船舶用精密钢管管件加工工艺规范|不锈钢|冷弯|弯管|法兰|管件|管材|船舶|钢管

船舶用精密钢管管件加工工艺规范

1 总则 1.1 目的与适用范围

本规范旨在统一船舶用精密钢管管件（以下简称“管件”）的加工工艺要求，明确各工序技术标准、质量控制要点及安全操作准则，确保加工成品的尺寸精度、力学性能、密封性能及耐腐蚀性等符合船舶航行安全、船级社规范及设计文件要求。

本规范适用于各类船舶管系中，外径≤500mm的无缝钢管、焊接钢管、不锈钢管，外径≤250mm的铜管及铜合金管（含铜镍管），以及6英寸以下水煤气管等精密管件的切割、弯曲、装配、焊接、表面处理、检验等全流程加工工作。特殊工况（如超高压、超高温、强腐蚀介质）管件的加工，除符合本规范外，还需遵循专项设计文件及相关船级社特殊要求。

1.2 引用标准

本规范编制主要引用以下标准及文件，若引用标准更新，应采用最新版本：

CB/T 3790-1997《船舶管子加工技术条件》
CB*/Z343-84《热浸锌通用工艺》
船舶管系焊接通用工艺（YF-XXX-2004）
各船级社（如CCS、ABS、DNV等）船舶管材及管件验收规范
国家及行业相关管材机械性能、化学成分标准

1.3 职责分工

为保障工艺规范有效执行，明确各相关方职责：

设计部门：提供完整的管件零件图、修改单、压力试验参数表及材料规格标准，确保图纸信息准确完整。
采购与仓储部门：负责管材、法兰、弯头、螺纹接头等原材料及附件的采购，核对材质证明、船级社证书等文件；按规格、类别分区堆放，标识清晰，做好收发台账及库存统计，确保材料可追溯。
加工部门：严格按照本规范及图纸要求组织加工，落实工序自检、互检，做好过程记录；定期维护加工设备，确保设备处于良好运行状态。
检验部门：负责原材料入库检验、加工过程巡检及成品最终检验，对不合格品进行标识、隔离及处置，保存完整检验记录。
外协管理部门：负责外委加工（如热浸锌、酸洗、涂油等）供方的选择与质量控制，跟踪外协过程质量。

2 原材料及附件要求 2.1 材料基本要求

管材及附件的机械性能、化学成分必须符合国家标准、行业标准及船舶设计规范要求，出口船舶用管材还需满足对应船级社的准入要求。

Ⅰ级、Ⅱ级管（分级标准见下表1）必须具备船舶检验部门的合格证书及制造厂的炉罐号，使用过程中需完成炉批号钢码标识移植工作；所有材料入库时需经计量人员核实数量、检验人员验收质量，不合格品严禁入库及使用。

2.2 管系分级标准

根据设计压力及设计温度，管系分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级，分级标准如下表所示，分级结果直接影响加工工艺参数及检验要求：

管系等级

介质类型

设计压力（MPa）

设计温度（℃）

Ⅰ级

蒸汽

≥1.6

≥300

燃油

≥1.6

≥150

其他介质（空气、水等）

≥4.0

≥300

Ⅱ级

蒸汽

≤1.6

≤300

燃油

≤1.6

≤150

其他介质

≤4.0

≤300

Ⅲ级

蒸汽

≤0.7

≤170

燃油

≤0.7

≤60

其他介质

≤1.6

≤200

注：1. Ⅰ级管判定：设计压力或设计温度任一参数符合表中规定即为Ⅰ级；2. Ⅱ级管判定：设计压力和设计温度均达到表中规定即为Ⅱ级；3. 除Ⅰ、Ⅱ级外，其余均为Ⅲ级管。

2.3 材料外观与清理

原材料使用前必须进行外观检查，要求如下：

无缝钢管、合金钢管：内外表面无裂缝、折叠、分层、结疮、轧折、发纹等缺陷；缺陷清除后，壁厚减薄量不得超过材料标准允许的负偏差。
焊接钢管：内外表面无焊接引起的裂缝、咬口、飞溅、凹陷等缺陷，焊缝需平整光滑。
有色金属管（铜、铜合金等）：表面光滑清洁，无针孔、裂缝、气泡、分层、锈蚀等缺陷。

碳素钢管、不锈钢管订货时，应向制造厂提出退火处理要求；有色金属管使用前需清除内外表面粘附的硬质杂物（铁屑、砂土等），避免加工时拉伤表面。

2.4 附件要求

法兰、套管、螺纹接头、异径接头、定型弯头等附件，必须具备材质报告及合格证件，材质应与管路材料匹配；严重腐蚀区域可采用双套管连接方式，套管材料需与管路材料一致。法兰端面无影响密封的缺陷或残渣，螺纹密封面精度及光洁度符合设计要求。

3 核心加工工序工艺要求 3.1 切割与开孔 3.1.1 切割前准备

切割前需核对管材的材质、规格、等级是否符合图纸要求，确认管材表面质量合格；根据零件图或下料清单计算下料长度，优先采用无余量下料，长度误差控制在±3mm；弯管加工需预留装夹余量，待弯制后切除多余部分。

3.1.2 切割方法选择

根据管材外径、材质选择合适的切割方法，严禁违规使用火工切割，具体要求如下：

有色金属管、水煤气管及外径≤32mm的钢管：采用机械切割（如锯床、砂轮机），外径≤60mm的钢管可采用砂轮机切割，不得使用火工切割。
外径32mm＜钢管≤168mm：可采用机械切割或气焰切割（需符合材质要求）。
外径＞168mm的钢管：采用气焰切割机切割。
合金钢管：切割方法根据材料成分确定，避免切割过程中产生材质损伤。
管子开孔：优先采用马鞍切割机开孔，不允许用气焰割刀手工切割，确保开孔形状规整。

3.1.3 切口质量控制

切割后需对切口进行修整，要求如下：

切口光顺，氧气渣、毛刺全部清除干净，自由边需打磨圆滑。
管端面与管子外表面垂直度符合要求：公称通径DN≤100mm时，垂直度公差≤1mm；100＜DN≤200mm时，公差≤2mm；200＜DN≤300mm时，公差≤3mm。
切割后及时在管段上用广告漆标注管子代号、船名、区域、分段及长度，避免混装。

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3.2 弯曲加工 3.2.1 弯制前准备

弯制前需熟悉图纸，核对管材材质、规格、长度及标识，检查弯管设备（弯模、滑块、滑轮槽道、芯棒等）是否完好，弯模与芯棒头部需光洁顺直，避免拉伤管材表面。

弯制铜管、铝管时，需在管子内外表面及设备接触部位涂抹少量润滑油；不允许用尖硬物在管材表面刻线，仅可用铅笔或粉笔做标记。

3.2.2 弯曲工艺选择

管子弯曲优先采用冷弯工艺；工厂缺少冷弯设备时，允许采用热弯，但水煤气管不宜热弯，20号钢管不宜采用中频弯曲。具体要求如下：

不锈钢管、合金钢管：宜采用冷弯；必须热弯时，不锈钢管加热需避免渗碳，淬硬倾向较大的合金钢管热弯后不得浇水冷却。
紫铜管：冷弯前需进行局部退火处理；冷弯后应进行退火处理，退火温度500～700℃。
有缝钢管：弯制时焊缝应置于弯曲变形最小的方位（通常为正上方），弯立体弯头时需提前规划焊缝位置，防止焊缝开裂。

3.2.3 关键参数控制

弯曲加工的核心参数需严格遵循以下要求：

弯曲半径：一般不小于3倍管子外径；管路布置紧凑时，经技术部门同意可小于3倍外径，但不得小于2倍外径，小半径弯曲优先采用定型弯头。
加热温度（热弯时）：不同材质管材加热温度控制如下表2所示，加热需缓慢均匀、充分热透，避免过热，每个弯头加热次数越少越好。
尺寸公差：弯曲后成形角和转角公差为±0.5°；两弯头中心距公差±7mm；通径≤50mm及50～100mm管子不平度公差±5mm，通径＞100mm管子不平度公差±10mm。

管子材料

开始弯曲温度（℃）

弯曲终了温度（℃）

碳钢

900～1050

700

紫铜

850～860

300

黄铜

600～700

400

双金属

850

580

不锈钢

950～1100

850

3.2.4 弯后处理与质量要求

弯制完成后，需清除表面氧化皮（热弯管材）；合金钢管及外径＞120mm的碳素钢蒸气管弯后，应进行退火处理：碳素钢管加热至600～650℃，壁厚≤25mm时保温至少1小时，随后在平静空气中缓慢冷却；合金钢管热处理工艺根据材质成分确定。

弯管外观质量需满足：弯曲处外壁无裂纹、结疤、分层等缺陷；椭圆度不超过7%，截面收缩率不大于10%，壁厚减薄率小于20%，折皱高度不超过管子外径的3%。

3.3 装配 3.3.1 装配前准备

装配前需核对管件、附件（法兰、弯头、套管等）的规格、材质及标识，确保匹配无误；清理管件接口及附件密封面，去除油污、铁锈、焊渣等杂物；对需要焊接的接口，按要求加工坡口。

3.3.2 坡口加工要求

焊接坡口加工需符合以下规定：

无需开坡口场景：钢管总管开孔、钢管壁厚δ≤6mm的支管、钢管壁厚δ≤5mm的管子对接焊处，以及钢管与其他附件搭焊处。
需开坡口场景：钢管壁厚≥6mm，且主管直径≥2.5倍支管直径时，支管顶端全周开坡口；主管直径＜2.5倍支管直径时，支管端面沿主管轴线方向左右部位局部开坡口。
坡口型式及尺寸：严格参照船舶管系焊接通用工艺（YF-XXX-2004）执行，无设备时可采用气焊切割或打磨成型，坡口需光滑、无毛刺。

3.3.3 装配工艺要求

装配作业需在校管平台上进行，使用角尺、量角器等工具保证装配精度，具体要求如下：

法兰装配：法兰套进管子的长度按规范参数执行，法兰与管子装配垂直度误差＜1mm；两法兰中心偏移不大于1.5mm，径向相对两点法兰开口差值符合设计要求；法兰螺栓孔位置误差±0.5°，螺栓安装后需拆卸方便。
套管装配：对接套管套进管子长度为套管长度的1/2，穿舱套管套进长度为套管长度的2/3；套管需与管段平行，平行度误差＜1mm。
支管装配：主、支管接口需打磨达标，经检验合格后再装配；拼弯对接缝的坡口间隙控制在2～4mm，有两个及以上拼弯对接缝的管子，先拼焊一个接口并打底、打磨检验合格后，再拼接其他接口。
点焊要求：装配后点焊需均匀、牢固，2英寸以下管子点焊3点，2～5英寸管子点焊4点，6英寸以上管子点焊6点；点焊位置在管子与法兰/套管外侧，内侧严禁点焊。
尺寸控制：装配后管件总长误差＜2mm，接口同轴度符合设计要求。

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3.4 焊接 3.4.1 焊接前准备

焊接前用钢丝刷等工具清理焊接区域表面（包括坡口及周边20mm范围内），去除油污、铁锈、氧化皮等杂物；合理选择焊材，确保焊材与管材材质匹配，调整焊接电流、电压等参数，符合焊接工艺要求。

滑油系统、锚绞机液压系统、高压空气管系统管子的拼接，需用马板进行搭接，不允许在接缝口点焊，防止影响焊接质量。

3.4.2 焊接工艺要求

焊接作业需严格遵循以下工艺规范，确保焊缝质量：

焊接方法：管子对接采用CO₂气体保护焊实芯焊丝打底或氩弧焊打底，打底时从点焊部位起焊，焊前需磨掉焊点，确保打底焊缝无缺陷；通径Φ22～Φ60的管子，法兰、套管内里焊采用实芯焊丝焊接，对接焊缝采用手工焊盖面。
焊缝成形：焊缝需饱满、均衡，对接焊缝焊脚高于母材2～3mm；法兰焊接时，法兰距焊缝1～2mm，不得损伤法兰密封面。
内壁要求：打底焊缝内壁接缝无气孔、焊瘤、咬边等缺陷，如有缺陷需及时修补；对接缝及支管内孔打磨后无锯齿形、凹凸不平现象，无飞溅。
特殊要求：滑油管、液压管、燃油管等需特涂管的焊缝，需提高光洁度，保证过滤边圆滑，满足后续表面处理及使用要求。

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3.4.3 焊后处理

焊接结束后，及时清除药渣、飞溅物，对焊缝进行自检，发现气孔、弧坑、焊瘤、咬边、凹陷等缺陷时，需及时修补达标；修补后重新检验，合格后方可进入下道工序。

对有探伤要求的焊缝（如Ⅰ级管、高压管），需按设计要求及船级社规范进行无损检测（如射线检测、超声波检测），检测合格后方可放行。

3.5 表面处理 3.5.1 基本要求

表面处理旨在提高管件的耐腐蚀性、抗污性，根据管件用途及安装环境选择合适的处理方式，包括打磨、酸洗、热浸锌、涂油等，处理后表面需符合相关标准要求。

3.5.2 各处理方式工艺要求

打磨：管子外部打磨需清除毛刺、焊瘤、飞溅、药渣，自由边打磨圆滑；特涂管打磨需满足后续涂层附着要求，表面粗糙度符合设计标准。
酸洗：用于去除管材表面氧化皮、铁锈等杂质，酸洗后需用清水冲洗干净，及时干燥，防止二次锈蚀。
热浸锌：参照CB*/Z343-84《热浸锌通用工艺》执行，锌层需均匀、致密，无漏镀、起皮、气泡等缺陷，锌层厚度符合设计要求。
涂油：用于保护管件内壁或外壁，防止运输及储存过程中锈蚀，涂油需均匀，无油污堆积，符合环保及使用要求。

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4 检验与试验 4.1 检验流程与分类

管件加工检验分为原材料入库检验、过程检验（下料、弯曲、装配、焊接等工序）及成品最终检验，检验流程需闭环，所有检验记录完整保存，可追溯。检验工具包括游标卡尺、千分尺、角度尺、水平仪、压力表、试压泵、无损检测设备等，需定期校准，确保测量精度。

4.2 各环节检验要求 4.2.1 原材料入库检验

核对原材料材质证明书、船级社证书、炉罐号等文件，确认文件齐全、信息一致；检查材料外观质量，无裂纹、折叠、分层等缺陷；对有疑问的材料，需抽样送检，合格后方可入库。

4.2.2 过程检验

切割检验：检查切口垂直度、光洁度，尺寸误差是否符合要求，标识是否清晰。
弯曲检验：检查弯管外观质量（无裂纹、褶皱等），测量弯曲半径、成形角、尺寸公差、椭圆度、壁厚减薄率等参数，符合本规范3.2.4条要求。
装配检验：检查装配精度（法兰垂直度、中心偏移，套管平行度等），点焊质量及位置，接口清理情况。
焊接检验：检查焊缝外观质量，必要时进行无损检测，确保焊缝无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊缝尺寸符合要求。

4.2.3 成品最终检验

成品管件需进行全面检验，包括外观、尺寸、强度试验、管内清洁度等，具体要求如下：

外观检验：管件表面无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷，锈蚀或凹陷不得超过壁厚负偏差；标识清晰完整，包括船名、区域、分段、管子代号等信息。
尺寸检验：核对管件总长、弯曲尺寸、接口位置等，符合图纸要求；法兰连接中心偏移、开口差，管端垂直度等参数达标。
强度试验：根据设计要求进行液压试验或气压试验，液压试验压力一般为设计压力的1.5倍，气压试验压力一般为设计压力的1.1倍；试验时缓慢升压至规定压力，保压时间不少于30分钟，检查无泄漏、变形等异常现象，做好试验原始记录。
管内清洁度：用压缩空气将管内污垢吹净，管内无杂物、油污、水分等；未当天装妥或端口朝上的管件，需及时封口，防止杂物进入。

4.3 不合格品处理

对检验中发现的不合格品，需立即进行标识、隔离，严禁流入下道工序或出厂；分析不合格原因，采取纠正措施（如返工、返修），对返工/返修后的产品重新检验，合格后方可放行；无法返工/返修的不合格品，按《不合格品控制程序》进行处置（如报废），并记录处置过程。

5 标识、堆放与吊运 5.1 标识管理

管件加工各环节需做好标识，确保可追溯：下料后在管段标注管子代号、船名、区域、分段及长度；校管结束后，在法兰、套管上打钢印标识；成品管件需按船名、区域、分段、类型（直管、弯管、拼管等）进行标识，标识清晰、牢固，不易脱落。