LNG船舶燃气双壁管的制作焊接密性试验研究.docx

图 1 燃气供应系统示意图lng 船舶燃气双壁管的制作、焊接、 密性试验研究高振宇，于彩霞，佟国志（大连中远船务工程有限公司，辽宁大连 116113）摘 要：结合 28000m3lng 船舶项目所采用的燃气双壁管，在设计阶段考虑双壁管口径的计算 及模型的布置，结合现场阶段制作、焊接、密性研究，最终提供满足船东、船级社检验要求的产品， 同时为今后建造 lng 船舶采用的双壁管提供了指导意义。关键词：制作；焊接；密性试验中图分类号：u671.8文献标志码：a文章编号：1005-7560 (2014) 06-0039-04research on manufacture & welding & gas tightness test of lng carrier double wall pipinggao zhen-yu, yu cai-xia, tong guo-zhi(cosco (dalian) shipyard co., ltd., liaoning dalian 116113, china)abstract: based on the gas double-walled tube adopted by 28000m3 lng ship project, double-wall pipe diameter calculation and model of the arrangement are considered in the design stage. as well as combining with the manufacture, welding, tightness research on the ship, the double wall piping which meets the inspection requirements of the owner and classification society is produced. this research can provide a practical guidance for the building of lng ship using the double-wall piping in the future.key words: fabrication; welding; gas tightness test0引言结合一艘单机单桨、双燃料主机驱动的运输液 化lng气体运输船进行研究，主机型号为：wrtsil9l50df，1台。针对主机燃气管路，按照规范要求、 主机厂商资料、燃气供应系统采用双层壁管，系统 如图1所示。内壁管为燃气管，设计压力为1.0mpa， 发动机的供气压力（气体燃料喷射压力）为0.6mpa以下。外壁管为通风管，设计压力为1.0mpa。气体1管子材料、制作、装配要求燃料管被安装在通风管内，在气体燃料管和通风管1.1 基本信息之间的空间，设置机械抽风设备，其排量至少为301）管子壁厚、材质次/小时1,2。按照散装运输液化气体船舶构造与设备规范作者简介：高振宇（1979-），男，助理工程师，研究方向：船舶与海洋工程轮机管系设计。2014/6 船舶标准化工程师39图 5 对中工装置示意图3）双壁管布置于机舱内，内壁管工作介质温度范围设定为 060。双壁管内部支撑采用聚四氟乙 烯支撑，形式如图 2 和图 3 所示。聚四氟乙烯支撑 安装位置需考虑船舶振动及滑动方向，通常考虑在 适当位置增设一个支持。设计数量及位置如图 4 所 示，具体以实船调整为主。聚聚聚聚聚聚聚内内内 聚聚聚聚聚聚聚聚聚： 使使使使：-150c 100c外内内最使最最：2mpa聚聚聚聚聚聚聚 使使使使：液液液液液，氮液。 纵纵纵使: 50mm图 2 燃气双壁管支撑结构示意图图 3 燃气双壁管图 4 燃气双壁管 支撑结构效果图支撑位置示意图（1）1 a 内外壁管，同时考虑安装对中工装工具的长度（图（2012）第五章5.2.4所述的条件，管壁厚度t(mm)4）内壁管弯头采用 1.5 倍弯头，外壁管采用 1应不小于按下式计算所得之值：倍弯头。船上分段管子连接处，外壁管采用 half 管。t = to + b + c5）直管及弯管设计管段制作图时，尽可能错开1005），以便于焊接交验。制作图信息需体现出内外壁 计算结果：t2.5mm；内层壁管选型：1144管的具体定位尺寸。（316l）；外层壁管选型：1685（316l）。2）管子设计条件本 船燃 气管路 ：设 计压力 1mpa ，材 料sus316l，管路等级 i 级3。通风导管：设计压力 1mpa，材料 sus316l， 管路等级 iii 级。1.2 制作要求分析1）设计阶段尽可能将双壁管焊口设计为最少 化。2）为了便于管子分段及总组后安装，管子制作 需考虑施工的方便性，通常设计阶段需考虑满足管2双壁管焊接分析 子对焊及焊接检验的空间，同时考虑双壁管做实船2.1 焊工密性试验增设的工艺管。1）焊工焊前须经过理论和操作培训，持有 ccs船级社认可的焊工资格证书，方能从事焊接作业。2）持证焊工应按认可的材料组别进行相应位置 的焊接施工，不得超出认可范围。2.2 焊接材料1）双壁管焊接所用的焊条、焊丝等焊接材料须 取得 ccs 船级社形式认可。2）焊条在使用前须按生产厂说明书的要求进行 焙烘，对不锈钢焊条不得随意调高焙烘温度、延长 焙烘时间。3）保护气体（1）氩气应符合国家标准 gb 4842，其纯度99.99%。（2）co2 气体纯度应99.5%。当使用气瓶供 气方式时，co2 气瓶内压力451030100300材 质焊接方法焊材举例不锈钢316l氩弧焊gts-316l、t-316l或tgs-316l氩弧焊+手工焊gts-316l+ts316l或a022氩弧焊+co2焊gts-316l+sw-316l或gfs-316l5）多层焊时的层间接头要错开，层间温度不大保持时间 5min 以上（试验前需考虑外壁管弯头安 于 175。装）。待压力稳定后再进行检查，用小锤轻击管子弯6）熄弧时使用衰减电流，延时断气（时间在头四周及焊缝处，如果压力表读数没有下降，而且3s 以上）后喷嘴才能离开熔池。收弧时应注意操作对口焊缝处无渗漏现象，则认为合格。试验完毕后， 手法，保证填满弧坑。将管路内液体清除、吹干。7）焊接中有飞溅产生时，焊前应在焊接区域外 （2）内壁管管段实船安装完毕后，进行内壁管 两侧 100mm 范围内的管壁外表面喷上防飞溅剂或 气密试验，密性试验期间不连接任何设备（连接到 涂上石灰浆。 主机前的管路接口用临时工装堵死，连接 gvu 的8）焊接过程中应防止夹钨现象，若出现夹钨，进 出口 采用临 时工 艺管连 接 ）。气 密试 验压 力 应立即予以消除。1.5mpa，试验压力保持时间 15min，如果压力表读9）对于接头处密封用胶布，不允许一次性揭掉，数没有下降，仅对船上焊接的对口焊缝（车间合格 应边焊边揭。后的焊缝不做检验），采用肥皂水或其他等效方式确10）外场作业要采取挡风措施。认接头没有渗漏。2.7 焊后检验3）外壁管路密性试验1）外观检验。焊缝表面应成型光顺均匀，不得（1）外壁管车间不做密性试验。 有裂纹、气孔、未熔合及咬肉等缺陷。（2）船上内壁管气密试验通过后，进行外壁管2）无损探伤检验4。（1）燃气管道（内壁管）的气密试验。外壁管密性试验其间不连接任何设备 焊后对接连接处应进行 100%射线检测，检测合格（连接到主机前的管路接口用临时工装堵死，连接 后方可进行外管焊接；（2）燃气管道（内壁管）焊gvu 的进出口采用临时工艺管连接）。外壁管进行 后角接应进行 10%渗透检测；（3）如果设计图纸有气密试验压力为 1.5mpa，试验压力维持时间 15min。 更严格要求，以设计图纸为准进行检测。如果压力表读数没有下降，针对外壁管的所有对接3）返修。任何超标缺陷一经发现，应按要求进焊缝，采用肥皂水或其他等效方式确认所有接头没 行消除修复。有渗漏。3双壁管密性试验分析4结束语3.1 基本要求本文以某型 lng 船舶为例，结合船级社及船 燃气管路（内壁管）：设计压力 1mpa，管路等东针对双壁管的要求展开论述。通过理论与实践的级 i 级。通风导管（外层管）：设计压力 1mpa，管结合进行总结，为今后建造的 lng 作为燃气的双 路等级 iii 级。燃气管设计压力为 1.0mpa，发动机壁管提供了一定的借鉴及参考价值。 的供气压力（气体燃料喷射压力）为 0.6mpa 以下，即工作压力。试验压力取 1.5mpa。参考文献：3.2 密性试验分析1 中国船级社. 散装运输液化气体船舶构造与设备规1）双壁管段（管子制作图）尽可能在车间制作范及后续修改通报s. 北京: 人民交通出版社,完成，双壁管子焊接要求及焊接检验，按本文2.6、2006.2.7要求执行。由于本项目双壁管制作全部采用对2 中国船级社. 双燃料发动机系统设计与安装指南s. 焊，内壁管水压试验车间完成，气密试验装船后进北京