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摘 要：随着我司承修的油船比例逐步提高，很多油船都涉及蒸气加热管的换新工程，比较典型的是今年2月底进厂的“赫克勒斯”轮。本文就关于该轮的蒸气加热管换新工程谈谈工艺策划和质量控制。
关键词：油船；蒸气加热管；工艺策划；质量控制
3 工艺流程
（1）货油舱内蒸气加热管的主体部分为盘管组和直管组。七个货油舱共有41个盘管组和7个直管组，41个盘管组的规格尺寸一样。为了提高该管组的生产效率，将每个管组分解成17个标准件，共需预制697个标准件，件如图1所示。标准件经放样计算为6.33米。
（2）选取≥6.33米的管子，按该长度用专用手提切割机进行切割。切割后，用打磨机磨掉管口的毛刺。
（3）其它管按现场旧样，放样后预制。
（4）按照规范要求，弯制后的管子弯曲处的圆度应≤7%。针对规格为φ48*3.2的不锈钢管，按圆度≤7%计算，（A—B）应≤3.32 mm。
截取样管进行弯管试验，先用弯管机按图1中的弯曲半径进行弯制。弯后用游标卡尺测量A、B值，测得（A—B）的数值在4.0～4.5 mm之间，超过了规范要求。弯后在弯管机上加装芯棒，继续用样管试验，发现（A—B）的数值大大降低，达到2.8～3.2 mm。虽然这个数值超过了规范要求，但我们并不满足，觉得还可以达到更理想的效果。后来，在芯棒上和弯模上涂牛油，并降低弯管机的速度，弯制后经测量（A-B）的数值在2.0～2.4 mm之间，圆度≤5%，达到了理想的效果。
同时，将弯制后的管子在弯曲处切开，检查内壁。经测量，弯曲处管子最薄处的壁厚为2.9～3.1 mm，满足规范的要求。
（5）316L不锈钢管规格分别为φ89*4、φ48*3.2和φ32*3.2，它们连接的套管是相同材质，规格分别为φ102*6*60、57*3.5*60和φ40*3*60。套管连接形式如图2所示。
（6）蒸气加热管的总管规格为φ89*4，该管弯曲位置采用弯头连接方式，弯头规格为φ89*4*1.5D，连接形式如图3所示。
（7）因不锈钢的热膨胀系数较大，焊接时产生较大的焊接应力，要求采用严格的定位焊。如图4所示，A、B、C、D为定位焊点，1、2、3、4为焊接顺序。
（8）316L不锈钢为奥氏体钢，热导率小，与结构钢相比，在相同的焊接电流时熔深较大。为了防止过热，保证获得一定尺寸的焊缝，与低合金钢所用的电流相比，焊接电流一般要小10%～20%。在实际焊接时，应尽量采用细直径焊丝。手工电弧焊选用的焊条规格为φ2.6*300，理论电流65～91A。
截取样管进行焊接试验，控制相关参数如下：
（A）焊条在保温筒内150～180摄氏度下保温一小时后取用，随取随用；
（B）电流控制在65～80A，实践证明电流在75～80A时效果较好；
（C）焊机接线方式采取直流反接；
（D）焊接速度控制在100～140 mm/min；
（E）焊接在常温下进行，不需要预热，焊后自然冷却。
按照以上焊接参数，将两段样管用套管连接焊接完后，将样品送往外协做抗拉强度、屈服强度和最大破断力试验，试验结果满足规范要求。
（9）对于非套管连接的焊缝，采用氩弧焊方式焊接：
（A）焊前先用铝铂胶带对所焊管子接缝两端面及坡口面封住（对于较长管子可采用海绵、泡沫、可溶纸等工具做成堵板，设置于距焊缝150 mm～200 mm的两侧，造成一个气室），管子一端充氩气，另一端开一个约5 mm的小孔排气，等管子内空气排尽并被氩气充满后，方可开始焊接；
（B）焊接时，先撕开坡口面上的胶带，长约30～40 mm，焊一段后再撕开一段，不得将坡口面上的铝铂胶带全部撕完后再焊。焊接过程中，必须始终对管内充氩保护；
（C）焊接结束停留数分钟后，再停止充气保护。
（10）焊缝质量
（A）焊接完后，仔细检查焊缝表面的咬边、气孔、夹渣、未熔合或未焊透、裂纹等焊接缺陷、若存在焊接缺陷，马上整改；
（B）清理焊接区域及周围的金属飞溅、熔渣、氧化皮、焊瘤、凹坑、油污等杂质；
（C）用磁粉探伤方式抽查焊缝的焊接质量；
（D）当整个管组装配与焊接完成后，焊缝外观质量采取三级报验制度。
（11）焊缝表面处理：
（A）不锈钢是在普通碳钢的基础上，加入12%以上的Cr（铬），铬在钢表面形成坚固致密的Cr2O3氧化膜，使钢与大气或腐蚀介质隔离而免遭腐蚀；
（B） 由于焊接前，将焊接区域以及周围清洁及打磨过程中将不锈钢表面的化学组织破坏，同时焊接过程的电流产生的高温也将不锈钢管以及套管的表面保护层破坏，所以焊缝检查合格后必须处理焊缝及周围区域；
（C）采用316L不锈钢专用的酸洗钝化膏对焊缝表面及焊缝周围区域进行酸洗钝化处理，以复原不锈钢的不锈性和耐腐蚀性，过程如下：
将需要处理的表面清洁干净；用毛刷蘸上酸洗钝化膏涂抹于需处理的表面，膜厚1～2 mm；待反应10～15分钟后，用不锈钢丝刷清理掉处理表面的酸洗钝化膏；最后，用干净抹布或者清水清洁处理后的表面。
4 密性试验
整个系统涉及12 000 m不锈钢管，套管接头2 800多个，弯头接头130个。在船上整体组装并连接完工后，按系统设计压力进行密性试验。
第一次试验查漏，合格率达99%。对漏的位置进行补焊处理，第二次试验合格率达到100%。
5 结束语
该项工程从开始到结束，工艺和QC部门群策群力，积极参与和跟踪各个环节，取及良好成效。通过此类项目的历练，我们的工艺和QC部门丰富了经验，显著提高了管理和策划技能。
关键词：油船；蒸气加热管；工艺策划；质量控制
3 工艺流程
（1）货油舱内蒸气加热管的主体部分为盘管组和直管组。七个货油舱共有41个盘管组和7个直管组，41个盘管组的规格尺寸一样。为了提高该管组的生产效率，将每个管组分解成17个标准件，共需预制697个标准件，件如图1所示。标准件经放样计算为6.33米。
（2）选取≥6.33米的管子，按该长度用专用手提切割机进行切割。切割后，用打磨机磨掉管口的毛刺。
（3）其它管按现场旧样，放样后预制。
（4）按照规范要求，弯制后的管子弯曲处的圆度应≤7%。针对规格为φ48*3.2的不锈钢管，按圆度≤7%计算，（A—B）应≤3.32 mm。
截取样管进行弯管试验，先用弯管机按图1中的弯曲半径进行弯制。弯后用游标卡尺测量A、B值，测得（A—B）的数值在4.0～4.5 mm之间，超过了规范要求。弯后在弯管机上加装芯棒，继续用样管试验，发现（A—B）的数值大大降低，达到2.8～3.2 mm。虽然这个数值超过了规范要求，但我们并不满足，觉得还可以达到更理想的效果。后来，在芯棒上和弯模上涂牛油，并降低弯管机的速度，弯制后经测量（A-B）的数值在2.0～2.4 mm之间，圆度≤5%，达到了理想的效果。
同时，将弯制后的管子在弯曲处切开，检查内壁。经测量，弯曲处管子最薄处的壁厚为2.9～3.1 mm，满足规范的要求。
（5）316L不锈钢管规格分别为φ89*4、φ48*3.2和φ32*3.2，它们连接的套管是相同材质，规格分别为φ102*6*60、57*3.5*60和φ40*3*60。套管连接形式如图2所示。
（6）蒸气加热管的总管规格为φ89*4，该管弯曲位置采用弯头连接方式，弯头规格为φ89*4*1.5D，连接形式如图3所示。
（7）因不锈钢的热膨胀系数较大，焊接时产生较大的焊接应力，要求采用严格的定位焊。如图4所示，A、B、C、D为定位焊点，1、2、3、4为焊接顺序。
（8）316L不锈钢为奥氏体钢，热导率小，与结构钢相比，在相同的焊接电流时熔深较大。为了防止过热，保证获得一定尺寸的焊缝，与低合金钢所用的电流相比，焊接电流一般要小10%～20%。在实际焊接时，应尽量采用细直径焊丝。手工电弧焊选用的焊条规格为φ2.6*300，理论电流65～91A。
截取样管进行焊接试验，控制相关参数如下：
（A）焊条在保温筒内150～180摄氏度下保温一小时后取用，随取随用；
（B）电流控制在65～80A，实践证明电流在75～80A时效果较好；
（C）焊机接线方式采取直流反接；
（D）焊接速度控制在100～140 mm/min；
（E）焊接在常温下进行，不需要预热，焊后自然冷却。
按照以上焊接参数，将两段样管用套管连接焊接完后，将样品送往外协做抗拉强度、屈服强度和最大破断力试验，试验结果满足规范要求。
（9）对于非套管连接的焊缝，采用氩弧焊方式焊接：
（A）焊前先用铝铂胶带对所焊管子接缝两端面及坡口面封住（对于较长管子可采用海绵、泡沫、可溶纸等工具做成堵板，设置于距焊缝150 mm～200 mm的两侧，造成一个气室），管子一端充氩气，另一端开一个约5 mm的小孔排气，等管子内空气排尽并被氩气充满后，方可开始焊接；
（B）焊接时，先撕开坡口面上的胶带，长约30～40 mm，焊一段后再撕开一段，不得将坡口面上的铝铂胶带全部撕完后再焊。焊接过程中，必须始终对管内充氩保护；
（C）焊接结束停留数分钟后，再停止充气保护。
（10）焊缝质量
（A）焊接完后，仔细检查焊缝表面的咬边、气孔、夹渣、未熔合或未焊透、裂纹等焊接缺陷、若存在焊接缺陷，马上整改；
（B）清理焊接区域及周围的金属飞溅、熔渣、氧化皮、焊瘤、凹坑、油污等杂质；
（C）用磁粉探伤方式抽查焊缝的焊接质量；
（D）当整个管组装配与焊接完成后，焊缝外观质量采取三级报验制度。
（11）焊缝表面处理：
（A）不锈钢是在普通碳钢的基础上，加入12%以上的Cr（铬），铬在钢表面形成坚固致密的Cr2O3氧化膜，使钢与大气或腐蚀介质隔离而免遭腐蚀；
（B） 由于焊接前，将焊接区域以及周围清洁及打磨过程中将不锈钢表面的化学组织破坏，同时焊接过程的电流产生的高温也将不锈钢管以及套管的表面保护层破坏，所以焊缝检查合格后必须处理焊缝及周围区域；
（C）采用316L不锈钢专用的酸洗钝化膏对焊缝表面及焊缝周围区域进行酸洗钝化处理，以复原不锈钢的不锈性和耐腐蚀性，过程如下：
将需要处理的表面清洁干净；用毛刷蘸上酸洗钝化膏涂抹于需处理的表面，膜厚1～2 mm；待反应10～15分钟后，用不锈钢丝刷清理掉处理表面的酸洗钝化膏；最后，用干净抹布或者清水清洁处理后的表面。
4 密性试验
整个系统涉及12 000 m不锈钢管，套管接头2 800多个，弯头接头130个。在船上整体组装并连接完工后，按系统设计压力进行密性试验。
第一次试验查漏，合格率达99%。对漏的位置进行补焊处理，第二次试验合格率达到100%。
5 结束语
该项工程从开始到结束，工艺和QC部门群策群力，积极参与和跟踪各个环节，取及良好成效。通过此类项目的历练，我们的工艺和QC部门丰富了经验，显著提高了管理和策划技能。