船舶排舷外管安裝工藝改進

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、節省勞動時間、避免反工廢工、提高焊縫質量。關鍵詞：排舷外管；劃線；焊縫

中圖分類號：U664.85 文獻標識碼：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，以滿足船上各種機械設備正常運轉和船員日常生活的要求。

船舶分段預裝作業中，舷旁管的安裝是比較難控制的一個節點，其劃線開孔比較復雜，所劃出來的線不是標準的圓或橢圓，且報驗程序較多。舷旁管的安裝和質量要求在一定程度上影響了分段預裝的進度和施工周期，為縮短分段預裝的施工周期、提高施工質量，下面對舷旁管的安裝工藝提出一些改進建議。

2 舷旁管安裝工藝現狀

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場管的形式進行設計，法蘭與管子焊接完成后經表面鍍鋅處理，根據現場要求對加強肘板進行現場施焊。以分段內的預裝管作基準，整個路管聯通，舷旁管作為分段的末端管根據管子的坐標和尺寸對船體外板初選一個開孔點并初步開孔，再對舷外孔進行修割將舷外管進行試裝，直到能夠安裝為止。隨后再把舷旁管拆下，用風燈將開好的孔修割坡度并進行打磨，光順后對舷旁管進行點焊固定，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，需要多次反復試裝、修割才能滿足要求。反復的修割會破壞船體鋼板晶體結構，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生。

（2）坡口角度難以控制

用風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°，坡口過大會導致焊接工作量增加且焊縫的成型不好，容易產生氣孔夾渣、裂紋缺陷；坡口過小則會導致焊接過程中出現夾渣、裂紋等焊接缺陷。

（3）周期長、工作量和危險性大

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

反復拆裝的工作量大，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常會大于5mm甚至10mm。坡口開的不標準會導致管子安裝過程中管子和外板之間的角度出現偏差，管子位置的偏差會導致舷外管標志錯位甚至被割傷。

（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，是利用材料內部缺陷所顯示的聲學性質對超聲波傳播的影響來檢測其內部缺陷的方法；（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

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。

這套工裝的結構及使用方法：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（可調整立體位置）；定位桿3可通過固定桿2的旋鈕調整并對齊船體上開孔的中心位置，定位桿3相當于舷旁管中線；半徑桿4可繞定位桿轉動并可上下移動；劃線桿在半徑桿的校圓可調，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，調整定位桿的位置并使其與舷旁管的中心線重合，調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

如果對割炬進行改造，設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

現場生產流程中，大多數的舷旁管開孔設計在外板線形變化較小的區域，因為線形變化較大的區域應力較為集中，在此區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。考慮到舷外管施工現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為內圓半徑， h為板厚。

4 改進后的效果

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，準確劃出我們需要的相貫線，不用反復的修改和試裝。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，提高了生產效率。

使用大小圓的開孔表后，現場施工人員對于線形較小的外板可以馬上得出內圓和外圓的半徑，用割刀從大圓外部向小圓內開坡口（通常選擇內坡口），可以得到較為準確的坡口，減少了反復試裝的工作量，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 結論

通過對舷旁管的制作安裝工藝改進及對質量的全面控制，舷旁管不需反復試裝，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險。這樣，舷旁管安裝就可以縮短分段預舾裝的周期，質量也會得到充分的保證。隨著造船工藝技術的不斷進步，舷旁管的安裝工藝也要不斷優化，只要這樣持續改進，舷旁管的安裝工藝及質量必將越來越好。

參考資料

[1] 《中國造船質量標準》[M]. GB/T 34000-2016.中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，2016.endprint