船舶管系基础知识

船舶管系基础知识——马云飞LOGO概述：船舶管路如同人身体上的血脉一样，大小不等、形状各异、四通八达、纵横交错，遍布着全船每个角落，它的任务是保证船舶正常航行以及满足船员的日常生活需要，其作用和所处的地位十分重要。一艘载重量为57000的普通散货轮约有7000根管子；约11000米长；其重量在350吨左右。LOGO按系统用途可分为动力系统和船舶系统两大类：•动力系统是指为船舶主机正常工作而设置的系统，如燃油系统、滑油系统、冷却系统、压缩空气系统和排气系统；•舶舶系统是指保证船舶的航行性能、安全及船员日常生活需要而设置的系统，主要有舱底水系统、压载系统、消防系统、日用水系统、疏排水系统、蒸汽系统、测量.注入.空气系统及油轮货油系统。LOGO船舶管系是船舶管路系统的简称，管系亦可叫做系统，是指用来输送流体的管子、附件、机械、设备和器具的总称。比如燃油管系可叫做燃油系统。管路则是管系的一个组成部分，是输送流体的通道，仅指管子和附件。如消防管路、压载管路等。管子又分为结构管和流体管，输送介质的管子称为流体管，用于结构的管子称为结构管，如搁架、栏杆等。LOGO船舶管系工（铜工）的任务就是完成系统管路的制作、安装以及修理。为此，管理人员和施工人员必须能阅读管系布罝图和原图；掌握各个系统的功能和用途；了解各个系统的主要设备、附件及工作原理；懂得各个系统的管系布置安装原则和修理技术要求；同时管系工还必须具备基本的操作技能。LOGO一、基本概念1、管子的公称通径指的是什么？如何表示？管子的公称通径也叫做公称直径，用字母DN表示，其后附加公称通径的尺寸，如DN25、DN100等。公称通径只是管子规格的一种称呼，它不一定等于管子的内径；相同公称通径的管子可有相同的外径和不同的壁厚或有不同的外径和壁厚。如公称通径DN50钢管的外径和壁厚可以是Φ57×3.5、Φ57×4、Φ60×4。LOGO2、无缝钢管的规格尺寸如何表示？常用的材料牌号有那些？各适用于什么管路？无缝钢管的规格标记一般采用Φ（外径）×δ（壁厚）表示。如外径为76mm、壁厚为4mm的无缝钢管，可记作无缝钢管Φ76×4。如果要注明钢管的材料时，则还要加上牌号。也可引用国外SCH40、60、80、100等系列标准来表示。LOGO1）普通碳素钢管常用的牌号有A2、A3、A4等，适用于管壁温度小于250℃的燃油、滑油、CO2、压缩空气、消防、给水等管路。2）优质碳素钢管常用的牌号有10#、20#等，适用于管壁温度小于435℃的蒸汽、高压油、高压水、锅炉等管路。3）耐热合金钢管常用的牌号有15CrMo、16Mo、20Mo等，适用于管壁温度大于435℃的过热蒸汽管、锅炉管等（常规船舶较少）。LOGO3、不锈钢管主要用于什么管路？常用的材料牌号有哪些？不锈钢管在化学品船和油轮上使用较多，主要用于货油管、油舱加温管、蝶阀液压控制管、气动测量管等，常用的材料牌号有304、316、316L等；特点是耐酸、耐温、抗腐蚀、机械性能好。不锈钢管又分为单相不锈钢管和双相不锈钢管LOGO4、铜管的种类及材料牌号有那些？各适用于什么管路？1）、紫铜管常用的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等。适用于仪表管、小直径油管、低温蒸汽管、冷冻机管、饮用水管等。2）、黄铜管H68的强度较高、耐腐蚀，一般用作淡水热交换器的管束；铝黄铜管HAl77-2和锡黄铜管HSn70-2、HSn62-1的强度更高、耐蚀性更强，所以用作海水热交换器的管束；铝黄铜管还经常用于油舱蒸汽加温管。3）铜镍铁合金管（CuNiFe90/10）壁薄、重量轻、耐蚀性很高，是一种较理想的管材，目前主要用于海水冷却管系，但应用很少。LOGO5、玻璃纤维管和PVC适用于什么管路？玻璃纤维管是一种新型的造船管材，具有重量轻、强度高、耐热、耐腐蚀等特点，在国内船舶上应用很少，一般用于管弄、双层底内压载水管。PVC管制作安装较方便，主要用于饮用水管、卫生水管和落水管。上述两种材料的管子在“库娜森”轮上已在使用。LOGO6、什么叫压力？压力之间的关系怎样换算？压力概念有哪些？•单位面积上所受到的垂直作用力称为压强，工程上习惯把压强叫做“压力”。•1bar＝1.02Kgf/cm2；1Mpa＝10bar＝10.2Kgf/cm2；1标准大气压＝760mmHg＝1.033Kgf/cm2•常用的压力概念：•公称压力：指管系、附件等在0℃时所承受的压力。它不考虑温度对金属强度的影响。•工作压力：指在一定温度下管系内介质正常工作时的压力。一般所说的某管系的压力就是指工作压力。•设计压力：指管系最高的许用工作压力。这是由设计部门确定的。•试验压力：指对管系、附件等作水压试验和油压试验的压力。试验压力有强度试验压力和密性试验压力之分，其压力数值是不相同的。LOGO7、管系等级共分几级？怎样分类？为了确定适当的试验要求、连接形式以及热处理和焊接工艺规程，不同用途的压力管系按其设计压力和设计温度分为三级，见表：管系Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级设计压力设计温度设计压力设计温度设计压力设计温度Mpa℃Mpa℃Mpa℃蒸汽＞1.6或＞300≤1.6和≤300≤0.7≤170燃油＞1.6或＞150≤1.6和≤150≤0.7≤60其他介质＞4.0或＞300≤4.0和≤300≤1.6≤200LOGO表中主要参数的含义如下：•当管系的设计压力和设计温度其中一个参数达到表中Ⅰ级规定时，即定为Ⅰ级管系；当设计压力和设计温度两个参数均达到表中Ⅱ级或Ⅲ级规定时，即定为Ⅱ级或Ⅲ级管系。•其他介质指空气、水、滑油和液压油等。•不受压的开式管路，如泄水管、溢流管、透气管和锅炉放气管等也为Ⅲ级管系。LOGO二、管路附件安装1、法兰的焊接与安装有哪些要求？•管子切割面与管子要保持垂直，切口要修整光顺，及时去除割渣、毛刺和氧化物。•管子与法兰点焊时要保持同心度在；法兰内径与管子外径的间隙不应超过2mm；管口至法兰端面的距离为管壁厚度。•管子与法兰的焊接应双面施焊，DN≤25mm的管子允许单面焊接。•与蝶阀连接的管子法兰应采用蝶阀专用法兰。•根据管内介质的工况，合理选用垫片的材料，特别要注意防止出现“大法兰小垫片”或垫片内径过小。•正确选用连接螺栓的直径和长度，用“十字交叉法”旋紧螺栓，螺栓长度以旋紧后螺纹露出1~2牙为宜，螺栓的方向必须一致。LOGO2、如何正确安装卡套接头？•使用的管子表面不得有拉痕、凹陷、裂纹、锈蚀等缺陷存在；管子的外径偏差不应超过±0.1mm。•管子切割面应保证与轴线垂直，如有偏离，则必须用锉刀修复，严禁使用割枪切割。•刮去管口内外毛刺，清除金属屑及污垢，用于高压连接的管口外表要用细砂纸打磨，安装时用压缩空气将管内外垃圾吹净。•压紧螺母、卡套在管子上的位置方向要正确，管子应顶紧在卡套接头的内锥面上。•拧紧螺母时用力要均匀，拧紧的过程中可松下螺母，观察卡套是否咬进管子表面，正式安装时仍需用力拧紧。•液压管路的固定形式一般采用塑料夹马，支架间距应在1000~1200mm之间；卡套接头安装时应靠近支架位置100mm左右，以防振动及结构变形引起接头松脱。LOGO3、套管使用有什么要求？套管标准长度是多少？•套管的材质要与连接管子的材质相同，套管位置应居中，套管壁厚≥1.25连接管管壁，套管内径比连接管子外径大2~3mm，连接管子的间隙≤3mm。•套管标准长度见表：管子通径1520253240506580100125150200250300350mm外径2227344248607689114140168219273325377mm套管标准40405050808080100100100120120150150150长度半套管40404040606060808080100100120120120LOGO4、膨胀接头有几种？各适用于什么管路？各有什么优缺点？•弯管式膨胀接头是由无缝钢管弯制而成，适用于高温蒸汽管路。其优点是补偿能力大、加工方便，缺点是占地面积大、对工质有阻力，弯头处材料容易产生疲劳。目前在修改船舶中多数是采用定形弯拼接。•波纹式膨胀接头常用的材料为不锈钢，是由冲压、焊接而成，适用于柴油机排气管路。其优点是结构紧凑、不需检修，缺点是承压能力低、补偿能力小、使用寿命较短。•松套式膨胀接头（伸缩接）是在连接管与本体之间加一道橡胶圈，依靠压盖、螺栓来压紧，从而使连接管移动时保持密封。适用于压载、消防、污水管路。其优点是结构紧凑、维修方便，缺点是补偿能力小、橡胶圈易老化。管口之间的安装尺寸为45mm左右，为防止管路变形而松脱，伸缩接中部要装设两只制动螺栓。LOGO5、截止阀的安装注意点有哪些？•根据工作介质的压力和温度选用合适的截止阀。•截止阀手轮顺时针旋转为关，逆时针旋转为开，可安装在任何位置上。•阀体上的箭头方向必须与工作介质的流通方向一致。若箭头标志不清，则一律以“低进高出”的原则确定阀的流通方向。•外螺纹截止阀采用公制细牙螺纹，内螺纹截止阀采用管螺纹。LOGO6、升降式止回阀的安装注意点有哪些？•根据工作介质的压力和温度选用合适的止回阀。•升降式止回阀只能安装在横（水平）管上面，而不能安装在竖（垂直）管上面。如必须要垂直安装，不垂直度应小于15°，以保证阀盘的短杆能在阀盖的导筒内自由地升降。•阀体上的箭头方向必须与工作介质的流通方向一致。标志不清时一律以“低进高出”的原则安装。•正确选用连接形式及垫片。LOGO7、如何区别外形相同的截止阀和截止止回阀？规格相同的截止阀和截止止回阀的外形是一样的，区别它们只要将两只阀的阀杆升到最高处，然后分别提起来摇一摇（也可将手伸到阀盘下部去托阀盘），如果有响声的就是截止止回阀，没有响声的就是截止阀。这是由于截止止回阀的阀杆是松插在阀盘的导孔中央，阀杆上升时不能带动阀盘一起上升，摇动时就发出阀盘撞击阀座的声音；而截止阀的阀杆与阀盘是固接在一起的，阀杆上升也带动阀盘一起上升，所以摇动时就不会发出响声。此外，为了便于区别，截止止回阀的阀杆顶部涂有黄色油漆，而截止阀则不涂油漆。LOGO8、安全阀的安装注意点有哪些？•弹簧式安全阀必须直立安装。•安全阀的出口应无阻力，避免产生留压现象。•安全阀用于蒸汽或淡水管路时，要用支管将排出的蒸汽或淡水引回原处，支管的管径不得小于安全阀的出口通径。•出口无接管的安全阀安装时，其出口不得对准走道、机械设备或仪表等，以防发生人身或设备事故。LOGO9、压力表的安装注意点有哪些？•压力表应垂直安装在设备、容器或管路附近震动较小及便于观察的位置。•压力表前的传压管（紫铜管）应绕成环形圈，使安装和使用时有伸缩和挠曲的余地，同时利用其中的凝水造成水封，防止高温蒸汽等直接冲入压力表而影响读数的准确性。•压力表与传压管之间要安装直通旋塞，可供校表或维修之用。•重要用途的压力表，应用红线在表盘上标明工作压力。LOGO10、液位计有几种？各适用于什么地方？安装时要注意什么？•玻璃板式液位计：适用于压力较高的锅炉及大型油舱（柜）。由于板式液位计的长度是确定的，所以在容器上安装时必须按选定的长度进行开孔。•玻璃管式液位计：适用于低压锅炉、茶桶及小型液体箱柜。液位计玻璃管安装时要特别小心，玻璃管长度要适中、管口要平整、填料安装要均匀，旋紧螺母时要防止过紧或单边受力而损坏玻璃管。玻璃管装好后要加装白铁皮制作的防护罩壳。•液位计应安装在便于观察、不易碰撞和照明条件较好的地方。LOGO11、管路有哪些常用密封材料？适用范围是什么？•非石棉纸板：非石棉纸板是船舶管路中应用最广泛的一种密封衬垫材料。根据管路系统的不同要求可选用：普通非石棉纸板、耐油非石棉纸板、高温高压非石棉纸板。•紫铜：紫铜制作的垫片能承受高温、高压，常用于高压空气、液压管路和柴油机高温、高压部件之间的连接。紫铜垫片使用前一定要经过“退火”处理。•金属缠绕垫片金属缠绕垫片耐高温、高压，耐腐蚀，目前已在船舶中广泛使用，但成本较高。•生料带（聚四氟乙烯密封带）：生料带适用于公称压力为0.6Mpa和工作温度为260℃的空气、海淡水、燃油和滑油管路。生料带必须按顺时针方向缠绕在管接头的外螺纹上。LOGO12、管子支架的间距是