淺談油船蒸氣加熱管換新工程

摘 要：隨著我司承修的油船比例逐步提高，很多油船都涉及蒸氣加熱管的換新工程，比較典型的是今年2月底進廠的“赫克勒斯”輪。本文就關于該輪的蒸氣加熱管換新工程談談工藝策劃和質量控制。

關鍵詞：油船；蒸氣加熱管；工藝策劃；質量控制

3 工藝流程

（1）貨油艙內蒸氣加熱管的主體部分為盤管組和直管組。七個貨油艙共有41個盤管組和7個直管組，41個盤管組的規格尺寸一樣。為了提高該管組的生產效率，將每個管組分解成17個標準件，共需預制697個標準件，件如圖1所示。標準件經放樣計算為6.33米。

（2）選取≥6.33米的管子，按該長度用專用手提切割機進行切割。切割后，用打磨機磨掉管口的毛刺。

（3）其它管按現場舊樣，放樣后預制。

（4）按照規范要求，彎制后的管子彎曲處的圓度應≤7%。針對規格為φ48*3.2的不銹鋼管，按圓度≤7%計算，（A—B）應≤3.32 mm。

截取樣管進行彎管試驗，先用彎管機按圖1中的彎曲半徑進行彎制。彎后用游標卡尺測量A、B值，測得（A—B）的數值在4.0～4.5 mm之間，超過了規范要求。彎后在彎管機上加裝芯棒，繼續用樣管試驗，發現（A—B）的數值大大降低，達到2.8～3.2 mm。雖然這個數值超過了規范要求，但我們并不滿足，覺得還可以達到更理想的效果。后來，在芯棒上和彎模上涂牛油，并降低彎管機的速度，彎制后經測量（A-B）的數值在2.0～2.4 mm之間，圓度≤5%，達到了理想的效果。

同時，將彎制后的管子在彎曲處切開，檢查內壁。經測量，彎曲處管子最薄處的壁厚為2.9～3.1 mm，滿足規范的要求。

（5）316L不銹鋼管規格分別為φ89*4、φ48*3.2和φ32*3.2，它們連接的套管是相同材質，規格分別為φ102*6*60、57*3.5*60和φ40*3*60。套管連接形式如圖2所示。

（6）蒸氣加熱管的總管規格為φ89*4，該管彎曲位置采用彎頭連接方式，彎頭規格為φ89*4*1.5D，連接形式如圖3所示。

（7）因不銹鋼的熱膨脹系數較大，焊接時產生較大的焊接應力，要求采用嚴格的定位焊。如圖4所示，A、B、C、D為定位焊點，1、2、3、4為焊接順序。

（8）316L不銹鋼為奧氏體鋼，熱導率小，與結構鋼相比，在相同的焊接電流時熔深較大。為了防止過熱，保證獲得一定尺寸的焊縫，與低合金鋼所用的電流相比，焊接電流一般要小10%～20%。在實際焊接時，應盡量采用細直徑焊絲。手工電弧焊選用的焊條規格為φ2.6*300，理論電流65～91A。

截取樣管進行焊接試驗，控制相關參數如下：

（A）焊條在保溫筒內150～180攝氏度下保溫一小時后取用，隨取隨用；

（B）電流控制在65～80A，實踐證明電流在75～80A時效果較好；

（C）焊機接線方式采取直流反接；

（D）焊接速度控制在100～140 mm/min；

（E）焊接在常溫下進行，不需要預熱，焊后自然冷卻。

按照以上焊接參數，將兩段樣管用套管連接焊接完后，將樣品送往外協做抗拉強度、屈服強度和最大破斷力試驗，試驗結果滿足規范要求。

（9）對于非套管連接的焊縫，采用氬弧焊方式焊接：

（A）焊前先用鋁鉑膠帶對所焊管子接縫兩端面及坡口面封住（對于較長管子可采用海綿、泡沫、可溶紙等工具做成堵板，設置于距焊縫150 mm～200 mm的兩側，造成一個氣室），管子一端充氬氣，另一端開一個約5 mm的小孔排氣，等管子內空氣排盡并被氬氣充滿后，方可開始焊接；

（B）焊接時，先撕開坡口面上的膠帶，長約30～40 mm，焊一段后再撕開一段，不得將坡口面上的鋁鉑膠帶全部撕完后再焊。焊接過程中，必須始終對管內充氬保護；

（C）焊接結束停留數分鐘后，再停止充氣保護。

（10）焊縫質量

（A）焊接完后，仔細檢查焊縫表面的咬邊、氣孔、夾渣、未熔合或未焊透、裂紋等焊接缺陷、若存在焊接缺陷，馬上整改；

（B）清理焊接區域及周圍的金屬飛濺、熔渣、氧化皮、焊瘤、凹坑、油污等雜質；

（C）用磁粉探傷方式抽查焊縫的焊接質量；

（D）當整個管組裝配與焊接完成后，焊縫外觀質量采取三級報驗制度。

（11）焊縫表面處理：

（A）不銹鋼是在普通碳鋼的基礎上，加入12%以上的Cr（鉻），鉻在鋼表面形成堅固致密的Cr2O3氧化膜，使鋼與大氣或腐蝕介質隔離而免遭腐蝕；

（B） 由于焊接前，將焊接區域以及周圍清潔及打磨過程中將不銹鋼表面的化學組織破壞，同時焊接過程的電流產生的高溫也將不銹鋼管以及套管的表面保護層破壞，所以焊縫檢查合格后必須處理焊縫及周圍區域；

（C）采用316L不銹鋼專用的酸洗鈍化膏對焊縫表面及焊縫周圍區域進行酸洗鈍化處理，以復原不銹鋼的不銹性和耐腐蝕性，過程如下：

將需要處理的表面清潔干凈；用毛刷蘸上酸洗鈍化膏涂抹于需處理的表面，膜厚1～2 mm；待反應10～15分鐘后，用不銹鋼絲刷清理掉處理表面的酸洗鈍化膏；最后，用干凈抹布或者清水清潔處理后的表面。

4 密性試驗

整個系統涉及12 000 m不銹鋼管，套管接頭2 800多個，彎頭接頭130個。在船上整體組裝并連接完工后，按系統設計壓力進行密性試驗。

第一次試驗查漏，合格率達99%。對漏的位置進行補焊處理，第二次試驗合格率達到100%。

5 結束語

該項工程從開始到結束，工藝和QC部門群策群力，積極參與和跟蹤各個環節，取及良好成效。通過此類項目的歷練，我們的工藝和QC部門豐富了經驗，顯著提高了管理和策劃技能。