船舶管系工工艺

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Ⅰ级、Ⅱ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图7.2.1划线靠板示意图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DN≤100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钢管的弯曲加工方法冷弯三芯辊压机弯管机手工数控手工操作标准弯头弯管机手工火焰弯管无芯弯管有芯弯管无芯弯管有芯弯管中频弯管火焰弯管中频弯管数控手工操作热弯虾壳弯2、铜管的弯曲加工方法铜管的弯曲加工方法冷弯弯管机数控手工操作标准弯头无芯弯管有芯弯管有芯弯管热弯3、不锈钢管、铜镍铁合金管的弯曲加工方法不锈钢管、铜镍铁合金管的弯曲加工方法冷弯弯管机手工操作标准弯头有芯弯管二、各种管子弯曲加工方法的适用场合各种管子弯曲加工方法的适用场合序号弯曲加工方法通常适用场合1弯管机冷弯、有芯弯管1.无缝钢管DN40-2002.紫铜管DN15-1253.不锈钢管DN15-504.铜镍铁合金管DN15-405.黄铜管DN15-406.铝管DN15-802弯管机冷弯、无芯弯管1.钢管（无缝或有缝）DN≤322.DN≤10紫铜管、不锈钢管、铜镍合金管、黄铜管、铝管3三芯滚动机冷弯钢管（有缝或无缝）、不锈钢管DN≤65R≥10D。常用于弯制栏杆和顺舷旁线型的测量管，通常一根管子上弯出的弯头在一个平面内。4手工冷弯钢管（有缝或无缝）和不锈钢管弯制栏杆等大R管。5弯管机热弯（中频弯管）⑴无缝钢管DN250-400⑵无缝钢管DN65-200因管壁特别厚或无合适弯曲半径弯模的场合。6手工热弯各种金属管相邻两弯头之间直线距离很短或无合适的弯模的场合。7标准弯头空间狭小，或两弯头间直线距离不足弯管夹头长度的场合。钢管规格DN15~800R＝1D，1.5D紫铜管规格DN25~125R＝1D或略大于1D铜镍铁合金管、不锈钢管规格按产品订货清册。8虾壳弯凡是无法进行弯制，并且无定型弯头的场合，都可以应用虾壳弯。目前仅应用于主付机排气管、锅炉排烟管等。注：D表示管子公称通径R表示弯头弯曲半径三、弯管机1、弯管机的分类弯管机冷弯弯管机液压弯管机电动弯管机数控弯管机机械弯管机无芯弯管机有芯弯管机无芯弯管机有芯弯管机中频弯管机火焰弯管机热弯弯管机机械弯管机无芯弯管机有芯弯管机2、弯管机主要参数L(前夹长度)：从弯模中心到弯盘端面之间的距离。H(高度)；从弯模中心到地平面之间的距离。A(中心距)；从弯模中心到机体边缘之间的距离。B(插芯长度)；从弯模中心到插芯活塞杆连接件的距离。C(后夹长度)；从弯模中心到后夹导条端面之间的距离。对于滚轮式后夹，则为弯模中心到后夹第二个滚轮中心的距离R:弯管半径图7.3.1弯管参数示意图地平面HARCLB3、常用弯管机简介⑴电动、机械操作、冷弯、无芯弯管机（简称电动无芯弯管机）①传动部分1电动机；2-皮带减速装置；3-齿轮减速箱；4-蜗轮蜗杆机构；5-主轴图7.3.2电动无芯弯管机传动部分②弯管部分ABC向B向A向c51234图7.3.3电动无芯弯管机弯管部分1-弯模；2-主轴；3-前夹头；4-后夹头；5-托架⑵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，图7.3.5球形芯棒和前置量K示意图弯模主轴芯棒头部（芯头）芯棒尾部（拉杆）管子后夹头前夹头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。⑶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①送进和后退装置；②法兰螺孔调节装置；③前后夹头装置；④弯角传动装置；⑤转角装置；⑥塞芯装置；⑦液压系统。⑷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（800～2500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15～25mm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、管子弯曲质量标准单位:mm表7.3.7弯管几何尺寸质量标准立体形弯管偏差双向弯管偏差弯管偏差L2L1±3△L2△L1备注允许极限标准范围项目θL1θL2θ21L1L1L2L2θθ△θ△L2△L1△L3L3θ1θ2△L2△L1△θ±3±3±3±3±3±31°±0.5°±0.5°±6±6±6±6±6±6±6±1.0°±1.0°2°1、几何尺寸质量标准2、管子弯曲部分质量标准项目标准范围允许极限（％）备注管子园度率EE＝(a-b)/DWX100式中：a－弯曲处截面最大外径，mm；b－弯曲处截面最小外径，mm；DW－管子实际外径，mm钢管、铜管R≤2DW冷弯－－―――R为弯曲半径热弯――102DWR≤3DW冷弯――10热弯――83DWR≤4DW冷弯――10热弯――8R4DW冷弯――10热弯――5铝黄钢管R≤2DW冷弯――152DWR≤3DW冷弯――103DWR≤4DW冷弯――10R4DW冷弯――8项目标准范围允许极限（％）备注壁厚减薄率FF=(t－t1)/tX100式中：t－原管壁厚，mmt1－弯曲后的壁厚，mm钢管R≤2DW冷弯――――――R为弯曲半径热弯―――202DWR≤3DW冷弯―――25热弯―――103DWR≤4DW冷弯―――20热弯―――5R4DW冷弯―――15热弯―――5项目标准范围允许极限（％）备注壁厚减薄率FF=(t－t1)/tX100式中；t－原管壁厚(mm)t1－弯曲后的壁厚(mm)铜管R≤2DW冷弯――――――R为弯曲半径热弯―――202DWR≤3DW冷弯―――30热弯―――153DWR≤4DW冷弯―――25热弯―――10R4DW冷弯―――20热弯―――10铝黄铜管R≤2DW冷弯―――252DWR≤3DW冷弯―――253DWR≤4DW冷弯―――20R4DW冷弯―――15管子褶皱hh为褶皱高度(mm)；DW为管子外径(mm)≤3/100XDW不作规定五、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500～700摄氏度。9、Ⅰ级管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图7.4.1校管机结构示意图1-立柱；2-丝杆；3-模板；4-手柄；5-转盘；6-底座；7-导轨；8-导架；9-制动器956317482图7.4.2校管机模板螺孔各种规格法兰螺孔中心线模板1,3-校管机；2-直角别弯管图7.4.3直角型曲形管校管示意图长宽2H2H113图7.4.4任意角型管校管机移动示意图H2H1长宽βα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⑴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⑴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。图7.4.5弯管法兰螺孔转角表示(-)P2FP1(+)F'P3'P3(+)(-)P4ω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(ω)为正(+)，逆时针时为负(-)。(不同软件规定不同)图7.4.6法兰螺孔转角视向规定视向视向图7.4.7法兰螺孔转角+、-的表示（+）(-)基准面.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。图7.4.8直管法兰螺孔转角表示P3P1P2FF'P4ω13、工艺流程（以图示管子为例）图7.4.9工艺流程示意图焊接终端法兰定位尾段、倒数第二段管子水平放置始端法兰定位首段、第二段管子水平放置法兰面划线切割管子余量4、实施方法⑴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。⑵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，并用水平尺检验由这两段管段组成的平面水平度。⑶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。a图7.4.1