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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、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所示表5-1 　管系等级管　 系Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级设计压力（MPa）设计温度（℃）设计压力（MPa）设计温度（℃)设计压力（MPa）设计温度（℃）蒸汽〉1.6或〉30０≤1.6和≤300≤0．７≤17０燃油>16或>150≤1.6和≤150≤07≤6０其他介质＞4.0或>300≤40和≤3００≤１６≤200表中的主要参数的含义如下：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125倍锅炉设计压力，但不小于锅炉设计压力加0.7MPa3）锅炉压力燃油管的设计压力,应不小于1.6 MPa4）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，应取性能曲线上最高压力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．Ⅰ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Ⅰ级管.4.Ⅱ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Ⅱ级管５.除Ⅰ、Ⅱ级管外，其余的是Ⅲ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Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ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Ⅰ级和Ⅱ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Ⅰ级和Ⅱ级管路，但设计压力低于1.3MPa和设计温度低于20０℃的Ⅱ级蒸汽管,可用灰铸铁管.也可用于Ⅲ级管系及油船货油舱内的货油管路和压载管路2.下列管路不得使用历铸铁管：（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．Ⅱ级和Ⅲ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５．65√A,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3~5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95０℃～10５0℃(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外径大于12０mm的碳钢蒸汽管、合金钢管，以及由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６00℃～650℃，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＝Ａ＇B＇，则E＇F＇〉EF，C＇D＇<ＣD，E＇F'>A＇B'>C'D'E'F＇管段处的材料被拉伸，管壁变薄，C'D’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表5－2　 弯管圆度偏差表弯曲半径R圆度允许极限E（%）冷弯热弯R≤2ＤW102DW

3．检验方法（1)管子圆度检验①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②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①用测厚仪进行测量，将测得的数据与表5—３所列要求对照，以判断合格与否②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.(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,角度是否正确表５—4 校管尺寸公差要求序号项目公差简图备注１直管ΔL±4mm1L、h、a、θ为图纸尺寸2．ΔL、Δｈ、Δａ、Δθ为公差3．角度校正，以长管段为基准２弯管ΔLΔhΔθ±4ｍm±４mm±1°３弯管ΔLΔaΔｈ|θ1－θ2|±4ｍm±５mm±３mｍ≤２°4。