塑料管在船舶上建區(qū)域的應用

（廣州廣船國際股份有限公司，廣東 廣州 511462）

塑料管在船舶上建區(qū)域的應用

謝清蘭 李立儀

（廣州廣船國際股份有限公司，廣東 廣州 511462）

近年來塑料管在國內(nèi)外的船舶領域得到了廣泛的應用，尤其在船舶上建區(qū)域的管路系統(tǒng)中運用比較成熟。本文重點介紹了塑料管在船舶建造過程中的選用、安裝和施工工藝。

塑料管；PE-RT；PVC

概述

由于塑料管與傳統(tǒng)鋼制管材相比，具有重量輕，摩阻小，使用壽命長，耐高壓，安裝工藝簡單，造價較低等優(yōu)勢，近年來塑料管在國內(nèi)外的船舶領域得到了廣泛的應用；尤其在船舶上建區(qū)域的管路系統(tǒng)中運用比較成熟。

一、塑料管的選用與技術(shù)設計

塑料管主要包括：聚氯乙烯管(PVC)、鋁塑復合管(PAP)、聚乙烯管(PE)、三型聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、纏繞玻璃鋼管(GRP)。其中,PE-RT耐熱聚乙烯管是PE的一種，是由乙烯和辛烯共聚而成。表1是各種塑料管的性能指標對比。

根據(jù)表1：上建供水系統(tǒng)采用PE-RT管；上建區(qū)域的疏排水以及生活污水系統(tǒng)采用PVC管。

對于船廠來說，塑料管作為外購件由塑料管廠家提供，設計人員在建模放樣時需考慮塑料管來貨的長度、附件或連接件的連接形式等；管路盡量做到“多直、少彎”，選用的連接件和附件的種類盡量少，以便減少制管工時，節(jié)省管系附件成本，降低施工難度。

二、PE-RT管和PVC管的施工工藝

PVC管的粘接是管路安裝工作中最后一道也是最重要的一道工序。它完成的質(zhì)量決定著整個系統(tǒng)的成敗與否。

1好的連接具備以下特征：

（1）粘接表面必須溶解成半液態(tài)；

（2）管子和管件之間必須涂以足夠的膠水；

（3）在粘接表面呈濕潤和液化的狀態(tài)時完成組裝工作；

（4）隨著膠水的固化，粘接力逐漸變強。緊密連接處，表面將固化在一起，松散連接處的膠水將把兩個表面連接在一起。

2粘接操作

（1）切管：管子必須切割成直角以使管端與管件底部緊密地結(jié)合。

（2）倒角：用刀、塑料倒角器或銼刀將小直徑管子末端上的毛刺全部除掉。在管端增加10°～15°的倒角使管子容易地插進管件里。

（3）實驗干態(tài)連接的合適度：為了使管子插入1/3到2/3的路徑時產(chǎn)生壓配合，把管件設計成圓錐口。當管子和管件的尺寸都處在公差極限的狀態(tài)下時，在管子直接插進管件里的情況下，必須加入足量的膠水來填充管子和管件之間的縫隙。

（4）檢查、清洗和預涂：用肉眼檢查管子和管的內(nèi)壁，并用干凈的干布擦掉上面的污物。并檢查可能存在的裂縫，必要時予以更換。

（5）涂膠水：將膠水快速均勻地涂在管子的外壁上和管件插槽的內(nèi)壁上，深度比管件的插槽深度大一些；同時需避免將管件弄臟。

（6）粘接操作：快速地呈直角地將管子插入管件插槽中，插入過程中將管子轉(zhuǎn)動1/4圈，以使膠水分布平整。當膠水仍然濕潤時，為避免管子脫落，要將粘接的部件抓緊在一起并保持15s以上。對于4〞或以上管徑的管子，則需要更大的軸向力量以產(chǎn)生合適的壓配合，這可能需要機械設備來固定管子直到膠水固化。

（7）清洗和粘接完成后的移動：用干凈的棉布將管道和連接處多余的膠水擦掉。粘接完成后不要馬上擾動粘接部位，應留有足夠的時間使膠水適度地固化。

PE-RT管材、管件以及管道附件的連接應采用熱熔連接（熱熔對接、熱熔承插連接、熱熔鞍形連接）或電熔連接（電熔承插連接、電熔鞍形連接）及機械連接。考慮到成本以及安裝工藝，船廠一般采用熱熔對接和熱熔承插連接。其中：公稱外徑大于或等于63mm的管道不宜采用手工熱熔承插連接，壁厚＜6mm的管材不宜使用熱熔對接的連接方法。熱熔連接工具的溫度控制應精確，加熱面溫度分布應均勻，加熱面結(jié)構(gòu)符合焊接工藝要求。

3焊接要點：

表1

表2

表3

（1）被焊接的管件與管端，必須使用專用清潔劑清潔，焊接前必須仔細檢查，確保加熱面無污染物。

（2）管件與管材的連接位置，必須用記號筆進行標記。

（3）為了保證焊接可靠性（焊接斷面與管子軸線垂直），切割時必須使用PE管專用切割工具。

（4）為了保證焊接質(zhì)量除去不利焊接的表面層，必須使用刮皮器，對管子表皮按規(guī)定長度仔細做除皮處理。

（5）熱熔焊接溫度為5℃以上。d16～d63可用手動焊接機焊接；d75～d110可用臺式焊接機焊接；d140，d160管子用對焊接進行自動焊接。

（6）為確保熱熔焊接強度，在焊接加熱、保持時間內(nèi)，必須保證管材與管材之間不得有任何的拔拉、彎曲和轉(zhuǎn)動，并在冷卻結(jié)束前，不受外力影響。

三、管的管支架

1根據(jù)中國船級社《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》規(guī)定：（1）船上系統(tǒng)中管架的選擇和間距應取決于許用應力和最大撓度。支架之間的距離應不大于管子制造廠所推薦的距離。選擇管架和間距應考慮管子尺寸、管材的機械和物理性能、管子和管內(nèi)液體的質(zhì)量以及該系統(tǒng)可能遇到的外壓、工作溫度、熱膨脹影響、外力引起的負、荷沖擊力、水錘現(xiàn)象、振動系統(tǒng)能經(jīng)受流體流動的最大加速度，并應考慮到綜合負荷。（2) 每一支架的全寬范圍上應均勻承擔管子及其內(nèi)部介質(zhì)的荷重，管子與支架相接觸時，應采取措施以減小管子磨損。(3) 管系中的重部件如閥和膨脹接頭應作單獨支撐。

2某塑料廠家的管支架距離推薦表：PE-RT管路管支架間距參考值（表2）

PVC管路管支架間距參考值（表3）

四、 船上安裝后的試驗

所有塑料管安裝完畢后，都應進行壓力試驗，試驗壓力應不小于1.5倍的設計壓力或0.4MPa，取其中大者。

結(jié)語

鑒于塑料管的優(yōu)越性，在船舶系統(tǒng)的使用過程中需要我們不斷完善設計理論和施工技術(shù)，并取得豐富的實踐經(jīng)驗，才能促使塑料管在船舶行業(yè)的廣泛使用。

[1] IACS UR P4．[Z]．IACS國際船級社．

[2] 船用塑料管材的使用指南[Z]．IMO國際海事組織．

[3] 翁福珍．塑料管在船舶上的使用[J]．水運科技情報, 1991(03):31-32．

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