高压氧气管道施工技术研究

摘要

船舶管路系统是船舶的“血管”，而海洋工程项目或特种作业船舶中，超高压管系的发挥主要功能。氧气系统压力为25MPa，氧气是具有非常强的氧化性和助燃性，易导致发生燃烧甚至爆炸。因此对超高压氧气管路加工、连接技术的研究就显得尤为重要。高压氧气管路系统材质为一般选用奥氏体不锈钢(304L和316L)，铜管及其合金，规格范围f12～f60mm，壁厚范围2～5mm，从管子的规格和壁厚尺寸划分均属小口径管，现场管路加工研制中的“管件装配及焊接”以及“内表面脱脂”是研究的重点内容。另外该船管路在船上连接方式主要为对接式（除和设备连接，基本为无法兰连接）连接管路长，形状复杂，焊接时内部需充保护气体进行保护。所以，在连接焊接时“焊接小口径管路及内部充氩保护装置”的研究是确保焊接质量，满足现场和船上施工的主要内容。
　　在本论文中，通过对管路加工研制中的“管件装配及焊接”的研究，以及内部充气保护装置的研究，研制出装配工装形式，对口固定装置、固化正交试验、内部充气保护装置及后续的脱脂处理。完成该项目焊接工艺规程编制，完成高压氧气管装配专用工装的制作，焊接及脱脂工装的制作。以保障最终的焊接质量、及后续的脱脂指标满足标准设计要求。

目录

声明

摘要

引言

1 氧课题背景及意义

1．1 氧气管道系统的应用现状

1．2 船舶及海洋工程氧气管路系统的应用现状

1．3 国内高压氧气管路系统在船舶及海洋工程应用现状

2 船用高压氧气系统的施工技术研究

2．1 氧气系统安全性的要求

2．2 高压氧气管路海况使用特殊要求

2．3 本论文研究目标

3 高压氧气管路材质的选用

3．1 生产氧气及相关气体安全技术规程对材质的常规要求

3．2 氧气管道材质选用的比对分析

3．2 不锈钢管的效果分析

3．3 铜管的效果分析

3．4 铜镍合金管的效果分析

4 选用镍基合金的依据

4．1 机械性能

4．2 可焊性

4．3 抗腐蚀性能

4．4 镍基铜合金的主要化学分

4．5 镍铜合金的行业应用

4．6 镍基铜合金管的加工性能试验

4．7 镍基铜合金管的选用

4．7．1 比较试验结果

4．7．2 镍铜合金管选型

5 焊接形式与方法的确定

5．1 焊接坡口型式确定

5．1．1 常规坡口形式选用

5．1．2 Va1坡口形式选用

5．1．3 Va2坡口形式选用

5．1．4 选用类U形坡口的加工技术研究及试验效果

5．2 类U形坡口的加工技术研究

5．2．1 坡口加工精度要求

5．2．2 坡口加工技术研究的客观要求

5．2．3 坡口加工的研制及效果

5．3 焊接方法的选择确定

5．3．1 焊接方法选的理论和实践依据

5．3．2 手工氩弧焊(MIG)的试验效果

5．3．3 全自动氩弧焊的采用及原理

5．3．4 全自动氩弧焊的试验效果

5．3．4 全自动氩弧焊的采用及优势分析

5．3．5 试验结果全自动氩弧焊的焊接参数优化应用

5．4 安装现场焊接工装的研制

5．4．1 焊接对中工装的技术研究

5．4．2 焊接支撑工装的研制

5．5 安装现场焊接工艺参数的验证

5．5．1 安装现场焊接内壁成形的控制

5．5．2 影响内壁成形的主因分析

5．5．3 内管壁充氩过程控制优化

5．5．4 安装现场焊接内壁外观成形的优化

6 气密性试验

6．1 气密性试验的安全性

6．2 气密性试验准备

6．3 气密性试验要求

6．4 气密试验的效果

7 管道的脱脂

7．1 脱脂剂的选择

7．3 脱脂方法的选择

7．4 脱脂施工的工序

7．4．1 氮气吹扫工序

7．4．2 对流循环工序

7．4．3 氮气吹扫工序

7．4．3 各分支管网脱脂作业工艺流程图接入方法

7．5 脱脂施工质量要求及检测方法

7．5．1 脱脂施工质量要求

7．5，2 检测方法

7．5．3 检测原理

7．5．4 检测仪器及材料

7．5．5 检测步骤

8 课题研究成果和今后设想

8．1 课题研究成果

8．1．1 研究内容

8．1．2 研究和制作内容

8．2 今后设想

结论

参考文献

致谢