一種新型氣密試驗(yàn)工裝

易 輝，程 紅

（1.中船黃埔文沖船舶有限公司，廣州510715；2.揚(yáng)州海翔船舶科技有限公司，揚(yáng)州225009）

1 前言

在現(xiàn)代造船模式中，各種油艙、水艙、空艙等均需進(jìn)行密性試驗(yàn)，而氣密試驗(yàn)是密性試驗(yàn)中最常用的方法之一。氣密試驗(yàn)，即對(duì)有氣密要求的艙室、箱體等通過配有壓力表裝置的充氣工裝，注入一定壓力的壓縮空氣，待壓力表所顯示的壓力穩(wěn)定后在其焊縫上噴涂肥皂水，觀察焊縫是否存在氣泡等滲漏現(xiàn)象。

在氣密試驗(yàn)過程中，通常所使用的氣密工裝為“Y”型角支管工裝，該工裝極容易導(dǎo)致壓力表直接損壞和間接損壞。為此，筆者優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種新型氣密工裝，該工裝有效地解決了壓力表直接損壞和間接損壞的問題，并于2014年11月成功被授予實(shí)用新型專利。

2 傳統(tǒng)氣密試驗(yàn)工裝

目前，通常使用的“Y”型角支管氣密工裝，是在已封閉的艙室某一位置焊接2個(gè)長(zhǎng)約500 mm、直徑21 mm的角支管，另一端帶有內(nèi)螺紋可以用來直接連接量程0.1 Mpa、表盤直徑100 mm的普通壓力表，支管末端設(shè)一球閥用來連接注入壓縮空氣的軟管。在同一艙室的另一合適位置也設(shè)置同樣的氣密工裝。當(dāng)打開該工裝支管末端球閥閥柄時(shí)，壓力表的指針?biāo)查g偏轉(zhuǎn)并超過最大量程撞擊在表盤內(nèi)擋針柱上被迫停止，久之因兩個(gè)壓力表的精度有所不同而造成讀數(shù)的大小不一，且很容易造成壓力表損壞，甚至產(chǎn)生安全事故。

通過分析，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)氣密試驗(yàn)工裝主要存在以下缺點(diǎn)：

（1）球閥打開后，注入壓縮空氣的瞬間氣流對(duì)壓力表產(chǎn)生很大沖擊力，久之容易導(dǎo)致壓力表精度下降和損壞，缺少必要的緩沖措施來保護(hù)瞬間沖擊力沖撞儀表內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；

（2）施工人員經(jīng)常不按操作要求使用扳手裝卸壓力表接頭，而是直接用雙手搬動(dòng)壓力表表盤裝卸，容易導(dǎo)致壓力表精度下降和損壞，缺少實(shí)際有效保護(hù)裝置；

（3）存放時(shí)很大一部分壓力表往往沒有裝入專用的存放箱柜內(nèi)，導(dǎo)致受到其它物品的擠壓、震動(dòng)、碰撞等，使壓力表內(nèi)部敏感元件產(chǎn)生變化，導(dǎo)致儀表的精度下降和損壞，缺少良好的存放保護(hù)措施。

3 新型氣密試驗(yàn)工裝

3.1 技術(shù)方案

與傳統(tǒng)氣密試驗(yàn)工裝相比，該工裝以GB1249-90、Q/HS J0219003—2011標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)理論為依據(jù)，以壓力表緩沖管（如“蛇型管”）等標(biāo)準(zhǔn)件為參照，選用設(shè)計(jì)壓力大于等于1.6 Mpa、DN15的無縫管，以熱彎的加工方式彎制3圈類似于彈簧一樣的壓力緩沖盤管，并使一個(gè)管口末端位于所彎制盤管內(nèi)側(cè)，選一個(gè)M20的內(nèi)螺紋連接螺母垂直焊接盤管末端內(nèi)側(cè)且傾斜一定角度，使得配套壓力表表盤平面完全內(nèi)置在所彎制的3圈盤管內(nèi)，其彎制直徑以滿足直徑100 mm的壓力表可正常內(nèi)置于盤管內(nèi)裝卸即可。距離另一管口末端60 mm處焊接同一管徑并使其夾角成為120°的支管，在其支管末端連接一個(gè)閘閥（去掉該支管及閘閥后，可作為壓力表的保護(hù)配件與壓力表配套使用，如圖1 a) 所示），底端管口末端連接一個(gè)球閥（如圖1 b）所示）。試驗(yàn)完畢時(shí)，無需拆卸壓力表，壓力表連同緩沖管可一起掛在工具柜內(nèi)，容易維護(hù)和存放。

3.2 結(jié)構(gòu)形式

見圖1。

圖1 新型氣密試驗(yàn)工裝

3.3 實(shí)施方案

(1) 選取一段長(zhǎng)2 m、Q235以上等級(jí)的無縫管，耐壓等級(jí)在0.6 ～1.6 MPa范圍均可；

（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)形式圖，采用熱彎的加工方式，先將材料的一端固定在事先準(zhǔn)備好的一個(gè)由直徑200 mm、高度200 mm的圓管點(diǎn)焊固定的水平工作臺(tái)上，然后打開烘槍，用600 ℃～700 ℃高溫將直管材料彎成3圈相互緊貼內(nèi)徑200 mm的盤管（一端在圓內(nèi)，一端在圓外，總高度為450 mm）；

（3）檢查熱彎后盤管管壁外表面是否存在裂紋、凹陷等缺陷，對(duì)于出現(xiàn)缺陷的位置要采取修補(bǔ)、打磨等措施以確保盤管本身密性；

（4）安裝角支管、內(nèi)螺紋管接頭后，進(jìn)行焊接、打磨、自身密性測(cè)試及涂裝。焊接后，對(duì)盤管、支管、接頭及整體進(jìn)行外觀檢查，管壁不應(yīng)有裂紋、凹陷、弧坑、夾渣、氣孔等缺陷，總體要平整、美觀；打磨后，接入壓縮空氣軟管上進(jìn)行1.25倍設(shè)計(jì)壓力試驗(yàn)，仔細(xì)對(duì)管壁、閥門、管接頭進(jìn)行密性檢查，無泄漏后除銹涂裝。

3.4 實(shí)施效果

本新型氣密試驗(yàn)工裝2014年11月獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利授權(quán)（專利號(hào)：201420311035.2），并參加了本公司某產(chǎn)品配套科研，獲得公司管理創(chuàng)新二等獎(jiǎng)、QC成果發(fā)布二等獎(jiǎng)、工法項(xiàng)目成果發(fā)布二等獎(jiǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，新工裝實(shí)施后的壓力表損壞率由原來的88%降到了9%，受到各方一致好評(píng)。

該工裝不僅可運(yùn)用于船舶企業(yè)的船體氣密試驗(yàn)項(xiàng)目，還可以運(yùn)用于其它機(jī)械、儀表行業(yè)中，與傳統(tǒng)的壓力表緩沖管相比，具有更好的儀表保護(hù)功能。

4 結(jié)論

該工裝設(shè)計(jì)了3圈緩沖盤管，緩解了注入氣體瞬時(shí)沖擊力，有效扼制了儀表損壞數(shù)量；盤管底端球閥的設(shè)計(jì)，可帶壓維修；角支管端部閘閥的設(shè)計(jì)，可控制注入氣體開關(guān)量；整個(gè)緩沖盤管、壓力表、閥門作為一個(gè)整體，試驗(yàn)完畢后不用對(duì)壓力表單獨(dú)拆卸存放，僅需擰動(dòng)與艙室相連接的閥門，然后懸掛于工具柜的掛物鉤上即可。該工裝不僅是一種氣密試驗(yàn)工裝，而且除掉支管和閘閥后可以充當(dāng)壓力表的配件，與壓力表配套使用，具有更好的儀表保護(hù)效果。該工裝具有經(jīng)濟(jì)性能強(qiáng)、加工方便、體積小，成本低，施工方便等特點(diǎn)。

[1]中華人民共和國(guó)建設(shè)部中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院.壓力表安裝圖.建質(zhì)[2001]248號(hào).

[2]卜遜,孫開星.中船黃埔文沖有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管子支管設(shè)置規(guī)范Q/HS J0219003—2011.