一種排氣管支架的應用與改進

劉立軍 查富祥

摘要：目前船舶在生產設計的過程中，機艙排氣管系在設計時，排氣管系在布置安裝時支架種類有彈性吊架，固定型排氣管支架和移動型排氣管支架。本文提到了一種新型排氣管支架他匯集了固定型排氣管支架和移動型排氣管支架的功能。它可以根據排氣管的熱膨脹伸縮在新型吊架上留有可調位移量起到移動型排氣管支架的作用。本文對新型排氣管支架的結構和使用特點進行了描述。對新型排氣管支架在以后的設計提出了一些改進的意見。

關鍵詞：彈性排氣管吊架；固定型排氣管支架；移動型排氣管支架；新型排氣管支架；可調位移量； 排氣管熱膨脹

引言

船舶大型化是全球低碳經濟發展的趨勢。近年來，隨著30萬噸以上VLCC，和更大的38萬噸級礦砂船的建成投用，未來船舶大型化已經成為造船界和航運界的共識。船舶的大型化使主機的功率大大增加，主機的排氣管管徑增大，排氣管在船舶上的布置長度也隨之增加。這就增加了排氣管布置的難度。因在發動機運行時排氣管的震動相當大，排氣管的溫度變化也很大，這就對排氣管的固定支架提出了新的要求，排氣管支架的特點直接關系到排氣管安裝后的使用效果。

1.概述

本文主要講述了新型排氣管支架的特點，并對排氣管支架的原型（固定型排氣管支架和滑動型排氣管支架）的特點和布置特點進行了相關的論述，并對排氣管支架進行了相關的論述。并根據分析提出了一些改進的方法。船舶的大型化使主機的功率大大增加，同時主機的排氣管管徑增大，排氣管在船舶上的布置長度也隨之增加。這就大大增加了排氣管布置的難度。因在發動機工作時排氣管的震動相當大，排氣管的溫度變化也很大，這對排氣管的安裝支架提出了新的要求，排氣管支架的特點直接關系到排氣管安裝后的使用效果。

目前船舶在生產設計的過程中，機艙排氣管系在設計時，排氣管系在布置安裝時支架種類有彈性吊架，固定支架和可移動支架。一些小型的船舶因機艙較小，排氣管的管徑也很小，所以只使用固定支架。有一些中型的船一般只使用固定支架和可移動支架。對于大型船舶一般使用固定支架，可移動支架和彈性吊架。在大型船舶的排氣管支架設計時，設計者要考慮將排氣管支架按照布置原則將其布置為固定型支架和滑動型支架，制作車間需分別制作固定支架和滑動支架。在船上安裝焊接排氣管支架時施工者也需要分出哪個位置需要安裝固定支架，哪個位置需要安裝活動支架。在相同的排氣管管路上的不同位置要按設計安裝不同型式的排氣管支架對于排氣管支架的的制造者和安裝者都增加了安裝的難度。特別對于移動式排氣管支架在安裝時為了保證排氣管熱膨脹時的移動，要保證排氣管安裝時的精度以防膨脹時移動困難。

排氣管固定型排氣管支架和滑動型排氣管支架及新型排氣管支架布置的原則。

1.1支架的布置型式必須符合詳細設計圖紙的要求。

1.2固定型支架、滑動型支架的設置應正確、合理：

1.2.1兩個膨脹節之間只能有一個固定支架；

1.2.2固定支架布置在膨脹節的上方且不超過2 倍管子通徑的地方；

1.2.3膨脹節下方不超過2 倍管子通徑的地方應有一個滑動支架 ；

1.2.4滑動支架的可調位移量跟膨脹節參數一致；

1.2.5排氣管通徑DN>300mm 時，B1≤8 DN ；B1 為固定支架與上方的第一個滑動支架的間距；

1.2.6排氣管通徑DN>300mm 時：滑動支架的間距不大于6000mm；

1.2.7在柴油機發電機的出口，要有限位用的支架以保護發電機增壓

器出口的膨脹節；

1.2.8主機增壓器出口的排氣管支架應做成固定的。

1.3支架的弧形板與排氣管法蘭的間距應大于50mm。

1.4設計支架時，應考慮排氣管的絕緣厚度，避免出現排氣管包好絕緣后螺栓螺母不能拆卸維修的情況。

1.5排氣管支架盡量支撐在船體結構上，且需要船體結構反頂加強。

1.6煙囪頂部支架盡量做成滑動型支架。

1.7排氣管穿過煙囪頂的防雨罩不能遺漏。

1.8煙囪頂部的排氣管支架，需布置反頂加強。

1.9支架盡可能采用螺栓+雙螺母的連接型式。

1.10排氣管支架用的螺栓應選用8 .8 級，螺母選用8 級。

1.11用型材制作的支架，滿足如下要求：

1.11.1500mm1.11.2L>1500mm，考慮選用工字鋼，其中L 為支架長度。

1.12安裝在排氣管彎頭處的支架，弧形板應留余量，且制作時與支架點焊，便于現場安裝時調整。

1.13排氣管支架盡量選用板材結構的型式。

1.14板式支架螺栓孔的數量是否符合如下規定：

1.14.1 DN≤500mm，用4 個螺栓；

1.14.2 500mm

2.2移動型排氣管支架主要是定位安裝在排氣管受熱膨脹變化影響比較大的位置，主要是用于固定排氣管且能承受排氣管的震動和重量且能夠隨排氣管的受熱膨脹一起伸縮。

2.3新型排氣管支架集成了固定型排氣管支架和移動型排氣管支架的所有優點，可根據圖紙中的安裝需要采取相應的安裝方式來決定是使其發揮固定型排氣管支架的作用還可以使其發揮移動型排氣管支架的作用。但由于螺栓聯接面板上的螺栓孔增多，有使面板強度變低的缺點。

3.結論

通過本文對新型排氣管支架特點分析，結論如下：

3.1要綜合考慮排氣管支架作用，使排氣管支架設計的更加合理。

3.2要充分的考慮新型排氣管支架設計的特點和應用范圍，使使其增加鋼絲彈性減震墊塊或橡膠減震墊塊，使其具有彈性排氣管吊架的作用，使新型排氣管支架的使用范圍更加廣泛。

3.3新型排氣管固定支架從結構上考慮只開腰形孔，不開起到固定型支架作用的圓形螺栓孔。在支架的端部增加固定限位裝置，來達到鎖死的效果。

3.4新型排氣管支架的安裝要考慮排氣管的熱膨脹時的伸縮方向。

3.5生產設計人員要加強對排氣管布置及排氣管支架布置特點的理解。

參考文獻：

[1]李忠林，魏莉潔.船舶建造工藝學.哈爾濱工程大學出版社，2009年01版.

[2]席文龍等合編.船舶設計基礎.武漢水運工程學院，1978年.

[3]黃廣茂，潘志遠.船舶下水工藝.哈爾濱工程大學出版社，2007年.

[4]中國船舶工業總公司.船舶設計手冊.國防工業出版社，1997年.

[5]中國船舶工業總公司.造船生產設計.國防工業出版社，2000年.

[6]姜興峰.船舶管路.吉林大學出版社，2005年.

[7]高介祜，郁照榮.現代造船工程.哈爾濱工業大學出版社，1998年.

[8]程斌，潘偉文.船舶設計教程.上海交通大學出版社，1988年.

[9]董愛國，謝道禮等.船舶管舾裝設計工藝實用手冊. 國防工業出版社，1990年.

[10] [英] I.L.巴克斯頓著.工程經濟學與船舶設計.人民交通出版社，1988年 .