船用管子加工通用工艺讲课讲稿.docx
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船用管子加工通用工艺讲课讲稿
船用管了加工通用工
-艺
管系制作安装工艺
船用管子制作工艺
本文件适用于各类船舶下列规格管子的加工：
外径在500mm以下的无缝钢管和合金钢管、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。
本文件可供船舶管系施工设计时选用。
对于特殊要求的管子应按设计要求加工。
1、材料
1.1管子材料应符合我国造船规范要求和有关国家标准的规定。
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，必须具有制造厂的炉罐号和合格证书，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。
1.3管子加工前，必须核对管子材料是否符合图纸要求。
1.4管子加工前，应对管材内外表面质量进行检查。
1.4.1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。
1.4.2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。
1.4.3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。
1.5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。
1.6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、管子弯曲加工
2.1弯管设备
2.1.1弯管机须经过设备管理部门检查验收，才能正式投入使
2.1.2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。
2.1.3弯管模子和滑块的圆槽直径按表1。
表1mm
管子外径D
圆槽直径
D<50
D+0〜0.2
50vD<76
D+0〜0.25
76vD<114
D+0.2〜0.5
114vD<219
D+0.5〜1.0
219vD<325
D+1〜2
2.1.4有芯弯管机、芯棒头部的外径和长度按表2
表2mm
管子内径d
塞芯外径D1
塞芯长度1
d<50
d—0.5〜1.0
5.0D1
50vd<100
d—1.0〜3.0
4.5D1
100vd<200
d—2.0〜3.0
3.5D1
200vd<300
d—3.0〜5.0
3.0D1
2.1.5弯管机的工夹具/模具和附属设备应当定期检查和维修，以确保良好状态。
2.2弯管技术要求
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3管子弯曲半径，一般采用2.5〜3倍管子外径，在管路布置比较紧凑的地方，允许小于2.5倍，但不得小于2倍，较小弯曲半径的管子，应采用定型弯头。
224弯管操作者，应熟悉弯管设备的结构、性能及其操作程度和规则。
2.2.5有芯弯管前，管子内径与塞芯工作部分，应涂适量的润滑油。
2.2.6有芯弯管时，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3选取。
表3
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。
2.2.7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2~4mm,铁砂直径约为1mm砂子颗粒应均匀、干燥、清洁，不允许有水分和油污及可燃物等。
填砂可用抖动或敲击的方法填实，敲击时只允许用木锤，砂子填实后，用干燥木塞住管口。
2.2.8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1所示。
在弯立体弯头时，亦应考虑焊缝的位置。
焊缝位置
图1
2.2.9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，只许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。
2210管子热弯时，加热应缓慢均匀和热透，且应防止过热。
加热温度参照表4。
表4
管子材料
开始弯曲温度。
C
弯曲终了温度°C
碳钢
900〜1050
700
紫铜
850〜860
300
黄铜
600〜700
400
钼钢、钼铬钢
900〜1000
750
双金属
850
580
不锈钢
950〜1100
850
2.2.11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。
2.2.12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，保持时间应为25mm壁厚（或不足25mm者）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。
2.2.13管子热弯后，应清除表面的氧化皮.
2.3检验
2.3.1管子弯曲成型后，应根据CSQS1998《中国造船质量标准》进行检查。
2.3.2椭圆度和收缩率的测量，采用外卡钳或游标卡尺，
2.3.3管子减薄量，允许采用超声波测厚仪进行测量。
2.3.4检查合格后，应在管子上标以验收印记。
3、管子预制
3.1管子的切割与开孔
3.1.1有色金属管、水煤气管和外径不超过32mm的钢管，应用
机械方法切割和开孔；对外径超过32mm钢管允许使用气割开孔；合金钢管切割和开孔的方法应根据材料成分决定。
3.1.2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。
3.1.3管子切割后，管端面和管子外表面的垂直度公差厶，应符合表5所规定的要求。
表5mm
公称通径DN
垂直公差厶
DN<100
A<1
100VDN<200
A<2
200vDN<300
A<3
3.2钢管焊接支管
a、直二通
入
b、斜
三通
60°
角尺三通
I
m45
5。
□
m
3
0
3.2.1钢管焊接支管型式一般如图2中ab、c、d四种
图2
3.2.2角尺支管和丫型支管应尽量少用
323支管宜设在总管法兰近端，以便清除焊渣和毛剌。
324支管不允许插入总管中，马鞍口应与总管很好吻合，其焊接尺寸要求见图2的I、"、皿详图，当采用单面焊时L=0—1mm,双面焊L=1.5—2mm。
当支管内壁厚小于6mm时，不用开坡口。
3.2.5总管上支管孔应同轴，其不同轴度不得大于士1mm。
326支管高度在确保法兰连接螺丝安装方便下尽量缩短。
3.3铜管焊接支管
3.3.1铜管焊接支管型式一般如图3中A、B两种。
3.3.2当总管内径大于支管内径时采用图
3中A型，当总管内径等于
D=d
D>d
支管内径时采用图3中B型
3.3.3A型支管插入端不得超过领口最底点3.3.4B型支管与总管交接处应相贯
3.3.5铜管支管也可以采用三通接头3.4法兰连接
3.4.1钢管法兰连接型式和适用范围按表6
C（按表
（表6）
5日0
1±）
9要求）J
—S
9要求）
fat
1
S•
KTn
适用范围
管系
最高设计压力
（MPa）
最高设计温度
（°C）
蒸汽
不限
不限
燃油
不限
400
其他
不限
不限
蒸汽
不限
400
燃油
滑油
不限
不限
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SS
1.5S
4.5
1.55
1.55
1.5
其它
介质
不限
400
适用范围
管系
最高设计压力
（MPa）
最高设计温度
（O
蒸汽
1.6
300
燃油
滑油
1.6
150
其他
介质
4
300
蒸汽
1.6
250
燃油
0.7
60
其它
介质
4
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咼温度范围内。
（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。
342铜法兰连接型式和适用范围见表7
sd
343装焊法兰时，法兰内壁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
344凡安装支管和弯头等配件的管子，宜将支管和弯头等配件焊完后，再装焊法兰，以防止焊接变形。
3.5螺纹接头连接
3.5.1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。
3.6钢管的套管连接
3.6.1套管连接的结构形式和技术要求见表8
362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。
3.6.3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。
3.7铜管的对接
3.7.1管子对接可采用直接对焊、坡口对焊、衬圈对焊以及封底对
焊等形式。
各型式的枝术要求见表9
型
式
名
称
对接型式与装焊尺寸简
图
结构尺寸
mm
b
7"'
8
““c
16
18
2+1
3+1
a
c
2±0.5
2±1
P
衬圈焊接后去除
60+5
封底对焊
a
12
14
适用范围
管
系
最高
设计压力
MPa
最高
设计温度
°C
蒸
八、、
>1.6
>
汽
300
燃油
>1.6
>
150
其
它
>4
>
介
300
质
>
10
>
20
10
>
16
b
3.7.2异径管子的连接
3.721异径接头焊接有三种形式如图5,其接头的技术要求参照表
9。
a同心型b异心型c锥形
3.7.2.2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
3.7.3管子与定型弯头连接的技术要求参照表9。
3.8铜管的对接
铜管的对接有直接对接，扩管搭接，套管搭接等形式，其结构形式和适应范围见表10。
表10
（D<50时，油
套管搭接焊
L=30±10）
（50vD<
150时，
L=50±10）
L1<1/2L
c<1±0.5
其
他
介
质
60
1.6200
3.9通舱管件
3.9.1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1.1各种型式通舱管件选用：
型号
表1.1
适用范围
1、
2、
双层底加热管。
通过各种水、油密舱的管子。
1、
2、
3、
4、
5、
用板排水及粪便管。
总用蒸汽管和排汽管。
淡水、饮用水和卫生水管。
消防和甲板冲洗管。
空间位置狭小的场合。
3.9.2通舱管件壁厚应大于或等于连接管子壁厚的1.25倍
3.9.3各通舱件的焊缝均要大于或等于管壁厚度。
3.10虾壳式焊接弯管（斜接焊弯管）
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8所示。
3.11尺寸公差图8
3.11.1管子预制尺寸公差标准按表1.2
表1.2
序号
项目
公差
mm
略
图
备注
（1）L、h、Q
1
为图纸尺寸。
1
直管△L
±3
1
J
（2）4L>△
h、Aa、AQ为
T
管子测量尺寸
△L
±3
L
与图纸尺寸公
2
弯管△h
±3
1r
差
△q
±1°
Bh
（3）角度校
正、以长管段
为基准
△L
3弯管△a
△h
mm
|91-92|
△L
△A
△H
△Q
±3
±3
±3
±1
±3
±3
±1
0'「
•
h
Q
L
0_
1
-a-
L」
3.11.2管子弯曲后，未装法兰前，须在平台上按表12第2、3、4
项的角度公差进行检验，超出公差范围者须进行校正
3.11.3法兰、支管装配完毕，未烧焊前，按表12第1—6项的长度
公差检验。
4、管子焊接
4.1焊接材料
4.1.1焊条、焊丝和焊剂应符合有关标准的规定或经验部门认可，所有材料应具有制造厂的产品合格证。
10-
4.1.2焊条必须存放干燥、通风良好的库房内，库房温度最好为
35C,相对湿度小于50%，严防焊条受潮变质，焊条在使用前，需根据其成分，进行不同温度的烘干。
4.1.3焊丝和焊剂应存放于干燥通风的室内，严防焊丝生锈和焊剂受潮。
焊丝在使用前盘入焊丝盘时应清除螺丝上的油污，焊剂在使用前亦要进行烘干。
4.1.4氧气、二氧化碳气瓶的灌气，应严格执行充灌技术规程，防止将空气、水分等杂质带入瓶内。
4.2焊前准备
4.2.1焊接部位要清洁干净，不能有油漆、油、锈、氧化皮或其他对焊接质量有害的附着物。
4.2.2点焊定位的焊渣和叠焊前的焊渣都要清除干净。
4.2.3根据管系的工作温度、压力和所载运的介质，选用焊缝型式、焊接方式和焊接材料。
所选用焊接材料的强度应不低于母材强度的下限，工作压力高于3.0MPa的空气系统及过热蒸汽系统等管子与法兰的焊接，必须采用低氢型焊条。
4.2.4各厂按有关《焊工考试规则》，对焊工进行考试，合格者方可进行施焊。
4.2.5在低温环境中焊接要求：
4.2.5.1一般碳素钢管焊接（含碳量0.23%以下）其环境温度不能低于—20C。
4.2.5.2合金钢管在低温区焊接时，应将工件进行预热，其预热温度和相应材料钢板预热温度相同。
4.2.5.3管件应尽可能在车间焊接，避免受到雨、雪或强风的影响。
4.3焊接技术要求
431钢管的对接接头、支管和法兰连接的接头应使用手工焊或埋弧半自动焊以及经验船部门认可的其他焊接方法。
氧-乙炔气体焊，限于管子半径不超过100mm或壁厚不超过9.5mm的钢管对接接头。
4.3.2管子与法兰的连接应采用双面焊，焊缝尺寸应符合表6中的
规定，DN<25mm的管子经验船部门同意，允许单面焊，但焊后管端应进行扩管，使管壁紧靠法兰内孔。
4.3.3DN>100mm的直三通和斜三通支管应采用双面焊。
焊缝尺寸应符合图2中的规定。
对于不采用双面焊的其他支管经验船部门同意，允许采用单面焊，但必须保证焊缝质量。
4.3.4管子的套管连接和对接的焊缝尺寸应符合表8和表9中的规
^定O
4.3.5滑油、燃油、液压系统及对清洁要求较高的系统的管子焊接和支管焊接时，如单面焊应采用氩弧焊作为封底焊（单面焊接双面成形）；如双面焊则内圈焊缝须磨光。
4.3.6水煤气管焊接后，对因焊接而引起的镀锌层破坏部分应涂上富锌漆或采取其他有效的防腐措施。
4.3.7管子焊接完工后，应清除焊渣、药粉及飞溅粒子，法兰内圈、支管内圈焊缝均应用砂轮或锂刀进行修整。
4.3.8碳钢和碳锰钢管，其含碳量超过0.23%或含碳量不超过
0.23%,但壁厚超过30mm者，在电弧焊后应进行消除应力的热处理。
热处理的保温温度为580-620Co
4.3.9所有合金钢，在电弧焊后应进行消除应力的热处理，热处理的温度根据合金钢的成分决定。
4.3.10所有钢管和合金钢管，在采用氧—乙炔气体焊后，应进行正火或正火加回火的热处理。
4.4检验规则
4.4.1焊缝成型尺寸要符合要求，焊脚高度彼此相同，整条焊缝尺寸要求均匀，焊缝金属应向母材圆滑过渡，避免尖角。
4.4.2焊缝表面不应有裂纹、焊瘤、气孔、咬边及未填满的弧坑或凹陷存在，管子壁不允许塌陷。
如有上述缺陷应进行修补。
4.4.3被焊接件表面，不允许有电弧擦伤，如有电弧擦伤时，必须予以完全铲除，铲除后的凹坑，应予以补焊，并将补焊处打磨光滑和顺。
4.4.4对于不加垫环和不采用气体保护焊封底的对接焊缝，其内表面的凸出不能超过2mm,凹陷不能超过1mm，对于要求高的管子，须进行磨光。
4.4.5填角焊缝，应根据造船规范要求进行磁粉检查或其他等效检查方法。
4.4.6管子的对接焊接头，应根据造船规范要求进行X射线或r射
线检查，如不能采用上述方法检查时，经验船部门同意可采取其他等效检查方法。
4.4.7法兰焊接完毕，未进行水压试验前，按表13各项要求检查验
收。
表13mm
序
号
项目
公称直径DN
偏差
范围
略图
1
法兰面直
角度
0
200~300
200以下
<20'
<30'
；°
2
法兰面
弯曲
a
200~300
200以下
<1.0
<0.5
3
管子弯曲
a
200~300
200以下
<1.5/m
a
1
1-:
-.■
L
4
法兰螺孔
a
200~300
200以下
<0.5
<1
1
-1-^1
/1
■
/丄__1
」i
1
-―■
5、水压试验
5.1内场焊接完毕，并除尽毛刺焊渣的管子，经各项质量指标检验合格后，均须在车间内场进行水压试验。
5.2水压试验的试验压力，当设计温度小于300C时，不低于设计压力的1.5倍。
当设计温度大于300C时应等于设计压力的1.5-2倍。
5.3水压试验时，应先将被试焊件内的空气排尽，然后按规定逐级地加试验压力，中间应作短暂停压，不得一次升到试验压力。
5.4当管内压力升高到规定值时，应保持5-10分钟不降低，在管子保持水压的时间内，可用小锤轻击管子焊缝周围。
仔细检查，如发现漏应卸载。
补焊后重新进行检查，但补焊次数不得超过二次。
5.5经水压试验合格的管子，应在管子法兰上打上合格印记。
6、管子的标记、清洗和封口
6.1管子加工结束后，在管子法兰外缘打上钢印（两端法兰都要作标记），标明管子系统号、管子序号及法兰的A或B端。
泵水合格
后应打上合格标记，形式如下：
区域：
系统代号管子序号法兰安装位置检查合格标记
例如FS25A或B2
对于出口船的燃油、锅炉给水、压缩空气、蒸汽和液压管路，除了上述合格标记外，还应按船检要求在管子法兰外缘打上如下标记，标记由船检局打印。
船检局试验标记检验港口缩写试验压力日期
例如GLSHWT2000/4/23
6.2燃油、滑油、液压、制冷、压缩空气管子、油舱油柜测量管、注入管以及图纸上有清洗要求的管子，经水压试验合格后（上船安装前），必须对每根管子进行化学清洗。
化学清洗的要求按CB/Z98
—68化学清洗工艺进行。
6.3各类管子经清洗后，根据其不同材质和不同用途，外壁刷上油漆，内壁涂上介质油或规定保养油。
钢管清洗后表面处理表
序号
用途
外表面
内表面
备注
1
燃油管系
涂防锈漆
涂防锈油
2
滑油管系
涂防锈漆
涂防锈油
3
液压油管系
涂防锈漆
涂防锈油
见专用工艺
4
制冷管系
镀锌
磷化处理
见专用工艺
5
油舱柜测深管
涂防锈油
涂防锈油
6
油舱柜加热管
涂防锈油
压缩空气吹除
7
压缩空气管系
涂防锈漆
压缩空气吹除
注:
外表面涂防锈油、防锈漆的管子须待油膜或漆凉干后才可以入库。
6.4对于其他不要求酸洗或镀锌处理的管子，经试压合格后，须清除锈皮和用压缩空气吹除脏物。
6.5管子所有敞口，应作有效的封口，放置于清洁及干燥地方。
7、管子镀锌
7.1管子镀锌可采用热浸镀锌或电解镀锌。
镀锌的施工工艺按有关标准规定执行。
7.2镀锌前的准备
7.2.1需镀锌的管子不宜过长，每根管子的弯头不宜过多。
7.2.2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。
7.2.3对不需镀锌的部位应有防护措施。
7.2.4根据需要每批管子需附有试样。
7.2.5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。
7.2.6热浸镀锌槽内锌的纯度应保证在98.5%以上。
7.3技术要求
731镀锌层应光滑，不应有明显的漏镀、烧黑、流挂、削落、起泡、麻点、伤痕等缺陷。
敲击时镀层不能肃落或脱离。
732热浸镀锌，镀层能经受住先后6次浸入标准硫酸铜溶液内，每次一分钟，而在基体金属上没有粘着金属铜的红色斑点。
733镀锌层厚度（DN<25mm管子，内壁镀层厚度不作要求）。
电镀：
内壁》20呵，外壁》30呵。
热镀：
》70呵（或不小于610g/m2）。
7.3.4热浸镀锌性状试验（碱试验）：
其气泡发生到停止的时间不小于100分钟。
7.3.5热浸镀锌弯曲试验：
只限于DN<50mm的管子，弯曲半径为管子外径的8倍。
7.3.6体验合格的管子，标上印记。
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