机械加工设计。
第一节机械设备安装设计。
一、 概述。
1. 概述。
海上平台的设备设计一般都考虑到三维尺寸最小,操作面尽量的少,还要根据总体、结构、安全和工程进度等因素来考虑安装位置、安装程序和开口位置。各种设备之间由管线连接,构成各种循环系统。
加工设计是详细设计的实施设计,机械专业加工设计主要包括设备安装设计、hvac设备及风管等的安装设计,设备的调试程序、调试**和料单的编制和现场技术服务等方面。
2. 机械专业加工设计流程。
机械专业加工设计流程见图1-1。
图1-1 机械专业加工设计流程图。
二、 采用及参考的相关标准。
在海洋石油工程机械加工设计中,相关的规范和标准是加工设计的基础,因此在加工设计之前应熟悉相应基本的规范,并应用于加工设计中。
以下是一些机械加工设计中常用的国内外标准和规范。
1. 国家标准(gb)和机电部标准(jb)
gb/t 1560-79 《船用通风系统管路和附件的工程通径》
gb/t 702-1986 《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 704-1988 《热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 706-1988 《热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 707-1988 《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 1220-1992 《不锈钢棒》
gb/t 9787-1988 《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 9787-1988 《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》
gb/t 901-1988 《双头螺柱》
gb/t 5782-1986 《螺栓》
gb/t 6170-1986 《螺母》
gb/t 93-1987 《弹簧垫圈》
gb/t 95-1985 《平垫圈》
2. 船用标准。
cb/t 64-1999(代替 gb1561-79) 《船用焊接通风法兰》
cb/t 462-1996 《通风栅》
cb/t 210-1995 《风管吊架》
cb/t 204-1999 《船用通风管路通舱管件》
cb/t 64-1999 《船用焊接通风法兰》
3. 其它标准。
加工设计中还将应用一些其它标准,包括国外的标准,随项目不同有所不同。应根据项目要求,合理适度采用。
三、 资料准备。
1. 规格书及项目要求。
在开始安装设计之前,需要业主提供如下资料作为设计基础。
1) 规格书。
主要包括设备总橇规格书、设备防腐涂漆规格书。
在总橇规格书、设备防腐涂漆规格书中,一般对适用的规范标准、设备的适用环境、设计寿命、材料、结构设计、安装要求、电气、仪表、管线、保温、设备铭牌、制造检验、防腐涂漆、运输等做了明确要求。
2) 客户要求。
不同的项目有一些不同的特殊要求,要把相关要求整理出来。如安装螺栓的防腐要求,特殊的技术要求等。
2. 图纸。
1) 总体图、设备布置图、管网布置图。
2) 平台每层甲板的结构图(包括平面图和立面图)、房间结构图;
3) p&id;
4) 逃生路线图、安全区划分图;
5) 舾装图(包括房间防火保温图、舾装梯子结构图、舾装设备布置图、生活楼布置图)
6) 电缆托架图、电气/仪表设备布置图;
7) 通讯设备布置图。
3. 设备厂商完工资料。
设备的厂家图纸资料,包括设备总图、重要零部件图、设备安装要求、操作维修要求等。这些资料必须是最终资料,中间送审资料只能作为参考。
四、 安装设计。
1.安装设计工作内容。
在安装设计中,主要根据详设阶段的技术资料,并按照厂家安装要求进行设备布置和安装。设备安装设计主要包括:
1) 安装程序:主要描述设备安装前的检查项目、安装过程的注意事项、通用安装要求及特殊要求等。
2) 设备定位布置图:主要是根据详设阶段的设备布置图,按照一定的定位基准详细注明设备的定位尺寸等。
3) 设备底座图、安装图:根据设备是否需要制作底座,分为直接安装设备和非直接安装设备,对于非直接安装设备需要设计设备底座图。
4) 设备附属部件安装图:对于部分设备如主发电机组、应急机、锅炉、惰气发生器等需要绘制排烟系统的安装图及零部件图;立式水泵需要根据泵护管及泵头绘制泵的底座图及安装图;其他需要特殊安装的设备需绘制零部件图。
2.安装程序的编写要求。
安装程序是加设阶段的设计文件,根据项目的具体地点、机具状况、设备状况等编制的设备安装指导性文件,应包括以下内容:
1) 设备安装应遵循的标准有:
1) 海上固定平台及建造入级规范(ccs);
2) 海上平台安全规则;
2) 通用要求。
在通用要求部分至少包括以下要求:
1) 承包商在设备安装前应熟悉设备相关的安装图纸及设备厂家的安装要求。
2) 安装前承包商需要准备吊车/吊葫芦、撑杆、撬杠、水平尺等工具。
3) 在设备安装程序中需标明第三方检验机构的名称。
3) 设备安装前的检查项目。
设备安装前的检查至少包括以下项目:
1) 应对照图纸检查设备及辅助系统的完整性。
2) 检查设备是否有变形及损坏的部件并记录。
3) 检查设备底座的水平度。
4) 检查设备的驱动机、连接轴、联轴器。
5) 检查电气设备的连接及电源的连接。
6) 检查仪表设备的安装及接线。
7) 检查设备的防腐涂漆情况。
8) 检查安装螺栓是否匹配。
9) 对于有底座的设备应按照要求提前预制底座。
10) 需预制管件、风道等附件的设备应按照要求提前预制。
4) 安装过程的注意事项。
安装过程的注意事项至少包括下述内容:
1) 列出应准备的安装定位图、设备安装图纸。
2) 设备安装前应做的必要防护工作,如法兰口盲死。
3) 设备安装时注意事项,如人员站位,设备防损坏措施,不能用管子/管件作为吊点等。
4) 在设备与甲板焊接前,应向检验部门提交的焊接程序和检验程序。
5) 按照要求用水平尺、塞尺等测量水平度和设备安装间隙。
6) 用于设备调平的垫片要求,如大于或等于1mm材料可选用q235-a, 如小于1mm材料需选用不锈钢。
5) 大型设备吊装设计要求。
大型设备为净重大于80吨或高度大于10米的设备,对于这类设备应根据具体的设备情况、现场环境、技术装备等制定设备吊装工序,确保设备的吊装工程安全。
大型设备吊装工艺的确定依据:
1) 设备制造图;
2) 设备布置图(包括管道、梯子平台等)
3) 现场施工条件;
4) 现场施工地质资料、气象资料以及吊装环境;
5) 机具装备能力。
方案主要内容:
1) 吊装布置图;
2) 吊装计算书;
3) 设备吊装工艺要求;
4) 设备吊点位置及其结构图和局部加固结构图;
5) 吊装机具汇总表。
3.设备定位布置图的要求。
设备定位图用于设备安装时的定位,通用要求如下:
1) 绘制设备定位图时,设备的定位基准要一致。
1) 一般以平台结构梁轴线或fpso船体舯轴线、肋骨为基准;
2) 如果设备距离轴线比较远,施工时测量比较困难时,可以取甲板边缘为定位基准, 但边缘一定要清晰可测。不应以前一个设备的边缘为基准来给下一个设备定位,避免产生累计误差。
3) 一般带有底座(成橇设备)的设备以底座的边缘来定位,部分设备如清管球发射器或接受器类、泵类设备一般以设备中心来定位。
4) 对于不带底座的压力容器设备一般以设备中心线或轴心定位。
矩形常压容器一般以底座定位,但要注意厂家资料中定位尺寸的位置,否则容易产生错误。
2) 设备定位图中需要标明平台的方向图标。
3) 在设备定位图中,一般需给出两个垂直方向的视图,以方便施工人员辨别出设备的安装方位。需要特别注意的是,设备的方向及操作面的要求一定要与业主的技术资料要求的一致。设备的视图中需给出设备的三个方向的总体尺寸。
4) 设备的明细栏需注明设备的描述、编号、重量、数量、供货范围等。
5) 在设备的视图中,一般也给出设备与甲板的连接形式及要求。如果设备与甲板焊接,需标明焊接的要求(参见相关焊接手册)。
在图纸中应说明主要技术要求,至少有如下要求:
1) 设备安装时应遵循的设备安装程序;
2) 当橇座焊接到甲板上时,应采用连续焊,焊接要符合gb324-80的要求;
3) 焊后除毛刺并磨平,如需要,应补漆。
4.直接安装设备的安装设计。
1)直接安装设备安装设计要求。
直接安装设备分为以下几类:
1)无调平要求的设备。
在安装时,如果设备已成橇供货,并且带有公共底座,可以直接将底座四周与甲板连续焊。如分离器、电脱水器、常压容器、化学注入橇、管汇、油水处理设备等成橇容器类设备,生活污水处理装置和空压机装置橇等。上述设备安装的一般要求:
要注意橇的外型尺寸与底座外型尺寸(主要指长宽)在定位图上标注的区别。
定位图上的尺寸要与设备视图上的尺寸要一致。
一般用底座的外型尺寸定位,以方便现场施工。
2) 单体非旋转设备。
部分单体非旋转设备不需调平且可以直接安装在甲板上,如小型滤器,不成橇罐类和容器类设备等。
3) 平台吊机。
平台吊机安装是与结构立柱直接焊接,其安装的一般要求如下:
平台吊机一般都带有一个底座,底座为圆形,高度由厂家决定。(一般为1500~2500mm。)
底座上部安装吊机的旋转轴承,下部与结构立柱焊接。
结构立柱要按照厂家的要求,达到一定的水平度、平面度、椭圆度,并按厂家要求开坡口。
5.非直接安装设备的安装设计。
非直接安装设备主要分为以下几类:泵类设备(包括离心泵、往复泵、螺杆泵、齿轮泵等)、发电机组(应急发电机、备用发电机、主发电机,包括往复式发电机、燃气轮机等)、锅炉、憜气发生器装置、压缩机等非静止设备。
由于上述各类设备安装时,有调平、减振、操作、热胀冷缩等方面的要求,需要在甲板上设置一个安装底座满足其要求。底座与甲板联接采用满焊,底座与设备本身底座通过螺栓连接,并通过调节螺栓和垫片等来调节设备的水平度。
设备如果安装在有斜度的主甲板(如船舶主甲板)上,需要考虑将底座做成楔形的。
1)泵类安装设计。
泵类设备主要分为以下三类:
1) 卧式泵类。
底座要有足够的刚性,其变形量要小于1/150。一般选用工字钢或槽钢做底座框架。
底座设计要求:
焊接后,底座要进行校平,其不平度不大于3mm/1000mm。
所有焊接均为强度焊,且为满焊。
顶部和底部焊缝要进行磨平。
螺栓孔要与所对应的底座现场配钻。
按项目要求进行防腐涂漆。
底座安装要求:
a.底座下部甲板结构应具有一定强度和刚度,一般泵长度方向处位于两个梁格上,如强度和刚度不满足要求,应对甲板结构补强。
b.对于多级离心泵转速比较高,电机功率也比较大,泵体及电机都存在不平衡力,整体振动较大。一般在厂家泵橇基础上加一个底座,按照厂家要求调节水平度。
c. 管线安装时,必须用支架支撑,加在泵体进出口上的由接管引起的力、力矩不能超过厂家的要求。
钢筋加工焊接作业指导书
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