机械设计论文发表远洋金枪鱼围网船渔捞设备液压系统中的法兰的安

　　金枪鱼是一种大型远洋性重要商品食用鱼。见于世界暖水海域，与鲭、鲐、马鲛等近缘，通常同隶鲭科。我国在捕捞金枪鱼上也做了一些研究，针对船只和捕捞设备的改进。本文是一篇机械设计论文发表范文，主要论述了远洋金枪鱼围网船渔捞设备液压系统中的法兰的安装应用。
　　摘要：通过对远洋金枪鱼围网船渔捞设备高压法兰的选型、安装、试验，保证渔捞设备在远洋作业时，渔捞液压系统工作的可靠性及实用性，确保渔船高效、稳定的渔捞作业。

　　关键词：法兰选型,法兰装配工艺,法兰面间隙标准,系统压力试验

　　引言

　　船舶行业液压系统管子法兰标准比较多，标准不统一，不同的船东对法兰的标准选型也不一致，导致了船厂技术部门在设计时选型五花八门，很大程度上增加了后续物资订货、物资集配的难度，不同的法兰标准也导致了检验手段的不统一、相对应的管子与法兰的焊接工艺也要根据不同的法兰焊接工艺，对管焊工也要求不一样，因此文章主要以我公司建造的远洋金枪鱼围网船的渔捞设备项目为载体，依据液压系统的工作压力决定液压法兰的选型准则，从而配套相应的检验手段及施工工艺原则。确保渔捞设备在远洋捕捞作业时渔捞液压系统的稳定性及实用性。

　　1 液压系统高压法兰的选型

　　液压系统高压法兰的选型一般按照液压系统的压力等级来选型高压法兰。不同的液压等级采用不同的液压法兰，目前国内市场标准繁多，规格不一。为统一我公司的设计标准，我们采用了中华人民共和国工业和信息化部发布的CBT-4228-2013标准，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局并中国国家标准化管理委员会共同发布的GBT-9115-2010标准。因此我们规定统一确定了本渔船渔捞设备的高压法兰选型标准：

　　DN>32，采用法兰连接形式：

　　PN≤250，采用CBT-4228-2013标准，标准未覆盖三通法兰，则采用厂家标准;螺栓等级采用10.9级。

　　PN>250，采用GBT-9115-2010标准;TG形式，采购时技术明确标注颈部厚度;螺栓等级采用12.9级。

　　DN≤32，采用卡套接头连接形式：卡套采用CBT-3765-2008标准，订货标注需完整，并关注以下几点：

　　柱端密封类型(无特殊要求采用F型);表面处理方式(技术确认氧化O或磷化P);远洋金枪鱼围网船渔捞设备液压系统为PN=210，因此我们选型按照CBT-4228-2013标准选型，螺栓等级采用10.9级。所选方法兰(A.B型)结构等参数如下所示。

　　2 高压法兰在来货检验

　　高压法兰的来货检验非常重要，特别是几个重要参数的检验是否达标非常关键。保证法兰与管子对接焊后累计变形符合要求，不会导致最后系统工作产生漏油爆O型圈等严重的事故发生。因此高压法兰来货我们一般采取形式检验或出厂检验，一般船检社对厂家进行形式检验，船厂进行出厂检验即可，我们重点介绍一下出厂检验及检验方法：检验项目主要是材料、尺寸公差、形位公差、外观、重量五个项目。

　　(1)材料的检验要满足相应的要求。(2)尺寸公差要求。a.方法兰厚度的负偏差为0.5mm，标准公差等级应为GB/T1800.4-1999中IT15级。b.方法兰线性未注尺寸公差应为GB/T1804-2000中的m级。c.方法兰结合面的平面度要求为0.25mm。(3)形位公差要求。a.方法兰的端面应与其轴线垂直，偏差不大于30′。b.方法兰未注形状和位置公差应为GB/T 1184-1996中的K级。(4)外观。a.方法兰的表面应平整光滑，不应有毛刺、裂纹、折叠和压痕等。b.方法兰外表面所有尖角应倒圆，圆角r为0.2mm～1mm。(5)重量。方法兰的重量见表2。其中法兰的结合面的平面度要求及方法兰的表面应平整光滑的要求在至关重要，特别是AB形法兰配对后要用塞尺进行抽样检验。确保AB形法兰面的贴合度。

　　3 高压法兰外场装配及内场管焊装配及试压的工艺重点要求

　　搭焊高压法兰：装配管子要伸到法兰内径里面，要考虑来货法兰的内径要比管子外径到1.5-2mm，由于管子椭圆度有一定的误差范围，其法兰内径放大尺寸可根据来货管子的外径进行定标，如果法兰是批量生产，其批次内径较为稳定统一，但我们的管子壁厚是根据系统压力和介质温度、场所有其不同的壁厚等级使用，就会出现同一条船装配时其法兰内径壁与管子外径的间隙大小出现不一致的情况，因此装配时要特别注意调整管子与法兰内径的上下左右的间隙距离，才能保障焊接的成型效果，提高PT或MT的探伤精度。

　　对焊高压法兰：(1)装配的内径与其待装配对接的管子公称通径要一致：(2)法兰的劲部厚度也要和对接的管材厚度一致，才可有效的控制下一道的对接装配精度不会出现错位，确保对下一道焊接成型提供了有力的基础保障，才能提高了焊缝RT射线探伤阶段的合格率。

　　3.1 装配要点控制

　　对焊法兰：带颈(高脚)法兰与管子、管接头及焊接接头对接装配时管子与法兰之间不允许随意点焊，要氩弧焊点焊，焊点要细，不影响下次焊工整体焊接时该焊点能一起熔化，探伤时不会出现有未熔透情况，长度约10MM左右确保法兰与管子之间能点焊牢固，外场由于场地受限制可采用搭码点焊固定的形式，装配要注意调整两端的同轴度，避免有错位和高度差，搭码点焊缺点会损伤母材，在焊接好后要特别注意管子母材的保护。

　　搭接液压法兰：新标的搭接液压法兰的平面端部留有的根部较厚，小口径管不利与焊枪头伸进行展开施焊，如果内径没有全面烧焊在进行下一道表面酸洗处理时，渗透残留在管子与法兰间隙中酸液，很难全部清理干净，在管子钝化结膜过程酸液会一点点挥发出来造成管子表面二次返锈现象，造成酸洗效果不理想，最好将法兰密封面根部的距离调整是靠近法兰端口，以便与焊枪进行施焊，不让酸洗有滞留的藏身处，焊工焊接内径时焊缝余高不得超过法兰密封面内径的高度为宜。

　　承插式搭焊法兰内径要放大2-3mm，装配点焊时要居中布置，径向间隙不允许超过1.5mm。

　　3.2 焊接控制要点

　　钨极氩弧焊操作要领：(1)对于水平转动管子对接的焊接，引弧可选在垂直位置与焊接方向相反10°～20°区域内引弧(即1～2点钟位置)，见图3。(2)对于水平固定管子对接的焊接，引弧应选在仰脸部偏左或偏右10mm处引弧(顺时针焊接，引弧点在约5点钟位置。逆时针焊接，引弧点在约7点钟位置)，见图4。(3)引弧必须引在坡口内，不得在坡口处管壁表面随意引弧。(4)对于每个点的位置，在施焊过程中，始终沿圆周方向进行变化着。焊接采用半击穿法。加以焊丝，以滴状形式使焊丝溶化的熔滴熔于熔孔中形成熔池，填充焊丝端点始终在熔池内，焊炬要匀速移动。(5)当焊接熄弧后重新引弧时，引弧点应在弧坑后面重叠焊缝(5～10)mm处引弧，电弧引燃后，焊炬在引弧处停留(5～10)秒，以获得与焊缝同宽明亮、湿润的焊缝，随后向焊接方向运弧，直至移动至弧坑根部出现熔孔时，方可填充焊丝。(6)焊接结束后，应借助焊机上的电流衰减装置，逐渐减小焊接电流，从而使熔池逐渐变小，熄弧后，氩气在收弧处延时保护，直至熔池冷凝，焊炬方可移开。　　3.3 焊缝外观检验控制要点

　　(1)焊接结束后，焊工必须对自己所焊部位的焊缝表面敲清飞溅，并仔细检查所焊的焊缝表面是否存在焊接缺陷，如有缺陷存在，需采用砂轮剔除缺陷，修补完整后方可提交验收。(2)管子表面焊缝的外观检查，应按该船对管子焊接表面质量验收要求执行。(3)管子焊缝的内在质量，应按不同管系工艺要求进行一定比例X光拍片检查，评片标准按该船对管子焊接拍片评片标准执行。(4)当焊缝内部经X光探伤后有超标准的缺陷存在时，必须进行修复。返修工艺按焊缝返修通用工艺执行。(5)焊接缺陷修复，应选用砂轮或机械的方法将缺陷部位剔除，重新进行焊接，并再进行X光探伤检查。当焊接缺陷有延伸可能时，检查员在原拍片部位两端有权加片检查。

　　3.4 强度试验控制要点：强度试验的步骤
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　　(1)试验前，先检查已制作完成的管子内外壁和焊缝的缺陷状况，特别是接头处，情况良好时才可以进行试验。(2)在管子一端的法兰上安装法兰闷板，另一端连接水泵的管路。(3)在试验前，先在试压的管内灌满水将管内空气排除。灌水时，必须将阀开启有水溢出时即关闭。(4)管内水压力升高至规定压力时，停止液压泵的工作，基本维持1小时左右(最低不少于10分钟)，待压力将至工作压力时，再进行检查。如果试验压力表上的指针没有出现压力下降，且焊缝连接处又没有发现漏水与渗水，则认为试验合格，若发现法兰焊接处有渗漏，允许压力泄压后进行补焊;对于高压管，不允许补焊，将管子退回上一道工序焊缝全部刨掉、清渣处理重新焊接，缺陷全部消除，外观检查合格后重新再做液压试验，直至渗漏消失。

　　3.5 管子液压试验时应遵守下列安全技术规程

　　(1)液压试验用的仪表，保持准确，其读数适合最大压力的需要，即相当于规定试验压力的 1.5～2.0倍。(2)如发现被试验的管子有缺陷时，应很快降低其压力，标出缺陷所在处。(3)试验高压的管子，禁止紧固附件或管子法兰上的螺栓;试验结束不准突然泄放或骤降压力，以免引起管子的变形。

　　4 液压管安装及液压法兰管系压力检验

　　4.1 AB型法兰面安装标准

　　液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一外场安装，其中最主要的要检查安装结束后的法兰面间隙，间隙不得大于0.15mm插入30mm(即插到O型圈位置)。

　　4.2 管系压力试验及串油

　　(1)试压需有软管连接，软管及法兰工装需提前准备。液压管安装结束后，用氮气8MPa试压，压力保住半个小时(建议管路吹气两次。排除管路杂物粉尘，减少串油时间)。接着可以用液压油做耐高压实验，压力值为设计值1.25倍即240MPa。(2)管路串油压力8MPa，串油滤器要求200目滤纸。

　　5 结束语

　　通过以上四个步骤对液压系统的高压法兰选型、安装、检验、调试后，能达到远洋捕捞的苛刻条件要求，彻底解决高压法兰在渔捞作业过程出现的漏油、爆管、O型圈破裂等严重的系统故障发生。确保了远洋捕捞作业的安全与高效生产，为我国远洋捕捞的渔业发展提供了有力的保障。

　　参考文献

　　[1]中华人民共和国工业和信息化部.CBT-4228-2013标准.

　　[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GBT-9115-2010标准.
　　机械设计论文发表期刊推荐《机械科学与技术》(月刊)创刊于1981年，由西北工业大学主办。本刊为专业技术性刊物。反映机械科学与技术的研究成果及其在生产实践中的应用成果，刊登理论研究、设计计算、机构分析、成果报道及评述，介绍新方法、新工艺、新材料、新设备。