对外消防泵进出口管路设计和安装工艺研究

摘要：通过几型船舶对外消防泵安装过程中出现的对中和管路安装典型问题，分析对外消防泵进出口管路设计型式对其的影响，提出一种简单可靠的对外消防泵进出口管路设计方法，确保现场施工能够快速、高效、准确的完成安装工作。

　　关键词：对外消防泵；管路设计；安装工艺

　　中图分类号：U664.88 文献标识码：A

　　1 前言

　　当前，对外消防系统在海洋工程辅助船上的安装应用越来越普遍，而在整个对外消防系统的设计、安装过程中，对外消防泵的对中结果是否满足精度要求，对整个系统能否安全有效的运行起着极为关键的作用。本文针对我司三型不同产品上遇到的有关对外消防泵对中和管路安装问题，分析问题产生的原因，归纳出影响对外消防泵对中精度的影响因素，并分别采取相应措施予以消除，最终总结出一种较为可行的对外消防泵进出口管路设计型式，为船舶轮机设计同行提供借鉴。

　　2 实例分析

　　实例一：以我司为新加坡船东建造的78 m平台供应船为例，该船为小型平台供应船，其对外消防系统的配置原理如图1所示。对外消防泵和驱动柴油机之间设有变速齿轮箱，对外消防泵本身通过型号为MT-100的齿式联轴器与齿轮箱连接，该齿式联轴器对中要求如下：

　　式中：x为径向最大偏差；Y-Z为最大轴向间隙与最小轴向间隙之差。

　　通过简单计算，可以得出对外消防泵对中时的X和Y-Z值应落在如图2所示的坐标区间内。

　　现场施工部门在进行对外消防泵的对中过程中，在消防泵进出口管路未连接前对中数据可以满足图2要求，但在进出口管路连接后对中数据超出图2所示区间，导致对中失败，在反复尝试多次后才最终完成对外消防泵的对中及管路连接工作。

　　实例二：在我司为中海油服建造的6 000 HP深水三用多功能工作船上，其对外消防系统的配置如图3所示。

　　其管路系统配置基本与上述78 m平台供应船一致，均属于对外消防泵出口有多路支口管路，并带有遥控蝶阀，同样需尽量靠近消防泵出口。所不同的是，该项目消防泵与驱动柴油机是通过弹性联轴器连接的，其对中要求如图4所示。

　　其中：偏心量≤0.2 mm；偏角Z-Y≤0.345 mm；法兰间距-0.25～0.25 mm。与78 m PSV相比，该项目消防泵进口位置设置有橡胶膨胀节，因此在进行对外消防泵的对中过程中，施工人员分别就对外消防泵进口管和出口管联接后测量对中结果，发现因为进口管路有膨胀节存在，在进口管路连接后对中数据没有发生明显改变，但在出口管路连接后因支口管路较多，且最后进行的是主管的连接，出现了与78 m PSV类似的情况，对中数据反复超差，导致多次对中后才能满足相应要求，耗费较长的施工周期和较多的施工工时。

　　实例三：在我司建造的另外一艘海洋工程辅助船115 m居住船上也遇到了类似问题，其对外消防系统配置如图5所示。

　　其进口管配置原理和生产设计布置情况与6 000 HP深水三用多功能工作船类似，即对外消防泵进口设有橡胶膨胀节。但是115 m，居住船对外消防泵出口的遥控阀位置是在多支管管路前直接与对外消防泵相接，同时其联轴器型式与6 000 HP深水三用多功能工作船不同，是和78 m平台供应船类似的齿式联轴器，其对中要求与上述78 m平台供应船一致。同时，该船对外消防泵与船体基座之间，在78 m平台供应船和6000 HP深水三用多功能工作船采用螺栓�齡隙安装基础上，还增加了定位销用于固定对外消防泵安装位置。因此该船在前期对外消防泵的安装过程中，对中工作完成较为顺利，两台对外消防泵的对中均一次通过，并且在进出口管路安装后未出现78 m平台供应船和6000 HP深水三用多功能工作船上发生的对中数据变化的情况。

　　但是由于115 m 居住船的租家为欧洲人员，其对对外消防泵的使用习惯、要求和认知，与我司78 m平台供应船和6 000 HP深水三用多功能工作船两型船遇到的船东不同。在该船下水驱动柴油机动车后，租家额外要求再次检查对外消防泵的对中数据是否在要求范围内，即对相应对中数据需进行热态检查。船厂在同意租家要求后，施工人员在检查时发现对中数据出现明显变化，超出了对外消防泵厂家给出的要求范围，导致租家要求重新进行对中工作，从而消耗更多的施工工时和工期延期。　　通过对以上三型产品对外消防系统管路设计以及建造过程中的对中过程分析，可以总结出产生问题的主要原因有以下几点：

　　（1）78 m平台供应船对外消防泵进口管管径较大，且为刚性连接，由于管路制作安装精度等问题，导致对中后连接进口管路时，需施加较大外力才能保证进口管路与对外消防泵之间连接接口贴紧密封，从而容易导致对中数据出现变化；

　　（2）78 m平台供应船和6 000 HP深水三用多功能工作船，由于对外消防泵出口分支管路较多，同时根据规范要求，对外消防泵出口遥控阀需要尽可能靠近泵出口位置，因此在管路制作安装精度不高的情况下，为尽量减少现场船校管数量，设计人员将出口分支管路较多的总管路设置为船校管，此段管子是在对外消防泵对中定位后进行安装，因该管路安装过程中对对外消防泵产生了较大的外部应力，同样导致校中数据变化不定，校中结果出现反复；

　　（3）78 m平台供应船和6 000 HP深水三用多功能工作船对外消防泵的安装地脚螺栓均采用间隙配合，因此在出现上述外加应力时，对外消防泵位置可能出现轻微偏移，从而导致对中结果发生改变；

　　（4）115 m居住船虽然根据经验避免了上述几方面的问题，并且在计算校中允许范围时考虑了驱动柴油机冷热态变化的影响，但由于缺乏与租家的沟通和实际驱动柴油机冷热态变化的实际验证，导致校中时机选取不当，从而出现返工。

　　3 结论

　　通过上述对三型产品外消防系�齳设计及对中结果的分析，结合后续我司采取的相应改进措施，总结出为保证对外消防泵的校中满足要求，对外消防系统的设计及安装应尽量满足以下几点要求：

　　（1）对外消防泵本体与船体基座间应采用过盈配合或采用定位销的方式进行安装，以便在对中完成后安装进出口管路时确保对外消防泵位置不移动，避免对校中结果产生影响；

　　（2）对外消防泵进口管路上务必设置一个膨胀接头，将进口管路连接时对对外消防泵施加的外部应力降至最低，减少对校中结果的影响；

　　（3）对外消防泵出口遥控阀尽量设置在主管路上，如果确实需要设置在支管路上，则需将出口分支管路较多的主管路设计成内场完成管，并与对外消防泵连接好后再进行对中施工，最后利用各支管进行船校，这样才能将出口管路安装时对泵体施加的外部应力降至最低，从而在保证管路安装完整性和密性要求的前提下，减少对校中结果的影响；

　　（4）为降低因柴油机安装底座上的弹性减震器在动车前后变形而对校中结果产生影响，应在选择校中时机时，做好与相关厂家、船检及船东代表的沟通工作，达成一致意见后再行施工。

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