船用管子制作通用工艺.docx
《船用管子制作通用工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船用管子制作通用工艺.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
船用管子制作通用工艺
船舶管子制作通用工艺
一、适用范围
1、本工艺规定了船舶管子零件的材料、切割、装配、弯曲、表面处理等方面的工艺及其质量验收指标要求。
2、本工艺适用于各类船舶下列规格管子的加工：
外径在500mm以下的无缝钢管、焊接钢管和不锈钢管，250mm以下的铜管和铜合金管（包括铜镍管）、6英寸以下的水煤气管及其它金属管。
3、本文件可供船舶管系施工设计时选用。
4、对于特殊要求的管子应按设计要求加工。
二、引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本工艺中引用而构成本工艺的条文。
由于标准都会被修订，使用本工艺的各部门应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
1、CB/T3790-1997船舶管子加工技术条件
2、CB/T3365-91管子无余量下料工艺
3、CB/Z94－68黑色金属磷化技术条件
4、CB*/Z343-84热浸锌通用工艺
5、船舶建造质量检验（CSQS）1998版
6、中国船级社钢质海船入级和建造规范（CCS）2001版
7、德国劳氏船级社钢质海船入级和建造规范（GL）2003版
8、法国船级社钢质海船入级和建造规范（BV）1992版
三、工艺内容
1、管子材料要求
1.1管子材料的机械性能和化学成分应符合有关国家标准、行业标准和我国造船规范要求。
出口船舶用管材须符合该船舶入级相应的船级社要求。
1.2各种管材，根据其设计压力和设计温度分为三级，见表1。
对于I级、II级管，必须具有船舶检验部门的合格证书及制造厂的炉罐号。
III级管应具有制造厂的合格证书，如缺少证明时，应根据有关规定或订货要求补做试验，合格后方可使用。
2、管子的切割
2.1管子切割前，必须核对管子材料、规格是否符合图纸要求。
2.2管子切割前，应对管材内外表面质量进行检查。
2.2.1无缝钢管和合金钢管，其内外表面不得有裂缝、折叠、分层、结疮、轧折、发纹等缺陷存在。
如有上述缺陷应予清除，清除部位壁厚的减薄不得超过该材料标准允许的负偏差。
2.2.2焊接钢管内外表面不允许存在由于焊接引起的裂缝、咬口、飞溅、凹陷等缺陷。
2.2.3有色金属管子，其表面应光滑清洁，不应有针孔、裂缝、气泡、分层、锈蚀等缺陷。
表1管系等级
管系
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
设计压力
（MPa）
设计温度
（℃）
设计压力
（MPa）
设计温度
（℃）
设计压力
（MPa）
设计温度（℃）
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
其他介质
>4.0
或>300
≤4.0
和≤300
≤1.6
≤200
注：
1.Ⅰ级栏中的设计压力和设计温度两个参数，只要其中一个符合表中规定数值的，即为Ⅰ级管；Ⅱ级栏中的设计压力和设计温度两个参数，均达到表中规定数值的，即为Ⅱ级管。
2.除Ⅰ、Ⅱ级管外，其余的是Ⅲ级管。
3.表中其他介质是指空气、水、滑油或液压油等。
2.3碳素钢管、不锈钢管在订货时，应向制造厂提出退火处理要求。
2.4法兰、套管、螺纹接头、异径接头、定型弯头等连接件，必须具有材质报告证件，方可使用。
2.5管子的切割与开孔
2.5.1内场在DN300以下的管子都要求机械切割，而外场管在DN80以下的管子要求机械切割；合金钢管切割和开孔的方法应根据材料成分决定。
2.5.2管子上开孔和切割后，切口必须修整光顺，氧气渣和毛剌必须全部清除干净。
2.5.3管子切割后，管端面和管子外表面的垂直度公差Δ,应符合表2所规定的要求。
表2单位:
mm
公称通径DN
垂直公差Δ
DN≤100
Δ≤1
100＜DN≤200
Δ≤2
200＜DN≤300
Δ≤3
2.6管子焊接坡口的切割
2.6.1以下状况可以允许焊接不开坡口
钢管总管开孔、钢管壁厚δ≤6mm的支管、钢管壁厚δ≤5mm的管子对接焊处，以及钢管与其他附件搭焊处如图1
2.6.2钢管开坡口在没有开坡口设备的情况下，一般采用气焊切割或打磨成型。
当壁厚等于或大于6mm,并当主管直径大于或等于2.5倍支管直径时，在整个支管顶端开坡口；当主管直径小于2.5倍支管直径时，可在支管端面沿主管轴线方向左右部位，局部开坡口。
所有坡口型式及尺寸具体参照管子焊接通用工艺（OH/TS-0409-2005）。
Ⅰ
3、管子弯曲加工
3.1管子弯制前，必须核对管子材料是否符合图纸要求
3.2弯管设备
3.2.1弯管机须经过设备管理部门检查验收，才能正式投入使用。
3.2.2弯管模子、滑块或滑轮槽道和塞芯头部光洁和顺，切口处必须倒圆。
3.2.3弯管模子和滑块的圆槽直径按表3。
3.2.4有芯弯管机的芯棒头部外径和长度按表4。
3.2.5弯管机的工夹、模具和附属设备应当定期检查和维修,以确保良好状态。
表3弯管模子和滑块的圆槽直径单位:
mm
管子外径D
圆槽直径
D≤50
D
50＜D≤76
D
76＜D≤114
D
114＜D≤219
D
219＜D≤325
D
表4芯棒头部外径和长度单位:
mm
管子内径d
塞芯外径D1
塞芯长度L
d≤50
d
5.0D1
50＜d≤100
d
4.5D1
100＜d≤200
d
3.5D1
200＜d≤300
d
3.0D1
3.3弯管技术要求
3.3.1管子的弯曲，一般采用冷弯的方法，在工厂缺少冷弯设备的情况下，允许采用热弯，但水煤气管不宜采用热弯，20号钢管不宜采用中频弯曲。
3.3.2不锈钢管及合金钢管宜冷弯，如必须热弯时，不锈钢管加热应避免渗碳，而对淬硬倾向较大的合金钢管则不得浇水冷却。
紫铜管冷弯前应采取局部退火处理。
3.3.3管子弯曲半径，一般不小于3倍管子通径，在管路布置比较紧凑的地方，在保证弯管质量前提下，允许小于3倍管子外径，较小弯曲半径的管子，应采用定型弯头。
3.3.4弯管操作者，应熟悉弯管设备的结构、性能及其操作程序和规则。
3.3.5对有芯弯管机，管子内径与塞芯工作部分，应涂适量的润滑油。
3.3.6对有芯弯管机，弯管时芯棒的端头圆柱截面位置应超过与其垂直的模具中心线，其超前值一般根据试验来决定，新安装和调试的弯管机可参照表5选取。
表5
弯曲半径R
超前值
弯曲半径R
超前值
2.0D
0.25d
3.0D
0.33d
2.5D
0.28d
3.5D
0.38d
2.75D
0.31d
4.0D
0.41d
注：
表中D及d分别代表管子的外径和内径。
3.3.7弯曲焊接钢管和水煤气管时，应尽量将焊缝安置在因弯曲而引起弯形的最小方位上，如图2所示。
在弯立体弯头时，亦应考虑焊缝的位置。
3.3.8弯制铜管、铝管时，必须小心地清除管子内外表面及机械设备与管子相接触部分所粘附的硬质杂物（如铁屑、砂土等）。
不允许在管子表面刻线，可]用铅笔或粉笔在管子表面划标记。
弯制时，应加少许润滑油以防止管材内外表面拉伤。
3.3.9管子热弯时，加热应缓慢均匀和热透，且应防止过热，弯制每个弯头的加热次数应越少越好，这要取决于加热的渗透性和弯管操作的熟练程度，加热温度参照表6。
表6管子加热温度℃
管子材料
开始弯曲温度
弯曲终了温度
碳钢
900～1050
700
紫铜
850～860
300
黄铜
600～700
400
双金属
850
580
不锈钢
950～1100
850
3.3.10采用冷弯进行弯曲的铜和铜合金管，在弯曲后应进行退火处理，退火温度为500～700°C。
3.3.11合金钢管和外径大于120mm碳素钢蒸气管，经弯曲后，应进行退火处理，碳素钢管加热至600～650°C，壁厚小于或等于25mm，保持时间至少1小时，然后在平静空气中缓慢冷却，合金钢管的热处理根据成分决定。
3.3.12管子热弯后,应清除表面的氧化皮.
3.3.13采用塞砂弯管时，应选用河沙，但也允许用铁砂或石英砂。
河沙、石英砂的直径一般约为2～5mm，铁砂直径约为1mm。
砂子颗粒要干净、无杂质、无锐角，特别要无木质、煤屑和油类等有机物，要筛去细泥，选好的砂子经150~500℃烘干筛选，然后保存在专用的容器内，防止混入杂质或受潮。
填砂可用抖动或敲击的方法填实，一般每灌300~400mm即用锤在管外壁自下而上不断敲打，直到填满为止。
敲击时只允许用木锤，砂子填实后，用干燥木塞住管口。
4管子装配及制作
本工艺所提及的管子装配系指管子的搭焊
4.1钢管总管与支管装配
4.1.1钢管支管型式一般如图3中a、b、c、d四种。
4.1.2角尺支管和Y型支管应尽量少用。
4.1.3支管宜设在总管法兰近端，以便清除焊渣和毛剌。
4.1.4支管不允许插入总管中，马鞍口应与总管很好吻合，其焊接尺寸要求见管子焊接通用工艺（OH/TS-0302-2005）。
4.1.5总管上支管孔应同轴，其不同轴度不得大于±1mm。
4.1.6支管高度在确保法兰连接螺丝安装方便下尽量缩短。
4.2铜管总管与支管的装配
4.2.1铜管支管型式一般如图4中A、B两种。
4.2.2当总管内径大于支管内径时采用图4中A型，当总管内径等于支管内径时采用图4中B型。
4.2.3A型支管插入端不得超过领口最底点。
4.2.4B型支管与总管交接处应相贯。
4.2.5铜管支管也可以采用三通接头。
4.2.6总管上支管孔应同轴，其不同轴度不得大于±1mm。
4.3与法兰的装配
4.3.1钢管法兰连接型式和适用范围按表7。
4.3.2铜法兰连接型式和适用范围见表8。
4.3.3装配法兰时，法兰内孔与管子外表面之间的最大间隙在任何一点均不应超过2mm，径向相对两点的间隙总和不得超过3mm。
对于DN≥300mm的管子，其间隙可适当放宽。
4.3.4凡安装支管和弯头比较多的管子法兰，宜将支管和弯头点焊点牢后，再装焊法兰，以防止焊接变形。
4.4与螺纹接头装配
4.4.1符合于国家标准或部标准的螺纹接头，可用于各种管子的连接，但应根据管路介质压力去选用各种型式的螺纹接头；装配技术要求符合所用螺纹接头国家标准或部标准。
4.5与卡套装配
4.5.1符合于国家标准或部标准的卡套接头，可用于各种管子的连接，但应根据管路介质压力去选用各种型式的卡套接头；装配技术要求符合所用卡套国家标准或部标准。
4.5.2安装卡套接头管端的内外壁不应有腐蚀、麻点、裂缝。
管壁厚度应均匀、光滑、圆顺。
4.6钢管的套管连接
4.6.1套管连接的结构形式和技术要求见表9。
4.6.2套管连接不得用于有可能发生疲劳、严重腐蚀或裂缝腐蚀之处，套管材料应与管路材料相同,严重腐蚀处可采用双套管连接方式。
4.6.3垂直位置的套管，如用于淡水、海水系统，应将下管端外套管内孔部位进行封底焊接，如是用于水平方向则可省略。
4.7钢管的对接装配
4.7.1管子对接有直接对焊、坡口对焊、衬圈对焊以及封底对焊等形式。
各型式的装配枝术要求见表10。
表7钢管法兰连接型式和适用范围
型号
简图
适用范围
介质
最高设计压力（MPa）
最高设计温度（°C）
A
δ
C（按表10要求）
2±0.5
蒸汽
燃油
滑油
其他
介质
不限1）
不限
B
蒸汽2）
不限
400
燃油
滑油
不限
不限
其它
介质
不限
400
C
1.5δ（min5）
δ
1.5
4~5
1.5δ（min6）
δ
δ（min5）
1.5δ（min6）
0.5δ（min5）
4~5
δ
蒸汽
1.6
300
燃油滑油
1.6
150
其他介质
3.0
300
D
1.5
δ
δ
1.5δ（min5）
蒸汽
1.6
250
燃油
0.7
60
其它介质
1.6
250
注：
（1）“不限”系指在造船规范所允许各系统管路使用的最高压力或最高温度范围内。
（2）B型法兰应用于蒸汽系统当压力大于1.6Mpa或温度大于300°C时，管子外径不得大于150mm。
表8铜法兰连接型式和适用范围
型号
简图
适用范围
最高设计压力（MPa）
最高设计温度（°C）
A
60°
30°
管子向外扩边
4～6
4.0
250
B
L（按表11要求）
C
2.5
250
D
δ
0.6
250
表9套管连接的结构形式和技术要求
简图
结构尺寸
mm
适用范围
管系
最高设计压（MPa）
最高设计温度
（°C）
L
l
D
S
C
cl
δ
L=100mm
S≥1.25δ
C=1.5～2
c1≤0.8
蒸汽
0.7
170
燃油
0.7
60
其他
介质
1.6
200
表10钢管的对接装配枝术要求
型式名称
对接型式简图
结构尺寸mm
适用范围
管系
最高设计压力MPa
最高设计温度（°C）
直接对焊
δ
c
蒸汽
燃油
其他
介质
≤1.6
≤1.6
≤4.0
≤300
≤150
≤300
δ
2
3
4
5
C
1~2
2~3
表10钢管的对接装配枝术要求续（完）
型式名称
对接型式简图
结构尺寸
mm
适用范围
管系
最高设计压力MPa
最高设计温度（°C）
坡口
对焊
δ
δ
6
7
8
9
≥10
燃油
其它
介质
≤1.6
≤4.0
≤150
≤300
c
2±0.5
3±0.5
p
2±1
a
60±5°
衬圈对焊
δ
6
7
8
9
≥10
蒸汽
燃油
其它
介质
＞1.6
＞1.6
＞4.0
＞300
＞150
＞300
c
2+1
3+1
p
2±1
a
60±5°
封底
对焊
δ
α
p
c
δ
6
7
8
9
≥10
蒸汽
燃油
其它介质
＞1.6
＞1.6
＞4.0
＞300
＞150
＞300
c
2±1
p
2±1
α
70±5°
4.7.2异径管子的连接装配
4.7.2.1异径接头装配有三种形式如图5，其接头的技术要求参照表10。
a.同心型b.异心型c.锥形
图5
4.7.2.2异径法兰连接：
形式如图6所示。
应严格控制工作介质流向，只许由小口径流向大口径。
图6
4.7.3管子与定型弯头连接的技术要求参照表10。
4.8铜管的对接装配
铜管的对接有直接对接、扩管搭接、套管搭接等形式，一般不直接对接装配，其装配形式和适应范围见表11。
4.9通舱管件
4.9.1当管子通过船舶各种水密、油密的隔舱、甲板，或船体加强梁结构时，应按表12各种型式通舱管件选用:
4.9.2通舱管件壁厚应大于或等于连接管子壁厚的1.25倍。
4.10虾壳式焊接弯管（斜接焊弯管）装配型式
船舶管路不能采用机械冷弯及定型弯头时，可采用虾壳式焊接弯管，这种弯管一般适用于船舶的主副机大口径排气管，锅炉烟道及其他低压力管路等，其材料可用船用钢板或无缝钢管，其结构型式如图7所示。
图7
表11铜管的对接装配形式和适应范围
名称
装配简图
结构尺寸mm
适用范围
管
系
最高设计压力MPa
最高设计温度（°C）
D
直直接对接焊
δ
c
蒸汽
1.6
200
D≥20
（δ≤2.5时，c=1.5±0.5）
（δ=2.5～6时，c=2±0.5）
燃油
1.6
150
其它
4
200
扩扩管搭接焊
L
L1
c
δ
L≥55
L1=L+（5～10）
C=1±0.5
蒸汽
0.7
170
燃油
0.7
60
套套管搭接焊
（D≤50时,
L=30±10）
（50＜D≤150时，L=50±10）
L1≤1/2L
c≤1±0.5
燃油
0.7
60
其他介质
1.6
200
表12通舱管件型式
型号
筒图
适用范围
A
1、双层底加热管。
2、通过各种水、油密舱的管子。
B
1、甲板排水及粪便管。
2、总用蒸汽管和排汽管。
3、淡水、饮用水和卫生水管。
4、消防和甲板冲洗管。
5、空间位置狭小的场合。
6、部分适用于油管
C
I型
II型
或
通过各种水密、油密舱
的现场定位镀锌管子
D
除A、B、C以外的所有管子
表12通舱管件型式续（完）
型号
筒图
适用范围
E
除A、B、C以外的所有管子
F
DN≤32各系统管子
注：
A、B、C型通舱管件，仅适用于钢管。
D、E、F型舱管件可用于钢管和铜管。
4.11管子装配结束后，在管子法兰外缘打上钢印（两端法兰都要作标记），标明船号、分段或区域号及系统与管子编号，形式如下：
船号分段号（或区域号）系统与管子编号
例如352100BL0019-1R
5、管子焊接与打磨
管子焊接技术要求具体见管子焊接通用工艺（OH/TS-0409-2005）
焊接后的管子，需进行必要的打磨处理，目的是为了去除由于焊接引起的各种缺陷，包括毛刺、焊渣、飞溅，打磨后的管子要求光滑、和顺。
对于由于电弧、擦伤造成管子表面，必须进行铲除，铲除后的凹坑应予以修补，并打磨光滑、和顺。
6、液压试验
6.1内场焊接完毕并除尽毛刺焊渣后的管子，经各项质量指标检验合格后，按图纸要求在车间内场进行液压试验。
方法是单根或将各管子按管路串联进行。
6.2液压试验的试验压力，当设计温度小于300℃时，一般为设计压力的1.5倍。
当设计温度大于300℃时应等于设计压力的1.5－2倍。
管子液压试验要求见表13。
6.3报验前应做好自检与互检，合格后按要求做好液压试验报验前的准备工作，等待检验部门的检验。
7、表面处理
管子经液压试验合格后（上船安装前），一般对每根管子都要进行表面处理，表面处理有化学处理（如清洗涂油、镀锌、磷化等）和非化学处理（如直接除锈后油漆）。
但一些特殊合金管无需进行表面处理，如不锈钢管、紫铜管等，经试压合格后，只须清除毛刺和用压缩空气吹除脏物。
表13管子液压试验要求
序号
管子名称
液压强度试验压力
（车间内MPa）
试验介质
备注
1
燃油
1.5P
水
2
滑油
1.5P
油或水
3
淡水、海水
1.5P
水
4
压缩空气
1.5P
水
5
蒸汽
t<300℃
t≥300℃
1.5P
2P
水
6
液压油
1.5P
油或水
7
锅炉给水
1.5P
水
8
锅炉放泄
1.5P
水
9
锅炉压力燃油油管
1.5P
水
10
油舱加热管
1.5P≥0.4
水
11
舱底水、压载水管
1.5P
水
12
甲板排水管
—
—
13
污水疏水管
—
—
14
空气管
—
—
若与船体结构密性试验一起试验,则可免试
15
生活用水管
1.5P
水
16
暖汽
1.5P
水
17
泛汽
1.5P
水
18
制冷
1.5P
水
19
水灭火
1.5P
水
20
自动化喷水灭火
1.5P
水
表13管子液压试验要求续（完）
序号
管子名称
液压强度试验压力
（车间内MPa）
试验介质
备注
21
二氧化碳灭火瓶及瓶头阀装配后
分配阀箱及控制阀
瓶头阀至分配阀管
自分配阀至喷出头管
24.5
11.8
11.8
1.0
水
水
水
水
22
泡沫灭火
1.5P
水
23
惰性气体
1.5P
水
注：
P—管路设计压力。
7.1清洗涂油
7.1.1燃油、滑油、液压管、油舱油柜测量管、注入管、通过油舱油柜管子外表面以及图纸上有清洗要求的管子，需进行化学清洗涂油处理，化学清洗的要求按CB/Z98－68化学清洗工艺进行。
7.1.2各类管子经清洗后，根据其不同材质和不同用途以及图纸上的技术要求，涂上介质油或规定保养油，具体施工工艺按有关标准规定执行。
7.2管子镀锌
7.2.1压载、消防、舱底水、疏排水、供水钢管、水舱透气管、通过水舱管子外表面以及图纸上有镀锌要求的管子，需进行化学热浸锌处理，热浸锌要求按CB*/Z343-84热浸锌通用工艺进行。
7.2.2对于要求镀锌而又无法进行热浸锌的管子，用电解镀锌。
电解镀锌的施工工艺按有关标准规定执行。
7.2.3镀锌前的准备
7.2.3.1需镀锌的管子不宜过长，每根管子的弯头不宜过多。
7.2.3.2管子表面不得有毛刺、焊渣、飞溅、环氧树脂、沥青、油污和锈蚀之类影响镀锌质量的杂物，如有杂物，需清除。
7.2.3.3对不需镀锌的部位应有防护措施。
7.2.3.4应将管子所有材料牌号提供镀锌部门，以避免不必要的事故。
7.2.3.5以下情况的钢管不适宜热浸锌：
α2
公称通径小于15mm的直管及公称通径小于20mm，其弯曲总角度（图8中的α1+α2）大于90°，L大于4m的管子。
7.3管子磷化
7.3.1磷化处理的目的是使管子表面生成一层磷化膜，改善其防锈性能，经浸油后可进一步增强防锈性能。
如制冷管系以及图纸上有磷化要求的管子，需进行磷化处理，磷化处理的要求按CB/Z94-68黑色金属磷化技术条件进行，所有舱室内的蒸气管的表面应涂油，内部要鳞化。
由于磷化膜的特性是：
机械强度差，不耐摩擦，性脆而不允许受弯折，所以在搬运安装磷化好的管子应注意避免剧烈碰撞。
7.3.2磷化前的准备工作
α1
L
图8
管子表面不得有毛刺、焊渣、飞溅、环氧树脂、沥青、油污和锈蚀之类影响磷化质量的杂物，如有杂物，同样需清除。
7.4非化学处理
一些低压的管子，如排气管，可以不需要做化学表面处理，经制作检验合格的管子，经表面喷砂或打磨除锈后，可以直接在其表面作油漆。
7.5经表面处理后的管子所有敞口，应作有效的封口，放置于洁净及干燥处。
封口板（或封口塞）尺寸应与管子敞口相配。
然后等待检验，经检验合格的管子，车间应按规定要求采取保养措施。
8、管子的搬运和堆放
8.1管子从下料到船上安装结束，要经过若干次的搬运。
运输工具与场地间的管子需搬上或搬下，对于小口径、轻重量的管
升级会员 