船舶排舷外管安裝工藝改進(jìn)

周禮勤

摘要：本文針對之前安裝排舷外管過程中存在的一些不足之處，提出了一種新的劃線開孔工藝，以方便施工人員記憶、提高安裝精度、節(jié)省勞動時間、避免反工廢工、提高焊縫質(zhì)量。關(guān)鍵詞：排舷外管；劃線；焊縫

中圖分類號：U664.85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Improvement in Installation Process

of Overboard Discharge Pipe

ZHOU Liqin

（Guangzhou Shipyard International Company Limited， Guangzhou 510382）

Abstract：In view of the shortcomings in the installation process of overboard discharge pipe， this paper puts forward a new process of scribing and opening hole to improve the installation accuracy ，save time and avoid rework and hard work， ensuring the quality of the weld and the molding and increasing the weld pass rate， including UT、MT and PT etc.

Key words：Overboard discharge pipe； Scribing； Weld

1 前言

排舷外管（簡稱舷旁管）主要作用是將淡水、海水排出船外或吸入船內(nèi)，以滿足船上各種機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和船員日常生活的要求。

船舶分段預(yù)裝作業(yè)中，舷旁管的安裝是比較難控制的一個節(jié)點，其劃線開孔比較復(fù)雜，所劃出來的線不是標(biāo)準(zhǔn)的圓或橢圓，且報驗程序較多。舷旁管的安裝和質(zhì)量要求在一定程度上影響了分段預(yù)裝的進(jìn)度和施工周期，為縮短分段預(yù)裝的施工周期、提高施工質(zhì)量，下面對舷旁管的安裝工藝提出一些改進(jìn)建議。

2 舷旁管安裝工藝現(xiàn)狀

我公司建造的Navig8 11.3萬噸（A）系列原油船和valles 11.3萬噸（B）系列原油船的舷旁管都是以現(xiàn)場管的形式進(jìn)行設(shè)計，法蘭與管子焊接完成后經(jīng)表面鍍鋅處理，根據(jù)現(xiàn)場要求對加強(qiáng)肘板進(jìn)行現(xiàn)場施焊。以分段內(nèi)的預(yù)裝管作基準(zhǔn)，整個路管聯(lián)通，舷旁管作為分段的末端管根據(jù)管子的坐標(biāo)和尺寸對船體外板初選一個開孔點并初步開孔，再對舷外孔進(jìn)行修割將舷外管進(jìn)行試裝，直到能夠安裝為止。隨后再把舷旁管拆下，用風(fēng)燈將開好的孔修割坡度并進(jìn)行打磨，光順后對舷旁管進(jìn)行點焊固定，并將肘板點焊國定在船體外板上，如圖1所示。

Navig8 11.3萬噸（A）4#船3D32P分段舷旁管劃線開孔、安裝用了7天，整個分段的施工周期為14天。

圖1 舷旁管安裝示意圖

2.1 安裝過程中存在的問題

（1）開孔難度較大，易損傷船體外板

舷旁管需開出的孔是一個橢圓形的孔，相對圓開孔有一定的施工難度，需要多次反復(fù)試裝、修割才能滿足要求。反復(fù)的修割會破壞船體鋼板晶體結(jié)構(gòu)，使得船體外板韌性變差甚至因孔開大了換外板的情況也時有發(fā)生。

（2）坡口角度難以控制

用風(fēng)燈初步開出一個位置，然后對其打磨直至感覺可以的時候再進(jìn)行舷旁管的回裝。一般施工要求的坡口角度在30°-45°，坡口過大會導(dǎo)致焊接工作量增加且焊縫的成型不好，容易產(chǎn)生氣孔夾渣、裂紋缺陷；坡口過小則會導(dǎo)致焊接過程中出現(xiàn)夾渣、裂紋等焊接缺陷。

（3）周期長、工作量和危險性大

在傳統(tǒng)的安裝過程中，所采用的安裝工藝流程使得分段預(yù)裝周期長、效率較低，舷旁管要反復(fù)拆裝，直到舷旁管剛好和外板可以貼合在一起。

反復(fù)拆裝的工作量大，越大的管子拆卸和安裝工作量越大，施工周期也很長，一根DN450的舷旁管安裝需要5天，而DN450的舷旁管則需要8天，且施工過程中危險性增加。

（4）安裝精度難以控制

安裝過程中管子和外板之間的間隙一般要求在1-5mm之間，手動開孔修割很難保證精度經(jīng)常會大于5mm甚至10mm。坡口開的不標(biāo)準(zhǔn)會導(dǎo)致管子安裝過程中管子和外板之間的角度出現(xiàn)偏差，管子位置的偏差會導(dǎo)致舷外管標(biāo)志錯位甚至被割傷。

（5）打磨難度增加、探傷合格率較低

探傷方法主要有如下幾種：

（1）無損檢測方法，它是利用毛細(xì)管作用將液體噴灑在工件表面被開口型缺陷吸收，然后在工件表面噴灑具有吸附作用的粉末，從而將缺陷處顯示出來的一種探傷方法；（2）超聲波探傷，是利用材料內(nèi)部缺陷所顯示的聲學(xué)性質(zhì)對超聲波傳播的影響來檢測其內(nèi)部缺陷的方法；（3）瓷粉探傷，是探測鐵磁材料近表面的裂紋缺陷。

坡口過大會使得打磨工作量增加，焊縫較寬、焊縫較大的探傷比焊縫較小的探傷不合格率機(jī)會較大，但坡口過小焊縫容易夾渣或者焊不透。

3 舷旁管制作安裝工藝的改進(jìn)

舷外管制作安裝的第一個步驟是在分段外板劃線并開孔，管徑越大、船體外板線型越復(fù)雜，開孔的難度就越高。這主要是因為管子與外板的相貫線是一個不規(guī)則的圓，相貫線很難劃出來，工作量就很大。針對這樣的情況，我們制作了一套劃線工裝。

3.1 舷旁管劃線工裝

為解決劃線、開孔難的情況，我們設(shè)計了一套外板相貫線（圓）劃線工裝，如圖2所示。

這套工裝的結(jié)構(gòu)及使用方法：該工裝由磁鐵1、固定桿2、定位桿3、半徑桿4及劃線桿5組成。磁鐵1吸在外板上，是整套工裝的固定基礎(chǔ)部件；固定桿2一端固定在磁鐵1上，另一端支撐定位桿3（可調(diào)整立體位置）；定位桿3可通過固定桿2的旋鈕調(diào)整并對齊船體上開孔的中心位置，定位桿3相當(dāng)于舷旁管中線；半徑桿4可繞定位桿轉(zhuǎn)動并可上下移動；劃線桿在半徑桿的校圓可調(diào)，通過螺絲固定在半徑桿上。劃線時，只需將磁吸座吸在分段外板上，調(diào)整定位桿的位置并使其與舷旁管的中心線重合，調(diào)整劃線桿的位置并使其與定位桿的距離等于待開孔的半徑，這時只要將劃線桿的尖端貼著外板并繞定位桿轉(zhuǎn)一圈，即可劃出舷旁管與外板的相貫線（圓）來。endprint

如果對割炬進(jìn)行改造，設(shè)法將割炬的割嘴固定到劃線桿上，利用這套劃線工裝還可以直接將舷旁管的孔切割出來。這樣雖然算不上是自動切割，甚至連半自動切割都算不上，但比起手工切割，效率更高，割出的孔質(zhì)量更好，孔邊的打磨工作更少。

圖2 舷旁管劃線工裝

3.2 舷旁管坡口計算

現(xiàn)場生產(chǎn)流程中，大多數(shù)的舷旁管開孔設(shè)計在外板線形變化較小的區(qū)域，因為線形變化較大的區(qū)域應(yīng)力較為集中，在此區(qū)域開孔容易破壞外板的韌性造成疲勞破壞；在線形變化較大的外板劃線，可使用圖2的劃線工裝。

一般情況下，舷外管開坡口的角度是45°，所以大圓半徑（坡口圓半徑）為小圓半徑+板厚?？紤]到舷外管施工現(xiàn)場小圓半徑不可能和管子外徑一樣，小圓半徑至少要比管子外徑大3-7mm（考慮到管子到外板的間隙為2-6mm、油漆厚度小于1mm），選取最小值3mm。由此，可根據(jù)管徑、板厚度及坡口角度，由下列公式（2）求得大圓半徑值，并列出表格供施工人員記憶。

如圖3和圖4所示：

α為坡口角：

〖tanα=〗?〖h/n〗（1）

外圓半徑為

r+n=r+h/tanα （2）

式中：r為內(nèi)圓半徑， h為板厚。

4 改進(jìn)后的效果

使用劃線工裝可以解決在劃線過程中劃線難，劃線錯的問題，準(zhǔn)確劃出我們需要的相貫線，不用反復(fù)的修改和試裝。原先Navig8 11.3萬噸（A）4#船3D32P分段舷旁管的安裝用了7天時間；使用該工裝后，Navig8 11.3萬噸（A）6#船3D32P分段舷旁管的安裝用了4天，大大的減少了施工周期，提高了生產(chǎn)效率。

使用大小圓的開孔表后，現(xiàn)場施工人員對于線形較小的外板可以馬上得出內(nèi)圓和外圓的半徑，用割刀從大圓外部向小圓內(nèi)開坡口（通常選擇內(nèi)坡口），可以得到較為準(zhǔn)確的坡口，減少了反復(fù)試裝的工作量，有效的控制精度和坡口成型，減少反扣工作量，使得焊縫成型更好，提高焊縫的一次性探傷合格率。

5 結(jié)論

通過對舷旁管的制作安裝工藝改進(jìn)及對質(zhì)量的全面控制，舷旁管不需反復(fù)試裝，大大提高了舷旁管的安裝效率，縮短了安裝周期，避免了更換分段外板的風(fēng)險。這樣，舷旁管安裝就可以縮短分段預(yù)舾裝的周期，質(zhì)量也會得到充分的保證。隨著造船工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，舷旁管的安裝工藝也要不斷優(yōu)化，只要這樣持續(xù)改進(jìn)，舷旁管的安裝工藝及質(zhì)量必將越來越好。

參考資料

[1] 《中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[M]. GB/T 34000-2016.中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2016.endprint