项目三 船舶管系加工工艺项目3.1 自制附件的制作与安装 •知识目标 •1．了解通舱管件和座板的用途及种类； •2．掌握通舱管件、座板的制作工艺过程； •3．了解管子支架的作用和安装形式； •4．了解马鞍和虾壳管的制作过程 •能力目标 •1．会正确选择通舱管件和座板； •2．能制造通舱管件和座板的制作工艺； •3．会进行通舱关键座板和管子支架的安装； •4．会制作马鞍和虾壳管 通舱管件和座板•一、通舱管件 • 通舱管件用于管子穿过船体的甲板、平台 、隔舱壁等处的连接，以保证它们的水密 和气密的要求 1．法兰连接钢通舱管件 •采用钢法兰连接，适用于公称压力低于1.6MPa和工作温度 低于300℃的海水、淡水、油类、空气、蒸汽等管路，•结构形式：有直通式和直角式两种 •组成：法兰、钢管和复板1)直通式通舱管件 (2)直角式通舱管件 •制作工艺步骤基本同直通式，制作关键； 保证两个法兰端面互相垂直；复板平面与 一个法兰端面平行而与另一个法兰端面垂 直 • 通舱管件安装时，甲板、平台或隔舱壁上 的开孔直径应比法兰外径大2mm左右，定 位焊接时，复板中心和开孔圆心要保持同 心 2．螺纹连接通舱管件 •当管子的公称通径较小时，一般用螺纹连接通舱管件(标 形管节)来代替上述的法兰连接通舱管件，螺纹连接通舱 管件一般采用碳素钢或铅黄铜制作。
•碳素钢螺纹连接通舱管件适用于海水、淡水、油类、压缩 空气和温度低于400℃的蒸汽管路 •公称通径为6～25mm时，适用于公称压力低于10MPa；公 称通径32mm时，适用于公称压力低于4MPa的管路，铅黄 铜管只用于海水、淡水管路 二、座板 •座板是用作固定管路附件、阀件或管子法 兰的连接附件 •常用形式：法兰座板和内螺纹座板两种 1．法兰连接座板． •(1)法兰焊接单面座板 •安装于舱、柜的顶部、侧壁和底部，作为 该舱、柜的进出口，单面座板上可直接安 装阀件、附件或管子 •适用于海水、淡水、油类、空气和300℃以 下的蒸汽管路，其常用的公称通径为15—— 150mm，公称压力≤1．6MPa 2)法兰焊接双面座板 •用于管路穿过甲板、舱柜时，座板的两面 分别连接阀件、附件或管子 •双面座板与单面座板相比，多了一个凸肩 和双面安装双头螺栓凸肩外径比相应法 兰外径大10—20mm，凸肩厚度为6— 12mm其适用范围及其他结构尺寸基本与 单面座板相同•法兰焊接双面座板如图3_4所示其制造和 安装方法基本同单面座板，但在划螺孔位 置时，必须使座板的上、下螺孔位置互相 错开，千万不可重叠；甲板或舱壁上的开 孔直径比座板直径大2—3mm。
2．螺纹座板 •实质上就是一段内螺纹接头直接焊在舱、 柜壁上，作为外螺纹的阀件、附件和管子 的连接之用 •常用规格为M27×1～一M56×2或G3／8“一 Gl／2“，适用于公称压力低于0.8MPa，工 作温度低于170~C的蒸汽管路及公称压力 低于1．6MPa，工作温度低于200℃的其他 不可燃介质的管路 管子支架•用途就是将管路固定在舱底，舱壁或舱顶 的船体结构上，用来承受管路的重量，防 止管路下垂和船舶在摇摆颠簸及振动时损 坏管路或附件等 •类型：夹马支架 、U型支架 、多联支架 1．夹马支架 •组成：支架、螺栓，夹环和螺母 •安装形式：支撑式、悬挂式和壁挂式三种 安装注意事项 •①管子支架必须严格按规定的装焊部位进行装焊，不能随心所欲地到 处装焊 •②管子支架的间距(数量)和布置形式，以管路在安装和工作状态下， 不出现明显变形和振动为原则，支架间距可参照表3.2 •③管子支架应采用包角双面焊，以防因振动而脱焊 •④管子与支架间视情况不同，可加装衬垫，目的是防振、减少热传导 、改善硬摩擦和防止接触腐蚀等一般管路不用衬垫，振动特别大的 低温管路用橡皮衬垫：高温管路用石棉布或高温石棉橡胶板衬垫，低 温或冷热多变的空调冷却管路采用硬木衬垫，铜及铜合金等软金属用 青铅衬垫，连接螺栓也不宜旋得过紧．。
易受海水侵蚀的油船甲板输 油管路等也采用青铅衬垫 •⑤用于露天甲板、水舱、水柜及冷藏库等处的支架和连接螺栓均需镀 锌处理 •⑥振动剧烈及舱、柜内的支架连接螺栓均采用双螺母紧固2．U型支架 •组成：夹环、支承角钢和螺母3．多联支架 •组成：夹环、衬板和半圆头螺钉4．管子支架在船上的安装位置 •布置原则为：管子支架应尽量装焊在就近的纵桁 、横梁、肋骨，肘板或扶强材等船体加强构件及 其背面 • (1)通常装焊部位 • ①主、辅机底座的构架； • ②花钢板格栅； • ③路台支架； • ④舱、柜壁； • ⑤其他可供装焊的部位•(2)不宜装焊部位 • ①船体强力甲板； • ②船体主要构件的焊缝(甲板与外板、肋骨与外 板、甲板与舱壁、甲板与甲板骨架、舱壁与扶强 材)周围50mm范围内； • ③通风管道； • ④经过镀锌或特殊涂装后的箱、柜壁 • (3)禁止装焊部位 • ①船体外板； • ②强力甲板焊缝周围50mm范围内； • ③强力甲板与外板的连接焊缝周围100mm范围 内； • ④各类机电设备的本体； • ⑤管子的外表面 马鞍和虾壳管的制作•一、马鞍的制作 • 1．直马鞍 •同径、异径直马鞍直马鞍的制作工艺步骤如下 : •(1)支、母管下料 ; •(2)支管画线 ; •(3)支管切割 ; •(4)母管定位、开孔 ; •(5)马鞍点焊成形 ; •(6》点焊法兰 ;2．斜马鞍 •制作工艺步骤基本同直马鞍 。
•其切割线上各点的长度尺寸如下 ：r一一右侧最高点距离，mm： R—支管外径，mm；β ------斜马鞍倾角，度；r’——左侧最高点距离mm 其余1／3的等分线长度分别为0．87r’，0．5r’，0，0．5r’，087r， 其正视半展开图见图3一13b)二、虾壳管的制作 •虾壳管弯头一般由首、尾两节单斜截圆管和若干 节双斜截(中间节)圆管组成中间节越多，弯头 曲线越光滑，但工作量也越大，在实际生产中， 一般30弯头取首、尾两节，45弯头取三节(首 、尾和一节中间节)，60弯头取四节，90取五 节，即可符合管路的要求计算公式如下：计算公式如下：制作工艺步骤如下： •①根据上述公式计算斜截角、外侧节距、中心节 距和内侧节距 •②计算直管下料长度2n+4B ，切割余量一般为 3×(n+1)mm，n为中间节节数 •③画表面基准线和取切割点 •④画切割线 •⑤管节切割 •⑥开坡口、清理切口 •⑦拼装和焊接成形 项目3.2 管子加工工艺•知识目标 •1．了解管子切割的方法和使用场合； •2．了解管子焊接的方法和操作要点； •3．掌握管子弯曲的方法和操作过程； •4．了解管子弯曲时的要求； •5．了解弯管机床的类型和特点； ． •6．掌握管子弯制的工艺过程； •7．掌握管子画线与校管的操作过程； •8．了解强度试验的作用和操作步骤； •9．掌握管子清理与表面处理的方法和工艺过程。
•能力目标 •1．能进行管子弯曲操作； •2．能编制管子弯制的工艺过程； •3．会对弯曲的管子进行校验； •4．能对管路系统进行强度试验管子的切割 • 1．手工切割 •1)一些有色金属管，以及直径在44mm以下 的钢管，水煤气管大部分采用手锯进行切 割，大口径的钢管也要用手锯切割 •2）用乙炔、氧割切割 • 2．机械切割 •电锯、电动无齿锯和割管机切割，切割直 径一般在159mm以下的各种管材•管子切割程序：即定长、夹紧、电机转动 ，切管刀进给，电机停，切管刀退回，夹 具松开，全部程序是由液压系统控制的 • 管子的焊接 •1．电弧焊 •(1)平焊法兰起头 ：在引弧后先将电弧稍拉 长些，或者在离焊接起点10—15mm处引弧 ，瞬间拉向起头 •(2)平焊法兰焊缝的连接 ：注意起头与结尾 要保证同样焊缝的高度和宽度 • (3)半焊法兰焊缝的结尾：焊接结束时，停止焊 条沿焊接方向移动，稍停片刻慢慢地拉断电弧 ，也可以回焊一点引弧，直至弧坑填满为止 • (4)平焊法兰的操作方法 • (5)法兰头立焊缝 2．管子的对接焊 (1)普通管子的对接焊方法 • (2)套管焊接 • 套管的焊接有平焊，回转立焊和非回转 立焊。
3．高温高压管法兰焊接•耐热钢管具有抗氧能力和很好的耐热性能 ，常用的如铬钼钢对壁温超过450℃以上 的主蒸汽和过热蒸汽管，耐热钢与普通碳 素钢相比较，耐热钢具有两个特殊性能： • (1)高温强度 • (2)高温抗氧化性4．气焊 5．有色金属焊接 •(1)铜管焊接 • 铜管焊接共分6种，扩管搭焊、套管搭焊， 支管焊接，法兰与管子的焊接，圆环与管 子的焊接、螺纹接头与管子的焊接 • (2) 黄铜焊接 • (3)青铜焊接 •(4)铝合金的焊接 管子的弯曲 •一、管子的冷弯 •管子冷弯是将被弯曲的管子不用加热，只要将管 子送人弯管机，用手按动电钮，即可将管子弯曲 成所要求的角度 •冷弯管子比热弯管子减少弯曲工序，提高生产效 率，减轻劳动强度，弯曲质量好可以消除因加 热后使管子氧化，造成过度加热，过度脱落氧化 层，使管壁减薄过大，金属结构变坏，大大缩短 管子的使用寿命二、管子冷弯前的准备工作 • 1．机器设备的检查 • 2．弯管前的准备工作 •(1) 弯管胎模的选取 •(2)芯棒的选用 •(3)芯棒与弯管胎模的相对位置及芯棒的超前量 •(4)夹瓦要夹紧三、管子冷弯前的处理 •1）管子内外壁上到通过蕊棒 。
•2）有重皮和严重刮伤的管子不能透行弯曲 •3）质地较硬的钢管在冷弯曲前可作退火处理，以 提高塑性 •4）有缝钢管冷弯曲前焊缝垂直于弯曲的平面 •5）口径在219mm以上的钢管在冷弯曲前需涂油 •6）硬质紫铜管，冷弯曲前，必须做退火处理，芯 棒必须涂油 •7）铝合金管冷弯曲前，清除管子内外的锯末及各 种杂物，导向模板要光滑，防止铝合金管刮伤四、管子冷弯曲的方法 •样棒冷弯曲 五、管子冷弯曲的要求•1）管子弯曲满足统一弯管的弯曲半径要求 •2）管子弯曲截面不得有显著变形，椭圆度的要求 •3）管子的壁厚使用确定， 减薄率在一定范围 •4）较大直径的管子弯曲处的内部管壁之折皱高度 ，一般不应超过管子外径的3％一4％ •5）弯曲后的管子弯曲角、空间转角、弯曲角之间 长度及允许公差 满足要求六、管子热弯 •热弯曲的工作程序：管子装砂、敲击、弯曲角的划印，加 热和弯曲 • 热弯管子的要求主要有： • ①热弯管子的弯曲半径不得小于1.5D，两弯曲角之间的 直管长度，不得小于管子外径的3D • ②热弯曲的管子，应符合样棒的要求管子弯曲符合要 求后，将管子木塞取出，将沙子倒净，并用压缩风将管内 杂物吹除干净。
• ③热弯管子的椭圆度，钢管椭圆度为9％，铜管的椭圆 度为6％ • ④热弯管子的弯曲如内部折皱不得超过管子实际外径的 3％～4％ • ⑤铜管热弯处表面不应有斑点和裂纹七、塑料管弯曲加工 •塑料管与其他热塑性塑料一样，热塑性好 ，能通过热油，热空气，蒸汽，电热板等 加热方法进行塑料管的弯曲加工 •(1)塑料管装砂 •(2)塑料管装弹簧 •(3)塑料管的加热与弯曲弯管机床和弯管工艺 •一、常用弯管机床简介 •1．电动无芯弯管机 •电动无芯弯管机是应用最早的一种弯管机 ，也是最基本的弯管机，其他形式的弯管 机都是由它发展变化而来的 • 电动无芯弯管机主要由传动部分(机内) 和弯曲部分(机外)组成电动无芯弯管机传动部分的示意图 由电动机1、皮带减速装置2、齿轮减速箱3、 蜗轮蜗杆机构4和主轴5组成电动机通过皮带、 齿轮、蜗轮蜗杆等减速装置减速后，使套在蜗轮 中心的主轴以1r／min左右的转速顺时针旋转电动无芯弯管机弯曲部分的示意图 弯模套在弯管机的主轴上，用键与轴配合并随着主轴一。