平台校管及船舶动力装置安装工艺

1）平台校管的基本概念

平台校管是在主管上装配搭焊式法兰的另一种方法。它是根据管子数值零件图上的法兰螺孔角数据，用在法兰面上画线的方法，并利用法兰定规、水平尺、角度尺、重锤等工具，将管子按一定的要求放在平台上进行法兰的定位工作。

平台校管可以适用于任何标准的搭焊圆法兰、任何形状的管子，可以同时制造使用不同标准法兰的管子，能适应按托盘为单位对不同船舶同时加工的生产方式。此外，平台校管利用转动法兰来确保管子与法兰螺孔的相对位置。因法兰较轻，加工时较省力，利用法兰定规作检测工具还能保证法兰与管子的垂直度。

2）法兰螺孔转角含义

（1）弯管法兰螺孔转角

如图5．30所示，把带有法兰的管段P1P2与相邻管段P2P3组成平面P1P2P3，并以此平面为基准面，把平分法兰两相邻螺孔的直线P1F与管段P1P2组成平面P1P2F，则平面P1P2F与基准面P1P2P3所成的夹角即为法兰螺孔的转角。

图5．30　弯管法兰螺孔转角的表示

由CAPIS系统输出的管子数值零件图的法兰转角“＋”“－”号是这样规定的：人朝着法兰面看（如图5．31所示），从基准面出发，当旋转ω角度时，基准面与平面P1P2F重合，如果以顺时针方向旋转，则ω的符号为“＋”，逆时针时为“－”（如图5．32所示）。

图5．31　法兰螺孔转角视向规定

5．32　法兰螺孔转角“＋”“－”号的表示

由TRIBON系统输出的管子零件图与由CAPIS系统输出的管子零件图的法兰转角方向规定正好相反。

（2）直管法兰螺孔转角

图5．33　直管法兰螺孔转角的表示

如图5．33所示，通过直管P1P2任意作一平面P1P2P3P4，并以此平面作为确定管端两只法兰螺孔转角的公共基准面。把平分P1端法兰两相邻螺孔的直线P1F与P1P2组成平面P1P2F′F，则平面P1P2P3P4与平面P1P2F′F所成的夹角即为P1端法兰螺孔的转角。同样，用平分P2端法兰两相邻螺孔的直线与P1P2组成的平面与基准面之间的夹角即为P2端法兰螺孔的转角。

为了方便起见，公共基准面往往选择其中一只法兰螺孔平分线与直管组成的平面，这样这只法兰螺孔的转角为0°。转角方向的“＋”“－”号规定与弯管法兰螺孔转角方向“＋”“－”号规定相同。

3）工艺流程

工艺流程如图5．34所示。

4）实施方法

（1）切割管子的余量

对于直管，管子在第一次下料时已是无余量切割。对于弯管，考虑到前后夹头尺寸可能留有一定的工艺余量，故在校法兰前必须切除。

图5．34　工艺流程示意图

（2）平台检查

根据法兰定位的需要，将管子放置于平台上。直管放在平台上的两只元宝铁上，并用水平尺检查管子水平度；弯管的首段（或尾段）和相邻管段同时放在平台上的元宝铁上（元宝铁的数量以三只为宜），并用水平尺检验由这两段管段组成的平面水平度。

（3）法兰密封面画线

根据数值零件图上的法兰螺孔转角在法兰密封面上画线。如图5．35和图5．36所示，角度尺指示的角度应与数值零件图上的法兰螺孔转角相同，使角度尺的一边对准两只相邻螺孔的公共切线，然后用细石笔沿角度尺的另一边在法兰密封面上画出线条。

图5．35　逆转α度时的画线方法

图5．36　顺转α度时的画线方法

（4）套法兰

将法兰套进管子，使法兰面与管子端部留有焊接端距。

（5）检查法兰螺孔转角

用重锤检查法兰螺孔转角，使法兰面上画出的线条垂直向下（如图5．37所示）。

（6）定位焊

选择一点进行定位焊，第一点定位焊的位置通常选在管子的正上方（如图5．38中的A处）。

图5．37　用重锤检查法兰螺孔转角

图5．38　定位焊次序

图5．39　用法兰定规检查法兰与管子的垂直度

（7）检查法兰和管子的垂直度

用法兰定规从上下、左右两个位置检查法兰和管子的垂直度（如图5．39所示）。

（8）继续进行定位焊

定位焊的点数以对称四点为宜，定位焊的次序如图5．38中的A—B—C—D。大口径管子考虑防止变形和安全，可适当增加定位焊的点数。定位焊的方式以二氧化碳气体保护焊为宜，可减少焊条对法兰的撞击力。定位焊的长度和高度可参照表5．14进行选择。

表5．14　定位焊要求

5）钢管的对接接头装配

（1）钢管与钢管及附件对接的种类

①钢管与对焊钢法兰的对接；

②钢管与定型弯头的对接；

③钢管与异径接头的对接；

④钢管与三通接头的对接；

⑤钢管与钢管的对接。

（2）定型弯头切割

①画线

如果管子加工需用的弯头的度数不是现有弯头的度数，就要将弯头切开。首先要在弯头上画线，其方法通常有以下两种：

a）在平台上根据所需弯头的度数α、弯头的弯曲半径R、弯头外径D，画出弯头及切缝在平台上的投影线（如图5．40所示）；然后将弯头放在平台上，对准投影线，再将直尺放在弯头上，对准切缝投影线，用细石笔在弯头外壁画出切割线。这种方法简便，但不够准确。

图5．40　投影线的画线方法

图5．41　画线专用工具示意图

1—底座；2—垫板；3—角度指示器；4—活动板；5—铰链

b）利用专用工具画线，画线专用工具示意图如图5．41所示。该工具由底座1、垫板2、角度指示器3、活动板4和铰链5组成，其中垫板2固定在底座1上，垫板上表面、角度指示器的零位线与铰链5的中心线处于同一水平面上，活动板4的上表面与铰链5的中心线处于同一平面；活动板4上开有可让弯头穿过的孔，孔的中心到铰链5的中心尺寸应与弯头弯曲半径相同，孔的直径大于弯头直径20mm左右。使用时，将弯头套进活动板4，弯头的一端面放在垫板2上，调整弯头在垫板上的位置，使弯头中心到铰链中心的距离等于弯头的弯曲半径；转动活动板4，使4的上表面在角度指示器上显示的位置与所需弯头角度相同，用细石笔紧贴活动板4的上表面在弯头上画出切割线。

②切割

用气割的方法按切割线切割，切割时考虑好坡口角度，切割后将切割面打磨光洁，同时去除留在弯头内部的飞溅物和熔渣。

③整形

如切割后的弯头截面不圆，与管子装配有明显的高度差，则需将弯头整形。整形的方法为用火焰加热后锤击，难度较大的可送弯头制造厂外协整形。

（3）装配

①一般装配过程

a）检查坡口、壁厚差是否符合装配工艺和质量要求，不符合的应采取措施消除缺陷。

b）清洁焊缝周围20mm范围内的铁锈、油污、飞溅和熔渣。

c）将装配的零件对合，控制焊缝间隙和同轴线度。

d）选择一点定位焊，其中管子和弯头装配的第一点定位焊位置应选择在弯头内侧或外侧，便于调整角度。

e）检查同轴线度、间隙及管子与弯头组合后的角度。对符合装配要求的进入下一道工作，有少量偏差的可用调整间隙（控制在允许范围内）、打磨弯头端面的方法修正，偏差大的则进行返工。

f）在第一点定位焊对称点进行第二点定位焊。

g）再次检查弯头角度，经确认后进行其余定位焊。

h）对于焊缝内部容易打磨的定位焊，采用二氧化碳气体保护焊或氢弧焊均可；对于不易打磨的，应采用氢弧焊。

②对焊钢法兰与管子装配过程

对焊钢法兰与管子的装配，除了以上一般装配过程中a）和b）外，还有以下过程：

图5．42　用重锤检查线条垂直度

a）对合前，根据管子零件图上的法兰螺孔角在法兰面上画线。

b）对合时，将法兰放在元宝铁上，使法兰平面与水平面垂直，法兰上画出的线条垂直向下，用重锤检查线条的垂直度（如图5．42所示）。

c）将与法兰对合的管子放于元宝铁上，用水平尺检查水平度。对于弯管必须检查与法兰装配的管段及相邻管段的水平度，并使管子与法兰处于同一轴线位置，调整好间隙。

d）第一点定位焊后，用法兰定规检查法兰与管子的垂直度，其余参照一般装配过程中的f），g）和h）。

6）支管制作与装配

（1）支管（包括管座）的焊接坡口要求

支管（包括管座）的焊接坡口要求如图5．43所示。

图5．43　支管（包括管座）的焊接坡口要求

（2）支管制作方法

①用展开法，即根据支管外径、主管外径、支管与主管的夹角，将支管马鞍形状用作图的方法展开并制成样板，然后将样板包在管子外壁，画出切割线并按线切割，最后开出坡口；

②使用马鞍切割机切割；

③凭经验在管子上画出切割线，切割后再放到主管上检查并逐步修理。

（3）主管开孔方法

①用展开法，即根据支管内径、主管外径用作图及数学计算的方法画出主管上被支管内壁覆盖部分的图形，制成样板，再将样板放到主管上画出线条，按线条开孔。

②利用马鞍切割机切割。

③利用标准马鞍画线的方法。这种方法是将支管马鞍按常用的规格制成标准件并用作画线的靠模，使用时根据支管和主管的外径选用相应的支管标准件，在主管外壁画出线条，然后根据支管的壁厚在线条内侧再画出一根线条。这根线条就是切割线，该线与原来用靠模画出的线条之间的在支管向主管投影方向的距离与支管壁厚相同。

（4）支管制作方法举例

这里仅以直支管使用展开法为例。

①支管制作步骤（示意图如图5．44所示）

a）根据主管及支管的规格制作支管马鞍样板，并在样板上标出周长的四等分线，且四等分线应处于样板的最长和最短位置，如图5．44（a）中AA，BB，CC，DD（EE与AA重合）。

b）在管子上用样板画出切割线及圆周四等分线（如图5．44（b）所示），并在圆周四等分线段上用样冲打上标记（画出切割线时要考虑好支管长度）。

c）切割马鞍，开好坡口，磨去毛刺（如图5．44（c）所示）。

d）法兰定位。定位时要注意法兰螺孔与支管圆周四等分线的相对位置之间的关系。当支管法兰两螺孔平分线与主管轴线平行时，支管圆周四等分线与法兰孔的关系如图5．44（d）所示（AC平分两螺孔间距）。法兰定位时还要留有焊接端距，并用法兰定规检查法兰与管子的垂直度。

e）焊接法兰，焊接完成后清除焊渣并打磨焊缝（如图5．44（e）所示）。

图5．44　支管制作示意图

②支管装配

支管装配示意图如图5．45所示，其装配步骤如下：

a）根据主管外径及支管内径制作支管孔样板，并在样板上画出垂直相交的两根直线（如图5．45（a）中的AC和BD）。

b）根据零件图上支管的定位尺寸，在主管画出支管定位的十字中心线（如图5．45（b）中的AA，BB，CC，DD），并用样冲打上标记，然后按样板画出切割线。

c）按切割线进行主管开孔，用砂轮将孔磨光顺（如图5．45（c）所示）。

d）根据支管和主管上的样冲标记进行支管定位，使支管上的四等分线与主管上的十字线对准。在第一点定位焊后，用直尺检查法兰螺孔位置。对于法兰面水平的管子，可用水平尺检查法兰的水平度（如图5．45（d）所示）。

图5．45　支管装配示意图

e）继续进行定位焊。

与主管垂直，但与水平面有倾斜角的支管，可以采用以下方法确定主管上的开孔位置：

a）利用角度仪，其使用方法如图5．46所示；

b）用角度尺，按支管与水平面的倾斜角调整好角度，将角度尺一边水平放置，目测另一边与支管的平行度；

c）以主管水平或垂直中心线为基准线，计算支管中心线距基准线在主管外圆上的弧长，找出支管与主管相贯线的水平中心线。

在大口径支管装配时，如果因支管椭圆形使得支管内壁与主管上孔未能对准时，可以用螺栓将支管向外顶撑（如图5．47所示）。

图5．46　用角度仪确定斜支管开孔位置

图5．47　用螺栓向外顶撑支管

1—螺栓；2—螺母；3—管子

对于斜支管在主管上的开孔画线，一般都采用以下步骤：

a）在主管上画出支管中心线与主管中心线的交点。

b）制作与主管交角为α的支管样板。

c）将支管放到主管上，用样板检查交角α的准确性，然后移动支管，使支管中心线通过主管上画出的交点。

d）用细石笔或画针沿支管内壁在主管上画出切割线。

对于初学者，画线位置容易搞错。图纸上的尺寸指主管、支管中心线交点的尺寸，不是支管中心线与主管外壁交点的尺寸。斜支管画线方法示意图如图5．48所示。

图5．48　斜支管画线方法示意图

7）二次组立

（1）二次组立的基本概念

为了提高船舶的经济性，机舱等区域的空间不断在缩小，其次为了提高大口径管的制造质量，迫使管子生产设计和管子加工必须采用较多的定型弯头，使得焊接工作量大量增加，而且有定型弯头的管子整根装配好后再焊接时无法利用回转胎架焊接，需要焊工实施全位置焊接，费时费力，且焊接成形也差。另外，燃油、滑油、液压油、涡轮蒸汽等系统中，管子内部不允许存在焊渣、飞溅等硬质颗粒，且对焊缝成形也有一定要求，如果采用常规的装配方法，当一根管子如用两只或两只以上弯头拼接，至少有两道焊缝内壁无法打磨，达不到管子加工制造的质量要求。而使用二次组立的方法，就是要使管子内部无法打磨的焊缝减少，进而提高制造质量。

二次组立的方法是将带定型弯头管子的装配过程分为两个阶段。第一阶段制造直管状态的管段，称为一次组立，用回转胎架或半自动焊接机焊接。焊接时管子转动，焊工施焊位置基本不动，焊接后进行打磨，清洁焊缝。然后进行第二阶段装配，即按零件图装配成形，称为二次组立，用手工焊焊接。这时对于清洁度要求高的管子，管子加工车间应安排具有一面焊两面成形技术的焊工施焊，并采用适当的工艺，如管子内充氢气进行氢弧焊封底等。

（2）对管子零件图的计算要求

二次组立工艺要求在管子零件图中具有通常的弯管程序和供平台校管使用的法兰螺孔转角。

（3）实施方法

①工艺流程

根据车间设备情况以及管理上的方便性，对二次组立工艺采用以下两种流程：

a）DN≤100mm的定型弯头拼接管，工艺流程如图5．49所示。

图5．49　DN≤100mm管子二次组立流程图

b）DN≥125mm的定型弯头拼接管，工艺流程如图5．50所示。

图5．50　DN≥125mm管子二次组立流程图

②一次组立方法

a）管子与法兰之间的组立

其示意图如图5．51所示，组立步骤如下：

·将法兰放在平台上，内放厚度与焊接端距相同的衬圈（如图5．51（a）所示）；

·将管子放入法兰，并使管子与法兰内孔间隙基本相等，任意选择一点进行定位焊（如图5．51（b）所示）；

·用法兰定规检查和调整管子与法兰的垂直度（如图5．51（c）所示）；

·继续进行定位焊（如图5．51（d）所示）。

图5．51　管子与法兰之间的组立示意图

b）管子与弯头之间的组立

其示意图如图5．52所示，组立步骤如下：

·将弯头按需要的角度进行画线、切割（如图5．52（a）所示）；

·将管子与弯头对准，使内径平齐、间隙均匀，然后选择内侧一点进行定位焊（如图5．52（b）所示）；

·用角度尺检查组立后的弯头角度，如有偏差，用调节间隙或砂轮磨去弯头的方法进行修正（如图5．52（c）所示）；

·继续进行定位焊（如图5．52（d）所示）。

图5．52　管子与弯头之间的组立示意图

c）法兰、管子、弯头之间的组立

其示意图如图5．53所示，组立步骤如下：

·按上述b）中的方法将管子与弯头组立；

·将管子与弯头水平放置，管子用元宝铁支承，弯头下面放置调节螺栓，再用直角尺检验弯头端面的垂直度（如图5．53（a）所示）；

·根据数值零件图上指示的平台校管法兰螺孔角，在法兰面上画线（如图5．53（b）所示）；

·将法兰套入管子，并留有焊接端距，使画出的线条垂直向下，在上部进行第一点定位焊（如图5．53（c）所示）；

·用法兰定规检查和调整法兰与管子垂直度（如图5．53（d）所示）；

·继续进行定位焊（如图5．53（e）所示）；

·在可能情况下，检查法兰与弯头之间的夹角（如图5．53（f）所示），如有误差，用砂轮修正弯头端面。

图5．53　法兰、管子、弯头之间的组立示意图

d）带法兰管段与弯头之间的组立

其示意图如图5．54所示，组立步骤如下：

·根据数值零件图上指示的平台校管法兰螺孔角，在法兰面上画线（如图5．54（a）所示）；

·将管子水平放置，并使法兰面上划出的线条垂直向下，线条的位置用重垂线检验（如图5．54（b）所示）；

·将弯头水平放置，一个端面与管子对准，内径平齐，间隙均匀；另一端与平台垂直，并在弯头内侧进行第一点定位焊。弯头位置用调节螺栓进行调节，端面与平台的垂直度用直角尺检验（如图5．54（c）所示）；

·用角度尺检查组立后的弯头角度或弯头端面与法兰之间的角度（如图5．54（d）所示），如有偏差，用调节间隙或磨去弯头端面的方法进行修正；

·继续进行定位焊（如图5．54（e）所示）。

图5．54　带法兰管段与弯头之间的组立示意图

③二次组立方法

a）直管段与弯管段之间的组立

其示意图如图5．55所示，组立步骤如下：

·根据平台校管的法兰螺孔角，在直管段法兰端面上画线（弯管段法兰面上线条在法兰定位时已画好）（如图5．55（a）所示）。

·将弯管段和直管段水平放置，法兰面上画出的线条垂直向下。当弯管段上无法兰时，将弯头端面放到与平台相垂直的位置（如图5．55（b）所示），直管段的管子与弯管段的弯头对准，间隙均匀，并检查组立后的角度偏差是否太大。若偏差不大时，在内侧进行第一点定位焊。

·用角度尺等工具检查组立后的管子两端的相对位置（如图5．55（c）所示），如有偏差，适当调整焊缝间隙。

·继续进行定位焊（如图5．55（d）所示）。

b）两弯管段之间的转角为0°或180°时的组立

当两弯管段之间的转角为0°或180°时，组立时将焊缝所在管段及相邻管段水平放置，接缝处对准，并用角度尺检查接缝两端两直管段之间的夹角。对于定伸弯，也可以检查两平行边之间的距离是否相等。

图5．55　直管段与弯管段之间的组立示意图

图5．56　转角为0°或180°时两弯管段之间的组立示意图

为便于表述，弯管段以组成该弯管段的直管段字母A，B，C，…来表示。所谓直管段，包含直管部分和弯头切线部分，如图5．56（a）中的A，C，D；对于无直管的管段，仅指弯头切线，如图5．56（a）中的B，且同一弯头两段切线分属于两个直管段。

图5．56（a）所示转角为180°，两弯管段分别由A，B和C，D直管段组成。组立过程如下：将A，B，C，D管段水平放置（此时A，D管段上的法兰面上的线条垂直向下，B管段弯头端面与平台垂直），B与C管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行第一点定位焊，然后测量组立后弯头角度，继续定位焊。

图5．56（b）所示转角为0°，两弯管段分别由A，B，C，D，E直管段组成。组立过程如下：将A，B，C，D管段水平放置，E管段位置不予考虑（此时A管段上法兰面上的线条垂直向下，B管段弯头端面与平台垂直），B弯头端面与C管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行第一点定位焊，然后测量组立后弯头角度，继续定位焊。(https://www.xing528.com)

图5．56（c）所示转角为180°，两弯管段分别由A，B和C，D，E直管段组合成，A，B与C，D管段组成定伸弯。组立过程如下：将A，B，C，D管段水平放置，E管段位置不予考虑（此时B管段弯头端面与平台垂直），B与C管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行第一点定位焊，然后测量定伸弯开档尺寸，要求图中两处测得尺寸相等，并与理论尺寸误差不超过3mm，继续定位焊。

c）两弯管段组成直角别弯时的组立

当两弯管段组成直角别弯时，转角为±90°。组立时将一次组立的别弯两管段水平放置，直角管段一端垂直放置，另一端水平放置，使两部分组立后的位置与转角相符；用角度尺检查别弯两管段之间的夹角，将水平尺放于垂直管段端面（一般为法兰面）上，检查此管段的垂直度。

图5．57　转角为±90°时两弯管段之间的组立示意图

图5．57（a）所示转角为－90°，两弯管段分别由A，B和C，D，E直管段组成。组立过程如下：将A管段垂直放置，B，C，D管段水平放置，E管段位置不考虑（此时A管段法兰面上水平尺在两个相垂直的方向上都显示法兰水平，C管段弯头端面与平台垂直），B与C管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行一点定位焊，然后测量组立后弯头角度，继续定位焊。

图5．57（b）所示转角为＋90°，两弯管段分别由A，B和C，D直管段组成。组立过程如下：将A管段垂直放置，B，C，D管段水平放置，此时A管段法兰面上水平尺的两个互相垂直的方向都显示法兰水平，D管段法兰面上画出的线条垂直向下，C管段弯头端面与平台垂直，B与C管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行第一点定位焊，然后测量组立后弯头的角度，继续定位焊。

图5．57（c）所示直角管段上没有法兰，确定垂直管段位置时，用水平尺在两个成90°的位置上测量管段的垂直度，其余组立过程与图5．57（a）、图5．57（b）中所述组立过程相同。

d）两管段间的转角不为0°，±90°，180°，或转角为±90°但非直角别弯时的组立

图5．58所示转角为“＋”，组立的两弯管段分别由A，B，C，D，E直管段组成。组立过程如下：将B，C，D，E管段水平放置，并使B，C管段和D，E管段处于转角为0°的位置（此时D管段弯头端面与平台垂直，E管段上法兰面上线条垂直向下），将角度仪放在C管段上（因C管段上有直管部分），使角度仪指针指到0位，再按转角的度数逆时针旋转（人的视向由D向C看，此时角度仪上指示出转过的角度），使C管段与D管段端面对准，内径平齐，间隙均匀，在内侧进行第一点定位焊，然后测量组立后弯头角度，继续定位焊。

图5．58　任意转角的两弯管段组立示意图

④带支管的定型弯头拼接管的组立

带支管的定型弯头拼接管，在主管一次组立的同时可将支管马鞍开好，与法兰装配、焊接、打磨结束后制成单件，然后进行二次组立。二次组立时可先将直管段与支管装配，使支管所在管段能够转动，再进行向下装配焊接作业，然后进行直管段与弯管段的组立。其流程示意图如图5．59所示。

8）贯通件校管

（1）复板式贯通件

①分类

复板式贯通件按复板与管子的夹角来分，可分为直复板式（复板与管子成90°交角）和斜复板式；按复板上安装的管子根数来分，可分为单联复板式、双联复板式和多联（三联及三联以上）复板式（如图5．60所示）。

图5．59　带支管的定型弯头拼接管的组立流程示意图

图5．60　复板式贯通件类型示意图

②装配步骤

a）在管子上先装配一只法兰（对于弯管，先装法兰的管段须是无复板的管段）。

b）找出复板基准线。基准线应与管子法兰螺孔位置有明显的对应关系，例如对应于基准线或基准线的平行线，法兰螺孔是双孔或单孔，这样有利于管子的定位。复板基准线示意图如图5．61所示。

图5．61　复板基准线示意图

c）在复板面上画出复板基准线。单联复板及有公共基准线的双联和多联复板可以直接在复板面上画出基准线，其中斜复板的基准线是椭圆孔的长轴或短轴；对于无公共基准线的双联或多联复板，可按图在平台上画出各管孔的中心线、圆周线和基准线，然后将复板放上平台，复板上的管孔与平台上的管孔线对准，将直尺放在复板面上对准平台上的基准线，用细石笔沿直尺在复板上画出基准线。

d）将复板在平台上点焊。复板必须与平台垂直，复板的基准线与平台垂直或平行，用直角尺检查复板与平台的垂直度，用重垂或水平尺检查复板基准线的位置。

e）将装配好的一只法兰的管段伸进复板孔，将复板的一个面作为基准面，根据基准面、基准线和管子零件图上提供的复板在管段位置、直管段的法兰螺孔位置、弯管段的管段位置将管段准确定位，然后进行第一点定位焊。

f）用直角尺检查直复板式贯通件管子与复板的垂直度；对于斜复板式贯通件，应对倾斜方向用硬纸做成角度模板再进行检查，对于另外两个方向，仍用直角尺检查（如图5．62所示）。

图5．62　斜复板式贯通件管子与复板位置检查

1—直角尺；2—角度模板

g）角度检查合格后，继续进行定位焊。

h）装配另一只法兰。

（2）套管式贯通件

①分类

套管式贯通件分为普通式和隔层式两种（如图5．63所示）。

图5．63　套管式贯通件分类

②装配步骤

a）普通式

·在管子上画出套入套管的尺寸线。套入套管的尺寸除特殊注明外，一般为（L－10）／2，其中L为套管长度。

·清除尺寸线附近30mm范围内管子上的铁锈、油和水。

·按尺寸线装配套管，要求间隙均匀，进行一点定位焊。对于Ⅰ，Ⅱ级管，套管与管子的间隙不准大于1mm。

·用直尺紧贴套管，检查套管与管子平行度。

·继续进行定位焊（非贯通件的套管装配步骤与此相同）。

b）隔层式

隔层式套管在管子加工时两端都已焊完，到船上安装时套管与船体结构焊接后产生的焊缝收缩应力会对套管与管子之间的焊缝产生影响，甚至产生崩裂。因此，在装配中采用以下步骤：

·对通径250mm及以上的套管加工好内倒角（内倒角尺寸如图5．64所示）。

·在管子上画出安装套管的位置。

·在套管安装位置向两端各延伸30mm范围内，除净管子表面的锈、水和油。

·将套管套上管子，套管端部对准画出的线条，并调整套管使四周间隙均匀，进行第一点定位焊。

·用直尺紧贴套管，检查套管与管子平行度。平行度合格后，进行其余定位焊。

·在焊接时，将整个圆周分四部分焊接，次序如图5．65所示。

·多层焊（封底焊与盖面焊）焊接起点与终点应错开50～100mm。

图5．64　内倒角尺寸

图5．65　焊接次序

9）紫铜管校管

（1）紫铜管附件

①法兰

常用紫铜管法兰有以下四种：

a）船用焊接铜环松套法兰；

b）船用焊接铜法兰；

c）船用铜管折边松套钢法兰；

d）承插式焊接松套法兰。

法兰形式及管子连接方式如图5．66所示。

②弯头

紫铜管的弯管除了可以用弯管机弯制外，还可以使用定型弯头。定型弯头及管子连接方式如图5．67所示。

③三通接头

对于通径不大于100mm的紫铜管的支管，通常使用三通接头，三通接头可分为同径三通和异径三通（如图5．68所示）；通径为125mm及125mm以上的，可采用焊接支管。

图5．66　紫铜管法兰形式及管子连接方式

1，3，5—铜管；2，4，6—铜焊

图5．67　紫铜管定型弯头及管子连接方式

1—铜焊；2—铜管

图5．68　三通接头

④异径接头

管子的变径通过异径接头来实现，通常管子开了支管才需变径，故异径接头常与三通连用。异径接头及异径接头与三通连用形式分别如图5．69和图5．70所示。

图5．69　异径接头

图5．70　异径接头与三通连用

，4—铜管；2—三通；3—铜焊；5—异径接头

（2）校管

①校管的一般要求

a）管子端部应平齐，毛口应用锉刀去除。

b）管子表面应清洁，焊接部位的氧化层、油污须擦净，并用砂纸磨出金属光泽。

c）管子伸入承插式焊接松套法兰、三通、异径接头的尺寸，在零件图上注明的应按图施工；在零件图上未注明或无零件图的情况下，对有承插限位的应尽量靠近限位，间隙不大于1mm，对无承插限位的（如异径接头小端），应伸到附件直段部和变径部交界处，且伸入的尺寸不小于管子壁厚的5倍。

d）管子和附件之间的间隙应均匀。

②法兰装配

a）船用焊接铜环松套法兰的装配步骤

·将钢质松套法兰倒角面向外套入管子；

·将管子伸入铜环，留有焊接端距，进行第一点定位焊；

·用法兰定规从上下、左右两个方向检查铜环和管子的垂直度，合格后继续进行定位焊；

·将铜环与管子焊接；

·将焊缝凸出部分用锉刀锉去，使松套法兰套上时倒角面与焊缝不碰。

b）船用焊接铜法兰的装配步骤

·按平台校管法兰面上画线的方法在法兰面上画线。

·将管子伸入法兰，且管子端部略伸出法兰密封面，以保证折边时管子有足够的长度口。

·按平台校管的方法检查法兰螺孔角位置，并进行第一点定位焊。

·用法兰定规检查法兰与管子的垂直度，然后继续进行定位焊。

·检查伸出法兰面的管子部分，管子长度不宜过长，按折边需要多余部分应锯掉，端面应与管子轴线垂直，且平整无缺口，以防折边时发生开裂。

·将折边部分加热退火，加热温度为600～650℃，表面外观呈暗红色即可，然后用木锤自内向外轻敲（见图5．71）。若铜管锤击后发生硬化，但折边工作未完成，可再次退火再锤击。折边结束后，将凸出法兰面的铜管锉平，折边部分须光顺，有不平整处须用木锤轻敲修整。

图5．71　铜管折边步骤示意图

1—退火区；2—先折边区；3—次折边区；4—终折边区；5—挫平

c）船用铜管折边松套钢法兰的装配步骤

·在铜管上画出折边起始线，折边起始线所在平面必须与管子轴线垂直，否则折边后管子与法兰不垂直，且折边起始线到管子端部尺寸与折边宽度大致相等，管子端部须保持平整、无缺口。

·将松套钢法兰内倒角面向外套入管子。

·沿折边起始线对端部的铜管进行退火，然后用松套钢法兰抵着铜管，用木锤逐步由内向外轻敲（退火和折边过程与船用焊接铜法兰装配步骤中的最后一步类似）。由于折边角度为90°，一次到位有难度，可以分几次折边，例如第一次折到45°，第二次折到75°，第三次折到90°。

d）承插式焊接松套法兰、三通、异径接头的装配步骤

·承插式焊接松套法兰与管子第一点定位焊后，须用法兰定规检查管子和法兰的垂直度，然后继续进行定位焊；

·三通与异径接头、三通与管子、异径接头与管子、标准弯头与管子进行一点定位焊后，须用角度尺、直尺检查管段之间的夹角及直线度，然后继续进行定位焊。

③支管的制作及装配

a）根据支管和主管规格及相交角度制作支管样板；

b）按样板在支管管子上画出相贯线条；

c）用钻头沿相贯线条在无用部分管子上钻孔（注意留有余量，保留线条），孔与孔之间可用钻头旋转切削，使之断开，并取走无用部分管子；

d）用锉刀沿相贯线条锉去多余部分管子；

e）用支管在主管上画线，并画出主管上的支管孔（注意管孔切割线在相贯线条里面，间隔为管子壁厚）；

f）同样用钻头钻、锉刀锉的方法加工好主管上的管孔（严禁用火焰熔化铜管的方法切割支管及在主管上开孔）；

g）将支管与主管装配，并留有适当的间隙（间隙值可参考表5．15）。

表5．15　铜管、马鞍形支管的装配间隙　（单位：mm）

10）铝黄铜管、铜镍铁合金管校管

（1）常用附件

铝黄铜管、铜镍铁合金管校管常用附件有法兰、三通接头、异径接头和定型弯头，其中法兰由松套法兰和内法兰两部分组成。除松套法兰的材质为钢外，其余附件材质与管子相配。通常附件及焊丝由供应商提供，附件示意图如图5．72所示。

图5．72　铝黄铜管和铜镍铁合金管附件

（2）校管的一般要求

①附件与管子的连接形式为对接式，坡口要求分别如图5．73和图5．74所示。

图5．73　铝黄铜管装配坡口要求

图5．74　铜镍铁合金管装配坡口要求

②管子端面应平整，且垂直度误差不大于0．5mm，必要时用锉刀锉平。

③管子及弯头切割后，按坡口要求加工好坡口。加工的方法最好采用机械（车床、锉床）加工，若无合适的机械设备时，用手工锉出。

④装配前，对焊缝两边30mm范围内做好清洁工作，去除管子内外表面的氧化物、油和水。具体的清洁方法如下：

a）用砂纸、铜丝刷、不锈钢丝刷和清洁的干布擦拭；

b）用丙酮擦洗；

c）用风动工具装布抛头抛光（这种方法最有效）。

（3）装配

①法兰装配

将松套法兰套入管子，内倒角面对准内法兰，管子与内法兰保持同轴线，并按装配坡口要求控制好间隙。第一点定位焊后，用法兰定规检查管子与内法兰的垂直度，然后继续进行定位焊。

②三通、弯头、异径接头装配

a）管子与三通、弯头、异径接头保持同轴线对准，不能有高低差，并按坡口要求控制好间隙，然后进行第一点定位焊。

b）用角度尺、直尺检查各管段之间的夹角或直线度是否准确。

c）继续进行定位焊。对中时可采用工夹具将需对中的两部分夹紧，并在工夹具上留有点焊用的空隙（对中工夹具示意图见图5．75）。

图5．75　对中工夹具

1—螺栓；2—螺母；3—管子；4—夹箍

（4）焊接前的准备工作

采用氢弧焊工艺，焊接前做好以下工作：

①清除定位焊产生的氧化物。

②用封板将管子所有端头封堵。封板如图5．76所示，其中（b）图所示封板装有氢气接头。封板中橡胶封板的直径应比管子内径大3mm左右。

③除需焊接的一条焊缝外，其余焊缝用美纹纸包住。

图5．76　封板

1—螺栓；2，6—螺母；3，7—钢夹板；4，8—橡胶封板；5—充气接头

11）不锈钢管校管

（1）常用附件

不锈钢管校管常用附件有法兰、定型弯头、三通、异径接头，它们的结构形式与钢管的相应附件相同。

（2）校管的一般要求

①对接缝的装配要求

不锈钢管定型弯头、三通、异径接头与管子的连接形式采用对接，坡口要求如图5．77所示。

图5．77　不锈钢管装配坡口要求

②对接端口变形的矫正

a）端口变形量

端口变形量的允许范围如表5．16所示，端口变形量的含义如图5．78所示。

表5．16　不锈钢管端口变形量允许范围　（单位：mm）

5．78　端口变形量的含义示意图

b）矫正方法

·内壁矫正法：内壁矫正法需使用内壁矫正装置（如图5．79所示），该装置上下各有一块环形顶板，顶板外径与管子标准内径相同。环形顶板上各焊有一个内螺纹座板，内螺纹座板中一个为左螺纹，一个为右螺纹，中间用螺杆连接，螺杆上两头螺纹也是左右螺纹各一，通过调节螺杆，使矫正装置收缩或扩张。使用时，先使装置收缩，放入管内距端口20～30mm处，螺杆位置处于管子内圆短轴处，然后用木锤轻敲装置，使装置与管壁成90°角，再用扳手转动螺杆，使环形顶板顶向管子内壁。矫正时，应边矫正边测量。由于管子有弹性，矫正尺寸可略微过量，使管子回弹后达到理想状态。矫正结束后，使矫正装置收缩，再从管子内取出。

·外壁矫正法：外壁矫正法需使用外壁矫正装置（如图5．80所示），该装置由上下两块环形压板组成，压板之间用螺栓螺母连接，压板的内径等于管子的标准外径。使用时，将螺栓螺母松开，将装置套上管子，位置一般距端头50mm处，然后略微拧紧螺栓螺母，用木锤轻敲装置，使其与管子外壁垂直，再慢慢拧紧螺栓螺母（须注意两面间隙应保持基本相等，以使管子受力均匀）。与内壁矫正法一样，也是边矫正边测量，并考虑好回弹因素。外壁矫正装置通常等管子封底焊结束后再拆除。

图5．79　内壁矫正装置

1—内螺纹座板；2—螺杆；3—环形顶板

图5．80　外壁矫正装置

1—环形压板；2—螺栓；3—螺母

③装配对中允许差

不锈钢管装配须满足对中要求，对中允许差与钢管相同，对不能满足对中要求的不锈钢管须进行矫正。

④对接端口缺陷的修正

端口缺陷包括端面与管子轴线不垂直、端口凹凸不平以及有毛边，修正的方法为用锉刀锉平和用砂轮打磨。

⑤焊接区域的清洁

焊接区域的清洁步骤如下：

a）用涂有丙酮的擦拭布擦拭坡口部位50mm宽度区域内的污渍，擦拭时戴的手套必须是清洁且无织物掉落的手套。

b）在管子内部距端口约200mm处安装封板。

c）对坡口区15mm范围内用砂纸、电动细砂轮等工具打磨，或用风动工具装布抛头抛光。对于法兰，清洁的范围为内圆全部和外圆焊接区。须注意的是，不锈钢管子和附件不可用铁质刷子打磨。

d）吹除打磨产生的金属粉末，取出封板，用布、丙酮擦洗打磨区域。

（3）装配

不锈钢管的装配方法与钢管基本相同（可参阅本节相关内容），两者主要区别在于：

①不锈钢管的支管马鞍及主管孔加工采用钻孔及锉、打磨等方法，打磨用的砂轮为细砂轮。

②不锈钢管焊接区域清洁的方法除用冷风吹、干布擦以外，还需用丙酮擦洗。

③不锈钢管的定位焊采用氢弧焊，对于需整形的管子，定位焊时带有外壁整形装置。

④不锈钢管的封底焊采用氢弧焊，盖面焊采用氢弧焊或几种气体保护焊均可。焊接前，在管子各端口处安装封板，除焊接的一条焊缝外，其余焊缝用美纹纸封堵。

12）校管几何尺寸质量标准

校管几何尺寸质量标准如表5．17所示。

表5．17　校管几何尺寸质量标准　（单位：mm）