舶管路閥門(mén)設(shè)計(jì)大綱

舶管路閥門(mén)設(shè)計(jì)大綱

2007-12-1916:09:34|

分類：\o"閥門(mén)特點(diǎn)"閥門(mén)特點(diǎn)|

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內(nèi)容提要

本書(shū)共分五個(gè)章節(jié)，包括船舶管路系統(tǒng)的概念、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的發(fā)展概況和趨勢(shì)、管路系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、船舶管路系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)，船舶管子的彎制與管路的安裝等內(nèi)容。介紹了目前國(guó)內(nèi)外船廠比較先進(jìn)的管系設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的方法、使用的設(shè)計(jì)軟件和生產(chǎn)過(guò)程。本書(shū)作為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院輪機(jī)工程專業(yè)和船舶舾裝專業(yè)的教材或教學(xué)參考書(shū)，亦可供從事船舶設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及航運(yùn)系統(tǒng)的有關(guān)工程技術(shù)人員與管理人員的參考。

前言

本書(shū)是根據(jù)哈爾濱工程大學(xué)出版社的要求編寫(xiě)出版的?！按肮苈废到y(tǒng)”是“船舶動(dòng)力裝置”和“船舶動(dòng)力裝置安裝工藝”課程中一個(gè)比較重要的章節(jié)，船舶管路系統(tǒng)的生產(chǎn)約占造船總工時(shí)的12～15%，過(guò)去沒(méi)有一本關(guān)于“船舶管路系統(tǒng)”的系統(tǒng)教材，各個(gè)高等職業(yè)學(xué)院都是采用內(nèi)部教材和講義來(lái)講授的，市場(chǎng)上這樣內(nèi)容的參考書(shū)極少，給教學(xué)和設(shè)計(jì)帶來(lái)了許多麻煩，所以這次幾所學(xué)校聯(lián)合公開(kāi)出版了“船舶管路系統(tǒng)”教材。全書(shū)共分五個(gè)章節(jié)，兼顧內(nèi)河船舶和海洋運(yùn)輸船舶管路系統(tǒng)的特點(diǎn)，參照了新出版的《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》和《內(nèi)河鋼船建造規(guī)范》，系統(tǒng)地介紹了船舶管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的相關(guān)知識(shí)，結(jié)合目前造船的新工藝和新手段編寫(xiě)的。第一章：緒論，重點(diǎn)介紹了船舶管路系統(tǒng)的含義和組成，船舶管路生產(chǎn)設(shè)計(jì)的發(fā)展簡(jiǎn)史和趨勢(shì)；第二章：船舶管路的基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)介紹了船用管子的代號(hào)、管材、規(guī)格、特性和選用的一般原則，管徑、壁厚的計(jì)算與質(zhì)量檢驗(yàn)，管路附件的類型、特點(diǎn)及適用范圍等；第三章：船舶管路系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)，介紹了船舶動(dòng)力管系、船舶管系的功用、類型、原理、組成及管系的布置設(shè)計(jì)等。第四章：船舶管系的生產(chǎn)設(shè)計(jì)，介紹了管系放樣的基本知識(shí)，彎管參數(shù)的計(jì)算、機(jī)裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)、船裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)及管系放樣的設(shè)計(jì)軟件等；第五章：船舶管子的彎制與管路的安裝，介紹了管子彎制的方法、設(shè)備，管子的校對(duì)、管子的強(qiáng)度試驗(yàn)、管子的化學(xué)清洗與表面處理，船舶管路的安裝與質(zhì)量檢驗(yàn)，管路的絕緣與油漆等。本書(shū)第一章、第二章由武漢船院付錦云副教授編寫(xiě)，第三章由武漢船院彭維高級(jí)工程師編寫(xiě)，第四章由武漢船院王鴻艦講師編寫(xiě)，第五章由南通交院徐向榮講師編寫(xiě)。本書(shū)由武漢理工大學(xué)顧宣炎教授主審。本書(shū)的有關(guān)插圖由武漢船院陶潔副教授處理。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，得到了武漢船院和南通交院、武漢船院的有關(guān)畢業(yè)生等的大力支持，在此表示衷心地感謝。由于編者缺乏經(jīng)驗(yàn)，水平有限，收集的資料亦不夠全面，加之時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中內(nèi)容難免有不妥或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。

編者2006年3月

目錄

第一章緒論第一節(jié)船舶管路系統(tǒng)的定義和組成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二節(jié)船舶管路生產(chǎn)設(shè)計(jì)的發(fā)展簡(jiǎn)史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二章船舶管路的基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)管子等級(jí)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二節(jié)

船用管子的材料、規(guī)格、特性及選用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三節(jié)管路計(jì)算與質(zhì)量檢驗(yàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第四節(jié)管系中附件、設(shè)備與檢測(cè)儀表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三章船舶管路系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)第一節(jié)船舶動(dòng)力管系的原理設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二節(jié)船舶管系的原理設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三節(jié)管路系統(tǒng)的布置設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第四章

船舶管路系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)第一節(jié)

概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二節(jié)

管系常用符號(hào)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三節(jié)

船舶管系放樣基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第四節(jié)

彎管參數(shù)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第五節(jié)

管系放樣的步驟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第六節(jié)

管路布置基本規(guī)范．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第七節(jié)

計(jì)算機(jī)管系放樣軟件簡(jiǎn)介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第五章船舶管子的彎制與管路的安裝第一節(jié)管子的彎制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第二節(jié)管子的校對(duì)與焊接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第三節(jié)管子的強(qiáng)度試驗(yàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第四節(jié)管子的化學(xué)清洗與表面處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第五節(jié)

船舶管路的安裝與檢驗(yàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第六節(jié)

管路的絕緣與油漆．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

第一章

緒

論

第一節(jié)

船舶管路系統(tǒng)的含義及其組成在船舶動(dòng)力裝置中，船舶管路系統(tǒng)是泛指為專門(mén)用途而輸送流體（液體或氣體）的成套輔助機(jī)械（如泵、風(fēng)機(jī)、壓氣機(jī)、分油機(jī)等），設(shè)備（如熱交換器、箱柜、過(guò)濾器、空氣瓶等），檢測(cè)儀表和管路（管子及其附件）的總稱，簡(jiǎn)稱管系。船舶管路系統(tǒng)按用途分為兩大類：為推進(jìn)裝置服務(wù)的管系稱為動(dòng)力管系，以保證推進(jìn)裝置正常工作；為全船服務(wù)的管系稱為船舶管系，以保證艦船的生命力、安全航行以及船員和旅客的正常生活和工作。

動(dòng)力管系按其任務(wù)的不同，其組成部分主要有如下五個(gè)：(1)燃油管系；(2)滑油管系；

(3)冷卻管系；(4)壓縮空氣管系；(5)進(jìn)排氣管系。船舶管系按其任務(wù)的不同，其組成部分主要有：(1)艙底水管系；(2)壓載水管系；(3)消防管系；(4)通風(fēng)管系；(5)供水管系；(6)注入、測(cè)量、透氣管系；(7)蒸汽管系；(8)疏排水管系。除此以外，根據(jù)不同類型的船船還設(shè)置液壓管系、浸水管系，在一些專用船舶如原油運(yùn)輸船、化學(xué)品運(yùn)輸船、液化氣體船等，還設(shè)一些專用系統(tǒng)。常見(jiàn)的有：液貨裝卸系統(tǒng)、洗艙系統(tǒng)、惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)及液貨加熱系統(tǒng)等。在動(dòng)力管系中，有些發(fā)動(dòng)機(jī)本身自帶有不可分割的有關(guān)機(jī)械、設(shè)備部分，在柴油機(jī)設(shè)計(jì)中已解決，稱為內(nèi)部動(dòng)力系統(tǒng)，其余部分稱為外部動(dòng)力系統(tǒng)（在動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)中解決）。設(shè)計(jì)中按其實(shí)現(xiàn)的功能，安全可*、經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。動(dòng)力裝置能否可*的正常工作，除了決定于裝置的主要設(shè)備(主機(jī)、副機(jī)、鍋爐等)本身的技術(shù)性能外，動(dòng)力管系的技術(shù)性能也起著重要的作用。在動(dòng)力裝置的生命力方面，動(dòng)力管系擔(dān)負(fù)著更重要的作用。船舶管系按其基本任務(wù)可分為保船的、生活設(shè)施和駁運(yùn)儲(chǔ)藏三個(gè)類別，為此船舶管系必須具有可*性和一定的活力性。

工作可*性是船舶管系必須具備的性能，它要求系統(tǒng)在運(yùn)行中不出故障，同時(shí)也能適應(yīng)特殊的工況，如：搖擺、顛簸、沖擊、振動(dòng)，以及對(duì)海水、濕空氣及結(jié)冰等的抗御。

系統(tǒng)的可*性是*正確地掌握系統(tǒng)的技術(shù)要求，零部件的合理選用以及準(zhǔn)確地遵守安裝的技術(shù)要求來(lái)達(dá)到的。

活力性是指對(duì)某些系統(tǒng)的特殊要求(海損時(shí)的排水系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)等)，要求它們不僅在正常工況下，而且在海損、火險(xiǎn)等具有一定破壞和縱、橫傾情況下，仍能正常工作?；盍π允?多套設(shè)置、分組設(shè)置和配備雙套機(jī)械和管理來(lái)保證的。

第二節(jié)

船舶管路生產(chǎn)設(shè)計(jì)的發(fā)展簡(jiǎn)史船舶管系的設(shè)計(jì)、加工和安裝是造船工程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。管子工程的特點(diǎn)是多規(guī)格、多品種、多數(shù)量。在較短的設(shè)計(jì)、加工和安裝周期內(nèi)要完成繁重的工作內(nèi)容。由于其工作性質(zhì)的復(fù)雜性，產(chǎn)品單件性，使其長(zhǎng)期以來(lái)一直處于落后狀態(tài)。隨著國(guó)際市場(chǎng)上船船工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性加劇，各國(guó)都在致力于降低船舶的總造價(jià)，縮短造船周期。相應(yīng)的提高船舶管系生產(chǎn)技術(shù)水平，已成造船工業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。

我國(guó)船舶管系設(shè)計(jì)和施工按發(fā)展特征，大致經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段。一、五十年代中期前是第一階段，管子的彎曲加工，基本上Ф25mm以上的管子采用灌砂熱彎方式，這種方法，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、彎管質(zhì)量差。五十年代中期開(kāi)始，逐漸擴(kuò)大了機(jī)械冷彎作業(yè)的比例，使管子彎曲的效率和質(zhì)量都有了一定的提高。但由于這個(gè)時(shí)期，管系的施工設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)取樣方式，管子的加工滯后于船體的建造，工作量大，影響船舶的建造周期。二、第二階段是六十年代。隨著造船工業(yè)的發(fā)展，對(duì)船舶的品種、性能、質(zhì)量和船舶建造周期都提出了更高的要求，而管子加工和這種要求相比，還存在著很大的差距。為此，各船廠設(shè)法提前加工管于，力圖實(shí)現(xiàn)管子的“預(yù)制”?；诖w實(shí)尺放樣的啟示,研究了管系實(shí)尺放樣,在樣臺(tái)取得管系的布置和管子的坐標(biāo)尺寸。后來(lái)又發(fā)展了管系的比例放樣甚至綜合放樣。終于使得管子的加工基本上脫離了現(xiàn)場(chǎng),也即消除了在管子的加工上依附于船體的局面,由于施工設(shè)計(jì)的變革,反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了加工設(shè)備的更新,各廠相繼研制出一批液壓彎管機(jī),其規(guī)格擴(kuò)大到能彎Ф203～305㎜的管子。同時(shí)也發(fā)展了中頻彎管機(jī)，以彎曲大口徑的管子，逐漸淘汰了火焰彎管機(jī)，并且研制成功了內(nèi)場(chǎng)校管裝置，管子加工的效率和質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提高。三、七十年代初進(jìn)入第三階段，由于我國(guó)電子技術(shù)的發(fā)展，各廠都開(kāi)始尋求把電子技術(shù)應(yīng)用于管子加工的途徑，管子的切割、焊接和彎曲設(shè)備開(kāi)始采用數(shù)字控制方式。不少船廠相繼著手研究管子加工自動(dòng)線，流水線。七十年代中期，電子計(jì)算機(jī)在管系施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究到推廣，使布置設(shè)計(jì)后的各項(xiàng)計(jì)算、繪圖和設(shè)計(jì)工作逐步實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，形成管裝設(shè)計(jì)的比例繪圖——電算處理法。四、八十年代進(jìn)入了第四階段，不少船廠相繼建造出口船舶，管子生產(chǎn)成為造船過(guò)程中的瓶頸，管子加工的進(jìn)度和質(zhì)量直接影響船舶建造周期，各廠相應(yīng)采取很多措施，船舶管系的設(shè)計(jì)和加工也得到了很大的發(fā)展，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

１．在管系綜合放樣的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開(kāi)展電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在管系布置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究。以取代管系綜合放樣中人工計(jì)算曲形參數(shù)及繪制管子零件圖開(kāi)始，發(fā)展到由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出彎管的指令及套料計(jì)算，利用計(jì)算機(jī)數(shù)控繪圖機(jī)自動(dòng)繪制系統(tǒng)安裝圖。進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。

２．利用機(jī)艙的比例模型進(jìn)行舾裝工程設(shè)計(jì)的工程模型法也在某些研究所和船廠實(shí)施。工程模型法具有靈活性、直觀性和多重思考性，對(duì)生產(chǎn)工藝及實(shí)船運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題有很高的預(yù)見(jiàn)性。

３．在管系加工方面開(kāi)始采用數(shù)控的工藝裝備，某些裝備可由人工測(cè)量方式轉(zhuǎn)為自動(dòng)測(cè)量，從而提高了加工精度和效率。４．管系預(yù)舾裝技術(shù)的應(yīng)用、推廣和發(fā)展，其實(shí)質(zhì)是船上現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作轉(zhuǎn)化為車間（平臺(tái)）的內(nèi)場(chǎng)作業(yè)．各個(gè)船廠采用的單元組裝、分段組裝及機(jī)艙大單元組裝等方式不同程度地體現(xiàn)了預(yù)制預(yù)裝的優(yōu)越性，取得了改善施工條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約原材料和縮短造船周期的顯著效果。５．繼續(xù)研制出一批質(zhì)量較高的液壓有芯彎管機(jī)，逐漸淘汰彎管質(zhì)量低劣的無(wú)芯彎管機(jī)，并開(kāi)始選用標(biāo)準(zhǔn)彎頭取代耗能高、效率低的某些彎管機(jī)。６．為了提高管系的焊接質(zhì)量，各廠逐漸推廣應(yīng)用CO2氣體保護(hù)焊和氬弧焊封底等焊接方法，并達(dá)到了單面焊接雙面成型的技術(shù)要求，法蘭與管子做到雙面焊接．不少船廠也從國(guó)外引進(jìn)了一批質(zhì)量較高的電焊機(jī)。７．推廣使用熱浸鍍鋅工藝。五、第五階段是從九十年代開(kāi)始。在此期間管系的設(shè)計(jì)及施工最大的特點(diǎn)是采用了國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)的技術(shù)，使管子的質(zhì)量有了明顯的提高，不但滿足了國(guó)內(nèi)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且也滿足了國(guó)外有關(guān)船級(jí)社的規(guī)范要求。另一特點(diǎn)是注重管子加工工藝的研究，編制專用或通用工藝文件。其特征如下：1．在改進(jìn)設(shè)計(jì)管理和繼續(xù)完善“三化”（標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化）工作的同時(shí)，管系設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向是在相應(yīng)軟、硬件支持下，實(shí)現(xiàn)管系的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、施工、管理信息集成化的道路。用專用的船舶管路程序系統(tǒng)完成管路的布置、自動(dòng)劃分管子零件、管路的干涉檢查及彎管工藝性檢查、管子零件計(jì)算、自動(dòng)繪圖、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等工作。２．建立管子加工流水線。管子加工流水線是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外管子加工工藝不段發(fā)展和逐步完善的一項(xiàng)新技術(shù)，它應(yīng)用電子計(jì)算技術(shù)和數(shù)控技術(shù)使管子加工從備料、切割、法蘭焊接、彎曲以及管子輸送、裝卸等工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)半自化或全自動(dòng)化，使管子加工工藝程序?qū)崿F(xiàn)流水作業(yè)生產(chǎn)。它不僅保證了管子的加工精度，且大大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前管子加工流水線主要有“先彎后焊”和“先焊后彎”兩種不同的工藝流程?！跋葟澓蠛浮惫に嚵鞒蹋簝?chǔ)料架

測(cè)長(zhǎng)

套料

下料

彎管

校對(duì)

焊接

泵水，它屬于有余量加工，即管子在下料時(shí)留有一定的余量，待彎曲后再切割掉余量，因此可不必考慮材料伸長(zhǎng)量的因素，但由于這種工藝采用先彎曲后焊法蘭，而彎曲后的管子形狀多樣，對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接帶來(lái)較大困難，且耗工費(fèi)時(shí)?！跋群负髲潯惫に嚵鞒蹋簝?chǔ)料架

定長(zhǎng)切割

法蘭定位點(diǎn)焊

自動(dòng)焊接泵水

彎曲，它可實(shí)現(xiàn)直管切割、直管焊接、直管泵水強(qiáng)度試驗(yàn)、直管輸送，有利于實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化和全線自動(dòng)化，由于采用了套料和定長(zhǎng)切割，實(shí)現(xiàn)無(wú)余量加工，可提高管材利用率，減少了余量切割的工序。但要實(shí)現(xiàn)“先焊后彎”也有一些較難解決的技術(shù)問(wèn)題，如彎曲中管材延伸量和彎角回彈量的控制，管法蘭進(jìn)行臥式自動(dòng)施焊的可*性問(wèn)題，管子加工的精度要求等問(wèn)題。

３．開(kāi)展對(duì)工藝設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化工作的研究。工藝設(shè)備的“三化”工作應(yīng)包括設(shè)備的主要規(guī)格、性能及尺寸的確定，精度指標(biāo)、檢測(cè)方式、電氣控制及其基本組件、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、附件及備件、輔助設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化等。目前各船廠的規(guī)模是越來(lái)越小，很多設(shè)備都是從專業(yè)設(shè)備廠家購(gòu)買，或由專業(yè)廠家來(lái)安裝，這樣既保證了設(shè)備質(zhì)量，也降低了船廠成本。４．船舶管系托盤(pán)管理的應(yīng)用。造船生產(chǎn)的管理，以舾裝作業(yè)的管理最復(fù)雜。其特點(diǎn)是工種多、工件多、品種多、工序多、協(xié)作面廣、綜合性強(qiáng)、作業(yè)周期長(zhǎng)，為此將整條船分成若干個(gè)區(qū)域，根據(jù)常規(guī)的系統(tǒng)圖，按區(qū)域繪制出綜合布置圖和安裝圖，并把采購(gòu)的材料或成品按生產(chǎn)工序所要求時(shí)間和所屬的區(qū)放在對(duì)應(yīng)的托盤(pán)上，在計(jì)劃規(guī)定時(shí)間內(nèi)將托盤(pán)送往指定的區(qū)域和地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)舾裝和單元組裝。

托盤(pán)就是把所需舾裝件的信息集中起來(lái)，以保證區(qū)域舾裝進(jìn)行作業(yè)的一種方法。實(shí)際上，托盤(pán)是一種移動(dòng)式平臺(tái)，各種器材可以放在托盤(pán)內(nèi)儲(chǔ)存和運(yùn)送．它使設(shè)計(jì)、器材供應(yīng)和施工三方面的信息一體化，使各類人員對(duì)如何施工能有一個(gè)共同的認(rèn)識(shí)。所謂托盤(pán)，其含義有二：

(1)

它是一個(gè)作業(yè)單位，相當(dāng)于工藝項(xiàng)目，但劃分得比較合理。(2)

它又是一個(gè)器材集配單位，相當(dāng)于配套安裝明細(xì)表，但比配套安裝明細(xì)表更為廣泛。所謂區(qū)域托盤(pán)管理，就是對(duì)具體舾裝件為對(duì)象的一個(gè)區(qū)域作業(yè)場(chǎng)所或作業(yè)階段，由一個(gè)作業(yè)小單位與它相對(duì)應(yīng)。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)小單位與它的工作圖、物量、日程、作業(yè)者、集配材、工作準(zhǔn)備、進(jìn)度、實(shí)績(jī)等一連串管理信息相聯(lián)接、互相對(duì)應(yīng)，按照托盤(pán)交貨期，有程序地完成所需的舾裝作業(yè)。區(qū)域托盤(pán)管理的工作流程如下：把舾裝工程劃分成區(qū)域圖

按區(qū)域單位做成工作圖

計(jì)算每個(gè)單位的物量制定托盤(pán)管理表

決定作業(yè)日程制定工事日程表

決定作業(yè)人員配置

確定作業(yè)場(chǎng)所、工具設(shè)備、運(yùn)輸車輛

按每個(gè)托盤(pán)單位進(jìn)行配料

按每個(gè)托盤(pán)單位進(jìn)行有序地工作

統(tǒng)計(jì)實(shí)際工作量與計(jì)劃值比較。

５．新材科的應(yīng)用。工程塑料和玻璃鋼等在造船舾裝中的應(yīng)用研究發(fā)展較快，實(shí)踐證明：目前用于船舶管系的工程塑料管有MBS(苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、三六共聚)、PVC（聚氯乙烯）塑料管和CPE(氯化聚乙烯)改性PVC塑料管等，常用它作為常溫低壓管系材料，使用效果良好。目前我國(guó)管子加工的質(zhì)量，雖已達(dá)到有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，個(gè)別加工技術(shù)也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但加工周期長(zhǎng)、效率低的情況依然存在。究其原因主要有二種：一是我國(guó)造船選用管材品種多，這就使彎管設(shè)備必須具備多種模具和夾頭長(zhǎng)度，彎管時(shí)需經(jīng)常調(diào)換模具，增加了輔助時(shí)間；二是我國(guó)管系加工機(jī)械化程度低，手工操作占很大的比例，大部分船廠仍未實(shí)現(xiàn)管子加工的流水線。

第二章船舶管路的基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)

管系等級(jí)

為了確定適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)要求、連接形式以及熱處理和焊接工藝規(guī)程等。對(duì)不同用途的壓力管系，按其設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度，一般分為三級(jí)，見(jiàn)表2－1。表2－1管系等級(jí)管系Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)設(shè)計(jì)壓力MPa設(shè)計(jì)溫度℃設(shè)計(jì)壓力MPa設(shè)計(jì)溫度℃設(shè)計(jì)壓力MPa設(shè)計(jì)溫度℃蒸汽和熱油>1.6或>300≤1.6和≤300≤0.7和≤170燃油>1.6或>150≤1.6和≤150≤0.7和≤60其它介質(zhì)>4.0或>300≤4.0和≤300≤1.6和≤200注：①當(dāng)管系的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度中，一個(gè)參數(shù)達(dá)到表中Ⅰ級(jí)規(guī)定時(shí)，即定為Ⅰ級(jí)管系；當(dāng)管系的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度均達(dá)到表中Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)規(guī)定時(shí)，即定為Ⅱ級(jí)管系和Ⅲ級(jí)管系。②有毒和腐蝕介質(zhì)、加熱溫度超過(guò)其閃點(diǎn)的可燃介質(zhì)和閃點(diǎn)低于60℃的介質(zhì)、以及液化氣體等一般為Ⅰ級(jí)管系；如設(shè)有安全保護(hù)措施以防泄漏和泄漏后產(chǎn)生的后果，也可為Ⅱ③貨油管系一般為Ⅲ級(jí)管系。④不受壓的開(kāi)式管系，如泄水管、溢流管、透氣管和鍋爐放汽管等為Ⅲ級(jí)管系。⑤其它介質(zhì)指空氣、水、滑油和液壓油等。⑥熱油指熱油系統(tǒng)的循環(huán)油液。第二節(jié)船用管子的材料、規(guī)格、特性及選用

一、管子的材料、規(guī)格和特性

管子是用來(lái)輸送各種工作介質(zhì)的通道，由于各種工作介質(zhì)的壓力，溫度、流量及腐蝕性的不同，也就決定了管子的種類，規(guī)格的繁多及具有不同的特性。

在各類船舶上常用的管子主要有三大類別、即鋼管、銅管、塑料管。（一）鋼管鋼管按制造工藝分為有縫鋼管和無(wú)縫鋼管兩類，鋼管的材料有普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼和不銹鋼等，主要用于Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)管系的管子。1．

無(wú)縫鋼管制造無(wú)縫鋼管的材料牌號(hào)一般為10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，及A2，A3、A4等普通碳素鋼，合金鋼則為10Mn2、09Mn2V、16Mn、15MnV、12Mnov等，不銹鋼多為OCrl8Ni9Ti、ICrl8Ni、10Ti、1Crl8Nil0Ti等。無(wú)縫鋼管是由圓坯加熱后，經(jīng)穿管機(jī)穿孔軋制（熱軋）而成，或者經(jīng)過(guò)冷拔成為外徑較小的管子。由于無(wú)縫鋼管具有足夠的強(qiáng)度，良好的延伸率和工藝性(即可冷彎、也可以熱彎和良好的焊接性)，所以在船舶各管系中應(yīng)用得最為廣泛。例如：蒸汽管、燃油管、滑油管、壓縮空氣管、冷卻水管、消防管等，規(guī)格見(jiàn)表2－2。表2－2鋼管外徑與最小公稱壁厚

外徑Ｄ（mm）最小公稱壁厚δ（mm）一般用管③④⑥⑧⑨⑩與船體結(jié)構(gòu)有關(guān)的艙柜的空氣管、溢流管和測(cè)量管⑩②③④⑥⑦⑧艙底、壓載水管和一般海水管①③④⑤⑥⑦⑧通過(guò)壓載艙和燃油艙的艙底水管、空氣管、溢流管和測(cè)量管，通過(guò)燃油艙的壓載管和通過(guò)壓載艙的燃油管⑧②③④⑤⑥⑦⑧10.2～1213.5～17.2

21.3～2526.9～33.738～44.52.02.02.0

3.6

6.348.351～63.5703.64.04.076.1～82.588.9～105114.3～12133～139.7152.4～168.35.08.08.88.8193.7219.1244.5～27298.5～368406.4～458.88.8注：①具有有效防腐蝕措施的管子，其最小壁厚可適當(dāng)減薄，但減薄最多不超過(guò)1mm；②除液貨閃點(diǎn)小于60℃③對(duì)于允許采用的螺紋管最小壁厚應(yīng)自螺紋根部量起；④焊接鋼管和無(wú)縫鋼管的外徑和壁厚的數(shù)值取自ISO的推薦文件Ｒ336，若按其它標(biāo)準(zhǔn)選取管子壁厚可允許適當(dāng)減??；⑤通過(guò)深艙的艙底水管和壓載水管的最小壁厚應(yīng)另行考慮；⑥直徑較大的管子的最小壁厚另行考慮；⑦艙底、測(cè)量、空氣和溢流管的最小內(nèi)徑應(yīng)為：艙底管：d=50mm，測(cè)量管：d=32mm，空氣和溢流管：d=50mm；⑧本表所列的最小壁厚一般是指公稱壁厚，因此不必考慮負(fù)公差和彎曲減薄余量；⑨排氣管的最小壁厚另行考慮；⑩貨油管的最小壁厚應(yīng)另行考慮。不銹鋼管也屬于無(wú)縫鋼管的范疇，它除具備一般無(wú)縫鋼管的特性外，還具有耐腐蝕性強(qiáng)，在高溫下不易被氧化，不結(jié)皮，并保持較高的機(jī)械性能的特點(diǎn)，但是這種管子不宜熱彎，在大量的含有氯離子介質(zhì)中易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，它除用于潛艇中高溫，高壓，高清潔度，工作介質(zhì)的腐蝕性大的特殊系統(tǒng)外，一般船舶不宜采用，規(guī)格見(jiàn)表2－3。表2－3不銹鋼管外徑與最小公稱壁厚管子外徑Ｄ(mm)最小公稱壁厚δ（mm）≤101.011～181.519～832.084～1692.5170～2463.0247～3403.5341～4264.0427～5114.5512～5975.02．

有縫鋼管這類鋼管是由鋼板卷曲后經(jīng)焊接而成，根據(jù)表面顏色又分兩種，其中之一是為了提高鋼管的抗腐蝕能力，在管子表面鍍上一層耐腐蝕的鋅層，由于鍍鋅后的管壁內(nèi)外表面呈銀白色，人們習(xí)慣稱為白鐵管，而沒(méi)有鍍鋅的有縫鋼管統(tǒng)稱為黑鐵管。

制造這類管子的材料牌號(hào)有A2、A3、B2、B3等，A類鋼多用于船舶。

由于有縫鋼管所選用的材料無(wú)嚴(yán)格要求，故其機(jī)械性能也相對(duì)較差。白鐵管只適用于常溫和工作壓力P≤0.1MPa以下的日用水，衛(wèi)生水、艙底水等系統(tǒng)，黑鐵管可用于輸送低溫低壓的水和油等工作介質(zhì)，有時(shí)也可用于低壓的廢氣和蒸汽系統(tǒng)。（二）

銅管常用的有紫銅管和黃銅管兩種，紫銅管由含銅量99.5％以上的純銅拉制和擠制而成；黃銅管由銅基合金制成，兩者相比較紫銅管的韌性稍高一些，黃銅管的強(qiáng)度稍高一些。1．

紫銅管紫銅管經(jīng)退火后，質(zhì)地柔軟，工藝性好，具有很高的塑性和耐蝕性，它不適用于高溫、高壓系統(tǒng)，再加之價(jià)格較貴，在一般的船舶上，只用于壓力表管或直徑φ≤14mm的液壓油類管，但在艦艇上得到廣泛應(yīng)用，如海水系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，滑油系統(tǒng)等。常用的紫銅管材料牌號(hào)有T1、T2、T3、T4、TUP等，由制造廠供應(yīng)的紫銅管均末退火，故在加工過(guò)程中，首先應(yīng)對(duì)彎曲部位進(jìn)行退火，退火溫度一般為550—650℃表2－4銅和銅合金管外徑與最小公稱壁厚外徑Ｄ（mm）最小公稱壁厚δ（mm）銅銅合金8～101.00.812～201.21.025～50～76.12.01.588.9～1082.52.0133～1593.02.5193.7～2673.53.0273～4704.03.55084.54.0注：①外徑和壁厚的數(shù)值取自ISO標(biāo)準(zhǔn)；②若按其它標(biāo)準(zhǔn)選取管徑，管子壁厚可允許適當(dāng)減小。2．

黃銅管黃銅管的特點(diǎn)是抗海水及空氣的腐蝕能力很強(qiáng)，而且有很好的導(dǎo)熱率，但由于冶煉困難產(chǎn)量少，價(jià)格較貴，一般只用于熱交換器的管束及通話管。黃鍋管系由H62、H68、錫黃銅HSn70—1、HSn62—1、鉛黃銅HPb59—1、鐵黃銅HFe59—l—l等拉制或擠制而成，黃銅管在加工過(guò)程中也均應(yīng)首先進(jìn)行退火處理。（三）

雙金屬管所謂的雙金屬管是指管壁由兩層不同的金屬組合而成的管子，即外層為10號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼，內(nèi)層鍍有0.6～0.8mm厚的T4號(hào)銅制成,管子的外徑D為6～70mm，壁厚δ為1.5～6mm，管長(zhǎng)L為3～7m。這種管子具備了鋼管和紫銅管的雙重特點(diǎn)，即有較高的機(jī)械強(qiáng)度，又有較強(qiáng)的耐腐蝕能力，因此，它一般專用于高壓空氣管路，常用于艦艇上。這種管子加工較困難，因鋼和銅的溶點(diǎn)、機(jī)械性能都不同，所以最好采用冷彎工藝。（四）

鋁管鋁管是拉制或擠制而成的無(wú)縫管，一般船舶鋁管由硬鋁合金拉制而成。主要優(yōu)點(diǎn)是重量輕、耐腐蝕、塑性好、易加工，常為一般輕型快艇所采用。由于其機(jī)械性能不及銅管，只適用于低溫、低壓的場(chǎng)合，如燃油管、滑油管、冷卻水管路等。常用的鋁管牌號(hào)有LF2－M防銹合金鋁、LF2、LF21、LYll、LYl2等。這種管子即可冷彎、也可熱彎、冷彎前需經(jīng)退火處理。（五）

塑料管塑料管一般由耐沖擊聚氯乙烯制成，它具有重量輕，比目前船上常用的任何一種金屬管都輕，耐腐蝕性能強(qiáng)，還具有摩阻小、絕緣、隔音、吸振、耐磨、絕熱和不需油漆，加工與安裝工藝較簡(jiǎn)便等優(yōu)越特性，但是也存在著強(qiáng)度低、耐熱、防火性能差、膨脹系數(shù)大，易老化，破損不易修補(bǔ)，焊接溫度不易控制等缺陷。所以，目前這種管子僅用于工作溫度在－0℃～＋60℃（六）

鈦合金管鈦合金是問(wèn)世不久的新型材料，用這種材料制造的管子優(yōu)于無(wú)縫鋼管和紫銅管所具備的特性，且又克服了無(wú)縫鋼管耐腐蝕性差、紫銅管強(qiáng)度低的問(wèn)題，但由于其價(jià)格昂貴、規(guī)格較少，所以，它目前的應(yīng)用只局限于艦艇上某些特殊的場(chǎng)合。

二、管子的選用原則

管子的選用主要應(yīng)遵循保證使用要求、工藝要求及降低成本等三個(gè)方面的原則。（一）使用要求使用要求主要是指管系對(duì)管子的機(jī)械強(qiáng)度、剛度、尺寸大小、重量、抗腐蝕能力，耐熱性等。不同系統(tǒng)中的管子除要滿足管內(nèi)流通的工作介質(zhì)在壓力、溫度、流量、抗腐蝕等要求，還應(yīng)考慮是否受水擊、振動(dòng)等外界環(huán)境條件。（二）工藝要求選用管子在滿足使用要求的前提下，還應(yīng)達(dá)到彎曲、焊接、安裝、維護(hù)保養(yǎng)、檢修等方面的工藝技術(shù)條件。

（三）經(jīng)濟(jì)要求在選用管材過(guò)程中，應(yīng)在考慮使用要求和工藝要求的同時(shí)，還要防止大材小用，優(yōu)材劣用。在符合使用要求的前提下，盡最大努力降低船舶的建造成本，在船舶設(shè)計(jì)階段是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的最佳時(shí)機(jī)。

綜上所述，管子的選用需要考慮各方面的要求，但是在許多情況下，選出同時(shí)滿足上述各方面要求的管子，也是很困難的，因此，首先要抓住主要矛盾，即滿足工作介質(zhì)的壓力、溫度和腐蝕性對(duì)管子的要求，而兼顧其它方面的要求，在此基礎(chǔ)上，最后按照有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，盡量減少規(guī)格的數(shù)量和不常采用的規(guī)格牌號(hào)。

第三節(jié)管路計(jì)算與質(zhì)量檢驗(yàn)

管路計(jì)算主要根據(jù)管系中所輸送的工質(zhì)、流速、溫度、壓力等參數(shù)，確定其管徑和管壁厚度。一、管徑計(jì)算管徑是根據(jù)管內(nèi)流體的流速和流體流經(jīng)管子的能量損失來(lái)決定的。在流量一定的情況下，管徑主要取決于管內(nèi)流體的流速。用下式計(jì)算：（２－１）式中d——管子內(nèi)徑，m；qv——流體的容積流量，m3/h；v——管內(nèi)流體的流速，m/s；qm——流體的質(zhì)量流量，kg/h；ρ——流體的密度，kg/m3。選定合適的流速是十分重要的。流速過(guò)小，管徑變大，各種管路附件的直徑隨之變大，從而使整個(gè)管系的重量增加，并使初投資增加。如果流速過(guò)大，雖然可使管徑減小，但流體在管內(nèi)的能量損失增加，甚至超過(guò)所允許的范圍而影響工作。管內(nèi)流體的流速依據(jù)管內(nèi)的能量損失或管子的腐蝕程度而定。前一種方法主要用于蒸汽動(dòng)力裝置的蒸汽管路、凝水管路、給水泵的吸入管路、油泵吸入管路等。后一種方法則考慮海水管路的腐蝕、給水管路閥體閥座的腐蝕等。在實(shí)際應(yīng)用中，常推薦的管內(nèi)流速，見(jiàn)表2－５。表2－５各種管內(nèi)流體流速管子名稱壓力（MPa）流速（m/s）備注海、淡水管路0.1666～0.2940.5～1.5常取2鍋爐給水管路

<2.5

燃油吸入管路

0.1～1.0

滑油吸入管路

0.15～1.5

滑油壓出管路

0.25～2

壓縮空氣管路2.45～2.9412～15管徑為15～150mm蒸汽管路≤3.9220～40

腐蝕速度見(jiàn)表2－6。表2－6不同材料管子的腐蝕速度管子材料工作介質(zhì)管壁腐蝕程度（mm/年）碳鋼（10號(hào)、20號(hào)）滑油、燃油、空氣0.1不銹鋼滑油、淡水0雙金屬滑油、空氣0.1銅滑油、空氣、淡水0.1海水0.15銅鎳合金海水0.1

二、管子的壁厚計(jì)算

管壁的厚度對(duì)于其能夠承受工作介質(zhì)的壓力大小，起著決定性的作用，下面簡(jiǎn)單介紹管子壁厚的計(jì)算公式及有關(guān)幾個(gè)常用的壓力概念。

（一）壓力概念

(1)壓力：?jiǎn)挝幻娣e上所受到的正壓力稱為壓強(qiáng)，工程上習(xí)慣把壓強(qiáng)稱之為壓力。

(2)公稱壓力：是指管子、附件等在0℃

(3)工作壓力：是指一定溫度的液體或氣體在工作狀態(tài)下允許通過(guò)管子的壓力。工作壓力用字母P表示。

(4)強(qiáng)度試驗(yàn)壓力：是指對(duì)管子和附件等作強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力稱之為強(qiáng)度試驗(yàn)壓力，用字母PS表示。（二）

管子壁厚的計(jì)算

各管系輸送不同介質(zhì)，它們的內(nèi)壁受不同的壓力、流速、和溫度的作用，計(jì)算時(shí)必須保證管子的必要強(qiáng)度，并按“鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范”有關(guān)規(guī)定公式計(jì)算：

受內(nèi)壓的管子，其最小壁厚：（2－2）式中δ——最小計(jì)算壁厚，mm；δ０——基本計(jì)算壁厚，mm，計(jì)算見(jiàn)公式2－3；b——彎曲附加余量，mm，計(jì)算見(jiàn)公式2－4；

c——腐蝕余量，mm，對(duì)鋼管：可查表2－7表2－7鋼管腐蝕余量管系用途腐蝕余量c

mm管系用途腐蝕余量c

mm過(guò)熱蒸汽管系0.3滑油管系0.3飽和蒸汽管系0.8燃油管系1.0貨油艙蒸汽加熱管系2.0貨油管系2.0鍋爐開(kāi)式給水管系1.5冷藏裝置制冷劑管系0.3鍋爐閉式給水管系0.5淡水管系0.8鍋爐排污管系1.5海水管系3.0壓縮空氣管系1.0冷藏貨油鹽水管系2.0液壓油管系0.3

對(duì)銅管：對(duì)銅、鋁黃銅和鎳含量低于10%的銅鎳合金，c=0.8mm；對(duì)鎳含量為10%及以上的銅鎳合金，c=0.5mm；對(duì)介質(zhì)對(duì)管材不產(chǎn)生腐蝕者，c=０。基本計(jì)算壁厚δ０按下式計(jì)算：（2－3）式中δ０——基本計(jì)算壁厚，mm；P——設(shè)計(jì)壓力，MPa；

D——管子外徑，mm；[σ]——管子許用應(yīng)力，Pa；e——焊接有效系數(shù)，對(duì)無(wú)縫鋼管、電阻焊和高頻焊鋼管及銅和銅合金管取1，其它方法制造的管子，另行考慮。從上面計(jì)算可以看出，壁厚δ與工作壓力成正比，即工作壓力值越大，其壁厚也就隨之增加；壁厚與許用應(yīng)力[δ]成反比，由于許用應(yīng)力與工作介質(zhì)的溫度也是成反比的，所以壁厚值δ與工作介質(zhì)的溫度成正比；工作介質(zhì)的腐蝕性大的，則c值增加、相應(yīng)的壁厚δ值也增加，這就說(shuō)明，在選用管子時(shí)，主要考慮工作介質(zhì)的壓力、溫度和腐蝕性三個(gè)要素。

三、管子的質(zhì)量檢驗(yàn)用于船舶的管材除化學(xué)成分和機(jī)械性能必須符合國(guó)家和各部頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)外，根據(jù)需要還應(yīng)作一些必要的質(zhì)量檢驗(yàn)，主要有外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量?jī)纱箜?xiàng)。外觀質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容有管子的內(nèi)外壁表面是否有裂紋、針孔、氣泡、劃傷、夾渣，起皮及蜂窩狀銹蝕坑等，如有上述現(xiàn)象之一者就應(yīng)列為不合格的管子不能使用。因?yàn)樵诠茏由洗嬖诹鸭y等上述缺陷的部位其強(qiáng)度就會(huì)大大降低，也就意味著管子的使用壽命縮短。

管子的內(nèi)在質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目有彎曲、擴(kuò)口、翻邊、壓扁、氫病(銅管)等試驗(yàn)。（一）

彎曲試驗(yàn)管子彎曲試驗(yàn)的目的，是為了測(cè)定管材彎曲成規(guī)定尺寸和形狀的能力，試驗(yàn)可在彎管機(jī)上或用人工方法將管子均勻彎曲至試驗(yàn)角度，成形后其彎曲部位任何一部分的外徑最小尺寸，都不應(yīng)小于公稱直稱的80％。

管子外徑在60mm以下時(shí)，須用冷彎方法進(jìn)行試驗(yàn)，60mm以上的管子，冷、熱彎均可，視試驗(yàn)條件而定，試樣長(zhǎng)度的確定，以能滿足彎曲成按有關(guān)技術(shù)條件規(guī)定的彎曲半徑和彎曲角度為準(zhǔn)，彎曲角度一般取90°為標(biāo)準(zhǔn)．見(jiàn)圖2－1所示。

圖2－1鋼管的彎曲試驗(yàn)

圖2－2鋼管的擴(kuò)口試驗(yàn)

圖2－3鋼管的翻邊試驗(yàn)

對(duì)于有縫鋼管，如果在有關(guān)技術(shù)條件中沒(méi)有明確指出管縫的擺放位置，則可任意放置。試樣經(jīng)彎曲后其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是，如果在管壁表面上未發(fā)現(xiàn)裂紋即認(rèn)為合格。（二）

擴(kuò)口試驗(yàn)擴(kuò)口試驗(yàn)的目的，是測(cè)定管子直徑擴(kuò)大到一定程度時(shí)所引起的金屬變形的能力。擴(kuò)口須在冷態(tài)下進(jìn)行，做擴(kuò)口試驗(yàn)的鋼管壁厚不超過(guò)8mm，試樣長(zhǎng)度L=1.5D+50mm，試管兩端應(yīng)與管子中心線垂直，試驗(yàn)時(shí)，先將試管垂直放在平臺(tái)上(帶凸肩試驗(yàn)穩(wěn)性好)，然后將錐度為1/10的圓錐形芯棒壓入試樣管內(nèi)，見(jiàn)圖2－2所示。

有關(guān)的技術(shù)條件都規(guī)定了各種管子的擴(kuò)大值，通常管子壁厚δ≤4mm時(shí)，擴(kuò)大值取管子外徑的8%～10%，管壁厚δ>4mm時(shí)，擴(kuò)大值取管子D的5%～6%。擴(kuò)大值計(jì)算公式：

（2－4）

式中

d1——擴(kuò)大以后的鋼管內(nèi)徑，mm；

d0——鋼管原內(nèi)徑，mm；

D——鋼管的原外徑，mm。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是，除擴(kuò)大值應(yīng)符合規(guī)定外，鋼管擴(kuò)口后試樣亦不得出現(xiàn)裂紋則視為合格。（三）

翻邊試驗(yàn)翻邊試驗(yàn)的目的，是測(cè)定管壁反折成規(guī)定角度時(shí)，管子變形的能力(一般只對(duì)D為30～59mm的管子作這種試驗(yàn))。

翻邊試驗(yàn)可用整根管子進(jìn)行，也可截取方便試驗(yàn)的任意長(zhǎng)的一段管子進(jìn)行，試驗(yàn)可用圓頭的小錘輕輕敲擊翻邊部分或用錐形心棒進(jìn)行卷邊。同樣管子的試驗(yàn)端面與管子中心線垂直。翻邊折角α按規(guī)定可取90°和60°兩種，翻邊寬度H值取管子內(nèi)徑的12％和管子壁厚的1.5倍兩個(gè)值中的最大者。見(jiàn)圖2－3所示。

翻邊達(dá)到各規(guī)定值(α、H)后且沒(méi)有裂紋和裂口，則認(rèn)為合格。凡是作翻邊試驗(yàn)的鋼管即可取消擴(kuò)口試驗(yàn)。

（四）

壓扁試驗(yàn)對(duì)管子進(jìn)行壓扁試驗(yàn)的目的，是測(cè)定將管子壓扁到一定尺寸時(shí)管子變形的能力。截取一根長(zhǎng)度約等于管子外徑的管子的試樣，在冷態(tài)下用錘擊或壓力機(jī)將其壓扁至管子內(nèi)壁完全吻合或達(dá)到技術(shù)條件規(guī)定約的距離H為止，如果此時(shí)管子沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂紋則為試驗(yàn)合格。如圖2－4所示。

圖2－4鋼管的壓扁試驗(yàn)鋼管壓扁后的H值，按下式計(jì)算：mm

(2－5)式中δ——鋼管的公稱壁厚，mm；α——單位長(zhǎng)度變形系數(shù)，合金鋼α=0.09；低碳鋼α=0.08；碳素鋼α=0.07。

對(duì)有縫鋼管作試驗(yàn)時(shí)，管縫應(yīng)置于壓扁的面上。當(dāng)鋼管D<22mm和δ>10mm時(shí)不作壓扁試驗(yàn)。（五）

銅管的氫病試驗(yàn)由于工業(yè)銅中總是含有氧，它以Cu2O的形式分布在晶粒邊界上，Cu2O在高溫氫氣中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：如果由于銅管材料內(nèi)含有數(shù)量超過(guò)0.01％的氧時(shí)，它與火焰內(nèi)未經(jīng)燃燒的氫相結(jié)合，使在材料晶格處產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽膨脹破壞了晶粒間的聯(lián)系，使銅變脆甚至產(chǎn)生裂縫，人們把銅管的這種現(xiàn)象稱為“氫病”。“氫病”試驗(yàn)就是將銅管放進(jìn)鋼制容器內(nèi)，不斷充進(jìn)高溫氫氣并保溫40分鐘，然后將試樣進(jìn)行壓扁試驗(yàn)，檢查是否出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象，如沒(méi)有，則證明管子沒(méi)有“氫病”，即為合格品。

第四節(jié)管系中附件、設(shè)備與檢測(cè)儀表

任何管系，都是由管子和其他配件組成，如管路連接件、閥件、觀察檢測(cè)儀表、濾器和操縱附件等，都以完成本身的任務(wù)來(lái)保證管系按預(yù)定的要求正常可*地工作，這些配件我們稱為管路附件，簡(jiǎn)稱管件。

“公稱通徑”是指將附件連接到管路或某一組合機(jī)械上的附件連接管的名義內(nèi)直徑，它的符號(hào)為“DN”，計(jì)量單位為毫米。

一、連接附件

連接附件的功能是將系統(tǒng)中的機(jī)械、設(shè)備、儀表、附件和管子等相互連接起來(lái)，并給安裝和檢修帶來(lái)便利。連接方式主要有法蘭連接、螺紋連接、焊接連接三種。（一）法蘭連接法蘭是連接附件中最可*的連接方法之一，使用范圍也很廣泛，可用于DN≥20mm以上的各種管子的連接，應(yīng)用時(shí)可根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)選用。目前常用的法蘭種類有搭焊法蘭、對(duì)焊法蘭、松套法蘭等。１．搭焊鋼法蘭這種船用法蘭的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，它適用于公稱通徑為10—2000mm，PN≤0.25～1.6MPa，工作溫度低于300℃圖2－5搭焊鋼法蘭2．對(duì)焊鋼法蘭

這種船用法蘭與管子采用對(duì)接焊的形式，加之法蘭本體用Q235－A類普通碳素鋼澆鑄毛坯，經(jīng)鍛造、熱處理后制成，所以能夠承受較高的壓力和溫度。

船用對(duì)焊鋼法蘭有兩種結(jié)構(gòu)形式。圖2－6為一般的鑄鋼對(duì)焊鋼法蘭，它的密封面結(jié)構(gòu)與搭焊鋼法蘭的密封面結(jié)構(gòu)相同，它適于PN≤2.5MPa和工作溫度低于400℃，DN在10～600mm圖2－6PN25對(duì)焊鋼法蘭圖2－7為法蘭密封面帶有凸肩和凹槽匹配使用的鑄鋼對(duì)焊鋼法蘭，這種密封結(jié)構(gòu)較大地提高了它的耐壓能力，一般可承受的PN4.0～6.4MPa。最高耐溫能力也為400℃，DN為10～500mm由于這種法蘭采用凸肩凹槽匹配密封結(jié)構(gòu)，無(wú)疑對(duì)法蘭與管子的裝配焊接精度提出了較高的要求，因此它給施工帶來(lái)一定的困難。圖2－7PN40、PN64對(duì)焊鋼法蘭

3．船用鑄鋼法蘭

這種法蘭的結(jié)構(gòu)形式與對(duì)焊鋼法蘭基本相同，只不過(guò)它用ZG25Ⅱ經(jīng)機(jī)加工而成，它的公稱壓力PN在0.25～6.4MPa之間，其中0.25～1.0MPa的DN在10～2000mm之間，1.6～2.5MPa的DN在10～1000mm之間，6.4MPa的DN在10～500mm之間。4．橢圓形搭焊鋼法蘭如圖2—8所示，這種法蘭只使用兩個(gè)螺栓連接，法蘭密封面的四周受力是不均勻的，所以只適于PN<0.6MPa和工作溫度低于200℃，DNl0～45．松套鋼法蘭圖2－8橢圓形搭焊鋼法蘭圖2－9展示了四種不同形式的松套法蘭，它們共同特點(diǎn)是能夠在管子上自由回轉(zhuǎn)，這樣就給管子的制作與安裝帶來(lái)一定的方便，但是由于它的密封采用與管子焊在一起的附加環(huán)，無(wú)形當(dāng)中增加了厚度，因此，它使用的螺栓也相應(yīng)需要加長(zhǎng)。

(a)

(b)

(c)

(d)圖2－9松套鋼法蘭圖中(a)為搭焊鋼環(huán)松套鋼法蘭，此種法蘭一般用于PN≤0.5～2.5MPa，DN為l0～500mm，溫度小于300℃

圖中(b)為搭焊鋼環(huán)松套鋼法蘭，用于連接PN2.5～6.4MPa，溫度小于400℃圖中(c)為搭焊銅環(huán)松套鋼法蘭，用于連接PN≤2.5MPa，溫度小于250℃圖中(d)為銅管折邊松套鋼法蘭，用于公稱壓力PN≤0.6MPa，溫度小于250℃6．搭焊銅法蘭搭焊銅法蘭主要是用于銅管的連接，特別是水下產(chǎn)品，所有的DN>32mm的銅管，均采用這種法蘭連接。制造這種法蘭的材料為硅黃銅，其牌號(hào)HSi80－3，公稱壓力PN≤0.6～1.5MPa

DN為l0～500mm。搭焊銅法蘭的工作溫度均應(yīng)小于250℃7．船用鑄銅法蘭制造這種法蘭的材料相對(duì)較多，比如有ZHS：80－3

ZQSn8－4

ZQAL9－2；ZHMn58－2等。它的PN為0.6MPa～4.0MPa。其中0.6MPa的DN在10～100mm之間，2.5MPa的DN在10～500mm之間，4.0MPa在10～100mm之間。

（二）螺紋接頭

螺紋接頭其特點(diǎn)是尺寸小，重量輕，拆裝方便，使用可*。這類接頭通常都是成品，材料一般為碳鋼、鎳鉻鈦鋼、黃銅、青銅等。這主要用于公稱通徑3～32mm的管子與管子、管子與附件、管子與設(shè)備的連接。

螺紋接頭按其耐壓能力可分為低壓螺紋接頭(公稱壓力PN≤1.6MPa)，中壓螺紋接頭(公稱壓力PN為1.6～10.0MPa)，高壓螺紋接頭(公稱壓力PN為10.0～16.0MPa，25.0MPa)。若按螺紋接頭密封面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為平肩螺紋接頭和球面螺紋接頭，還可以分為搭焊螺紋接頭和對(duì)接焊螺紋接頭。

1．

中間螺紋接頭這種螺紋接頭是用于兩根管子之間的連接，其結(jié)構(gòu)如圖2－10(a)、(b)、(c)所示，其中圖(a)為低壓中間螺紋接頭，圖(b)為中壓中間螺紋接頭，圖(c)則是高壓中間螺紋接頭。

（a）

(b)

(c)圖2－10中間螺紋接頭(a)

低壓中間螺紋接頭；(b)中壓中間螺紋接頭；(c)高壓中間螺紋接頭1－A型平肩接頭；2－外套螺母；3－墊片；4－A型中間螺紋接頭2．旋入螺紋接頭旋入螺紋接頭主要用作管子與帶內(nèi)螺孔的機(jī)械設(shè)備或附件的連接，根據(jù)耐壓能力不同，也可分成低壓旋入螺紋接頭、中壓旋入螺紋接頭和高壓螺紋接頭。

3．支管螺紋接頭支管螺紋接頭是用來(lái)連接兩根軸線相交的管子(一般兩軸線均為垂直)，支管螺紋接頭最大能適用的PN為4.0MPa以下的管子的連接。4．異徑螺紋接頭這種螺紋接頭用于不同的公稱通徑的管子與管子、管子與附件的連接。也可分為低壓、中壓和高壓三種。5．外套螺母接頭主要用于將管子與帶外螺紋零件的設(shè)備、附件的連接，也可分為低壓、中壓和高壓三種。

制造低壓螺紋接頭的金屬材料有普通碳素鋼(A3)和不銹鋼(1Crl8Ni9Ti)兩種，由碳鋼制造的低壓螺紋接頭用來(lái)連接輸送油類、淡水、空氣及工作溫度小于250℃

中壓螺紋接頭則由優(yōu)質(zhì)碳素鋼(20#)、不銹鋼(1Crl8Ni9Ti)、黃銅(HMn58－2)和鋁青銅(A19－2)四種材料制成的，20#鋼中壓螺紋接頭主要用來(lái)連接輸送燃油、滑油、淡水、二氧化碳、空氣、蒸氣、海水等介質(zhì)的鋼管，但是當(dāng)用于二氧化碳、空氣、海水管的連接時(shí)，需要和管子一樣進(jìn)行鍍鋅處理，以提高它的抗腐蝕能力。

用錳黃銅制成的中壓螺紋接頭適用于冷凝水、油類、空氣的銅管連接，而鋁青銅可用于海水、二氧化碳的銅管連接。

不銹鋼中壓螺紋接頭也只用于輸送蒸餾水的不銹鋼管的連接、也可用于液壓和食用淡水管的連接。

高壓螺紋接頭只有用優(yōu)質(zhì)碳素鋼(20#)一種材料制成，它的適用范圍基本與碳鋼中壓螺紋接頭一樣，但是承壓能力要相對(duì)高一些。

6．螺紋三通四通接頭支管螺紋接頭，最大耐壓能力僅達(dá)4.0MPa，那么需要垂直連接的兩根管子，其輸送的工作介質(zhì)壓力又大于4.0MPa時(shí)，常用的是螺紋三通四通接頭。如圖2-11所示。圖2－11螺紋三通四通接頭（三）焊接連接焊接連接的主要優(yōu)點(diǎn)是重量輕、尺寸小、裝配方便、密閉性強(qiáng)；但其缺點(diǎn)是不可拆御、焊接后管內(nèi)的氧化皮不能清除且易腐蝕。焊接連接，如圖2－12(a)、(b)、(c)所示主要有對(duì)接焊連接、搭接焊連接和套管接焊三種。（a）

(b)

(c)圖2－12焊接連接（a）對(duì)接焊；(b)搭接焊；(c)套管焊

一般情況下，對(duì)焊接連接和搭接焊連接采用的不多，而套管連接焊采用的比較多，船舶上各類液艙的通氣管的連接(如壓載艙、燃油艙、滑油艙、淡水艙)和油艙內(nèi)的蒸汽加熱盤(pán)管的連接均采用套管連接。（四）通艙管件通艙管件主要用于液艙、甲板和船艙隔壁及輕型隔壁上管子的相互連接，以保證水密。

通艙管件與甲板等連接有可拆式和不可拆式(將通艙管件焊在甲板或隔壁上)兩種形式。根據(jù)工作介質(zhì)的參數(shù)和管子的公稱通徑的大小及施工情況，按通艙管件的結(jié)構(gòu)可分為焊接座板通艙管件、螺紋通艙管件和法蘭通艙管件等三種類型。１．焊接座板焊接座板分為單面焊接座板和雙面焊接座板兩種類型，主要用于公稱通徑較大的管子或附件的連接。

如圖2－13(a)所示為雙面焊接座板，當(dāng)甲板或隔壁的兩面同一位置均有管子連接時(shí)就采用這種雙面焊接座板，它的DN20～350mm，PN0.6～2.5MPa，公稱通徑越大，則公稱壓力應(yīng)越小，材料為碳鋼。圖2－13(b)則為單面焊接座板，主要在液艙艙壁的內(nèi)側(cè)不接管而外側(cè)需接管子或附件時(shí)采用這種單面焊接座板，它的DN20～500mm，PN0.5～2.5MPa，材料是碳鋼。（a）

(b)圖2－13焊接座板(a)雙面焊接座板；(b)單面焊接座板

2．螺紋通艙管件螺紋通艙管件是與螺紋接頭配套使用的一種附件，即DN32mm以下的管子大多采用螺紋接頭連接，當(dāng)這類公稱通徑比較小的管子穿越甲板，船艙隔壁等其它船體結(jié)構(gòu)時(shí)，就需要用螺紋通艙管件進(jìn)行連接。它的公稱壓力也與螺紋接頭同樣分為高壓、中壓、低壓三個(gè)檔次，由碳鋼、青銅、鎳鉻鈦鋼制成，如圖2－14所示，其中A型與艙壁連接采用螺紋緊固，而B(niǎo)型則焊在艙壁上。

(a)

(b)圖2－14螺紋通艙管件(a)Ａ型；(b)Ｂ型

由于甲板或隔壁厚度不同，因此，即使是同一壓力檔次的螺紋通艙管件，它們的長(zhǎng)度有長(zhǎng)短之分。

3．法蘭通艙管件如圖2－15所示，所謂的法蘭通艙管件是由標(biāo)準(zhǔn)的鋼法蘭與一段鋼管焊接而成的，同時(shí)，附加了一塊焊接襯板。圖2－15法蘭通艙管件

法蘭通艙管件的公稱壓力由其采用的法蘭來(lái)決定的，圖2－15所示的是屬于PN<1.6MPa的一種，實(shí)際上還有2.5MPa和6.4MPa的法蘭通艙管件。法蘭通艙管件一般都是鋼結(jié)構(gòu)制品，但是，當(dāng)海水系統(tǒng)的管路采用紫銅管時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的法蘭通艙管件的內(nèi)壁需要復(fù)合一層紫銅襯套，使它的抗海水腐蝕的能力與管路相同，提高法蘭通艙管件的使用壽命。

（五）撓性接管在船舶上，尤其是在艦艇上，要求有些管系具有消除由于溫度的變化、航行狀態(tài)的船體變形及各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)，噪音及沖擊的優(yōu)良性能，為了使管系能夠滿足這些要求，通常采用撓性接管，以達(dá)到減振、隔音、抗沖擊，保護(hù)動(dòng)力設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止管路連接的緊密性被破壞的目的。

常用的撓性接管有以下幾種：１．夾布膠管夾布膠管是一種光滑的圓柱形撓性接管，適用于DN≤80㎜，PN≤0.6MPa的油管路和水管路，但水的溫度不得大于100℃，油的溫度不得大于80用夾布膠管連接管路具有如下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，富有彈性，重量輕，可隔離高機(jī)械振動(dòng)對(duì)管系的影響，管子膨脹和船體變形而引起管子變形時(shí)，有一定的補(bǔ)償作用。夾布膠管的結(jié)構(gòu)及連接形式見(jiàn)圖2－16，夾布膠管與管子連接時(shí)，將管子*近管端約10mm處沿圓周加工一圈近似圓弧形的凸臺(tái)，然后插入膠管，最后用管箍箍緊即可。圖2－16夾布膠管連接

2．高壓橡膠接管高壓橡膠接管是一種特制的撓性接管，且多用于液壓系統(tǒng)的管路與機(jī)械設(shè)備之間的連接，它與夾布膠管在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是：高壓橡膠接管是由橡膠和金屬絲網(wǎng)復(fù)合而成，且本體的兩端帶高壓螺紋接頭，DN最大為32㎜。3．減振橡膠接管減振橡膠接管，通常又稱為減振器，它安裝在與動(dòng)力機(jī)械設(shè)備相連接的管路上，起到減振、隔音和防沖擊的作用，接管的總體結(jié)構(gòu)是以金屬為骨架，充入耐油、耐熱橡膠壓鑄而成。它可以在軸向變形±5㎜，徑向變形±5㎜，溫度在最低零下5℃，最高零上150圖2－17減振橡膠接管1－接管本體；2－橡膠金屬半環(huán)；3－調(diào)整螺釘；4－夾環(huán)

減振橡膠接管的安裝精度在管系附件當(dāng)中要求是比較高的，一般在有關(guān)技術(shù)文件中都對(duì)接管在安裝過(guò)程中產(chǎn)生的軸向拉壓變形量和徑向偏移變形量做出明確的規(guī)定。減振橡膠接管可適用于工作介質(zhì)為海水、淡水、滑油、空氣、低溫蒸汽等管路的連接，其DN在20～250㎜之間，最大可達(dá)DN500毫米，它還有常溫、中溫、高溫、耐油和不耐油之分。4．金屬波紋管金屬波紋管又稱為不銹鋼減振器，這種減振器是由多層薄壁無(wú)縫不銹鋼管或直縫焊接不銹鋼管，用液壓或滾壓方法制造，多用于高溫蒸汽，柴油機(jī)排氣管路工作狀態(tài)產(chǎn)生的軸向位移和徑向位移的補(bǔ)償。圖2—18是一種專用壓力較低，但溫度很高的柴油機(jī)排氣管直管的膨脹補(bǔ)償?shù)慕饘俨y管。圖2－18低壓金屬波紋管

二、調(diào)節(jié)、控制附件

在船舶系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)、控制附件的種類是很多的。在這里主要敘述安裝在管路當(dāng)中的一種類型的調(diào)節(jié)、控制附件——閥門(mén)。

(一)截止閥截止閥的功能是截止或接通管路中的工作介質(zhì)，也可以調(diào)節(jié)工作介質(zhì)的流量，它是應(yīng)用最廣泛的一種閥門(mén)。

按照工作介質(zhì)在閥腔中流通的形式，截止閥有直通(A型)和直角(B型)兩種形式，按連接方式有法蘭截止閥和螺紋截止閥。這種閥是由閥體、閥桿、閥蓋、閥座等組成。制造截止閥閥體的材料有鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼和鑄銅四種，這些材料主要是指閥體的材料，它們的主要性能和適用范圍見(jiàn)表2－8。表2－8截止閥的主要性能和適用范圍閥件名稱公稱壓力MPa公稱通徑

㎜適用介質(zhì)法蘭鑄鐵截止閥1.065～150海水、淡水、燃油和225℃1.620～50

法蘭鑄鋼截止閥1.065～150

淡水、滑油、燃油和300℃1.6125～1502.520～1504.065～100淡水、滑油、燃油和400℃6.420～50外螺紋鍛鋼截止閥4.015～32空氣、燃油、滑油、淡水和400℃10.06～32外螺紋青銅截止閥4.015～32海水、淡水、燃油、滑油、空氣和250℃10.06～32

圖2—19和圖2—20分別為法蘭截止閥和螺紋截止閥，它們的截止或接通工作原理是這樣的：當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，則帶動(dòng)閥桿做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上升運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，閥桿也帶動(dòng)閥盤(pán)(閥頭)上升且離開(kāi)閥座，使閥門(mén)呈開(kāi)啟狀態(tài)，工作介質(zhì)就可以沒(méi)圖示箭頭方向進(jìn)入和流出截止閥，這就是接通，反之，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)手輪，直至閥盤(pán)嚴(yán)密地坐落在閥座上，如圖所示的狀態(tài)，就起到截止工作介質(zhì)流通的作用。圖2－19法蘭截止閥

圖2－20螺紋截止閥

選用和安裝截止閥應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

（1）根據(jù)不同的工作介質(zhì)及工況選用合適的材料和連接方式的截止閥(不同的工況包括工作介質(zhì)的壓力、溫度、流量)。

（2）安裝截止閥要嚴(yán)格遵守低進(jìn)高出的原則，應(yīng)注意閥體上流通方向的標(biāo)記。一般的截止閥要關(guān)閉或開(kāi)啟只要直接轉(zhuǎn)動(dòng)手輪就可以了。而有些截止閥本身安裝了一套齒輪傳動(dòng)開(kāi)啟裝置，使用這種傳動(dòng)裝置開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠減輕操縱者的勞動(dòng)強(qiáng)度，目前，這種閥門(mén)僅限于應(yīng)用在水下的海水系統(tǒng)。（二）止回閥止回閥是一種能夠控制工作介質(zhì)只能沿著一個(gè)方向流動(dòng)，若工作介質(zhì)回流(逆流)時(shí)，它能自動(dòng)關(guān)閉的閥門(mén)，它安裝在只允許工作介質(zhì)單方向流動(dòng)的管路上。如圖2—21所示，是最常用的重力式止回閥，當(dāng)具有一定壓力的工作介質(zhì)進(jìn)入止回閥的,進(jìn)口閥腔后，工作介質(zhì)的作用力就作用在閥盤(pán)的下面克服閥盤(pán)的重力，迫使閥盤(pán)沿著蓋上的導(dǎo)向槽上升而離開(kāi)閥座，此時(shí)，止回閥的通道就打開(kāi)了；而當(dāng)工作介質(zhì)回流時(shí)，止回閥的進(jìn)口腔的工作介質(zhì)壓力則為零，閥盤(pán)就*自身的重力回落到閥座上，此時(shí)，回流的工作介質(zhì)的作用力就作用在閥盤(pán)的上面，促使閥盤(pán)緊密地壓在閥座上，止回閥就關(guān)閉了，阻止了工作介質(zhì)的回流。圖2－21法蘭止回閥

止回閥與管路的連接方式同樣也有法蘭式和螺紋式連接，制造止回閥的金屬材料(主要指閥體)有鑄鐵，鑄鋼和青銅三種。

止回閥的性能及適用范圍見(jiàn)表2－9。表2－9止回閥的性能及適用范圍名稱公稱壓力MPa公稱通徑㎜適用范圍法蘭鑄鐵止回閥0.6、1.020～150海水、淡水、燃油和t≤225℃1.620～50法蘭鑄鋼止回閥1.065～125海水、滑油、燃油和t≤300℃2.520～100法蘭青銅止回閥0.6、1.0、1.625～125海水、淡水、燃油、滑油和t≤250℃2.520～100外螺紋青銅止回閥1.615～32海水、淡水、油類和t≤250℃（三）截止止回閥截止止回閥是具有截止和阻止工作介質(zhì)逆向回流雙重作用的閥件，或者說(shuō)它集截止與止回閥各自的優(yōu)點(diǎn)于一身，又消除了截止閥和止回閥各自存在的缺點(diǎn)，即截止閥不能自動(dòng)阻止工作介質(zhì)逆向回流，但是當(dāng)需要截止工作介質(zhì)順向流動(dòng)時(shí)，止回閥是沒(méi)有這個(gè)功能的。從圖2－22可以看出，不論是哪一種截止止回閥的外形結(jié)構(gòu)，都和對(duì)應(yīng)的截止閥是一樣的，唯一的不同是，截止閥的閥盤(pán)是隨閥桿的升降而升降的，而截止止回閥的閥盤(pán)并不隨著閥桿升降而升降，因?yàn)樗拈y盤(pán)并不固接在閥桿上，而是由帶有止動(dòng)凸肩的閥桿松插在閥盤(pán)的導(dǎo)孔中央。圖2－22法蘭截止止回閥截止止回閥按其工作介質(zhì)流通形式可分為直通和直角兩種；而按其連接方式又可分為螺紋式和法蘭式。制造閥體的金屬材料有鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼和青銅等。（四）減壓閥減壓閥是一種能夠?qū)⒅鞴苈分谢驂毫θ萜髦泄ぷ鹘橘|(zhì)的初始?jí)毫档偷竭m合低壓系統(tǒng)應(yīng)用的閥門(mén)，減壓閥的種類有蒸汽減壓閥、空氣減壓閥、滑油減壓閥、海水減壓閥、淡水減壓閥等。由于被減壓的工作介質(zhì)的不同，這些減壓閥的結(jié)構(gòu)也有區(qū)別，然而它們的工作原理是相似的。１．蒸汽減壓閥圖2－23是蒸汽減壓閥，它的主要零件的作用是：當(dāng)主閥彈簧3、調(diào)節(jié)彈簧11和副閥彈簧13都處于非壓縮狀態(tài)時(shí)，蒸汽減壓閥的主閥4處于關(guān)閉狀態(tài)，副閥8也處于關(guān)閉狀態(tài)，在無(wú)任何外力的作用下，主閥彈簧3使主閥4永遠(yuǎn)處于關(guān)閉狀態(tài)下，活塞5能夠上下位移，隨之它能夠帶動(dòng)主閥盤(pán)做同步位移，也就是關(guān)閉或開(kāi)啟，經(jīng)調(diào)整螺栓壓縮調(diào)整彈簧11推動(dòng)膜片10向下凸出，向下凸出膜片又經(jīng)推桿將副閥打開(kāi)，此時(shí)副閥彈簧13也隨之被壓縮。圖2－23蒸汽減壓閥1－主閥閥體；2－下蓋；3－主閥彈簧；4－主閥盤(pán)；5－活塞；6－副閥本體；7－活塞環(huán)；8－副閥盤(pán)；9－副閥座；10－膜片；11－調(diào)節(jié)彈簧；12－上蓋；13－副閥彈簧

工作原理：首先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓壓縮調(diào)整彈簧11，當(dāng)調(diào)整彈簧的張力大于副閥彈簧13的張力時(shí)，副閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)，蒸汽進(jìn)入減壓閥進(jìn)氣腔，并不能立刻從排氣腔排出。(因?yàn)檫@時(shí)主閥4還處于關(guān)閉狀態(tài))而是經(jīng)過(guò)通道孔A進(jìn)入副閥腔，再流經(jīng)通道B進(jìn)入活塞5的上部空間，這時(shí)，雖然減壓閥進(jìn)氣腔與活塞上部空間的蒸汽壓力是相等的。但由于活塞頂?shù)拿娣e大于主閥盤(pán)4下部的面積，這也就意味著活塞頂受到的壓力大于主閥下部受到的壓力，因此活塞就推動(dòng)主閥，克服主閥彈簧3的張力向下位移使之開(kāi)啟，隨之蒸汽經(jīng)主閥通道在節(jié)流狀態(tài)下流入排氣腔，進(jìn)入排氣腔的蒸汽同時(shí)流向三條通道，一條是經(jīng)C通氣道進(jìn)入活塞的下部空間，對(duì)活塞下部施加一個(gè)作用力，這個(gè)作用力與主閥彈簧的張力、蒸汽對(duì)主閥盤(pán)下部的作用力產(chǎn)生的合力與活塞上部受到的蒸汽作用力產(chǎn)生平衡，使主閥的開(kāi)啟度保持一定；再一條是經(jīng)通氣道D進(jìn)入膜片下部的空間，它對(duì)下凸的膜片作用一個(gè)上推力，當(dāng)這個(gè)上推力及副閥彈簧13的張力的合力與調(diào)節(jié)彈簧的下壓力產(chǎn)生平衡，副閥也就保持一定的開(kāi)度，在正常工況條件下，當(dāng)副閥開(kāi)度保持一定量，就意味著主閥保持一定開(kāi)度，根據(jù)節(jié)流原理，高壓蒸汽就被減壓為一定數(shù)值的低壓蒸汽，只要主閥開(kāi)度不變，減壓蒸汽的壓力也保持不變；進(jìn)入第三條通道的也就是經(jīng)減壓后的蒸汽，作為工作介質(zhì)流向做功部位。

在實(shí)際工況中，減壓閥進(jìn)氣腔的蒸汽壓力往往出現(xiàn)上下波動(dòng)情況，隨之減壓閥的排氣壓力也將出現(xiàn)上下波動(dòng)，當(dāng)這個(gè)波動(dòng)值超出允許波動(dòng)值時(shí)，減壓閥還能夠自行調(diào)整。此時(shí)，當(dāng)減壓的蒸汽壓力大于允許上波動(dòng)值時(shí)，蒸汽就經(jīng)過(guò)通道D進(jìn)入膜片下部空間，對(duì)膜片作用一個(gè)足以克服調(diào)節(jié)彈簧下壓力的上推力，使膜片減小對(duì)副閥的作用力，這樣副閥彈簧就可以推動(dòng)副閥向上運(yùn)動(dòng)而減小副閥的開(kāi)啟量，增大進(jìn)入活塞上部的蒸汽的節(jié)流量，隨著節(jié)流量的增加將降低蒸汽對(duì)活塞的下推力，而主閥彈簧的上張力也就推著主閥盤(pán)向上位移，減小主閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)減少進(jìn)入減壓閥排氣腔的蒸汽量，達(dá)到新的減壓目的，也就是使減壓蒸汽的壓力保持不變。反之亦然，這就是蒸汽減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。２．水減壓閥圖2—24是一種水減壓閥的結(jié)構(gòu)，與蒸汽減壓閥相比較，相對(duì)簡(jiǎn)單一些。圖2－24水減壓閥1－閥體；2－閥上蓋；3－膜片；4－閥桿；5－密封環(huán)；6－閥盤(pán)；7－閥下蓋；8－調(diào)節(jié)彈簧；9調(diào)整螺栓３．空氣減壓閥圖2－25是壓縮空氣減壓閥結(jié)構(gòu)圖。圖2－25壓縮空氣減壓閥1－薄膜片；2、7－彈簧；3－彈簧座；4－調(diào)節(jié)螺栓；5－閥座；6－閥盤(pán)

４．安全閥安全閥用于鍋爐，壓力容器等設(shè)備和管路上，當(dāng)介質(zhì)的工作壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)，它可以自動(dòng)排除超壓介質(zhì)，當(dāng)介質(zhì)的壓力降到一定的數(shù)值時(shí)，安全閥將自動(dòng)關(guān)閉。如圖2－26。壓縮空氣安全閥，它事先需在調(diào)試臺(tái)上按照使用要求調(diào)試好以后，才可裝到壓力容器或管路上。當(dāng)管路和容器內(nèi)的壓縮空氣的工作壓力超過(guò)安全閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，閥盤(pán)3就在空氣的推動(dòng)下，克服調(diào)節(jié)彈簧5的張力而脫離閥座，壓縮空氣就從通道8排出。管內(nèi)的壓力立即降低，起到安全保護(hù)作用。圖2－26壓縮空氣安全閥1－接座；2－閥體；3－閥盤(pán)；4－彈簧座；5－彈簧；6－調(diào)節(jié)螺栓；7－鎖緊螺母；8－通道壓縮空氣安全閥的開(kāi)啟壓力由彈簧5的張力決定，開(kāi)啟壓力一般為工作壓力的1.1倍，關(guān)閉壓力不得低于工作壓力的85％。５．薄膜式溫度調(diào)節(jié)器薄膜式溫度調(diào)節(jié)器適用于以蒸汽，熱水為加熱介質(zhì)的各種加熱器中，被加熱物質(zhì)(油、水等)的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器是由薄膜式溫包感受元件和活塞式減壓閥兩大部份組成，溫包感受元件測(cè)取被調(diào)節(jié)介質(zhì)溫度的變化，通過(guò)減壓閥部分的作用，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入加熱器中的加熱蒸汽流量，達(dá)到溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。（五）閘閥閘閥又稱為閘板閥，是一種使用較廣的截止閥，但只能是直通式，且無(wú)節(jié)流作用。根據(jù)閘閥工作時(shí)閥桿位置的不同，它分為定位閥桿式和上升閥桿式。圖2—27是一種定位閥桿式法蘭閘閥。圖2－27閘閥結(jié)構(gòu)圖1－手輪；2－閘桿；3－閥蓋；4－閘板；5－閥體閘閥是由盒狀的閥體5和一斜度與閥體相同的楔形閘板4組成。它的側(cè)表面凸出部分供其關(guān)閉時(shí)密閉及上下運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)向之用，并可防止擺動(dòng)；閥桿的下端有梯形螺紋，上端有錐形螺紋、中間有止動(dòng)凸肩，上端螺紋與閥門(mén)開(kāi)閉指示器嚙合，下端與閘板４中的方螺母嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，由于閥桿中部止動(dòng)凸肩的限制，閥桿只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能上下運(yùn)動(dòng)，閘板借方螺母沿閥桿作上下移動(dòng)從而達(dá)到啟閉介質(zhì)通路的作用。閘閥與截止閥相比如下優(yōu)點(diǎn)：外形尺寸小，法蘭間的裝配長(zhǎng)度短；介質(zhì)的流動(dòng)阻力小，閥門(mén)安裝不受方向限制，但是閘閥中的閘板與閥座間的密封面制造復(fù)雜，且易磨損，因此不能承受較高的壓力。閘閥的材料有鑄鐵、鑄鋼、鑄銅等，它適用于要求流阻較小而介質(zhì)壓力不大的場(chǎng)合，以及大口徑的管路上，如海水、淡水、燃油及滑油等管路上。閘閥的規(guī)格及性能見(jiàn)表2－10。表2－10閘閥的規(guī)格及性能名稱公稱壓力MPa公稱通徑㎜適用介質(zhì)內(nèi)螺紋青銅閘閥1.025～65海水、淡水、t≤120℃內(nèi)螺紋鑄鐵閘閥1.025～100淡水、t≤120℃法蘭鑄鐵閘閥0.650～150海水、淡水、滑油0.4200～300

法蘭鑄銅閘閥1.050～100

海水、淡水、燃油、滑油0.6125～1500.4200～300名稱公稱壓力MPa公稱通徑㎜適用介質(zhì)內(nèi)螺紋青銅閘閥1.025～65海水、淡水、t≤120℃內(nèi)螺紋鑄鐵閘閥1.025～100淡水、t≤120℃法蘭鑄鐵閘閥0.650～150海水、淡水、滑油0.4200～300

法蘭鑄銅閘閥1.050～100

海水、淡水、燃油、滑油0.6125～1500.4200～300

（六）閥箱閥箱就是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的截止閥或截止止回閥的閥體整體鑄成一個(gè)組合體。閥箱優(yōu)點(diǎn)是便于集中管理，操縱方便，相對(duì)地占用空間小，閥箱目前僅限于應(yīng)用在海水、淡水、燃油系統(tǒng)。由于管系性質(zhì)和連接方式的不同，閥箱有各種型式，在閥箱本體內(nèi)可以包括幾個(gè)截止閥、止回閥或截止止回閥，可以制成單排、雙排或三排的形式。按用途不同，可以分為三大類。1．

吸入閥箱吸入閥箱都是吸入口為分開(kāi)而排出口為聯(lián)通的單排閥箱，吸入閥箱能將介質(zhì)分別從閥箱的每一個(gè)吸入口吸入閥箱內(nèi)，然后由一個(gè)公共的排出室排出，適用于艙底水系統(tǒng)。如圖2—28所示。圖2－28法蘭式單排吸入截止閥箱1－閥體；2－閥盤(pán)；3－閥蓋；4－閥桿

2．排出閥箱

排出閥箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與吸入閥箱恰好相反，它是吸入口為聯(lián)通而排出口是分開(kāi)的單排閥箱，排出閥箱的工作原理是：介質(zhì)進(jìn)入閥箱的公共吸入腔內(nèi)，然后從閥箱的每一個(gè)排出口分別排出。如圖2—29所示。圖2－29法蘭式單排排出截止閥箱1－手輪；2－閥桿；3－閥蓋；4－閥盤(pán)；5－閥體

（七）壓力表閥壓力表閥是一種專用于控制和連接壓力表的閥門(mén)。它的主要功能有：一是由于壓力表是易損件，當(dāng)需要更換或維修壓力表時(shí)，在卸下壓力表前，將壓力表閥關(guān)閉可避免工作介質(zhì)的外泄；二是當(dāng)工作介質(zhì)是液體時(shí)，壓力表管中往往積存著空氣，而這部分空氣可以使壓力表不能穩(wěn)定準(zhǔn)確地指示工作介質(zhì)的壓力，壓力表閥可將這部分空氣排出，從而保證壓力表正常工作。

圖2－30較常用的壓力表閥，一般用于公稱壓力PN≤4.0MPa，工作介質(zhì)為海水、淡水、燃油、滑油、空氣和溫度t≤250℃圖2－30壓力表旋塞

三、觀察附件為了檢查和測(cè)量系統(tǒng)中的機(jī)械和設(shè)備的壓力、溫度、液位等，以便隨時(shí)了解和判別系統(tǒng)工作情況，并進(jìn)行必要的調(diào)整或采取措施，必須設(shè)置各種檢查和測(cè)量附件，其中常用的有壓力表、溫度計(jì)、液位指示器和液流觀察器等。（一）壓力表壓力表用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)中的容器或管路內(nèi)的流體壓力，壓力表根據(jù)其測(cè)壓的工作原理可分為：彈簧管式壓力表、機(jī)械電氣式壓力表及液柱式壓力表等。彈簧管式壓力表以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可*，使用方便，測(cè)量范圍廣，讀數(shù)直接在船舶上得到了廣泛的應(yīng)用。彈簧管式壓力表是利用彈性元件的彈性變形產(chǎn)生的彈力與被測(cè)壓力產(chǎn)生的力相平衡，通過(guò)測(cè)量其彈性元件的彈性變形量來(lái)測(cè)量壓力的。船用壓力表還具有防塵、防濺型的外殼，密封性能好，能保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)免受機(jī)械損傷和灰塵、水滴的侵入。它分為壓力表、真空表和真空壓力表。圖2－31彈簧管式壓力表1－接頭；2－表殼；3－刻度盤(pán)；4－彈簧管；5－指針；6－連桿；7－傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖2－31為彈簧管式壓力表的結(jié)構(gòu)示意圖。被測(cè)量流體經(jīng)傳壓管從接頭1進(jìn)入壓力表的扁圓形彈簧管4內(nèi)，由于彈簧管內(nèi)壁內(nèi)側(cè)的受壓面積小于內(nèi)壁外側(cè)的受壓面積，所以彈簧管內(nèi)壁外側(cè)所受到的作用力比內(nèi)側(cè)大，有使彈簧伸直的趨勢(shì)。彈簧管在伸直的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)連桿6帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又帶動(dòng)指針5順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，指示流體的壓力，流體的壓力越高，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，這樣就可以直接從表盤(pán)3上讀出壓力讀數(shù)。為了排除因機(jī)械間隙引起的誤差及當(dāng)壓力下降時(shí)幫助指針復(fù)位，在指針軸的底部還繞有一根游絲。選用壓力表時(shí)，其上限壓力應(yīng)為流體工作壓力的1.5～2.0倍。真空表用來(lái)測(cè)量密閉的容器或管路中流體的真空值。它的結(jié)構(gòu)同壓力表一樣，不同的就是真空表接入容器或管路時(shí)，彈簧管收縮而帶動(dòng)指針逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。真空壓力表即可以測(cè)量容器或管路中的流體的壓力，也可以測(cè)量其真空值。規(guī)格見(jiàn)表2－11。表2－11真空壓力表的規(guī)格型號(hào)名稱型式測(cè)量范圍MPa精度等級(jí)接頭螺紋YZ－60壓力表Ⅰ0.1-0；1-0-1；1-0-1.6；1-0-4

M14×1.5ZC－60真空表Ⅱ1-0-6；1-0-16；1-0-252.5M10×1YZC－６０壓力真空表Ⅲ0-1；0-1.6；0-2.50-4；0-10；0-16

YC－100壓力表

Ⅳ0-25；0-40；0-60；0-100；0-160；0-250

1.5

M20×1.5ZC－100真空表XZC－100壓力真空表

（二）溫度計(jì)溫度計(jì)是用來(lái)測(cè)量工作介質(zhì)溫度的附件。常用的溫度計(jì)有玻璃水銀（或有機(jī)液體）溫度計(jì)和壓力式溫度計(jì)兩種。1．玻璃水銀溫度計(jì)玻璃水銀溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮特性來(lái)測(cè)溫的。三種常用的水銀溫度計(jì)有直形、90°角形和135°角形，這三種形式溫度計(jì)的選用主要根據(jù)安裝位置來(lái)確定。玻璃水銀溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，安裝方便和讀數(shù)正確，但易損壞，且只能在觀測(cè)點(diǎn)讀數(shù)。玻璃水銀溫度計(jì)安裝在管路上時(shí)，其感溫部分應(yīng)處于被測(cè)介質(zhì)流通截面的中心線上，如果斜插在管子上時(shí)，溫度計(jì)的感溫包應(yīng)指向介質(zhì)流動(dòng)的方向。2．壓力式指示溫度計(jì)壓力式溫度計(jì)是利用氣體或液體的熱脹冷縮特性來(lái)測(cè)溫的。其抗振性好，價(jià)格便宜，可遠(yuǎn)距離指示、記錄，但感溫部分大，響應(yīng)差。如圖2－32所示，壓力式溫度計(jì)由感溫包2，毛細(xì)管1，彈簧管式壓力表6及密封于感溫包、毛細(xì)管及彈簧管內(nèi)的氣體或液體工作介質(zhì)3所組成。感溫包用不銹鋼或銅等材料制成，測(cè)溫時(shí)將其裝于被測(cè)介質(zhì)中。毛細(xì)管用鋼或紫銅制成，內(nèi)徑為0.2～0.5mm，壁厚為0.2～2mm，長(zhǎng)度為2～6m。為保護(hù)毛細(xì)管，其外部套以金屬編織網(wǎng)。當(dāng)感溫包在被測(cè)介質(zhì)中溫度變化時(shí)，其內(nèi)封裝的工作介質(zhì)膨脹或收縮，因此密封系統(tǒng)內(nèi)的體積和壓力發(fā)生相應(yīng)變化，由彈簧管式壓力表指示。活動(dòng)螺母的螺紋有：M33×2和M27×2兩種。溫度測(cè)量范圍隨溫度計(jì)內(nèi)工作介質(zhì)的不同而不同。圖2－32壓力式指示溫度計(jì)1－毛細(xì)管；2－感溫包；3－工作介質(zhì)；4－連接螺母；5－活動(dòng)螺母；6表頭

3．液位計(jì)液位計(jì)常安裝于鍋爐、液體箱柜及其它容器上，用以指示該容器內(nèi)液體的液位。圖2－33是UB型板式液位計(jì)。在液位計(jì)兩端各裝有一個(gè)針形閥，它們與容器連接的接頭尺寸為KG3/4管螺紋，也可以在接頭上焊上法蘭與容器相連，這個(gè)針形閥不但可以起到切斷閥的作用，還可起到自動(dòng)閉鎖的作用。當(dāng)液位計(jì)安裝在容器上，構(gòu)成一個(gè)連通器時(shí)，液位計(jì)的玻璃因意外事故破碎后，自動(dòng)閉鎖閥在容器壓力的作用下，（此時(shí)因容器壓力大于液位計(jì)內(nèi)壓力）自動(dòng)密封，以防止容器內(nèi)的介質(zhì)繼續(xù)外流。圖2－33UB-4型板式液位計(jì)結(jié)構(gòu)圖1－上端針形閥；2－放氣閥；3－伴熱管接頭；4－玻璃板；5－蓋板；6－手輪；7－接頭；8－下端針形閥；9－標(biāo)尺；10－防塵帽；11－伴熱管；12－放空閥；1