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1、船舶 管系制造和安装检验 第五章 管系制造和安装检验 第一节 概述 一、管系的分类和等级 （一）船舶管系分类 一艘远洋货轮，船上大小不同直径的管子有上万根，而且品种多、规格杂，将这些管子按用途分类，可划分为两大类： 1船舶管系 这类管系的作用是保证船舶不沉性、防火安全、航行性能以及满足船员、旅客的生活需要。主要有舱底管、压载管、消防管、空气管、注入管、测量管、供水管、疏排水管和舱室通风管等。 2动力管系 这类管系的作用是确保机械设备的正常工作，是整个动力装置的一个重要组成部分。主要有燃油管、滑油管、海水管、淡水管、压缩空气管、排气管等。 （二）管系的等级 为了对管系确定必要的试验要求、连接型式
2、、热处理和焊接工艺规程，对不同用途的管系按设计压力和设计温度可分为三级，具体见表5-1所示。 1设计压力是指管系的最高许用工作压力。该压力的确定有如下几种情况： （1）水管锅炉和整体式过热器之间的蒸汽管，应取锅炉的设计压力，即不小于锅炉筒体上任何安全阀的最高调整压力。从过热器出口接出的蒸汽管，设计压力应取过热器安全阀的最高开启压力。 （2）锅炉给水管、上下排污管的设计压力，应取1.25倍锅炉设计压力，但不小于锅炉设计压力加0.7MPa。 （3）锅炉压力燃油管的设计压力，应不小于1.6 MPa. （4）空压机和容积式泵的出口管的设计压力，应取安全阀最高开启压力。 （5）离心泵出口管的设计压力，应
3、取性能曲线上最高压力。 2管系设计温度应是管内输送介质的最高温度，但不得低于50。 3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，即为级管。 4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，即为级管。 5除、级管外，其余的是级管。 6表中其他介质是指空气、水、滑油或液压油等。 二、管子材料 （一）碳钢无缝钢管 碳钢无缝钢管是管子中用得最多的一种，常用的材料有10号、20号碳钢无缝钢管，可用于级、级和级。 无缝碳素钢管和碳锰钢钢管一般用于流体温度不高于450的管路。 （二）紫铜管 常用的材料有T2、T3、T4、TUT等。紫铜管具有良好的塑性和耐腐蚀性，但不适宜
4、处于高温的工况。军品大多用紫铜管，民品仅用于压力表管和制冷系统的部分管路。因紫铜管价格昂贵，其它管路一般不采用。 （三）铜和铜合金管 用于级和级管中的铜管或铜合金就是无缝管。常用的黄铜管材有H62、H68、HPb59-1等牌号，其对空气及海水的抗蚀能力强，且导热好，但塑性较差。该类管材的价格较贵，一般用在热交换器。使用时要注意介质温度，铜和铝黄铜管不高于200，铜镍合金管不高于 300,特殊青铜管不高于260。 （四）灰铸铁管 1灰铸铁管通常不用于级和级管路，但设计压力低于1.3MPa和设计温度低于200的级蒸汽管，可用灰铸铁管。也可用于级管系及油船货油舱内的货油管路和压载管路。 2下列管路不
5、得使用灰铸铁管： （1）经过货油舱通向首部压载舱的清洁压载管路； （2）载运闪点不高于60货油的油船露天甲板上的货油管； （3）遭受压力冲击、过大应力和振动的管路； （4）锅炉排污管路； （5）消防水管、舱底水管、蒸汽管和压载水管。 （6）介质温度超过220的管路。 3灰铸铁管一般也可用于在油船露天甲板上压力不大于1.6MPa的货油管路。 （五）铁素体球墨铸铁管 1.级和级管中使用的铁素体球墨铸铁管，试验时，其材料的最小伸长率的标距为 5.65A，不得小于12%（A是试样的横截面积）。若伸长率小于12%时，则作为灰铸铁管使用。 2.可用于双层底舱和货油舱内的舱底、压载和货油管路。 3不得用于介
6、质温度超过350管路。 4用于舷旁管时，其性能应符合现行的CCS船规的有关规定。 （六）塑料管 1经船检部门认可的塑料管，可用于下列管路： （1）货舱污水测量管； （2）专用压载水舱的舱内水管； （3）非引入冷藏舱的船内泄水管； （4）干舷甲板以上的卫生管路和排水管。 2塑料管不得用于下列管路： 消防水管、舱底水管、机器处所内的压载水管、动力管、输送油类或其他易燃液体的管、饮水管及管内介质温度高于60或低于1的管。 （七）软管 1当机器和固定管路之间需要有相对运动时，则可采用认可的短软管进行连接。 2输送可燃性液体或海水的管系中使用的非金属软管，其内部至少有一层金属丝编织物。 3每根软管均应经
7、液压试验，试验压务不应小于最大许可工作压力的1.5倍。 4在舱底和压载管系中使用非金属软管时，应经船级社同意。 第二节 管子制造检验 一、弯管检验 （一）弯管的方法 管子弯制通常分为冷弯和热弯两种方法。 1冷弯 常温下弯管称冷弯。冷弯有手工弯曲和机械弯曲两种。冷弯管子的弯曲表面无氧化皮，粗糙度好，生产效率高，采用较普遍。 冷弯时须特别注意钢管在解除弯制时的约束后的回弹角。如弯制90角时，在弯制时要小于90，具体数值可参照工艺技术要求。另外还要保证塞规在管子中的正确方向，避免发生歪斜。塞规圆柱部分的长度，可取管子内径的35倍。管子弯曲半径通常不得小于管子外径的3倍，且原则上采用定型弯头。 为了减
8、少弯管时的摩擦力及防止塞规拉毛，弯管前应在管子内外表面涂上一些润滑油。 2热弯 热弯是把管子加热到9501050（颜色呈橙红色）时进行的弯管。热弯是解决冷弯不能弯的管子，如直径较大、弯曲角度小或管壁较厚的管子。热弯时应注意尽量减少受热的影响，即同一部位的加热次数越少越好。 随着工业发展，现在许多厂采用中频弯管机进行热弯（用中频感应圈加热管子，并用机械进行弯管），这是一种较先进的弯管工艺，适宜大直径管子弯制，其最大优点是无需灌砂，生产效率高、质量好，且操作方便、安全。 3管子弯制的注意点 （1）镀锌管适宜冷弯，不能热弯。因为加热到一定温度时镀锌层会受损。 （2）紫铜管温度加热到850，管子呈樱红
9、色时即可热弯。直径不小于150mm的管子热弯时，管内要灌砂。紫铜管延伸性好，在弯制进容易使外侧管壁变薄，内侧有皱纹，因此用水冷却时要特别注意。另外，热弯结束时的温度不应低于300，以防止因温度过低而产生缺陷。 （3）黄铜管性脆，一般在管子内灌入松香后进行弯管，若管壁较厚也可以灌砂子后弯制，但加热温度须控制，不宜过高。在弯制时要保持一定的温度，否则容易折断。 （4）以钢为外套铜为内圈的双金属管弯制时加热要均匀，且要严格控制温度，防止温度过高使内圈的铜熔化。 4对于布置有困难或限于设备条件的特大直径管子（如排气管等），可弯曲成若干虾壳节拼装而成。 5外径大于120mm的碳钢蒸汽管、合金钢管，以及由
10、于冷弯而硬化的铜和铜合金管，弯曲后应进行热处理。碳钢钢管弯曲后的热处理，应缓慢地均匀加热至600650，保温的时间应按每25mm壁厚不少于1小时计算，然后在平静的空气中缓慢冷却。铜管弯制后，应进行退火，以消除应力。 （二）弯管变形 各种金属管，无论是冷弯管还是热弯管，弯制时管壁的厚度和形状都会发生变形，须采取措施使变形减到最小，符合规定的技术要求。 1管子壁厚变形 弯管前，在管子弯制部位的同一截面内取三个位置的等长度线段AB=CD=EF，弯制后，观察其所发生的变形。见图5-1所示。 如图将管子弯制成90，若AB=AB，则EF>EF,CD<CD,EF>AB>CD。EF管段
11、处的材料被拉伸，管壁变薄，CD管段处材料被挤压，管壁增厚，使管子壁厚产生变形。 2管子截面变形 管子弯制时，由于管子外侧被拉伸，内侧被挤压，变形产生的向心合力使管子截面由正圆变为椭圆。如图5-2所示。 （三）弯管检验 1检验目的 弯管检验的目的是鉴别弯管后的形位和尺度，包括管壁厚度和截面的变形是否符合技术要求，判定管子的符合性。 图5-1 管子弯曲的壁厚变形 图5-2 弯管截面变形示意图 2检验要求 （1）管子圆度的要求，见图5-3和表5-2所示。 图5-3 管子弯制后椭圆度示意图 E=（a-b）/Dw3100% 式中 E允许圆度偏差（%）； a管子弯曲处截面最大外圆直径（mm）; b管子弯曲
12、处截面最小外圆直径（mm）； Dw管子外圆直径（mm）。 （2）管子壁厚减薄率的要求，见表5-3所示。 F=（-1）/3100% 式中 F管壁厚度减薄率（%）； 原有管壁厚度（mm）； 1弯曲后的最小管壁厚度(mm)。 3检验方法 （1）管子圆度检验 用游标卡尺或外径千分尺、外卡（任选一种），对管子弯制部位进行测量检验，将所测得的数据进行计算，然后对照表5-3所列要求，判断合格与否。 对有特殊要求的管子，可采用滚钢珠的方法（钢珠按规定选用）检验，钢珠在弯管处能通过的可判定为合格，通不过的，须进行修正。 （2）管子壁厚减薄率检验 用测厚仪进行测量，将测得的数据与表5-3所列要求对照，以判断合格与
13、否。 对重要产品或批量管子，为了较正确地知道管子的减薄量，可采用破坏性检验，将管子用锯子（或其他方法）锯开，然后用外卡或游标尺或外径千分尺进行测量，以判断合格与否。 （3）在进行上述两项检验的同时，应对管子外表进行视觉检验，被弯制部位的表面不应有裂纹、折皱、结疤、分层等缺陷。 4检验记录一般由检验员留存，如有特殊需要可提供检验记录。 二、校管和焊缝检验 （一）管子尺寸检验 1单件校管检验要求 根据放样图上的尺寸进行下料校管，应使各部分的尺寸符合表5-4和表5-5所列的公差要求或其它规定的技术要求。 2检验方法 （1）用钢皮卷尺、角尺、直尺以及校管机上的指示角度板等，对单管进行尺寸、角度检验。
14、（2）用角尺和钢皮尺（或卷尺）检验管子法兰与管段的垂直度和弯曲变形。 （3）用万能角尺检验管子与支管相贯处的连接是不良好，角度是否正确。 （二）管子连接接头检验 1管子钢法兰连接形式应符合中国船级社钢质海船入级与建造规范的要求，如图5-4所示。 2钢管接头形式和要求见表5-6所示。 3铜管焊接接头基本形式和尺寸要求见表5-7所示。 A型 B型 C型 图5-4 钢法兰连接形式 （1）焊缝尺寸用焊缝卡尺、直尺（钢皮尺等）进行检验，焊缝尺寸应符合图样要求，焊脚（或焊喉）高度要相同，焊缝金属应向母材圆滑过渡，避免尖角。 （2）焊缝外表用放大镜和手电筒检验，焊缝表面不允许有裂纹、焊瘤、气孔、咬边及未填满的弧坑或凹陷，管子内壁不允许塌陷。若发现上述缺陷应
