楊 梅

(廣船國際技術中心)

0 前言

成品油輪在建造過程中，由于貨油艙內(nèi)穿過壁墩的特涂貨油管貫通件焊接時產(chǎn)生的熱量使管子涂層遭到破損，管子焊接后需要再次涂裝。按照傳統(tǒng)工藝，為了避免管子重復打砂油漆，貫通件安裝前不做油漆，待安裝后，與船體分段一起打砂涂裝，然后再進行管子連接安裝。該工藝流程導致貨油管安裝周期和涂裝周期長，舾裝需投入大量勞動力，造船成本高。一直以來，成品油輪貨油管安裝成了制約舾裝周期和涂裝周期的瓶頸問題。

我們從管子安裝、焊接、涂裝工藝等方面對管子安裝工藝流程進行研究，并制定了改進方案。

1 改進前現(xiàn)狀分析

1.1 穿壁墩貨油管介紹

（1）該船為集中式貨油泵艙、帶壁墩結構形式，底部貨油管貫通件需穿過壁墩并和壁墩船體結構相連，貫通件由管子、套管、覆板及法蘭組成，由于壁墩結構傾斜，為了保證管子安裝精度，貫通件套管上的覆板做成活動型式，以便與壁墩艙壁緊密貼合，在分段預裝管子時，貫通件覆板需與套管和壁墩焊接，見圖1。

（2）貫通件示意圖

貨油管貫穿橫/縱壁墩示意圖，見圖2。

1.2 傳統(tǒng)貨油管安裝流程

分段管支架劃線→分段管子預連接→拆開與穿壁墩貫通件相連的管子→貫通件覆板與套管、壁墩焊接→貫通件焊縫外觀檢查、探傷→貫通件與分段一起打砂涂裝→分段管子復位連接→分段總組。

傳統(tǒng)貨油管安裝流程如下：穿壁墩貨油管貫通件為光身管，管子制作部門不做表面處理，在管子分段安裝階段將該管子和艙壁焊接后，與船體分段一起打砂涂裝，分段涂裝后，施工部門再將貫通件與分段其它管子連接起來，完成管子安裝完整性報驗。

1.3 傳統(tǒng)安裝流程存在以下缺點

（1）管子在分段打砂涂裝，施工環(huán)境惡例、條件差，導致管子油漆質(zhì)量差，涂裝周期長；

（2）由于涂裝后才能將貫通與分段前后左右的管子連接，管子安裝周期長；

圖1 穿壁墩貨油管與艙壁貫穿模型

（3）管子涉及的分段多，安裝部門投入人工多，勞動力分散；

（4）管子安裝部門需跟蹤分段涂裝進展，受涂裝生產(chǎn)影響大。

2 安裝流程改進

為了縮短施工周期，降低管子安裝勞動強度，這幾年來，工法部門一直致力于貨油管安裝流程的改進研究。首先確定了改進的路線，就是該貫通件在分段安裝階段帶完工漆焊接而又不破壞涂層，這樣才能提高施工效率。

圖2 貨油管貫穿橫/縱壁墩示意圖

圖3 貨油管貫穿橫/縱壁墩焊接節(jié)點圖

2.1 改進方案研究

為了該貫通件能夠做了完工漆焊接，而又不影響管子內(nèi)壁涂層，工法部、技術中心、涂裝部、施工部門一起進行了多次研究試驗，提出了兩個方案，第一方案是：加大套管厚度，采用雙套管；第二方案是采用管子灌水焊接。

第一方案：經(jīng)現(xiàn)場焊接試驗，由于管子焊接熱量大、傳遞快，溫度上升快、上升高，而且采用雙套管，浪費材料，同時增加管子制作部門貫通件焊接工作量，此方案不可行。

第二方案：用做了完工漆的管子兩端灌水進行焊接試驗，焊接后，現(xiàn)場檢驗管子，三層油漆均沒有破損，當與油漆商討論這一方案時，油漆商提出電焊對油漆影響取決于溫度的高低，在灌水狀態(tài)無法監(jiān)控管子內(nèi)壁的溫度情況，因此也無法監(jiān)控管子內(nèi)壁的涂層不遭損壞。

以上兩個方案都被否定。

后來，根據(jù)老人牌環(huán)氧漆15400 在干燥環(huán)境耐溫高的特點，提出了第三個方案，就是在干式（無水）狀態(tài)進行貫通件帶完工漆焊接。為了研究貫通件在做完表面處理后進行管子安裝焊接的可行性，對覆板與套管進行焊接模擬試驗，通過焊接試驗證實，管子帶完工漆焊接，只要控制好焊接參數(shù)，按規(guī)定的焊道和順序焊接，焊接過程中管子內(nèi)壁溫度不超過涂層破損極限溫度，就不會破壞內(nèi)壁涂層，并編制了試驗報告。船東、船檢、油漆商均參加了試驗，大家簽字認可，決定貨油管焊接采用第三方案。

2.2 制定穿壁墩貨油管貫通件焊接工藝

采用方案三，對焊接人員的技能、責任心、過程控制都要求很高，如果焊接過程控制不當就會造成已涂裝的貨油管內(nèi)壁油漆破損，內(nèi)壁油漆破損就需要重新打砂、涂裝，這樣反而會加大生產(chǎn)成本，影響造船周期。為此，根據(jù)焊接試驗報告取得的經(jīng)驗，我們編制了該船《穿壁墩貨油管焊接流程》。

該流程規(guī)范了貨油管貫通件的焊接要求，工藝文件經(jīng)駐廠負責油漆檢驗的船東及船東總部、油漆商的評審，工法部反復修改最終定稿，船東、油漆商、工法部會簽。文件制定了嚴格的焊接過程控制措施，如焊接順序、焊道布置、焊前測溫、焊接過程溫度監(jiān)控等方法，來杜絕穿艙壁特涂貨油管在焊接時內(nèi)壁油漆破損情況的發(fā)生，保證涂層質(zhì)量，降低不必要的質(zhì)量損失。

焊接流程概括如下：

（1）明確貨油管貫通件焊接節(jié)點，見圖3；

（2）覆板與套管的焊接；

表1 焊接參數(shù)要求

①與貫通件相連的管子移開，以便監(jiān)控貫通件焊接時管子內(nèi)壁溫度；

②角焊縫可分3 層3 道進行焊接，焊接節(jié)點、焊接順序見圖3、圖4。單側第1 道、第2 道、第3 道應等前道冷卻至常溫后方可焊接，以避免管子內(nèi)壁溫度過高，不應連續(xù)兩道一起焊，仰焊、立焊、平焊部分應分開焊接。單側焊縫焊完后，應等焊縫冷卻至常溫，方可焊接另外一側；

③每道焊縫分多段進行焊接，每段焊縫長度不超過600 mm，錯位交替進行焊接，禁止立向下焊接，焊接順序可參考圖4；

圖4 貫通件焊接順序圖

④焊接參數(shù)要求，見表1；

⑤焊接過程中注意對焊道間、焊段間的溫度進行控制，每段焊縫焊前溫度需要控制在80℃以下，防止連續(xù)焊接導致貨油管內(nèi)壁溫度過高而損壞油漆涂層。每段焊縫在保證焊接質(zhì)量的情況下盡量加快焊接速度；

⑥施工部門在焊接過程中應有現(xiàn)場人員監(jiān)控，焊前通知質(zhì)量部門現(xiàn)場檢查；

⑦焊接過程中施工部門應用點溫計測量焊段、焊道間溫度，按要求填寫《貨油管貫通件焊前溫度測量表》，并保存記錄備查。

（3）覆板與船體壁板焊接覆板與船體壁板按常規(guī)工藝焊接、打磨光順。

2.3 對貫通件油漆的要求

因為貨油管貫通件位置特殊，管子兩端位于貨油艙，中間部分位于壁墩中，壁墩屬于壓載艙，兩個區(qū)域完工漆要求不同。貨油管內(nèi)壁為特涂，中間壁墩處的管子外表面為壓載艙油漆，貨油艙內(nèi)的管子外表面為特涂，特涂需做三道油漆，涂層較厚。如果按不同區(qū)域做油漆，管子表面處理時無法操作，但是都做完工漆，貫通件焊接時需要打掉焊縫區(qū)域的油漆，打磨工作量非常大，而且粉層大，污染環(huán)境，影響員工健康。綜合考慮管子油漆工藝和焊接的方便性，我們要求貫通件在內(nèi)場做表面處理時，管子內(nèi)外表面按貨油艙特涂，活動覆板只做底漆。分段涂裝時，壁墩中的管子外表面再做一度壓載艙面漆，貨油艙處的管子外表面、覆板及焊縫區(qū)域，分段涂裝時不用處理，待貨油艙整體打砂特涂時與船體一起特涂。

2.4 優(yōu)化后的貨油管安裝流程

在管子分段安裝階段，優(yōu)化后穿壁墩貨油管貫通件帶完工漆焊接的流程如下：

穿壁墩貨油管做完工漆→分段管支架劃線→分段管子預連接→將穿壁墩貫通件與相連的管子拆開→貫通件覆板與套管、壁墩焊接→貫通件焊縫外觀檢查、探傷、管子內(nèi)壁涂層報驗→分段管子

復位連接→分段管子完整性報驗→分段打砂涂裝→分段預搭載。

與傳統(tǒng)貨油管安裝流程對比，優(yōu)點如下：

（1）貨油管貫通件涂裝工序前移，由分段打砂油漆提前到管子制作階段由專業(yè)部門完成，提高了管子油漆質(zhì)量；

（2）分段管子安裝前已做完工漆，貫通件焊接后不用與分段一起涂裝；

（3）貫通件焊接后，在焊縫外觀檢查、探傷報驗后，即向QC、船東報驗管子內(nèi)壁涂層完好性；

（4）分段涂裝前，即可將貫通件與分段其它管子相連，完成分段管子安裝完整性報驗。不必等分段涂裝后連接管子，管子連接后，減少涂裝時管口盲板保護。

3 結束語

該工藝現(xiàn)已在成品油輪實施，全船貨油管貫通件焊接、報驗工作非常順利，過壁貫通內(nèi)壁涂層報驗船東一次通過，沒有涂層破損出現(xiàn)。其中艏半船僅用半個月就完成了8 個分段9 個貨油管貫通件的焊接、探傷、涂層報驗及分段涂裝前管子完整性報驗工作，大大提高了施工效率，縮短了施工周期，降低了建造成本。以前這些工作需要調(diào)動管子安裝部門大量的勞動力，花費近兩個月的時間才能完成。以上的工藝改進取得了良好效果，期望為后續(xù)船同類貨油管的安裝提供參考。