船舶艉軸管安裝工藝規(guī)程.doc

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1、 論管系的施工安裝工藝 摘 要 本文對管系施工工藝規(guī)程進行分析。通過本文說明現代船舶管系施工工序已與現代科學方法相結合所給船舶業(yè)的推動力。中國造船業(yè)管系施工工藝的飛速發(fā)展，使得造船技術提高并已走向大型化和現代化，從而實現了船舶管系的流水線生產。 關鍵詞：工藝； 安裝原則； 密性試驗 Work the craft by pipe arrangement Abstract This article carries on the analysis to the pipe arrangement construction technological process.

2、Through this article explained that the modern ships pipe arrangement construction working procedure unified with the modern science method gives ships industry propelling force. The Chinese ship-building industry pipe arrangement construction crafts swift development, causes the Marine Technology e

3、nhancement and moved toward the large scale and the modernization, thus has realized the ships pipe arrangement production-runs. key word: Craft; Installs the principle; Dense experiment  目 錄 1 概述………………………………………………………………………………1 1.1安裝原則…………………………………………………………………………1 1.2工藝階段………………………………………

4、…………………………………1 1.2安裝進度…………………………………………………………………………1 2 管系的制作與安裝的一般原則…………………………………………………1 2.1管系的分類和等級、管子材料…………………………………………………1 2.1.1管系的分類………………………………………………………………………2 2.1.2管系的等級………………………………………………………………………2 2.1.3管子材料…………………………………………………………………………2 2.2管件的內場制作和外表面處理…………………………………………………2 2.2.1管件下料………

5、…………………………………………………………………3 2.2.2管子冷彎…………………………………………………………………………3 2.2.3管件裝配…………………………………………………………………………4 2.2.4管件焊接…………………………………………………………………………4 2.2.5管件內場液壓試驗 ………………………………………………………………5 2.2.6管件外表面處理 …………………………………………………………………5 2.3管系安裝的程序和要求 ……………………………………………………… 5 2.4管路安裝基本工藝原則 ……………………………………………

6、………… 6 2.5管路支架、墊床、色標色別 ………………………………………………… 7 2.5.1管路支架 ……………………………………………………………………… 7 2.5.2管路墊床 ……………………………………………………………………… 8 2.5.3管路色標色別 ………………………………………………………………… 8 2.6管路完整性檢查 ……………………………………………………………… 8 2.7管路密性試驗 ………………………………………………………………… 9 2.7.1試驗原則 ……………………………………………………………………… 9 2.7.2試驗要求 …

7、…………………………………………………………………… 9 3 結論與展望……………………………………………………………………9 3.1結論 …………………………………………………………………………… 9 3.2展望 ……………………………………………………………………………10 1 概述 1.1安裝原則 管系的施工安裝依據我國《鋼質海船入級與建造規(guī)范(2006)》、《船舶建造質量檢驗》和船舶輪機設計的圖紙及技術文件，在保證質量的前提下，以提高生產率，縮短周期為原則進行建造，部分區(qū)域根據船東要求做特殊處理,由相應的船級社審核。 1.2工藝階段： (1)工藝及生產準備階段 (

8、2)管件內部制作及表面處理階段 (3)管系安裝階段 (4)安裝收尾階段 我認為在各個階段要互相協調，處理好在管路施工前期與工程進度的問題，要讓材料得到最合理的利用，避免浪費，這是很有意義的一方面，可以降低生產成本，同時提高生產效率。 1.3安裝進度 管系安裝應根據船體工程的進度逐次展開，特別是安裝區(qū)域船體焊接工作量完成80％以上時方可進行。 在我所接觸的船型中，油船相對于別的散貨船、集裝箱船等類型的船舶來說，在這方面要求最高，而且對管路的等級要求也是最高的，還有其他類型的船舶，對這個要求也是相當高的，因此要注意這方面的問題，避免在管系施工的時候出現碰撞。 2 管系的制作與安裝的

9、一般原則 2.1管系的分類和等級、管子材料： 我在浙江船舶有限公司所接觸的GPA254海洋工程船的管系中，根據其技術圖紙上的明細欄中所列管徑和圖紙上的明確標注并根據現場實際條件，滿足工作介質的壓力、溫度和腐蝕性對管子的要求，并且兼顧其他方面的要求，在此基礎上，最后按照有關規(guī)范和標準進行選擇，盡量減少品種規(guī)格的數量和不常采用的規(guī)格牌號，最終確定管子的選用類型。 在這個過程中，我通過實習了解到了管子選型的一般原則，并可以具體的運用到了實踐中，通過資料的整理和自己的概括總結，選型的時候根據管子的不同分類又能達到不同的工況這三者之間要相互結合，充分的考慮，最終以最低的成本來達到所要求的工況，這是

10、很有意義的也是很重要的，在我們實際的工作中，通常是通過用途、壓力、溫度、材料把管子分類，并進行選擇。 2.1.1管系的分類：按用途分為兩類 船　舶　管　系 動　力　管　系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 壓載水管系 艙底水管系 消防水管系 空氣、溢流、注入、測量管系 生活供水管系 疏排水管系 艙室通風管系 空調管系 C02滅火管系 1 2 3 4 5 6 7 8 燃油管系 滑油管系 冷卻水管系 排氣管系 壓縮空氣管系 鍋爐給水、排污

11、、凝水管系 蒸汽管系 液壓傳動管系 2.1.2管系的等級：按設計壓力和溫度分為三級 下表： 管系 I級 Ⅱ級 Ⅲ級 設計壓力 (MPa) 設計溫度 (℃) 設計壓力 (MPa) 設計溫度 (℃) 設計壓力 (MPa) 設計溫度 (℃) 蒸汽 >1.6 或>300 ≤1.6 和≤300 ≤0.7 ≤170 燃油 >1.6 或>150 ≤1.6 和≤150 ≤0.7 ≤60 其他介質 >4.0 或>300 ≤1.6 和≤300 ≤1.6 ≤200 2.1.3管子材料： (1)碳鋼無縫鋼管：10號或20

12、號，用于I、II、Ⅲ級； (2)紫銅管：T2、T3、T4或TUT，用于壓力表管等； (3)銅或銅合金管：I級和Ⅱ級管路中為H62、H68、HP659-1等無縫管，用于熱交換器等； (4)灰鑄鐵管：用于H級蒸汽管或Ⅲ級管系： (5)塑料管：用于干舷甲板以上的生活水管或疏排水管； (6)軟管：用于運動和固定的管路連接。 2.2管件的內場制作和外表面處理： 2.2.1管件下料： (1)核實管子的材料牌號、規(guī)格、檢查外觀； (2)適當放余量，仔細、合理地套料； (3)切割：DN<80的管子用砂輪鋸切割； DN≥80的管子用鋸床鋸斷或氧割切割； (4)有

13、色金屬管或HDR不銹鋼管用機械或工鋸切割。 根據GPA254海洋工程船的具體施工進度和安排，有計劃的下料，做到最大的利用材料，盡可能的減少浪費，降低造船成本。我發(fā)現浙江船舶有限公司很多部門沒有把材料合理的利用，主要在于工程進度的考慮，往往一個管路系統(tǒng)和另一個管路系統(tǒng)之間的邊角余料不能最大充分的利用，這樣造成了很多的浪費，也提高的成本，所以在這個階段的合理安排是非常必要的，通過合理的管件下料，在降低成本和節(jié)約能源方面都是極其有意義的。 2.2.2管子冷彎：適用于管徑小于150mm或鍍鋅的管子 (1)管子內壁涂上潤滑油后在彎管機上進行； (2)按管子規(guī)格配以同樣規(guī)格的彎管盤、滑塊夾頭、塞規(guī)

14、等附件按圖紙規(guī)定彎制： (3)控制彎管角度時考慮管子回彈角度。彎曲半徑不小于管徑3倍。 (4)紫銅管冷彎前應按55050℃進行退火。 (5)塞規(guī)應小于管子內徑0.5-1.5mm。 彎曲半徑R 圓度偏差允許極限(％) 管壁厚度減薄率(％) 冷彎 熱彎 鋼管冷彎 鋼管熱彎 銅管冷彎 銅管熱彎 R≤2DN 10 20 20 2DN≤3DN 10 8 25 10 30 15 3DN<4DN 10 8 20 5 25 10 R>4DN 10 5 15 5 20 10 在GPA254海洋工程船的實際操作中，要密切的

15、注意管子的受力情況，減少返工和浪費。 鍍鑄鋼管適宜冷彎，因其在熱彎時，表面鍍層會脫落，須重新鍍層，而塑料管只適宜熱彎，因其冷態(tài)下無法彎曲。從而可以避免因為失誤而產生的不必要浪費。 現階段，有不少的修造船企業(yè)的技術力量和設備水平都比較落后，因此而造成的不必要的損失也是很大的。 我認為修造船企業(yè)應該大力的投入資金和力量，提高自己的技術力量，從船東的方面充分考慮成本的問題，以取得船東的信賴和支持，同時自身的市場競爭力也可以得到提高。 2.2.3管件裝配： (1)法蘭的裝配：按圖紙選用法蘭的型號規(guī)格--管端口縮進法蘭平面(管壁厚+1.5mm)預留封口焊位--法蘭與管軸線垂直后裝定位焊--作好標

16、記。 (2)支管的裝配：按圖紙走向放樣劃出支管馬鞍口的切割線--去除馬鞍口氧割熔渣——檢查馬鞍口與主管吻合度(不均勻度<2mm)——裝定位焊(注意坡口、支管、管徑≤25mm時可鉆孔)。 (3)鋼管對接的裝配：對接縫應在一個平面上——管子端口開坡口(管壁厚時)——焊口清污渣磨光——對角施3~4點定位焊。 (4)套筒的裝配：管端插入套筒(一般長100~150mm)的深度為50~75mm，插入后在外搭處點焊3~4點。 (5)螺紋接頭的裝配：按圖紙要求注意認清型號、規(guī)格。 實際上管路的安裝現階段有三種方法：單個管系安裝、分段預裝法、單元組裝法。 我認為單個管系安裝只能在現場進行，工作效率比

17、較低。如果在管系密集程度高的機艙中，全面開展安裝工作，加上其他工種的同時施工，不免相互干擾和不安全。而且安裝在甲板下方和艙壁上的管子還需要相應的輔助工作（如搭腳手架、起吊等）。 而分段預裝法對于安裝在甲板下方和艙壁上的管子特別有利，實現了將空中作業(yè)變?yōu)槠矫孀鳂I(yè)。這樣既減輕了勞動強度，又減少了工作的危險性，更重要的是提高了工作效率和保證了安裝質量。但采用分段預裝給船體裝配增加了一定的工作量，增加了起重設備的負荷，因此分段預裝一般只適用于甲板、機艙內各層平船體舷側、雙層底內及隧道內管子的安裝。 單元組裝摒棄了造船工業(yè)中傳統(tǒng)的管系安裝方法，把原來大量現場安裝工作移到內場進行，船內安裝工作只是各單

18、元的定位和合攏。單元中包括的機械設備、管系附件愈多，單元的容量也就愈大，從現場安裝移至內場安裝的工作量也愈多，它的優(yōu)越性也愈顯著，因此，這種方法適宜用于機械設備和管系密集程度高的艙室中。 這三種方法在不同的場合都有其優(yōu)越性，我們在具體施工中不能盲目的選擇，要根據具體的情況適當的選擇不同的方法，是工作效率達到最佳。 2.2.4管件焊接： (1)管件的焊縫尺寸參照管壁厚度和焊接標準。一般為對接焊縫寬度為管壁厚度的1.5~2.0倍。角焊縫焊腳高度為管壁厚度的0.8-1.0倍，但不小于4mm。 (2)清渣檢查，不得有氣孔、夾渣、裂紋、咬邊等缺陷。 (3)D>76mm的I級管，對接縫全部探傷檢

19、驗 D>100mm的Ⅱ級管，對接縫的10％探傷檢驗 (4)銅管采用氧乙炔釬焊(焊絲HSCuZn--1即221)或紫銅電弧焊(焊條銅107) (5)不銹鋼管(1Crl8Ni9Ti)采用A302焊條或HOCr20Nil0Ti焊絲。 在現場的操作中，焊接前一定要對管子進行清理，對于某些特殊的管子要在焊接后保持其力學性能。 2.2.5管件內場液壓試驗： (1)I級管、Ⅱ級管和設計壓力大于0.34MPa的管件應進行液壓試驗，試驗壓力為設計壓力的1.5倍，但不必大于設計壓力加7MPa。 (2)試驗時單根或串聯均可。 (3)達到試驗壓力后穩(wěn)壓15~20min。 在GPA254

20、海洋工程船的實際操作中，試驗壓力對一般工質溫度在120~300℃的管子為1.5~2倍的工作壓力；工質溫度在300~400℃的管子，試驗壓力為2~2.5倍的工作壓力?；凸苈泛筒糠终羝苈穼茏拥膹姸仍囼瀴毫μ岢隽颂厥庖?，操作中應按其進行。 2.2.6管件外表面處理 (1)檢查管子外表面，如有劃痕、弧坑、擦劃、焊瘤等先焊補，再打磨； (2)化學清洗——酸洗：清洗檢查后管內壁涂油； (3)鍍鋅：鋅層厚度30μm： (4)涂刷底漆或識別油漆； (5)處理好的管件，注意兩端口封閉加蓋，以免銹蝕的雜質、垃圾進入。 在我們實際操作中主要選擇鍍鋅和電鍍的方法進行材料的表面處理，對于清洗質量要

21、求較高的管路，一般均采用化學清洗法。 2.3管系安裝的程序和要求 (1)先附件，后管子； (2)先總管，后支管； (3)先密集區(qū)域的管子，后空場所的管子； (4)先裝定位尺寸要求高的管子，后裝定位尺寸要求低的管子； (5)先裝要做密性試驗艙柜處的管子，后裝不做密性試驗艙柜處的管子； (6)先裝機艙底部、平臺甲板的管子，后裝沿舷旁、支柱、甲板下的管子； (7)先裝下層管子，再裝上層管子，如先裝機艙管系中下層的海水總管、艙底水管、壓載水管；再裝上一層的海水冷卻管、燃油管、滑油管，最后再裝上一層的小口徑管子。 2.4管路安裝基本工藝原則 (1)凡要穿過船體結構，如橫梁、肋骨、肘板

22、、縱桁、內底板、液艙箱柜及甲板等處時，按圖紙和工藝復驗無誤后再開孔，嚴禁任意開孔，重要構件上的開孔，應用開孔補償方法加強。 (2)管子穿過水密或氣密結構處時，應采用貫通件或座板；穿過非水密平臺、甲板或非水密隔墻時，應加裝防護罩，并雙面焊接。 (3)淡水管不得穿過油艙，油管也不得穿過淡水艙，如不可避免時，應在油密隧道或套管內通過。其它管子通過燃油艙時，管壁應加厚，且不得有可拆接頭。 (4)燃油艙柜的溢流管和測量管應避免通過居住艙室，如有困難，則管子不得有可拆接頭。 (5)蒸汽管、油管、水管應避免設在配電板上方或其后面，若不可避免時，不得設置可拆接頭，并有可靠的保證措施或托盤。 (6)蒸

23、汽管、排氣管、熱水管應遠離電纜。蒸汽管、排氣管法蘭距電纜的空間距離，平行敷設的應不小于100mm，交叉敷設的應不小于50mm；熱水管管壁距電纜應不小于100mm，特殊情況下不能達到以上規(guī)定時，應增加隔熱層厚度。 (7)油管及油柜應避免設在鍋爐、煙道、蒸汽管、排氣管及消音器上方，如有困難時，應采取有效措施，防止油滴在管子或設備的熱表面上。 (8)在貨艙、錨鏈艙及其它易受碰損處所的管子，應具有堅固的便于拆裝的防護罩。 (9)各種管路應根據需要，在管子、附件、泵、濾器和其它設備的最低處安放泄放閥。 (10)泵的輸出端管路上應安裝安全閥。對于油管，由安全閥溢出的油應流回至泵的吸入端或艙柜內。管

24、路中的加熱器和壓縮空氣系統(tǒng)的冷卻器也應安裝安全閥，安全閥的開啟壓力，一般不得超過管路的設計壓力。壓力管路上裝有減壓閥時，應在其后安裝安全閥及壓力表，并應有旁通管路。 (11)所有蒸汽管、排氣管和溫度較高的管路應包扎絕熱材料，絕熱層外緣的表面溫度一般不超過60℃，可拆接頭及閥件處的絕熱材料應便于拆換。 (12)非冷藏裝置的管路通過冷藏艙時，應包扎防凍材料，以防冷裂。一般情況下，通過溫度≤0℃艙室的管子，應與該艙室的鋼構件作絕熱分隔。 (13)由于船艙環(huán)境較差，且立體作業(yè)，因此在每根管子安裝時都要注意清潔工作，應按管子安裝順序拆除封頭進行安裝，以防止異物或污水落入管內，造成不必要的返工。同時

25、，要防止封頭漏拆而造成管路不通。 (14)鍍鋅鋼管不準敲擊，也不準使用火焰加熱、氣割或電焊焊接。下列情況可以除外，但必須用環(huán)氧富鋅底漆或等效涂層修補。 ①在船上焊接的套筒接頭； ②在船上焊接的通艙零件復板； ③在船上調整定位的管子法蘭，以及焊接在鍍鋅管上的緊固體。 (15)管子安裝時應橫平、豎直、美觀、整齊、固定可靠。 (16)鋼法蘭管子，其法蘭與法蘭連接，法蘭與機械設備(包括管路附件)接口連接要自然對準，不許用撬扛和夾具等強行對中，法蘭面和螺孔偏差ΔC

26、0時， Δa<1.0； DN>200時， Δa<1.5 (17)由于管內運行冷的或熱的介質，以及工作環(huán)境溫度盛暑寒冬等氣溫變化的影響，管路應考慮熱脹冷縮因素。為此，在敷設管路時應有能使管路自由伸縮的結構。 2.5管路支架、墊床、色標色別 2.5.1管路支架： (1)制作材料：用角鋼、扁鋼、元條螺桿制作 (2)型式：單個或組合 (3)支架間距： DN≤10 500~1000 15≤DN≤25 700~1500 32≤DN≤40 1000~2000 40

27、00200 2000~5000 (4)支架選用： 油艙(柜)內不準使用鍍鋅支架； 鍍鋅鋼管應用鍍鋅支架； 銅管用扁鐵支架； 冷藏機室的管子用木質支架 (5)支架與管子間襯墊：有色金屬管、油艙內的管子用青鉛襯墊；蒸氣管、排氣管、溫貨物管用絕熱材料襯墊。 2.5.2墊床 (1)橡膠墊床：用于<100~C水管(消防水管除外) (2)橡膠石棉墊床：用于水管(食用水除外)、空氣管、蒸汽管、制冷管 (3)耐油橡膠石棉墊片：用于油管 (4)紫銅墊床：用于C02管、高壓蒸汽管(注意抹一層石墨油脂或MoS2油脂等)、壓縮空氣管

28、 (5)O型圈：用于液壓管 (6)管螺紋接頭應選用聚四氟乙烯密封帶或白漆麻絲 (7)墊床厚度： DN<10 1mm 15300 4~6mm 2.5.3管路色標色別 (1)壓縮空氣：粉紅色 (2)滑油：黃色 (3)燃油：深棕色或淡棕色 (4)海水：綠 (5)淡水：淡藍、深藍(飲用) (6)消防：大紅色 (7)蒸汽(凝水)：深紅色 (8)艙底：黑色 2.6管路完整性檢查： (1)根據施工圖檢查各部件和附件

29、是否完整、位置和走向是否正確并符合工藝要求。 (2)特別提出的技術要求是否實現； (3)管子支架分布位置和數量是否符合要求，是否牢固。 (4)法蘭螺栓是否齊全(螺栓應露出螺母1-3牙)螺母是否緊固，螺紋是否完好。 (5)管路本身的疏通、泄放、防蝕等處的螺塞和自動控制裝置接受器是否安裝齊全，壓力管上的真空、壓力等儀表是否完好并鉛封且便于觀察。 (6)各部件和附件的相互位置是否正確，是否便于操作和保養(yǎng)。 (7)管路與管路之間或與船體構件之間的距離是否便于安裝和維修。 (8)管路的絕熱包扎是否符合規(guī)范要求。 2.7管路密性試驗 2.7.1試驗原則： 試驗壓力超過1MPa：用液體進

30、行 試驗壓力不超過1MPa：用氣體進行 2.7.2試驗要求 (1)試驗前，將試驗的管路同機械設備、艙柜等設施之間連接法蘭拆開或隔開(圖紙要求一起試驗的例外)即關閉管路中的閥門或加裝盲板法蘭(悶頭法蘭)。 (2)使試驗壓力逐漸升至規(guī)定壓力，在20分鐘內壓降不超過5％，高壓管中壓力2小時內壓降不超過2％。 (3)試驗中，用小榔頭輕輕敲擊管子，觀察是否泄漏。 (4)注水試驗的管路，檢查后拆除盲板，觀察水是否暢通排出。 (5)滲漏處，作好記號記錄，及時消除重新試驗，至符合要求為止。 在修造船企業(yè)的管子液壓試驗都一般用水，也可用壓縮空氣，兩者都可以檢查出管子的缺陷或不氣密的地方。但在檢查

31、長管或承受較低壓力的管子時，用壓縮空氣試驗則不易查出，因此一般不宜采用，僅在試驗水箱時應用。而用水作液壓試驗最為廣泛。 3 結論與展望 3.1結論 船舶管系的設計、加工和安裝是造船工程中的一項重要內容。管系工程的特點是多規(guī)格、多品種、多數量，并要在較短的設計、加工和安裝周期內完成繁重的工作內容。由于其工作性質的復雜性和產品的單件性，使其長期以來一直處于落后狀態(tài)。隨著國際市場上船舶工業(yè)競爭性加劇，各國都在致力于降低船舶的總造價，縮短造船周期。有效地提高船舶管系的生產水平，已成為造船工業(yè)的重要發(fā)展目標。 管路安裝從管子單件上船逐根取樣，制造、安裝發(fā)展到內場放樣預制；從逐根

32、或單件組合上船安裝發(fā)展到單元組裝、分段預裝等形式，使大量的外場安裝工作變?yōu)閮葓霭惭b工作，將關系安裝工作變?yōu)榕c船體建造的平行作業(yè)。這樣不僅提高了生產效率、縮短了造船周期，而且改善了管系安裝的作業(yè)環(huán)境和條件，降低勞動強度，確保生產安全，提高了安裝質量。 目前，我國管子加工的質量，雖已達到有關規(guī)范和標準要求，個別加工技術也已達到了國際先進水平，但依然存在加工周期長、效率低的情況。究其原因主要有兩個：一是我國造船選用管材品種多，這就使彎管設備必須具備多種模具和夾頭長度，彎管時需經常調換模具，增加了輔助時間；二是我國管系加工機械化程度低，手工操作占很大比例，大部分船廠仍未實現管子加工的流水線。

33、 3.2展望 隨著時代的進步，造船業(yè)的技術不斷發(fā)展，船舶動力裝置也必將不斷的發(fā)展，同時，技術力量和科學水平也不斷提高，帶給船舶工業(yè)的推動力也是巨大的，船舶工業(yè)也會高速的發(fā)展，以后將運用更簡便、更科學的方法對管系進行施工安裝，對于國民經濟的增長也將帶來不可估量的作用。 參考文獻： [1] 高積慧、胡強生 ．《船舶機械設備檢測與調試》．浙江交通職業(yè)技術學院 2007年8月 [2] 丁曉梅、高積慧．《動力裝置設計CAD》．浙江交通職業(yè)技術學院，2007年6月 [3] 胡適軍、胡強生 ．《船舶動力裝置安裝工藝/21世紀高職船舶系列教材》．哈爾濱工程大學出版社，2007年2月 [4] 徐立華、熊仕淘 ．《船舶柴油機/21世紀高職船舶系列教材》．哈爾濱工程大學出版社，2006年8月 [5] 胡啟祥、沈蘇海 ．《船舶輔機/21世紀高職船舶系列教材》．哈爾濱工程大學出版社，2007年2月 [6] 付錦云 ．《船舶管路系統(tǒng)/21世紀高職船舶系列教材》．哈爾濱工程大學出版社，2007年8月 致謝 感謝指導老師張棘老師在設計過程中提出了指導性的方案和架構，提供和提引閱讀相關的資料和書籍，并在整個設計過程中提出了很多寶貴的意見，使我在不熟悉的領域中仍能迅速掌握新興的技術。 感謝設計過程中同學給予的熱心幫助。 15