船用塑料管制作安装工艺

摘 要：本文依托建造的27000吨多用途船、14000 KW海洋救助船，就船用塑料管的制作和安装进行解析，以掌握其关键工艺，形成船用塑料管技术指导文件。

关键词：塑料管；制作和安装；工艺；要领

Introduction For Prefabrication and Installation Gist Of Marine Plastic Pipe

PENG Xiuqing， LU Xiaoke， ZHOU yukai

（ Cssc Guangzhou Huangpu Shipbuilding Co.，Ltd， Guangzhou 510715 ）

Abstract： In order to grasp the key essentials of marine plastic pipe，the article relying on 27 000 DWT Multi-purpose Vessel and 14 000 KW Pelagic Rescue Tug built，parses prefabrication and Installation gist of marine plastic pipe . Ultimately， the technical guidance document of marine plastic pipe is formed.

Key words： plastic pipe； Prefabrication and Installation； Technics； Gist

1 前言

随着近几十年来航运市场和造船业的发展，在欧盟国家油轮上大面积使用的塑料管，凭借其优良的特性，已逐渐被更多的船东所熟知和接受。船的服务周期一般为25～30年，而船上使用的镀锌钢管在海水中使用寿命一般为8～10年，一艘船从服役到报废平均要更换2次管，更换维护成本高。而塑料管的使用寿命一般在30年左右，从装船开始到船报废，不需要维护。由于塑料管重量轻，耐腐蚀，不需要特殊表面处理，安装容易，因而获得了船厂施工人员的亲睐。为了掌握塑料管制作安装工艺，提高生产效率，节约安装成本，本文就塑料管的制作和安装工艺进行解析，以掌握其关键要领。

塑料按照分子特性可分为：

（1）半结晶热塑性塑料

如：PE （聚乙稀） 、PP （聚丙烯）、PVDF （聚偏二氟乙稀） 、PE-RT（耐热增强型聚乙稀）等，其韧性好，焊接更安全。

（2）无定形塑料

如：PVC-U （未增塑聚氯乙烯）、PVC-C （氯化聚氯乙烯）、ABS （苯乙烯-丁二烯-丙烯晴） 等，其较坚硬，安装简单、快捷和方便。

2 安全要求和保护措施

2.1 安全要求

（1）塑料管路在内场制作应注意安全，电路保护开关严格按照设备要求配置，保持施工场地通风透气，边上不能有明火作业，严禁在工作场地吸烟。安保人员应定期巡察制作场所，防止制作人员违规操作引发事故。

（2）施工过程中，PE、PB管路焊接和PVC-C/U使用的清洁剂和粘接剂挥发都可能产生有毒可燃气体，因而管路制作应在清洁、通风良好的环境下进行，严禁在封闭处所施工。

2.2 保护措施

（1）塑料管装卸应轻拿轻放，放置在管架内运输，避免对货物造成冲击，特别是环境温度低于0℃时塑料抗冲击强度会降低。

（2）运输和储存时需远离污泥、尘土、污水等，避免油、溶剂或其它化学品污染，搬运和堆放高度按厂家推荐执行，应避免被阳光长期照射。

（3）管路制作好后应用三防布进行缠裹，防止搬运和上船安装后被火星、污油对塑料管的破坏，三防布保护直至交船前拆除。

（4）管路在装船前端口应用盲板盲死，防止各类杂质进入管路造成破坏。

（5）塑料管路周围若有动火工作，动火前应用耐火毡搭盖塑料管，并派专职看火员看火，防止引起火灾。

3 粘接要领

无定形塑料管路系统的粘接，是管路安装工作中最重要的一道工序，它完成的质量好坏决定着整个系统的成败。

为验证塑料管粘接质量与胶水涂抹的均匀程度和厚度的关系，我们通过以下实验来验证：向管子表面的不同地方分别涂抹厚度不同的两层胶水，每过15秒左右用手指轻按一下涂层，会发现薄的涂层发粘和干燥得较快。几分钟后，用刀子刮开胶层就会发现薄的涂层很少或几乎没有渗透，而厚的涂层要明显得多。管子和管件上的涂层在湿润状态下完成组装后，这两层胶水会流动到一起而形成一层胶层，并且胶水层下面的粘接表面仍然保持软的状态，在紧密连接的地方将会固化到一起。随着溶剂的挥发，胶层和溶解的粘接表面将硬化并且连接强度提高。

为了获得好的连接，粘接应严格按以下规程操作：

（1）切管：管子必须切割成直角以使管端与管件底部紧密地结合，这可以用斜角锯或轮型切刀来完成，轮型切刀不适用于大管径产品，因为这可能导致管端角部的燃烧。

（2）倒角：用刀、塑料倒角器或锉刀将小直径管子末端上的毛刺全部除掉。在管端增加10-15O的倒角可以使管子容易地管件里，倒角不成功将刮掉管件内的胶水使粘接失败导致漏水。对于2?以上的压力管道，必须用15O 的修剪刀切至大约1/3管壁的厚度，不可超过管壁的1/2，建议使用专用的动力倒角器。

（3）实验干态预连接：管件被设计成了圆锥口，这样在管子插入1/3 ～ 2/3的路径时就会产生压配合。有时候，当管子和管件的尺寸都处在公差极限的状态下时，管子有可能直接管件里，在这种情况下，连接处必须加入足量的胶水来填充管子和管件之间的缝隙。

（4） 管路粘接前应做好清洁工作，刮去保护涂层，用少量酒精或专用清洁剂清洗连接部分；

用清洁剂和吸水纸彻底清洁管口和管件，去除油腻和赃物。为了保证连接质量，在清洁干净后，务必保证管口和管件干燥。

（5）做插入深度记号：为了方便检查管子是否已经达到管件的底部，需要测量管件插槽的深度并标在管子的外壁上，由于预涂剂和胶水可能毁掉这一标记，这种情况下需要再做一个增加几英寸的标记。

（6）塑料管粘接剂应存放在阴凉干燥处，使用前将胶水搅拌均匀，好的胶水应能在木棍上均匀流淌，若流不动表明胶水已经失效。

（7）用干净的硬毛刷将预涂剂刷到管子和管件的粘接表面上。预涂剂的使用为安装者提供了安全系数，使他们在不同温度下能够得到合适软化度的时间。在粘接表面完成预涂并呈湿润的状态下马上开始粘接工作。

（8）涂胶水：将胶水快速均匀地涂在管子的外壁上，深度比管件的插槽深度大一些。

将胶水均匀地涂在管件插槽的内壁上要避免将管件弄脏。

（9）粘接操作：快速地呈直角地将管子插入管件插槽中，插入过程中将管子转动1/4圈，以使胶水分布平整，不要在管子抵达管件插槽底部后继续旋转。好的粘接将在连接部位的口外形成足够多的胶水。在胶水仍然湿润时，连接容易从管子上脱落下来，因此要将粘接的部件抓紧在一起保持15秒钟左右。对于4?或以上管径的管子，则需要更大的轴向力以产生合适的压配合，这需要两个人来固定管子直到胶水固化，粘接操作应在3分钟内完成。

（10）操作前应将胶水盖好，防止挥发，用后的胶水刷子用吸水纸吸干，再次使用刷子也要是干燥的。

（11）完成后的移动：用干净的吸水纸或棉布将管道和连接处周围的多余胶水擦掉，这必须在胶水仍然还软的状态下完成。粘接完成后不要马上扰动粘接部位，应留有足够的时间使胶水适度地固化。由于环境温度、湿度等环境的影响，准确的固化时间难于确定，应尽量搁置到胶水彻底凝固。

（12）清洁后的吸水纸或棉布属于极易燃品，不能储存在靠近加热源或火源之处，应放到安全的地方。

4 焊接要领

塑料管焊接连接的原理：通过加热把塑料软化将塑料分子链打开，然后通过挤压让分子结合在一起，其关键是控制好加热时间和冷却时间。

（1）施工前的准备：风机、0.5KG干粉灭火器；b手套；清洁剂；切管器、倒角器、刮刀、铅笔、拉尺；电焊机。

（2）施工人员必须经过专门培训，并获得施工资格。

（3）管子按照图纸指定的尺寸放料，以正确的角度进行切割，并驱除氧化层。

（4）做深度记号：测量管件插槽的深度并标在管子的外壁上。

（5）焊接步聚：将管路和管件夹好，检查对中质量，根据管子壁厚分别调节好加热板的温度、加热时间、冷却时间等。

（6）焊接的注意事项：热熔对焊焊接完成后，对外观进行检查，焊口卷边应沿整个外圆周平滑对称，翻边不得有切口或缺口状缺陷，不得有明显的海绵状浮渣和气孔；卷边的中心高度值必须大于0；焊接处的错边量不得超过管材壁厚的10%；焊口不允许翻边分离成V形。

（7）当采用承插焊时，应注意同轴和把握时间，在冷却前管材和管件不得转动和移动。

（8）焊后压量检查：检查焊点是否干净，如果焊点熔瘤上残留有黄色/黑色等残留物必须更换；检查焊点熔瘤是否为两道，两道熔瘤的大小不得超过50%，否则必须更换；检查熔瘤是否均匀，如果熔瘤不均匀，且熔瘤间出现缝隙（冷焊）必须更换；检查焊点有无气孔，气孔就是沙眼必须更换；检查是否同轴，若不同轴必须更换。

管路制作好后应在内场进行压力实验，试验压力不小于1.5 倍系统工作压力。

5 安装要领

5.1 安全注意事项

塑料管路在船上安装应注意安全，保持舱室通风透气，旁边不能有明火作业，严禁在工作场地吸烟。

5.2 安装工艺要求

（1）塑料管在搬运和安装过程中应轻拿轻放，避免碰砸引起塑料管破坏。

（2）塑料管应在分段试安装后拆下，待打沙涂装后，在船台上进行安装保护。

（3）塑料管管码应特殊制作，必须内衬橡胶或尼龙，以防钢制管码夹坏管路。

（4）管路安装，应严格按照建造标准要求，严禁伸拉硬拽，保证管路处于自由对中状态。

（5）采用法兰连接的塑料管，在安装时应注意将橡胶垫片放整齐，保证管子圆心同轴度，严禁偏心放置。法兰连接螺栓应注意对称拧紧，保证法兰面受力均匀，要求螺栓露出1～3牙。

（6）与吸入口连接的塑料管，应确定吸入口高度后再校验连接管的制作尺寸，严禁不按要求制作管子。在分段试装阶段，应注意检查吸入口下是否已安装好防冲刷板。

（7）PVC-C/U校管和合拢管应在船上量好尺寸，按照制作要求切管，对于沾接处应做好清洁，均匀涂抹粘接溶剂，按要求将管子插入管件保持15秒钟左右，直到胶水不流动。在压力实验前最少等待24小时，使胶水得到适度的固化。严禁恶劣环境下（封闭的舱室内）制作，因为粘接有机溶剂的挥发易引发火灾。

（8）PB 、PE校管和合拢管采用热熔套管连接，施工人员应做好管路接口清洁，调节好电流、电压及焊接时间等，一次成型。若中途断电或做密性试验时发现泄露，应更换热熔套管重新焊接。

（9）护管填料防火穿舱件的安装：所有防火结构和防火节点型式应经过相应的耐火实验并得到型式认可证书后方能实施，安装要求（参考某厂家经船级社认可形式）如下：FS-60舱壁、甲板防火贯穿耐火装置，金属套管长度为 105 mm-250 mm、外径42 mm- 219 mm、壁厚3 mm-10 mm，安装于舱壁或甲板上；舱壁的贯穿套管推荐对称安装，允许向岩棉方向偏移2/3；甲板的贯穿套管需要对称焊接并允许下移至全部靠下；贯穿的塑料或金属管路范围外径16 mm- 168 mm，贯穿的塑料或金属管路可以与套管不对中安装，但需要保证与金属套管有一定的间隙；安装的通舱件两端需要使用防火密封硅胶，并涂抹平整密实，保证紧密无间隙；所有规格的FS-60防火贯穿装置与套管之间的间隙，需要使用100 /m3以上并具备A-60防火级别的陶瓷棉填充密实。其安装示意图如图1所示。

（a）单管通舱安装图： （b）多管通舱安装图：

说明：L1： 钢护管长度；L：防火组件长度；D：钢护管外径；d、d1、d2：塑料管外径

图1

（10）管路密性试验，应在管路完（下转第页）

（上接第页）整性报验后进行，船上试验压力按照系统工作压力的1.25倍。当用压缩空气作为密性试验的介质时，在稳压后用肥皂水检查管路接头的密性情况；当用水作为密性试验的介质时，直接检查接头的漏水情况，泄露处用油性笔做清晰的标识，在泄压、清洁干净后，进行处理。

（11）补漏措施应在泄压后进行，若是法兰处泄露则更换垫片将螺栓拧紧；若是套管处泄露则需要更换套管重新焊接，严禁二次焊接以防引发危险事故。

（12）在管露安装完后检查塑料管的强度，根据现场情况确定增加管码，避免船体振动引起管路泄露和破损；

（13）塑料管在安装前后应用三防布包裹等措施进行保护，以防打磨焊接飞溅、搬运碰撞等破坏塑料管，现场应设立注意标示，直至交船前拆除。

6 结束语

通过对于塑料管的制作和安装要领的解析，掌握了塑料管的关键工艺，形成了船用塑料管技术指导文件。

参考文献

[1] 徐金仁.《船舶管路安装工艺》.哈尔滨工程大学出版社.

[2] 缪银龙. 《塑料管在船舶管系中的应用》.