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1、我国船用法兰标准的发展历程及与陆用法兰、国际标准法兰的异同点我国船用法兰标准的发展历程及与陆用法兰,国际标准法兰的异同点贺慧琼俞伟海提要船舶建造中船用法兰用途广,用量大,我国现有各类船用法兰标准共61项,-9船用法兰相关的阀门和附件标准共228项.本文介绍了我国船用法兰标准的发展历程及与陆用法兰,国际标准法兰的共同和差异.关键词船用法兰标准发展共同差异1船用法兰标准的现状目前我国军用,民用船舶法兰共有三个系列.即国家推荐性标准GB/T5691965船用法兰连接尺寸和密封面系列;国家推荐性标准GB/T25011989(船用法兰连接尺寸和密封面(四进位)系列和外贸标准CBM系列.2船用法兰标准的发
2、展2.1GB厂r569-1965系列该系列法兰在军用舰艇上广泛应用.有现行标准共25项,其中国家标准3项,行业标准22项,包括各种型式,规格和材料.该船用法兰标准系列是参照五十年代的苏联国家行业标准(FOCT)制订的,也是船舶方面最早统一采用的法兰标准,自标准发布之日起一直到上世纪八十年代.为船舶工业的发展和海军装备建设起到了积极的作用.1990年,在对我国标准进行清理整顿时,考虑到船舶方面有两套法兰国家标准(GB/T5691965二进位系列和GB/T25061989四进位系列),不符合国家有关规定,同时在使用时也已产生一定问题,所以经全国船用机械标准化技术委员会管系附件分技委员会审查决定并报
3、上级有关机关批准,将GB/T5691965系列的产品标准调整为行业标准,即:.GB/T5701965GB/T5791965调整为CB厂I,431999-CB/T52-1999;?GB/T5801965GB/T5821965调整为CB厂I,38461999CB/T38481999:?GB/T5831965调整为CB/T551999.另外为了满足潜艇建造的需要.我国还在上世纪七十年代至八十年代编制了工作压力为3.0MPa的铸钢,铸铜法兰和焊接铜法兰,焊接钢法兰等的标准,即CB8562004CB8592004,CB104483,CB104583和CBl1442004(部分标准于2004年进行修订).
4、2.2GB/T25011989系列法兰该系列法兰在民用船舶和出口船上广泛应用,有现行标准共17项.其中国家标准16项,行业标准1项,包括各种型式,规格和材料.该船用法兰标准系列中的GB/T25011989GB/T25081989,GB/T10745-1989GB厂=r1O7511989共十五项船用法兰国家标准.是于1989年参照采用国际标准化组织(ISO)制定的标准ISO20841974和ISO24411975制定的,其法兰的连接尺寸和密封面与国际标准完全一致.在1989年编制GB/T2501系列法兰标准时,国际标准仅有连接尺寸和密封面形状两项标准,尚无法兰的产品标准.编制时按西德标准DIN2
5、505”法兰连接计算”,输人了一万多个数据,对法兰进行了详细的强度计算和校核,最后根据计算结果确定了法兰的结构尺寸,编制成了GB/T25011989系列15项船用法兰国家标准.GB厂I,25011989系列法兰尺寸与后来颁布的ISO7005一I:1992尺寸基本一致.2.3CBM系列该系列法兰现仍在出口东南亚一带国家的船上广泛应用.有现行标准19项,包括各种型式,规格和材料.该船用法兰标准系列是在1981年编制的,当时7我国开始建造出口船舶,为了满足建造出口船舶的需要,编制了一批符合国际标准和Et本标准的船用法兰,阀门和管系附件外贸标准,共有174项.这批标准若按正常渠道编制为国家标准或行业标
6、准要好多年时间,不能满足设计,生产急需.为此,当时的第六机械工业部采取应急措施,成立了”编制外贸阀门,附件标准的技术指导小组”,指导和协调外贸标准的编制工作.因此,只用了短短一年多的时间.就完成了这批外贸标准的编制,为当时和后来建造出口船舶,外贸发展做出了积极的贡献在上述174项标准中,有69项(CBM181CBM10081)为法兰连接尺寸符合国际标准的外贸标准,其中CBM181CBM3081符合国际标准的各种法兰标准于1989年被国家标准GB/T25011989系列代替,其余的符合国际标准的阀门和管系附件外贸标准,也被陆续修订的国家标准和行业标准所代替.另105项(CBM100181CBM1
7、13582)为法兰连接尺寸符合Et本标准的外贸标准.现仍在出口船上经常应用.3船用法兰与陆用法兰,国际标准法兰的共同处4船用法兰与陆用法兰的差异处4.1公称通径船用法兰与陆用法兰在公称通径上的差异为DN175和DN225这两档通径上,陆用法兰无此两档通径,而船用法兰由于需要满足国内外有关船级社规范的要求和受到重量的限制需要这两档通径,在与船用法兰相关的部分船用阀门和管系附件国家标准和行业标准中都有这两档通径.4.2钢管系列船用法兰与陆用法兰在钢管外径的规格上.第一系列的钢管外径(为国际通用尺寸)因都选用国际标准系列,没有差异.而在第二系列的钢管外径(为国内通用系列)上,公称通径DN150以下的
8、差别就很大(见表1).在DN150以下的12档公称通径中,仅DN65和DN80的钢管外径一致,其余1O档都有所不同,相差2mm9mm.船用法兰现采用的国内通用系列钢管外径与目前各船厂使用的钢管完全一致,并和市场上供应的焊接钢管(黑,白铁管)的外径也一致,这就给船厂的生产和管理带来很大的方便.4.3焊接坡口船用搭焊钢法兰和陆用板式平焊钢制管法兰在表l船用法兰与陆用法兰钢管外径的差异(单位:毫米)公称通径DN10l520253240506580l0o125150船用法兰钢管外径l72227344248607689ll4l40168陆用法兰钢管外径l4l825323845577689108l3315
9、9相差值342243300679船用法兰(GB/T25011989系列)与陆用法兰(GB/T9112200091242000等)都是非等效采用(参照采用)国际标准ISO7005一I:1992,其法兰的连接尺寸,结构型式,法兰厚度,密封面形状和尺寸,法兰尺寸代号等完全和国际标准一致.由于船,陆法兰和国际标准法兰在参数,结构和尺寸上有广泛的共同点,使得船,陆法兰在采用国际标准的程度和船,陆法兰的标准统一就有了很好的基础,现在船,陆双方都在努力研究,探讨,寻求解决船,陆法兰差异的途径,方法,使船,陆法兰能统一为一个标准,以便将来更好地为我国的国民经济服务.8焊接坡口上有差异.陆用标准规定了坡口宽度和
10、角度,而新修订的船用搭焊钢法兰(GB/T25062005)采用不带焊接坡口的形式.取消焊接坡口后有以下优点:不带焊接坡口的搭焊钢法兰焊接变形最小,有利于制造和安装,提高管路系统的密封性.只要留出足够的焊缝高度就能保证管子与法兰连接处的强度.标准中取焊缝高度k大于或等于管子的厚度,既保证了焊缝与管子的等强度,又可避免由于焊接量大,时间长对管子产生的过热情况,从而避免降低法兰整体强度的现象.与国外先进标准如DIN86030:1987,JISB2222等一致,这些标准的搭焊钢法兰也是不带焊接坡口的.法兰结构简单,便于生产和管理.减少了加工工时和焊接工时,节约了焊条.4.4材料由于有些船舶管路系统有特
11、殊性.船级社规范和军标对其所用法兰的材料有特殊要求.比如安装在海底和舷旁的法兰,为了防止在低温时产生裂缝,规定材料的含碳量cO.23%.所以只能选用GB7122000A级钢.而不能选用普通的2O或25号钢.又如军用舰艇上的有些管路系统为了防腐,防漏,选用了双相不锈钢和镍黄铜等材料.而近期我公司正在建造的高科技船舶LNG船.在一163cI=超低温管路系统中则采用了超低碳不锈钢材料,另考虑到天然液化气冷却时,温度变化较大会产生较大的应力.因此这种不锈钢法兰还应通过低温冲击试验.以上这些材料都是船用法兰经常使用的,而在陆用法兰中尚无这些材料.4.5密封面为了增加法兰的密封性能.船用法兰规定在密封面上
12、均加工有水线.水线的深度要求大于0.05mm.而陆用法兰在技术条件中有”当使用非金属软垫片时,突面法兰密封面上允许加工水线,但应在订货合同中注明”这一条,并且其规定水线的深度为0.05mm.这样就限定了使用金属垫片时不能加工水线的要求,即使可加工水线,若水线的深度太浅,对增加密封性作用也不大.根据船厂几十年的使用经验.船用法兰规定的密封面形式和水线尺寸是符合并满足船舶管路系统需要的.5船用法兰与国际标准法兰的差异上世纪八十年代后.我国大量建造出El船舶,在建造过程中广泛采用国际标准和国外先进标准,同时也需满足有关船级社规范,国际规则,公约和各国船东的要求.所以船用法兰标准采用国际标准从广义上讲
13、就是采用ISO7005一I:1992,国外先进标准和满足国内,外有关船级社规范对法兰结构型式,材料选用,焊接等方面要求的标准.GB/T25011989系列船用法兰与国际标准法兰(ISO7005一I:1992)在连接尺寸,结构型式,法兰厚度,密封面形状和尺寸,法兰尺寸代号等方面完全一致,但其他方面如公称通径,钢管系列,焊接坡El等因建造出El船的要求和我国的国情,与国际标准,国外先进标准和国外船级社规范有一定的差异.公称通径,钢管系列和焊接坡El的差异与4.1,4.2,4.3中所述内容相同.6GB/rI5691965系列法兰与陆用法兰,国际标准法兰的差异处GB/T5691965系列法兰具有尺寸小
14、,重量轻的优点,在船上管路系统中布置较为方便,特别适用于军用舰艇狭小舱室使用.该系列法兰外圆直径小,螺栓孔圆直径小,法兰厚度薄,连接螺栓小且数量多,螺栓孔的数量为二进位(以二进位,如4,6,8,).且相当多规格的法兰选用不是通用规格的M14螺栓等.这些都是与陆用法兰和国际标准法兰不同处.另该系列尺寸与国际标准尺寸不一致,不能互换,因此也对外贸,出口造成很大的影响.7CBM系列法兰与陆用法兰,国际标准法兰的差异现仍在使用的CBM系列法兰都是按日本法兰标准制定的.其法兰外圆直径,螺栓孔圆直径,法兰厚度等与陆用法兰和国际标准法兰接近,但不完全一致,连接螺栓孔的数量为四进位(4,8,12,).由于日本法兰标准在日本,韩国和东南亚国家被广泛使用.所以在建造出口到上述国家的船舶上都采用CBM系列法兰.但其法兰的连接尺寸与国际标准不完全一致.所以在建造出口到其他地区的船舶上很少被采用.使用面受到一定的限制.8结束语我国船用法兰标准贯彻实施4O多年来,在大量的出口船舶和国内船舶上广泛应用,得到了国内外船级社的认可,也很好地满足了船东的要求,取得了巨大的经济效益和社会效益.现在各方研究人员正在不断总结经验,努力开拓创新,积极扩大采用国际标准的范围,寻求船,陆法兰标准统一的途径,使我国船用法兰标准更好地为造船事业服务.9
