船舶輪機(jī)管系及其建造階段的監(jiān)督管理探討

李豐華

中國船級社實(shí)業(yè)有限公司廣州分公司，廣東廣州，510235

0 引言

船舶輪機(jī)管系為整個(gè)船舶設(shè)備當(dāng)中的一種十分關(guān)鍵且復(fù)雜的設(shè)備類型，其性能的好壞及質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)對船舶的安全性能、正常運(yùn)行均產(chǎn)生直接影響。需要指出的是，建造一艘船為一項(xiàng)十分龐大的系統(tǒng)工程，其往往囊括多個(gè)專業(yè)，不僅有通道、電氣，而且還有輪機(jī)、船體等。通常需要經(jīng)歷多個(gè)階段，如方案論證、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及現(xiàn)場建造等。無論是各個(gè)階段，還是各個(gè)專業(yè)，均有與之相對應(yīng)的工作重點(diǎn)及難點(diǎn)。對于輪機(jī)工程來分析，其主要工作除了有安裝主、輔機(jī)械設(shè)備并對其進(jìn)行調(diào)試之外，還有制作、安裝、調(diào)試管系等。而對于船舶的監(jiān)造來講，其所囊括的內(nèi)容較多，涉及面比較寬泛，本文僅圍繞船舶輪機(jī)系統(tǒng)管系進(jìn)行分析，指出其在建造階段的具體監(jiān)督管理思路。

1 船舶輪機(jī)管系概述

船舶當(dāng)中有著十分復(fù)雜的管系，直徑不同的管子數(shù)量多達(dá)萬根，而且規(guī)格復(fù)雜、品種多樣；特別是機(jī)艙部位，數(shù)量龐大的管子密密麻麻地排列在一起，重疊交錯(cuò)，四通八達(dá)，就好比是人體中的血管一樣，存在著諸多系統(tǒng)。依據(jù)用途不同可將管子分成兩大類，其一為船舶管系，其二是動(dòng)力管系[1]。針對動(dòng)力管系來分析，其包含有排氣管、淡水管、滑油管以及壓縮空氣管、海水管、燃油管等，主要作用為保障機(jī)械設(shè)備始終處于正常且穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，其在整個(gè)動(dòng)力裝置當(dāng)中，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用[2]。而對于船舶管系來講，主要有通風(fēng)管、供水管、空氣管、艙底管、疏排水管、測深管及消防管等，主要作用就是滿足成員的日常生活需要，保障船舶的不沉性及航行性能、防火安全等。對于各種類型的管系來考量，其功能存在著明顯差別，彼此間不僅相互獨(dú)立，而且由彼此配合，因而是一個(gè)龐大、復(fù)雜的有機(jī)整體。在各種管系的支撐下，船舶上的設(shè)備方能連接在一起，才能使系統(tǒng)功能得到真正意義上的發(fā)揮，為機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行提供切實(shí)保障。所以，在對其進(jìn)行施工時(shí)，需要做好質(zhì)量監(jiān)控工作，此乃輪機(jī)監(jiān)造人員的工作重心所在。需要說明的是，船舶關(guān)系的最終建立，經(jīng)歷了多個(gè)階段，如圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、現(xiàn)場制作、表面處理、船上安裝與調(diào)試、效用等[3]。

2 設(shè)計(jì)階段對系統(tǒng)管系圖紙的審核

針對系統(tǒng)管系的設(shè)計(jì)來分析，其主要包含兩方面，分別為船舶設(shè)計(jì)院的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、船廠的生產(chǎn)設(shè)計(jì)[4]。船舶監(jiān)造人員在剛開始監(jiān)造新船時(shí)，通常需要對各份圖紙逐一實(shí)施嚴(yán)格化的審核，從中將所存在的設(shè)計(jì)缺陷找出，且提出具體的修改意見。將所存在的問題抹殺在圖紙階段，為提升新船建造質(zhì)量提供切實(shí)保障?；疽c(diǎn)為：（1）圖紙審核的基本依據(jù)。國際公約、技術(shù)說明書、船級社規(guī)范的要求、船東的使用要求及國標(biāo)與船標(biāo)等。在與相關(guān)規(guī)范、公約中的相關(guān)要求予以滿足的情況下，才能使設(shè)計(jì)變得更加合理，并未后期使用、維護(hù)提供便利[5]。（2）審核圖紙過程中，需要依據(jù)簽署的造船技術(shù)規(guī)格書對管壁厚度、直徑的基本要求及管壁厚度的計(jì)算公式等，對各個(gè)系統(tǒng)圖紙當(dāng)中的管子材料表所羅列的管徑壁厚進(jìn)行詳細(xì)核對，并且還需要與船級社最低壁厚要求、規(guī)格書對壁厚的基本要求等相符；特別是那些對壁厚有著特殊要求的管子，比如舷旁排出短管、海水系統(tǒng)管等。（3）對系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力、溫度進(jìn)行詳細(xì)核對，且與管系等級表（CCS規(guī)范中）進(jìn)行對照，對管系等級進(jìn)行鑒定；另外，還需要對系統(tǒng)管材與相關(guān)要求是否相符進(jìn)行核查。（4）仔細(xì)核對各個(gè)管系的功能，保證系統(tǒng)需具備功能的不遺漏。（5）圖紙審核中需要特別重視的內(nèi)容。其一，在實(shí)際使用中，針對壓力可能大于設(shè)計(jì)壓力的管路，需要將安全閥設(shè)置在泵的輸出端管路上。針對油管路來講，由安全閥所溢出的液體，需要傳輸?shù)奖玫奈攵耍蛘呤桥摴癞?dāng)中。在調(diào)節(jié)安全閥的壓力時(shí)，通常情況下，需要小于管路的設(shè)計(jì)壓力。如果壓力管路上設(shè)置有減壓閥，此時(shí)，需要在減壓閥的后面進(jìn)行壓力表、安全閥的安裝，并且還需要設(shè)置旁通管路。其二，部分管系在具體布置上的特殊要求。①對于淡水管而言，不能穿過油艙，而對于油管來講，應(yīng)禁止穿過淡水艙。若難以避免，需要于套管或者是油密隧道內(nèi)穿過。海水管允許從油艙中穿過，但需要對管壁進(jìn)行加厚，且不能設(shè)置可拆接頭。②燃油艙柜的溢流管、空氣管、二氧化碳管不能從居住艙室內(nèi)穿過，若存在難度，那么穿過此類艙室的管子不可設(shè)置可拆接頭。③頂板的長度不能比艙柜小，需要設(shè)置≥2根空氣管。全部的雙層底艙都需要進(jìn)行空氣管的設(shè)置，且向兩舷進(jìn)行延伸的各雙層底分艙，需要從兩舷將空氣管引出。全部的液壓油艙、加熱的滑油艙、燃油艙（柜）等，均需要向開敞地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置（干舷甲板以上）。④如果空氣管出氣口位于干舷甲板上，那么其在具體的安裝高度上，應(yīng)≥760mm。若空氣管的出氣口處在上層建筑夾板上，那么其安裝高度需要≥450mm。另外，還需要指出的是，在油（柜）空氣管出口端位置處，需要設(shè)置耐腐性突出的防火網(wǎng)[6]。

3 管道建造階段的監(jiān)督管理

3.1 管道內(nèi)場制作與檢驗(yàn)

（1）質(zhì)量檢驗(yàn)。首先對鋼管出廠時(shí)相對應(yīng)的合格證書進(jìn)行檢查，其機(jī)械性能、化學(xué)成分需要與國家所頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)相符。針對Ⅰ、Ⅱ級管，需要有檢驗(yàn)證章（CCS船級社）。檢驗(yàn)外觀質(zhì)量時(shí)，需要查看管道內(nèi)外壁表面有無起皮、劃傷、氣泡、針孔及裂紋等情況，若有，便為不合格的管道，禁止使用。必要時(shí)可進(jìn)行各種試驗(yàn)，比如氫病試驗(yàn)、翻邊試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)等，檢驗(yàn)管道內(nèi)的質(zhì)量。（2）彎管檢驗(yàn)。管道在實(shí)際使用中，需將其彎成各種形狀，于管架車間對管道實(shí)施加工。彎管的方式主要有兩種，一種是冷彎，另一種是熱彎，船廠經(jīng)常選用的是冷彎，并且以機(jī)械彎居多。在檢驗(yàn)過程中，需要對管道的變形量進(jìn)行檢查，采用工具對管道彎制部位的最小、大直徑進(jìn)行測量。依據(jù)公式計(jì)算出偏差（最大直徑－最小直徑/標(biāo)準(zhǔn)直徑×100%，即為偏差）；需要指出的是，變形量需要＜10%。在實(shí)際檢查過程中，被彎制部位的表面不能有缺陷，比如分層、褶皺及裂縫等[7]。（3）于管架車間，需要依據(jù)管道的托盤表，核查管道的壁厚、直徑等；對管道小票圖、車間下料錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)糾正。（4）焊接檢查管道。連接管道一般選用的是法蘭連接、套管焊接、對接焊等。在具體的連接方式上，需要與《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》中的相關(guān)要求相符，不管是選擇哪種連接方式，均需要進(jìn)行焊接，所以，需檢查焊縫質(zhì)量。①檢查接焊的焊縫質(zhì)量。在進(jìn)行焊接前，管端需要做好清潔工作，并打磨光，開坡口，2個(gè)管段對接焊過程中，不可靠得過近，不然難以全焊透。也不可過開，防止出現(xiàn)焊接流掛的情況，通常要求兩管段的距離為2mm，在定位點(diǎn)焊之后，對間隙進(jìn)行檢查，然后填焊，焊縫需要較母材高（2mm）。②在法蘭連接過程中，管道插入法蘭的深度是法蘭厚度的2/3，預(yù)留1/3進(jìn)行內(nèi)部回焊。如果選用的是角焊，那么需要進(jìn)行雙面焊。角焊縫的兩直角邊需要對等，并且角焊縫在具體的焊角、坡口溶深上，需要為1.5倍的壁厚，但應(yīng)≥5mm。③不管是角焊、套筒焊，還是對接焊、焊縫，其表面均不能出現(xiàn)焊接氣孔、裂紋。如果存在，那么需要進(jìn)行及時(shí)清除，或進(jìn)行重焊。管道表面如果有擦傷、電弧，那么需要將其鏟除，并且對鏟除之后的凹陷進(jìn)行修補(bǔ)，且進(jìn)行打磨，使之光順。④針對有著較大直徑的二級管或者一級管，需要采用高壓法蘭；其與管道的連焊并非為角焊，而為對接焊，要求做到焊透，不能使用套管焊[8]。

3.2 表面處理

做好管道表面保護(hù)工作十分重要，尤其是內(nèi)表面的保護(hù)。依據(jù)管道的用途不同，處理管道表面的方式也存在差異，主要有酸洗、磷化、環(huán)氧涂層、熱鍍鋅等。一般情況下，酸洗處理凝水管、滑油管、燃油管等，磷化處理冷卻系統(tǒng)淡水管，鈍化處理（液壓系統(tǒng)），鍍鋅處理消防水管、電纜管、疏排水管、壓載水管、海水冷卻管、壓縮空氣管、日用淡水管等。針對完成處理且準(zhǔn)備裝船的管道，需要做好檢查工作，依據(jù)系統(tǒng)要求若找出表面處理錯(cuò)的管道，需要將其退回，并重新進(jìn)行處理。在進(jìn)行酸洗管檢查過程中，針對已經(jīng)酸洗好的管道，其表面應(yīng)沒有異物，并且表面光潔，鋼管表面的顏色應(yīng)呈現(xiàn)為灰白色。針對鍍鋅管來分析，其管道表面鋅層需要呈現(xiàn)為銀灰色，并且還應(yīng)結(jié)晶細(xì)致，有良好的結(jié)合，不存在起泡脫皮、脫落等情況[9]。

3.3 管道在船上的安裝檢驗(yàn)

（1）布置機(jī)艙管路。需要依據(jù)機(jī)艙的基本構(gòu)造，對系統(tǒng)布置的可操作性、條理性、可靠性進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行全面協(xié)調(diào)及合理布置，并且還應(yīng)兼顧美觀、保證行人的無障礙通行；需要指出的是，工作通道需≥600mm，預(yù)留一定的維修空間。（2）在安裝管道時(shí)，如果需要穿過船體結(jié)構(gòu)（比如縱桁、肋骨、橫梁、液艙、箱柜及內(nèi)底板等），需要依據(jù)開孔圖，且結(jié)合開孔工藝要求來實(shí)施開孔操作，不能隨意進(jìn)行開孔。當(dāng)開孔于船體上比較重要的部位處后將管道裝完之后，需要實(shí)施補(bǔ)償加強(qiáng)；另外，在強(qiáng)應(yīng)力區(qū)禁止開孔。（3）針對需要穿過油密艙壁、水密、甲板的管道，需要選用座板或者貫通件，并且雙面焊需要確保水密；而對于貫通件相對應(yīng)的復(fù)板厚度，需要大于等于母板厚度。（4）在安裝熱源管時(shí)，比如熱水管、排氣管、蒸汽管等，需要與電纜保持一定距離。在對排氣管、蒸汽管進(jìn)行平行敷設(shè)時(shí)，需要≥100mm，如果是交叉敷設(shè)，需要≥50mm。（5）在內(nèi)場對完成處理的管道進(jìn)行焊接、檢查，盡量不在床上進(jìn)行焊接，特別是對焊接。如果必須要修改，那么于船上進(jìn)行放樣定位之后，拆回內(nèi)場，實(shí)施焊接，為焊接質(zhì)量提供切實(shí)保障。完成焊接后，對表面進(jìn)行重新處理。（6）在對鍍鋅管進(jìn)行施工時(shí)，不可進(jìn)行開孔焊接。若難以避免，需在完成焊接后，重新進(jìn)行鍍鋅處理。針對直徑＜20mm的管道，在對其實(shí)施切割、開孔等操作時(shí)，禁止氣割。如果必須進(jìn)行機(jī)械性操作，需要防止出現(xiàn)管道堵塞情況。（7）依據(jù)圖紙要求對管道的支架進(jìn)行固定，數(shù)量需要充足，防止管道出現(xiàn)振動(dòng)情況。依據(jù)要求緊固支架的螺母、氟利昂管、海水總管等，那些振動(dòng)比較劇烈的部位，需采用雙螺母進(jìn)行緊固。（8）在安裝過程中，管道與設(shè)備、船體角鋼等之間，以及各個(gè)管道之間，不能出現(xiàn)碰撞情況，需要有一定的間隙（≥20mm），預(yù)防摩擦而導(dǎo)致管道破損。

3.4 管道的投油、投水清潔

（1）對舵機(jī)油系統(tǒng)、尾管油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)以及主、副機(jī)的燃油系統(tǒng)等，都需要實(shí)施投油處理，以加裝細(xì)濾紙的方式，將機(jī)械雜質(zhì)（比如焊渣等）去除掉，達(dá)到清洗系統(tǒng)的目的。（2）對主、副機(jī)的冷卻水系統(tǒng)實(shí)施投水處理，以加裝細(xì)濾紙的方式將機(jī)械雜質(zhì)（比如焊渣等）去除，對系統(tǒng)進(jìn)行清洗。而當(dāng)完成管系安裝后，需對各個(gè)系統(tǒng)開展功能試驗(yàn)，比如壓載水調(diào)駁、油、水的調(diào)駁等[10]。

4 結(jié)論

綜上，船舶管系實(shí)為一個(gè)十分繁雜的系統(tǒng)，所涉及的內(nèi)容不僅寬泛且具體，各個(gè)系統(tǒng)之間緊密聯(lián)系，彼此配合。船舶管系作為整個(gè)船舶設(shè)備當(dāng)中的一種基礎(chǔ)性設(shè)備，其設(shè)計(jì)建造的好壞，會(huì)對船舶的安全性能、正常運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。在制造新船過程中，應(yīng)做好安裝、制造船舶管系工作，尤其是監(jiān)督管理工作，消除建造中的不利因素，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的有序、高質(zhì)量開展，為船舶的正常運(yùn)作及高效運(yùn)行提供保障。