船舶排舷外管安装工艺改进

周礼勤

摘要：本文针对之前安装排舷外管过程中存在的一些不足之处，提出了一种新的划线开孔工艺，以方便施工人员记忆、提高安装精度、节省劳动时间、避免反工废工、提高焊缝质量。关键词：排舷外管；划线；焊缝

中图分类号：U664.85 文献标识码：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（简称舷旁管）主要作用是将淡水、海水排出船外或吸入船内，以满足船上各种机械设备正常运转和船员日常生活的要求。

船舶分段预装作业中，舷旁管的安装是比较难控制的一个节点，其划线开孔比较复杂，所划出来的线不是标准的圆或椭圆，且报验程序较多。舷旁管的安装和质量要求在一定程度上影响了分段预装的进度和施工周期，为缩短分段预装的施工周期、提高施工质量，下面对舷旁管的安装工艺提出一些改进建议。

2 舷旁管安装工艺现状

我公司建造的Navig8 11.3万吨（A）系列原油船和valles 11.3万吨（B）系列原油船的舷旁管都是以现场管的形式进行设计，法兰与管子焊接完成后经表面镀锌处理，根据现场要求对加强肘板进行现场施焊。以分段内的预装管作基准，整个路管联通，舷旁管作为分段的末端管根据管子的坐标和尺寸对船体外板初选一个开孔点并初步开孔，再对舷外孔进行修割将舷外管进行试装，直到能够安装为止。随后再把舷旁管拆下，用风灯将开好的孔修割坡度并进行打磨，光顺后对舷旁管进行点焊固定，并将肘板点焊国定在船体外板上，如图1所示。

Navig8 11.3万吨（A）4#船3D32P分段舷旁管划线开孔、安装用了7天，整个分段的施工周期为14天。

图1 舷旁管安装示意图

2.1 安装过程中存在的问题

（1）开孔难度较大，易损伤船体外板

舷旁管需开出的孔是一个椭圆形的孔，相对圆开孔有一定的施工难度，需要多次反复试装、修割才能满足要求。反复的修割会破坏船体钢板晶体结构，使得船体外板韧性变差甚至因孔开大了换外板的情况也时有发生。

（2）坡口角度难以控制

用风灯初步开出一个位置，然后对其打磨直至感觉可以的时候再进行舷旁管的回装。一般施工要求的坡口角度在30°-45°，坡口过大会导致焊接工作量增加且焊缝的成型不好，容易产生气孔夹渣、裂纹缺陷；坡口过小则会导致焊接过程中出现夹渣、裂纹等焊接缺陷。

（3）周期长、工作量和危险性大

在传统的安装过程中，所采用的安装工艺流程使得分段预装周期长、效率较低，舷旁管要反复拆装，直到舷旁管刚好和外板可以贴合在一起。

反复拆装的工作量大，越大的管子拆卸和安装工作量越大，施工周期也很长，一根DN450的舷旁管安装需要5天，而DN450的舷旁管則需要8天，且施工过程中危险性增加。

（4）安装精度难以控制

安装过程中管子和外板之间的间隙一般要求在1-5mm之间，手动开孔修割很难保证精度经常会大于5mm甚至10mm。坡口开的不标准会导致管子安装过程中管子和外板之间的角度出现偏差，管子位置的偏差会导致舷外管标志错位甚至被割伤。

（5）打磨难度增加、探伤合格率较低

探伤方法主要有如下几种：

（1）无损检测方法，它是利用毛细管作用将液体喷洒在工件表面被开口型缺陷吸收，然后在工件表面喷洒具有吸附作用的粉末，从而将缺陷处显示出来的一种探伤方法；（2）超声波探伤，是利用材料内部缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来检测其内部缺陷的方法；（3）瓷粉探伤，是探测铁磁材料近表面的裂纹缺陷。

坡口过大会使得打磨工作量增加，焊缝较宽、焊缝较大的探伤比焊缝较小的探伤不合格率机会较大，但坡口过小焊缝容易夹渣或者焊不透。

3 舷旁管制作安装工艺的改进

舷外管制作安装的第一个步骤是在分段外板划线并开孔，管径越大、船体外板线型越复杂，开孔的难度就越高。这主要是因为管子与外板的相贯线是一个不规则的圆，相贯线很难划出来，工作量就很大。针对这样的情况，我们制作了一套划线工装。

3.1 舷旁管划线工装

为解决划线、开孔难的情况，我们设计了一套外板相贯线（圆）划线工装，如图2所示。

这套工装的结构及使用方法：该工装由磁铁1、固定杆2、定位杆3、半径杆4及划线杆5组成。磁铁1吸在外板上，是整套工装的固定基础部件；固定杆2一端固定在磁铁1上，另一端支撑定位杆3（可调整立体位置）；定位杆3可通过固定杆2的旋钮调整并对齐船体上开孔的中心位置，定位杆3相当于舷旁管中线；半径杆4可绕定位杆转动并可上下移动；划线杆在半径杆的校圆可调，通过螺丝固定在半径杆上。划线时，只需将磁吸座吸在分段外板上，调整定位杆的位置并使其与舷旁管的中心线重合，调整划线杆的位置并使其与定位杆的距离等于待开孔的半径，这时只要将划线杆的尖端贴着外板并绕定位杆转一圈，即可划出舷旁管与外板的相贯线（圆）来。endprint

如果对割炬进行改造，设法将割炬的割嘴固定到划线杆上，利用这套划线工装还可以直接将舷旁管的孔切割出来。这样虽然算不上是自动切割，甚至连半自动切割都算不上，但比起手工切割，效率更高，割出的孔质量更好，孔边的打磨工作更少。

图2 舷旁管划线工装

3.2 舷旁管坡口计算

现场生产流程中，大多数的舷旁管开孔设计在外板线形变化较小的区域，因为线形变化较大的区域应力较为集中，在此区域开孔容易破坏外板的韧性造成疲劳破坏；在线形变化较大的外板划线，可使用图2的划线工装。

一般情况下，舷外管开坡口的角度是45°，所以大圆半径（坡口圆半径）为小圆半径+板厚。考虑到舷外管施工现场小圆半径不可能和管子外径一样，小圆半徑至少要比管子外径大3-7mm（考虑到管子到外板的间隙为2-6mm、油漆厚度小于1mm），选取最小值3mm。由此，可根据管径、板厚度及坡口角度，由下列公式（2）求得大圆半径值，并列出表格供施工人员记忆。

如图3和图4所示：

α为坡口角：

〖tanα=〗?〖h/n〗（1）

外圆半径为

r+n=r+h/tanα （2）

式中：r为内圆半径， h为板厚。

4 改进后的效果

使用划线工装可以解决在划线过程中划线难，划线错的问题，准确划出我们需要的相贯线，不用反复的修改和试装。原先Navig8 11.3万吨（A）4#船3D32P分段舷旁管的安装用了7天时间；使用该工装后，Navig8 11.3万吨（A）6#船3D32P分段舷旁管的安装用了4天，大大的减少了施工周期，提高了生产效率。

使用大小圆的开孔表后，现场施工人员对于线形较小的外板可以马上得出内圆和外圆的半径，用割刀从大圆外部向小圆内开坡口（通常选择内坡口），可以得到较为准确的坡口，减少了反复试装的工作量，有效的控制精度和坡口成型，减少反扣工作量，使得焊缝成型更好，提高焊缝的一次性探伤合格率。

5 结论

通过对舷旁管的制作安装工艺改进及对质量的全面控制，舷旁管不需反复试装，大大提高了舷旁管的安装效率，缩短了安装周期，避免了更换分段外板的风险。这样，舷旁管安装就可以缩短分段预舾装的周期，质量也会得到充分的保证。随着造船工艺技术的不断进步，舷旁管的安装工艺也要不断优化，只要这样持续改进，舷旁管的安装工艺及质量必将越来越好。

参考资料

[1] 《中国造船质量标准》[M]. GB/T 34000-2016.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2016.endprint