳。

2.4? ?精度檢查

支架提前安裝對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)精度要求都較高，如船體拼板精度、管路支架內(nèi)場(chǎng)制作精度、管子內(nèi)場(chǎng)制作精度等要求都比較高。某一環(huán)節(jié)出錯(cuò)都可能導(dǎo)致后續(xù)修改。

在分段造船中精度誤差累積無(wú)法避免，為了減少后續(xù)修改，要求分段末端支架點(diǎn)焊時(shí)考慮合攏管安裝可適當(dāng)調(diào)整（見(jiàn)圖5）;對(duì)于比較特殊的管子支架，如墊板焊接在斜面上或者比較復(fù)雜的組合支架，可在安裝圖上特別說(shuō)明單獨(dú)安裝;對(duì)于支架貼裝在結(jié)構(gòu)或球扁鋼的情況下，支架角鋼與船板之間需留有一定余量，避免二次切割;如管路支架安裝在斜管路上，定位的時(shí)候由于圖紙無(wú)法把角度表達(dá)清晰，管支架最好留在后階段現(xiàn)場(chǎng)安裝;在支架放樣時(shí)，盡量做成連碼組合支架，避開(kāi)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

在分段報(bào)驗(yàn)階段，質(zhì)檢員需重點(diǎn)檢查管路法蘭連接情況，如發(fā)現(xiàn)法蘭墊片擠壓變形嚴(yán)重，要及時(shí)提出修改，避免后期系統(tǒng)密性泄露;其次，分段末端管口位置要確保與圖紙一致，如發(fā)現(xiàn)船體板厚較薄且末端變形嚴(yán)重時(shí)，可采取提前預(yù)留修改量、部分支架不焊接等措施。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

目前這種先定位安裝分段管路支架再安裝管路的工藝，已經(jīng)在我司10多艘39 000 DWT散貨船中應(yīng)用。大大地提高了分段管路安裝效率、縮短了施工周期，得到船東和施工人員一致好評(píng)。特別是在管路比較多的機(jī)艙分段以及貨艙管弄區(qū)域的效果更為顯著。

該工藝對(duì)施工圖紙以及制作精度要求較高，而且對(duì)場(chǎng)地及吊裝設(shè)備有一定的要求。

總的來(lái)說(shuō)，該工藝把施工階段提前、縮短施工周期、提高施工效率。希望本文對(duì)兄弟船廠的管路安裝有借鑒作用，為廣大管路安裝人員提供一些幫助。

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