船舶管路阀门技术的选型与发展

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月第5期   作者:尹飞 秦为为
[导读] 在船舶建造过程当中,管路安装工作十分复杂

         摘要:在船舶建造过程当中,管路安装工作十分复杂。现代化船舶需铺设大量的管路以实现气、油、电、水的有效运输。管路特定的设备接口,并且需符合各种约束要求,除了弯头数量、管路长度等经济性方面的约束以外,还有易维护性、易安装性、安全性以及美观性等其他要求。船舶设计具备非批量的特征,除极少许“姊妹船”外,所有船舶都具备自身独有的设计要求,所以船舶管路安装有难度大、工作量大的特点。现阶段,船舶管路安装主要由现场施工者来完成,不仅应结合管路的连接性及有关约束,在同时安装多条管路时,还应注重各个管路间的协调性,确保管路安装的最佳化。
         关键词:船舶管路阀门技术;选型;发展
         引言
         船舶是一种在水中运行的交通工具,自诞生以来,其不论是在民用上还是在军事上都发挥着重要的作用,具有非常重要的意义。随着船舶事业的发展,船舶建造技术已经愈发成熟,保证船舶的建造质量永远都不会过时。而船舶的管路综合安装又是船舶生产过程中一个非常重要的环节,同时也是一种要求严格的技术工艺,管路的综合安装情况关系到船舶的生产速度及其生产质量。因此在保证船舶生产品质的前提下,为了缩短船舶生产周期,应做好船舶管路的综合安装工作。
         1船舶管路概述
         所谓“船舶管路”,主要是指船舶建造过程中用于连接各类机械装置的管道,主要用于输气、油、电、水等相关工质。当前,船舶管路主要有船舶系统管路与动力管路2种形式。船舶系统管路能够加强船舶的稳定性、抗沉性,有效实现船上所有人员的日常生活需求;当前常见的船舶系统管路主要有压载水系统、供水系统、压缩空气系统、舱底水排出系统以及消防系统等,上述系统所使用的设备诸如压缩机、泵等大多数都是电动的,同时可以自动控制。动力管路指的是服务于主机及辅机的各类管路,主要包含滑油、燃油、废热、排气、压缩空气以及冷却水等有关管路。
         2船舶管路阀门技术的选型
         2.1截止阀
         截止阀是最常用的一种阀件,它的用途是截止或接通管路中的介质。截止阀根据它的进、出口中心线的相对位置,分为直通(A型)和直角(B型)两种形式,直通截止阀的进出口中心线在一条直线上,直角截止阀的进出口中心线呈直角布置。截止阀的使用和安装要注意如下几点:(1)根据工作介质的工况(压力、温度)选用合适的截止阀。(2)截止阀手轮顺时针旋转为关,逆时针旋转为开,可安装于任何位置上。(3)截止阀阀件上的箭头方向必须与工作介质的流通方向一致。若箭头标志不清,则一律以“低进高出”的原则确定阀的流通方向。(4)选用正确的连接形式和垫片。
         2.2止回阀
         通常我们说的单向阀就是止回阀,它的主要作用就是让管路内部的介质只能沿着一个方向通过,如果想要逆流那就是不可能的。我们以升降式止回阀为例说几个它的使用要点。首先,升降式止回阀一般只能装在横管上面,也就是水平管,它基本上是不会被用在垂直管路安装上面的。其次,在连接升降式止回阀时要正确的选择垫片和连接方式,并且要参考其工作压力和工作温度的影响选择合适的类型来安装。最后在安装过程中一定要弄清楚介质的流动方向,保证止回阀上的箭头和介质流动方向一致,如果遇到标识不清的现象一定要按照低进高出的原则来进行安装。
         2.3闸阀
         闸阀又称闸门阀,是一种使用较广泛的截止阀件。根据闸阀工作时阀杆位置的不同,分为阀杆固定式和阀杆上升式两种。闸阀与截止阀比较有以下的优点:流通截面大,介质的流动阻力小;不分进出口,介质可从任何一侧通过;结构长度短,因而法兰间装配长度亦短;开关比较省力。但是闸阀也有以下缺点:阀芯和阀座间的密封面制造复杂,由于经常摩擦容易磨损,从而会影响和丧失密封能力,因此不能承受较高的压力。

闸阀的使用和安装要注意如下几点:(1)根据工作介质的工况(压力和温度)选用合适的闸阀。(2)安装阀杆上升式闸阀时,要留出足够的高度空间。(3)可用于双向流动的管路,安装时不考虑阀的进出口,同时可安装于任何位置。(4)选用正确的连接形式。闸阀内螺纹均为管螺纹,直接与管子管端的管螺纹连接,旋紧时要注意防止闸阀的接口处发生断裂。
         2.4阀箱
         阀箱一般按照用途被分为吸入阀箱、排出阀箱和调驳阀箱3种。阀箱就是为了集中控制,把两个或者多个阀件组合为一体的联箱,有些阀箱是用铸铁整体铸成而有些也是利用组合阀连接而形成的。其中吸入阀箱的特点是下部分分别吸入再由上部分公共排出,而排出阀箱的特点是下部分公共吸入再由上部分分别排出。
         2.5蝶阀
         蝶阀的阀盘绕着阀杆转动,它一般都是由蝶形状的阀盘和竖立的阀杆来控制阀的开关。蝶阀有一个相对的优点就是它比较容易做到自动控制,因为蝶阀的开关一般都是直接由转动的阀杆来控制的。自动控制蝶阀的方式一般分为电动和气动两种,在蝶阀的上端一般还会装上角度指示器,这样就可以方便的了解到阀的开闭状态。
         3船舶管路阀门技术的发展
         我国造船行业的飞速发展,彰显出船舶主要的配套产品阀门技术发展速度严重滞后,我国船用阀门的品种多,给阀门标准的编制、修订以及提高阀门产品的质量等等都带来了一定的困难,因此我们不但要对新产品的研制进行开发,还要对老标准阀门进行更新改造。另外目前我国船用阀门仍然以截止阀、闸阀等这些手动的阀门为主,但这类阀门却存在着重量重、体积大、密封性能差以及操作耗时耗力等等问题。如何将这些问题加以解决就显得尤为重要了,为了能够从根本上解决所存在的问题,应尽可能多地采用重量轻、尺寸小、密封性能好、还能够操作省时省力的蝶阀、球阀等比较新型的阀门来代替;同时,对于各种远程遥控的阀门也将更为广泛地被用在船舶的各个系统中。具体措施如下。
         1)对于目前使用的阀门所存在的有些问题,我们可以通过改进加强阀门的结构来得以解决。
         2)开发出船用阀门的新品种,满足新型船舶的需求。
         为满足我国现代船舶发展的需要,对于现有船舶管路当中阀门尚属空缺,或者产品性能还未达到要求的阀门应该着手进行开发研制,比如耐高温高压的阀门、低温阀、压力调节阀等等。
         结语
         随着我国整体船舶业的不断发展,整个管路阀门的生产工业也已经具备了相对的规模化,而且对于大多数企业来说,我们不单单可以生产那些常规通用的阀门,还可以进行部分新型阀门的设计和制造,而且相对的研发和制造实力也是比较成熟的了。伴随着我国整个制造业的优化升级,在整个国家经济社会发展的大好时机下,我们相信整个船舶业在未来也会受到越来越多的关注和投入,中国的造船业会不断取得优异的成绩,同时带动整个国内船舶管路阀门工业也进行不断地创新前进,其管路阀门的技术水平一定会得到更快更大的提升。最后,在我国整个管路阀门的规划发展中,一定要做到合理布局,做到科学发展。不能一窝蜂地去求新求变,要一边坚持产品创新、一边进行传统旧产品型号的改革升级,在整个产业布局上要做到科学发展的思路,严防产能过剩蔓延。相信在整个良好环境和我们企业的共同努力之下,我国的船舶管路阀门工业会取得期望的美好成绩。
         参考文献
         [1]王金磊,王莉.流体管路阀门的选型[J].价值工程,2011(6):5-6.
         [2]孙文涛.船舶管系放样与生产[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2010.
         [3]刘小鹏,邱金泉.阀门船用标准的探讨[C].中国大连国际海事论坛论文集,2006,10
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