船舶管系工工艺素材.ppt

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1、船舶管系工工艺,第七章 管子加工第一节 备料,一、确定材料需求 根据管子加工托盘表，统计出相应的管子和连接附件的规格和数量，由领料人员到相应仓库领料。二、材料的质量控制 1、管子原材料检查质量 2、修补表面缺陷 3、检查材质报告和证书,三、材料管理 1、在船级社认可的级、级钢管端头涂上色标。2、管子和附件按管子切割日、生产线分开，放于各生产线相应位置,并做好切割日标识。3、有特殊用途的专用管子，单独存放，并做好特殊用途标识，采取必要的保护措施。,第二节 管子下料,一、划线 1、按切割计划表或其它相关资料，取用材料牌号、规格相符的管子。2、按切割计划表上或其它相关资料上管子长度进行划线，并在管子

2、上写上工程编号、托盘连续号、切割日、加工托盘序号等记号。3、切割线可用细石笔划出，在需要划出较长切割线时，可用靠板划线以保证,切割线与管子轴线垂直。4、对于有色标的管子，划线从无色标端起始，以便保留余料色标。,二、切割方法 1、钢管 DN100的钢管用砂轮机、锯床切割。DN100的钢管用火焰（氧乙炔、氧丙烯）切割机切割。2、紫铜管 用手锯切割。3、不锈钢管、铝黄铜管、铜镍铁合金管 用手锯、机械割管机或等离子切割机切割。三、下料工艺（略）,第三节 管子弯曲加工,一、管子的弯曲加工方法 1、钢管的弯曲加工方法,2、铜管的弯曲加工方法,3、不锈钢管、铜镍铁合金管的弯曲加工方法,二、各种管子弯曲加工方

3、法的适用场合 各种管子弯曲加工方法的适用场合,三、弯管机1、弯管机的分类,2、弯管机主要参数,3、常用弯管机简介 电动、机械操作、冷弯、无芯弯管机（简称电动无芯弯管机）传动部分,弯管部分,液压、机械操作、冷弯、有芯弯管机(简称液压塞芯弯管机）液压弯管机的回转机构主要有回转油缸和油马达两种。即用电动机驱动高压油泵，再由高压油泵带动回转油缸或油马达使弯模转动。使用回转油缸的液压弯管机的扭矩较大，,适用于弯制公称直径100mm以上的大直径管子。使用油马达的液压弯管机结构简单，但扭矩较小，只适宜弯制小直径管。,液压、数控、冷弯弯管机（简称数控弯管机）数控弯管机是应用电子数字控制技术的加工设备。它能按照

4、规定的程序和尺寸要求自动进行管子弯制工作，实现管子弯管自动化，减轻劳动强度，提高生产效率和管子弯管精度。数控弯管机床对机构和装置的程序控制主要有以下几种 送进和后退装置；法兰螺孔调节装置；前后夹头装置；弯角传动装置；转角装置；塞芯装置；液压系统。,中频弯管机 中频弯管机是热弯无芯弯管机，中频弯管机是利用中频（8002500赫兹）交变电流,通过感应圈对金属管子作用而产生感应电流，由于感应电流的涡流作用，在极短时间内使管子表面产生一条 1525mm宽，950摄氏度左右的狭强热带。根据管径和壁厚的具体情况，随时调整输出功率，达到弯曲温度后，就可以开动弯管机床进行弯管工作，同时用冷却水对已弯好的部分进

5、行冷却。,中频弯管机具有方便调节弯曲半径的优点，但中频弯管时要用冷却水对已弯好部分进行冷却，因而会发生弯曲后产生裂纹的现象，一般仅适用于弯制10号无缝钢管。对于20号无缝钢管，弯曲后应作退火处理。,四、管子弯曲质量标准,1、几何尺寸质量标准,2、管子弯曲部分质量标准,五、弯管工作的通用操作规程 各种弯管机特别是数控弯管机、中频弯管机都有相应的操作规程。因此，在操作前，除了掌握下述的通用操作规程外，还要掌握使用的弯管机的操作规程。1、确认弯管机有“完好”的设备状态标志。2、将管子零件图中弯管程序与弯管机前后夹头长度、弯模半径对比，弯管程序中最后段或第一段直管长应不小于后夹头长度，其余段直管长应不

6、小于前夹长度。弯模半径应一致。3、按弯曲管子的规格、弯曲半径正确选用弯模，检查弯模、前夹头塞块、后夹头导条的凹槽和有芯弯管的塞芯部分是否光洁和顺，对不光洁和顺处应予修理，注意弯模与前夹头塞块及后夹头导条的同心配合。,4、去除管子内外表面的硬质杂物，如铁屑、砂土等。5、对有芯弯管，在芯头和管子内壁喷涂适量的润滑油，并注意调节塞芯位置。6、液压弯管机工作前，先检查油箱油位，然后开动液压泵，将换向阀推至返回位置。查看压力表压力，并将压力调整到规定范围内。7、弯制有缝金属管时，管子接缝应置于与弯曲截面（水平面）夹角45度处。8、紫铜管弯管前后，弯曲部分作退火处理，退火温度为500700摄氏度。9、级管

7、子碳钢和碳锰钢钢管，经冷弯后，若弯曲半径小于其外径的3倍时，应进行热处理，20号钢管经中频弯管后，也要进行热处理。,第四节 校管,一、校管机校管 1、校管机校管的基本概念 校管机校管是在主管上安装搭焊式法兰的一种方法。它是根据管子零件图的信息，将校管机移动到适当的位置，并在模板上装上法兰，法兰内放上厚度与焊接端距相同的钢环，然后将成型管子的二端套进法兰，按图调整好管子的位置，然后进行法兰的定位工作。,2、校管机结构及其工作原理,二、平台校管 1、平台校管的基本概念 平台校管是在主管上装配搭焊式法兰的另一种方法，它是根据管子数值零件图上的法兰螺孔角数据，用在法兰面上划线的方法，利用法兰定规、水平

8、尺、角度尺、重垂等工具，将管子按一定的要求放在平台上，进行法兰的定位工作。,2、法兰螺孔转角含义弯管法兰螺孔的转角 如图带有法兰的管段P1P2与相邻管段P2P3组成的平面P1P2P3与平分法兰两相邻螺孔的直线P1F与P1P2组成的平面P1P2F间的夹角称为法兰螺孔的转角。,2、法兰螺孔转角含义 弯管法兰螺孔的转角 如图带有法兰的管段P1P2与相邻管段P2P3组成的平面P1P2P3与平分法兰两相邻螺孔的直线P1F与P1P2组成的平面P1P2F间的夹角称为法兰螺孔的转角。,法兰转角方向的规定：人朝着法兰面看，将基准面旋转使其与平面P1P2F重合，如果是顺时针方向旋转，则转角()为正(+)，逆时针时

9、为负(-)。(不同软件规定不同),2.直管法兰螺孔转角 选择其中一只法兰螺孔平分线与直管组成的平面作为公共基准面，这样这只法兰螺孔的转角为 0。另一只法兰的法兰螺孔平分线与此基准面间的夹角即为这只法兰的螺也转角。,3、工艺流程（以图示管子为例）,4、实施方法 切割管子的余量 对于直管，管子在第一次下料时已是无余量切割。对于弯管，由于考虑到前后夹头尺寸可能留有一定的工艺余量，在校法兰前必须切除。根据法兰定位的需要，将管子放置于平台上，如是直管，则放在平台上的两只元宝铁上，并用水平尺检查管子水平度；如是弯管，则先将首段（或尾段）和相邻管段同时放在平台上的元宝铁上，元宝铁的数量以三只为宜，并用水平尺

10、检验由这两段管段组成的平面水平度。,根据数值零件图上的法兰螺孔转角在法兰密封面上划线。角度尺指示的角度应与零件图上的法兰螺孔转角相同，使角度尺的一边对准两只相邻螺孔的公共切线，用细石笔沿角度尺的另一边在法兰密封面上划出线条。,将法兰套进管子，使法兰面与管子端部留有焊接端距。用重垂检查法兰螺孔转角，使法兰面上划出的线条垂直向下。选择一点进行定位焊，第一点定位焊的位置通常选在管子的正上方。用法兰定规检查法兰和管子上下的垂直度。,继续进行定位焊，并用法兰定规检查法兰与管子左右的垂直度。定位焊的点数一般为四点，定位焊的次序按图中的ABCD，大口径管子考虑防止变形和安全，可适当增加定位焊数量。定位焊的数

11、量、长度和高度可参照下表。,三、钢管的对接接头装配 1、钢管与钢管及附件对接的种类：钢管与对焊钢法兰的对接；钢管与标准弯头的对接；钢管与异径接头的对接；钢管与三通接头的对接；钢管与钢管的对接。,2、装配工艺和质量要求,3、定型弯头切割 画线 如果管子加工需用的弯头的度数不是现有弯头的度数，就要将弯头切开，首先要在弯头上划线，通常划线方法为：,在平台上根据所需弯头的度数、弯头的弯曲半径R、弯头外径D，划出弯头及切缝在平台上的投影线，如图所示。然后将弯头放在平台上，对准投影线，再用直尺放在弯头上，对准切缝投影线，用细石笔在弯头外壁划出切割线,切割 用气割的方法按切割线切割，切割时考虑好坡口角度，切

12、割后将切割面打磨光洁，同时去除留在弯头内部的飞溅和熔渣。整形 如切割后的弯头截面不圆，与管子装配有明显的高度差，则需将弯头整形，整形的方法为用火焰加热后锤击，难度较大的可送弯头制造厂外协整形。,4、装配 检查坡口、壁厚差是否符合装配工艺和质量要求，不符合的应采取措施清除缺陷。清洁焊缝周围20mm范围内的铁锈、油污、飞溅和熔渣。将装配的零件对合，控制焊缝间隙和同轴线度。选择一点定位焊，其中管子和弯头装配的第一点定位焊位置应选择在弯头内侧或外侧，便于调整角度。检查同轴线度、间隙及管子与弯头组合后的角度。对符合装配要求的进入下一道工作，有少量偏差的可用调整间隙、打磨弯头端面的方法修正。偏差大的进行返

13、工。在第一点定位焊对称点进行第二点定位焊。再次检查弯头角度，经确认后进行其余定位焊。对于焊缝内部容易打磨的定位焊采用 CO2气体保护焊或氩弧焊均可，对于不易打磨的，应采用氩弧焊。,四、支管制作与装配,1、支管的焊接坡口要求,2、支管制作方法 展开法 展开法是根据支管外径、主管外径、支管与主管的夹角，将支管马鞍形状用作图的方法展开，制成样板，然后将样板包在管子外壁，划出切割线，按线切割，再开出坡口。使用马鞍切割机切割。凭经验在管子上划出切割线，切割后再放到主管上检查、逐步修理。,3、主管开孔方法 展开法 展开法是根据支管内径、主管外径用作图及数学计算的方法画出主管上开孔的相贯线，制成样板，再将样

14、板放到主管上划出线条，然后按划线开孔。利用马鞍切割机切割。利用支管划线的方法。即将支管马鞍直接放到主管上，沿支管内壁在主管外壁上划出切割线条。如果支管不是直支管，则可先沿支管外壁划出线条，然后再根据支管的壁厚在线条内侧再划出一根线条，这就是切割线。,4.直支管装配 直支管装配步骤如下：根据零件图上支管的定位尺寸，在主管划出支管定位的十字中心线，如图(a)中的AC、BD，并用洋冲打上标记。然后将支管放上主管，使支管上四等分线与主管上的十字线对准，然后划出切割线。按切割线进行主管开孔，用砂轮将孔磨光顺。如图（b）所示。,再将支管放上主管，使支管上的四等分线与主管上的十字线对准。进行第一点定位焊，然

15、后用直尺检查法兰螺孔位置。对于法兰面水平的管子，可用水平尺检查法兰的水平度。如图（c）所示。继续进行定位焊。,5、与主管垂直、但与水平面倾斜支管的装配方法：利用角度仪，角度仪使用方法，如图所示。,用角度尺，按支管与水平面的倾斜角调整好角度，将角度尺一边水平放置，目测另一边与支管的平行度；,以主管水平线或垂直中心线为基准线，计算支管中心线距基准线在主管外圆上的弧长，找出支管与主管相贯线的水平中心线。,5、斜支管装配 在主管上划出两根成90度角的中心线，注意与法兰螺孔的位置。划出支管中心线与主管中心线的交点；制作与主管交角的支管样板；将支管制作后，放到主管上，使支管上两根对应的等分线与主管上一根中

16、心线对准，用样板检查交角的准确性，移动支管，使支管上另外两根等分线的延长线通过主管另一根中心线与支管位置线的交点；用细石笔或划针沿支管内壁在主管上划出切割线。其余步骤同直支管。,五、二次组立 1、二次组立的基本概念 二次组立的方法是将带定型弯头的管子装配过程分二个阶段，第一阶段制造直管状态的管段，称为一次组立，用迴转胎架或半自动焊接机焊接。焊接时管子转动，焊工施焊位置基本不动。焊接后进行打磨，清洁焊缝。然后进行第二阶段装配，按零件图装配成形，称为二次组立，用手工焊焊接。,2、工艺流程简介 DN100毫米的定型弯头拼接管,DN125毫米的定型弯头拼接管,六、贯通件校管 1、复板式贯通件 分类 复

17、板式贯通件按复板与管子的夹角来分，可分为直复板式和斜复板式，按复板上安装的管子根数可分为单联、双联和多联。,装配步骤 在管子上先装配一只法兰。对于弯管，先装法兰的管段必须是无复板的管段。找出复板基准线。基准线应与管子法兰螺孔位置有明显的对应关系，例如对应于基准线或基准线的平行线，法兰螺孔是双孔或单孔。这样有利于管子的定位，下图是复板基准线示意图。,将复板在平台上点焊。复板必须与平台垂直，复板的基准线与平台垂直或平行，用角尺检查复板与平台的垂直度，用重垂或水平尺检查复板基准线的位置。将装配好一只法兰的管段伸进复板孔，将复板的一个面作为基准面，根据基准面、基准线和管子零件图上提供的复板在管段位置、

18、直管段的法兰螺孔位置、弯管段的管段位置，将管段准确定位，然后进行第一点定位焊。,用直角尺检查直复板式贯通件管子与复板的垂直度，对于斜复板式贯通件，应对倾斜方向用硬纸做成角度模板，再进行检查，对于另外二个方向，仍用直角尺检查。角度检查合格后，继续进行定位焊。装配另一只法兰。,七、紫铜管校管 1、紫铜管附件 法兰 常用紫铜管法兰有以下四种：船用焊接铜环松套法兰；船用焊接铜法兰；船用铜管折边松套钢法兰；承插式焊接松套法兰。,弯头 紫铜管的弯管除了可以用弯管机弯制外，还可以使用标准弯头。,三通接头 对于通径不大于100的紫铜管的支管，通常使用三通接头，三通接头可分为同径三通和异径三通；通径为125及1

19、25以上的，可采用焊接支管。,异径接头 管子的变径通过异径接头来实现，通常管子开了支管才需变径，因此异径接头常与三通连用，异径接头及异径接头与三通连用型式 如下图。,2、校管的一般要求 管子端部应平齐，毛口应用锉刀去除。管子表面应清洁，焊接部位的氧化层、油污须擦净，并用砂纸磨出金属光泽。管子伸入承插式焊接松套法兰、三通、异径接头的尺寸，在零件图上注明的应按图施工，在零件图上未注明或无零件图的情况下，对有承插限位的应尽量靠近限位，间隙不大于 1mm，对无承插限位的（如异径接头小端），应伸到附件直段部和变径部交界处，伸入的尺寸不小于管子壁厚的5倍。管子和附件之间的间隙应均匀。,八、铝黄铜管、铜镍铁

20、合金管校管 1、常用附件 常用附件有法兰、三通接头、异径接头和标准弯头，法兰由松套法兰和内法兰二部分组成，除松套法兰的材质为钢外，其余附件材质与管子相配，通常附件及焊丝由供应商提供。,2、校管的一般要求 管子附件与管子的连接型式为对接式，坡口要求见图。管子端面应平整，且垂直度误差不大于0.5mm，必要时用锉刀锉平。,管子及弯头切割后，按坡口要求加工好坡口。加工的方法最好采用机械（车床、镗床）加工，无合适的机械设备时，用手工锉出。装配前，对焊缝二边30mm范围内做好清洁工作，去除管子内外表面的氧化物、油和水。清洁工作的方法为：用砂纸、铜丝刷、不锈钢丝刷和清洁的回丝布擦洗；用丙酮擦洗；用风动工具装

21、布抛头抛光，此方法最有效。,3、装配 法兰装配 将松套钢法兰套入管子，有内倒角面对准内法兰，管子与内法兰保持同轴线，按装配坡口要求控制好间隙，第一点定位焊，用法兰定规检查管子与内法兰的垂直，然后继续进行定位焊。,三通、弯头、异径接头装配 管子与三通、弯头、异径接头保持同轴线对准，不能有高低差，并按坡口要求控制好间隙，然后进行第一点定位焊。对中时，可采用工夹具将需对中的二部分夹紧，工夹具上留有点焊用的空隙。用角度尺、直尺检查各管段之间的夹角或直线度。继续进行定位焊。,4、焊接前的准备工作 采用氩弧焊工艺，焊接前做好以下工作：清除定位焊产生的氧化物。用封板将管子所有端头封堵，封板中有一只安装氩气接

22、头，封板中橡胶封板的直径比管子内径大3mm左右。除需焊接的一条焊缝外，其余焊缝用胶带包住，为防止胶带上的粘合剂涂上管子影响焊接，第一层胶带反贴，即无粘合剂一面向着管子，再用第二层胶带包复。,九、校管几何尺寸质量标准,第五节 焊接,第六节 打磨,一、常用工具及其用途,二、打磨质量要求 1、去除粘附于法兰面上的熔渣和飞溅，特别是法兰密封面部分。2、去除焊接部位的熔渣，对焊瘤和焊缝特别厚的地方打磨，使焊缝外表均匀。3、去除焊缝周围的焊接飞溅。,4、对特涂管，还须满足以下要求：法兰内园焊缝、支管内部焊缝及主管上支管孔四周磨出R3mm的园角，见图。管子表面有凹陷处磨出R10mm园角。外表面也需特涂的管子

23、，则外表面焊缝也要打磨光顺，法兰角焊缝磨出R3mm园角。打磨后发现气孔，则须补焊，并再打磨。,三、打磨步骤 1、按砂轮及气动工具说明书，正确安装砂轮，并戴好防护眼镜。2、固定管子，确保打磨时管子不会晃动。3、试转砂轮，新换砂轮空转 3分钟，非新换砂轮空转1分钟。4、打磨，当使用钹形砂轮时，砂轮与工件成15 30角。5、控制好砂轮对工件施压力度，注意施压过重会造成砂轮破碎产生事故。6、打磨结束后，关闭气源，等砂轮停止旋转后再将砂轮机拆下放到专用架子上。,四、打磨质量检查 打磨后，用冷风吹净打磨产生的微粒，然后用照明工具检查管子内部是否存在打磨不合格或遗漏的地方，对打磨后发现的焊接缺陷应通知焊工修

24、补，修补后继续打磨。,第七节 水压试验,一、资料及交验方式 由设计所提供的非船级社、船东验收的水压验收表，由船厂检验员验收；需船级社船东验收的水压验收表，先由船厂检验员验收，合格后填写管子水压试验提交申请表，向船级社和船东报验。,二、试验方法 1、非船级社、船东验收管子的试验方法 将管子放到托架上，二端用盲板和夹头夹紧，一块盲板上装有进水管，另一块盲板上装有放气阀，从进水管向管子内部灌水，此时放气阀打开，等空气全部排出后，关闭放气阀，然后用冷风吹净管子外壁上的水，用检验鎯头轻敲焊缝处，观察焊缝有无渗漏。,2、需船级社、船东验收管子的试验方法 将试验的管子连接起来，必要时制造临时管连接，在管路最

25、高处装放气阀，管路终端包括支路终端装放泄阀，水泵出口至管路的连接管中装压力表。,关闭水泵排出阀、管路中泄放阀。打开放气阀、低压水进水阀，对管路整体灌水，排出管路空气。当充分排出空气后，关闭放气阀，低压水进水阀，启动水泵，打开水泵排出阀，边缓慢上升压力，边检查有无泄漏，直到规定的压力。当发现有泄漏时，应将压力释放后补焊或紧固螺栓，然后再重复上述步骤。在规定的压力状态下保持60分钟，再确定有无泄漏，如情况良好，则将压力降低至1.0Mpa左右待验。试验前30分钟加压到规定压力。公司检验员认可后打报告由验船师及船东检查。合格后，在法兰侧面打上船级社认可的钢印。将管路中水排出，拆开管路，试验结束。,第八

26、节 表面处理后的质量检查及喷油、封口,一、镀锌管的质量检查,二、酸洗管的质量检查,三、喷油及封口 1喷油前检查管子内部是否有油漆，如有应清除；2喷油应从管子二端喷入，确保管子内表面有足够的防锈油。3喷油后，用塑料盖及盲法兰封堵，用盲法兰封堵的，须加装与法兰规格相配的垫片，安装并拧紧螺栓、螺母。螺栓、螺母的数量与法兰孔相同。,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,