张晰见
近年来,不少船舶压载—舱底水管系(限于压载舱内)、上建居住区供水、疏水管系都采用了船用均聚聚丙烯工程塑料管材(PPH)。由于此产品在目前无行业标准(据江苏兴隆防腐设备有限公司产品介绍正在申报行业标准),无船级社现场检验要求(CCS证书只对产品认可不检验),无管件制作标准及安装工艺规则,在详细设计上也不出具典型节点图,这使该管系一直处于生产厂家按陆用管件标准预制并在船上安装的现状,因此出现了诸多不满足船舶使用特性的工况。笔者根据已监造过船舶的经验提出如下制作和安装工艺规则,供同行们借鉴。
为满足船舶压载总管、上建区供水、疏水等管系具有良好的经济性建造使用功效和便捷的维护效能,使管系的工程预制、安装能够规范化,依据《钢质海船入级规范》(以下简称“规范”)第三篇2章附录1.4条相关规定和船舶使用需求制定本规则。
上述产品以江苏兴隆防腐设备有限公司产品为标模,以船级社认可证书(2009.5.11)NJ09W00029内容及附页08169882管材通经/壁厚参数为依据。
1)通经壁厚压力参数。管材管径DN20-800mm;壁厚2.0mm~40.9mm;承压1.0MPa。各种连接管件壁厚及承压应与同径管材等同。
该产品交货前或进厂后应对管材、管件、阀件以及粘结、焊接处按上述附录一:1.6.9条要求进行抽样试验,试验压力为设计压力2.5倍,试验时间为1h。
2)适用及施工范围。上述管材适用范围按规范第三篇2章附录1.4条表1.4.1规定的压载舱内及上建居住区内使用并不需进行耐火试验、以及不受1.6.5条约束的非导电性管路。
3)上建供水总管中间连接的钢质通舱件由生产厂或施工方提供,下述位置由建造方提供并施工:压载舱通舱件;机舱至主甲板供水(4路)通舱件;驾驶甲板或罗经甲板至外界空气管通舱件;各层内甲板漏水口及黑水/灰水泄水口;主甲板通舱件上连接的不锈钢及钢质截止阀;驾驶室两侧钢质截止阀(2×2)及连接至门外钢质冲洗短管;驾驶室供直线刮雨器两路铜质截止阀及卡套式紫铜排出管路。
4)生产厂方提供的钢质水密通舱件、活动法兰、套管等均应经过热镀锌处理,质量不能低于建造方使用的同规格通舱件品质等级。上建冷/热水、饮用水供水管系(4路)防火分隔钢质通舱件应采用不锈钢304及以上材质。
管件结构按 T型三通、90°弯头结构形式不同分为供水型和疏水型两种(45°弯头可用于两类管系)。压载舱及上建供水管系可按通用型管件形式制作,上建疏水管系要按船用需求对管件进行结构上的改进;防火分隔处通舱件在长度上要满足防火分隔要求。
疏水型T型三通管件改为导入式三通形式,同径或异径三通进口与直管锐角夹角不能大于 45°;结构分为单侧双导入、单导入和双导入型。医务室卫生单元泄水口用单侧双导入(在三通管上一侧平行扩展黑水、灰水泄入管)、其它用单导入、两水平支管汇入垂直总管用双导入型;所有黑水/灰水泄水弯头均应改为115°;90°弯头半径应大于管径3倍。
上建区域穿过A级及以上防火分隔甲板或舱壁要用钢质水密通舱件;穿过B级防火分隔及以下的用钢质套管(管子在套管中穿越用防火填料封堵)。
法兰式钢质水密通舱件制作应按钢通舱管件CB/T3480-92[1]标准为依据,鉴于附录1.6.7条对处于防火分隔位置的通舱件无量化要求,防火分隔处通舱件长度可借鉴规范《船用消防指南》1999第4.4.2条要求,A级分隔L应不小于900mm;B级分隔L应不小于600mm。该通舱件在布置图上要予以标注。
鉴于PPH管材耐高温、耐火焰性能差特点,因此详细设计、生产设计及现场施工都要根据这一特点与其他钢质管系间隔适量距离以保证施工安全和维护的便捷性,如原设计为钢管布置的施工方要对布置图进行归类化修改或在现场施工中作出修改,并征得建造方或船东同意。
压载舱管路为同材质固定法兰连接,管子吊架类型应改为标准CB/T3780-1997[2]Ta型;上建主/支管路及阀门可用活动钢法兰连接,管子吊架为Qa、Qb型加阻燃垫片,管路末端接口形式为直通/直角铜质内螺纹接头。至各层甲板分路应设在垂直管弄中并可安装同材质截止阀。此外洗衣房、公共卫生间、厨房等各供水支管末端如有必要的,可在末端前部适当位置安装同材质截止阀。
各层房间泄水支管汇至中部按走廊前后应为两路垂直总管布置,自主甲板至驾驶甲板或经驾驶室厕所至罗经甲板通大气;在与主甲板通舱件连接上部安装导入旋盖式三通管件备做至机舱污水处理单元的钢制管路疏通口;两垂直总管在高于顶端卫生水界面1m以上透气管通径可减缩至DN65;驾驶室为散装厕所的其黑水管应在甲板下与导入式三通接口连接,保证透气管设在垂直管至上。前后两垂直总管至主甲板合为一路的水平总管按下述要求进行布置。
甲板下左右泄放水平支管要向中间垂直总管做不小于5°倾斜;各水平支管连接的导入式三通要上旋适量角度与黑水/灰水各 115°泄放弯头连接角度吻合;水平支管路尽量不出现或少出现水平 90°弯路;水平汇入支管始端必须接入一个黑水泄入口而不应用盲堵封死;左右水平支管至中间垂直总管要用双导入式三通结构形式;各115°弯头至导入式三通的过渡45°弯头连接要顺畅。
该管系施工除各钢质通舱件应提前开孔焊装以满足试水、除锈、涂装工序外,管系安装应在钢质管路完工后进行。管系开孔及通舱件焊接、吊架制装均要求参照《管系布置和安装工艺要求》CBZ345-2008和《船舶系统和动力管路安装及密性试验质量要求》CB/T3619-94执行,对管路吊架作如下补充:
1)焊装在甲板下平面、垂直钢壁上的吊架地脚在预制时必须安装复板,安装前必须经过热镀锌或除锈—涂防锈漆处理。
2)管路通经DN50以下吊架布置间距一般不超过两个肋位,DN65以上以及压载舱管路可视刚性强度可适量延长。疏水管系吊架要尽可能焊装在甲板下结构型材上,供水管系吊架成管束排列一侧焊装在钢壁的外端要设置斜角或垂直支撑支架辅助。
PPH管路系统试压重点是各粘结、焊接接口的密闭性及连接强度,因此无论是供水管路还是疏水管路都要做同等的压力试验。
管系进行完整性安装报验后方可进入注水试压工序,压载舱管路自总管截止阀至各支管末端吸口处封堵,中间遥控阀开启;上建供水管系自主甲板通舱件上金属截止阀至各末端接头封堵,中间控制阀阀门开启;疏水管自主甲板通舱件至各层甲板下钢制法兰处封堵。试验压力参照上述标准及规范附表一1.6.10条要求为设计压力1.5倍,时间1h。疏水管路试压后,拆除甲板下法兰盲板后继续注水至甲板上接口,试验法兰垫片的密封性,时间1h。
本规则重点修改了疏水三通、弯头管件变角度形式及相应的管系布置,以避免末端黑水/灰水泄放管与水平汇入支总管处于同一平面易沉积、且泄水/疏通无导向性不良工况,实现了最大限度的零维护功效。在有堵塞的情况下,用疏通器具可以从任何一个卫生单元或甲板灰水入口都能顺利疏通到垂直总管而不会与管壁产生垂直性冲撞。同时对专业施工方的工作范围、配件标准做出了界定。此规则应随管材应用范围的扩展继续进行跟踪修改。
[1] 钢质海船入级规范[S]. 2009.
[2] CSSC. 船舶标准全文系统[S]. 2004.