第七章_第二节_管路的完整性及系统的密性试验.doc

第二节 管路的完整性及系统的密闭性试验
虽然对船舶管路系统各根管子都已在内场进行了必要的检验和强度试验，但是，待管路在船上安装完毕后，还必须对系统的管路进行不可缺少的完整性检查、密闭性试验和整个管路系统的系泊试验。

一、完整性检查
对每个管路系统，从其第一根子的制造与安装算起，直至整个管路系统安装完毕，时间可长达数月。因此，安装完毕后，有必要对整个管路系统进行一次全面地完整性检查，找出是否存在遣漏和安装错误，并及时给予修正。完整性检查为今后管路密性试验和运行试验的顺利进行奠定了基础。可以设想，若在管路密闭性试验合格后，再发生管路系统有某些问题并给予修正，那么，修正后对部分管路仍需重新再进行一次密闭性试验。因此，完整性检查对保证管路系统的安装质量、缩短船舶的建造周期起着一定的作用。
完整性检查的内容包括：
1、根据系统施工图，检查各部件和附件是否安装完整，相互位置是否正确，阀件的安装是否符合介质流向。
2、管路是否符合图纸要求，特别在技术要求中专门提出的非一般性要求是否已在安装中实现。
3、所有法兰的连接螺栓、螺纹接头及其它连接件是否均已紧固，螺栓旋紧后，螺纹应长出螺母约1.5～3牙。
4、管子吊架、支架是否已紧固。对于需要伸缩或膨胀的管路，其支架或吊架是否满足伸缩或膨胀要求。
5、管路中的各种仪表及自控装置接受器等是否装妥，仪表的安装位置是否便于观察，流量观察器的安装位置是否妥当易见。
6、需包扎绝缘的管子之间、管子和其它结构之间的间隙是否满足绝缘厚度的要求。
7、管路是否影响尾轴、加热器、冷却器和电动机后盖等设备的拆装维修；管路与管路之间、设备和船体结构之间是否留有充分的间隙。
8、阀件及其它操纵附件是否位于易于操作处所，其手轮或手柄能否无障碍地自由转动；阀件的名牌及指示装置是否安装妥善；对特殊要求的阀件安装位置和高度是否妥当；抽检旋塞和闸阀的启闭状况是否良好。
9、管路中的垫片材料是否符合工作介质的要求。
10、在“袋状”管段的最低处是否设置了泄水塞；蒸汽管路是否已设置了必要的膨胀弯头。
11、油管路的连接件是否位于锅炉、排气管、烟道或其它热表面和发电机、配电板及其它电气设备上方，若已存在并难以变更，应装设专门的聚油盘和排油管。
12、干舷甲板或上层建筑甲板上的空气管，离甲板高度是否符合如下要求：在干舷甲板上，不小于760mm；在上层建筑甲板上，不小于450mm。
13、疏水、甲板排水和粪便管路是否按流向具有一定的倾斜度。一般要求疏水和甲板排水管路的倾斜度不小于3°，粪便管路的倾斜度不小于5°。
14、对于疏排水与粪便管路，在弯角易积聚污物处，是否设置疏通螺塞。经过完整性检查后，已最大限度地避免了管路系统的返工，紧接着即可着手进行管路的密性试验。

二、密闭性试验要求
密闭性试验目的在于检查法兰接头间、螺纹接头间及其它连接处是否存在渗漏现象，并及时给以消除。只有经过密性试验，并确认试验合格的管路系统才能有效地完成流通或输送介质的任务。
由于管路密性试验在整个船舶建造过程中相当重要，因此，世界上各船级社无一例外地对管路密闭性试验都提出一定的要求。例如我国造船检验局（CCS）的钢质海船入级与建造规范中，对管路密闭性试验提出了如下的要求：
1、燃油管系和油舱加热管系的密闭性试验压力为1.5倍设计压力，但不小于0.4MPa。
2、通过双层底舱或深舱的舱底水管路的密性试验压力应不小于该舱的试验压力。
3、液压管系的密性试验压力应为1.25倍设计压力，但不必超过设计压力加7MPa。
4、当I级和II级管系（见表7-1）在船上安装过程中采用对接焊连接时，则均应用1.5倍设计压力进行试验，其中对于设计温度超过300℃的管系，其试验压力应由下式决定，但不必超过2倍设计压力。

式中 ——试验压力；
——设计压力；
——100℃时的许用应力；
——设计温度下的许用应力。
为了避免在弯曲处和T型接管处产生过大的应力，经验船部门同意，仍可减小到1.5倍设计压力进行试验。
表7-1 管系的分级表
管系
I级
II级
III级
设计压力
MPa
设计温度℃
设计压力
MPa
设计温度℃
设计压力
MPa
设计温度℃
蒸汽
>1.6
或>300
≤1.6
和≤300
≤0.7
和≤170
燃油
>1.6
或>150
≤1.6
和≤150
≤0.7
和≤60
其它介质
>4.0
或>300
≤4.0
和≤300
≤1.6
和≤200
英国劳氏船级社（LR）对管系密闭性试验的要求如下：
1、燃油管系和油舱加热管系的密性试验压力应为1.5倍设计压力，但不得小于0.36MPa。
2、当准予舱底水管通过双层底舱或深舱时，管路的密性试验压力应与其通过的舱柜所承受的压力相同。
3、当I级和II级管系（管系分级与CCS相同）以及所有的蒸汽管、给水管、压缩空气管和设计压力大于0.36MPa的燃油管，在船上安装过程中采用对接焊连接时，则均应用1.5倍设计压力进行试验。其中，对于设计温度超过300℃的合金钢管，其试验压力应由下式确定，但不必超过2倍设计压力。

式中，、、和，所代表的含义与CCS规范所列之式相同。为避免弯管、支管等产生过大的应力，可考虑试验压力减少，但不得低于1.5倍设计压力。
挪威船级社（DNV）钢质海船入级规范中对管系密性试验的要求如下：
1、 燃油管系、舱内加热管系和舱内舱底水管系的密闭性试验压力应为1.5倍最大工作压力，但不得小于0.4MPa。
2、液压管系的密闭性试验压力应力1.5倍最大工作压力，但不得超过工作压力7.0MPa。
3、在船上用焊接方法组装在一起的Ⅰ级和Ⅱ级管系（管系分级与CCS相同）以及所有蒸汽管、给水管、压缩空气管和设计压力大于 0.35MPa的燃油管均应用1.5倍设计压力进行密闭性试验。其中，对于设计温度超过300℃的管路，其试验压力应由下式确定，但不必超过2倍设计压力。

式中，所代表的含义与CCS规范所列之式相同。当征得验船师同意后，试验压力可减至1.5倍设计压力进行，以避免在弯头、支管等处应力过大。
以上列举了三个船级社入级规范中有关管系密闭性试验所提出的各项要求。对于入其它船级社的船舶，必须按照该船级社规范所要求的条款执行。一般来说，管系的密闭性试验压力可参见表7-2选用。
表7－2
序号
管系名称
密性试验压力
1
舱底压载管系
（1）通过双层底舱或深舱的舱底水管
（2）一般舱底压载管

1.5P但不小于0.4MPa
1.25P但不小于0.4MPa
2
货油管系
1.25P但不小于0.4MPa
3
油舱加热管
1.5P但不小于0.4MPa
4
燃油管系
（1）锅炉压力燃油管
（2）一般燃油管

1.25P但不小于0.4MPa
1.25P但不小于0.4MPa
5
蒸汽管路
1.25P
6
锅炉给水管系
1.25P(p为设计压力≈安全阀开启压力)
7
锅炉放泄管系
1.25P(p为设计压力≈安全阀开启压力)
8
冷却水管系
1.25P但不小于0.2MPa
9
滑油管系
1.25P但不小于0.4MPa
10
压缩空气管系
与空气瓶一起做2小时工作压力气密试验
11
液压管系
1.25P但不超过P+7.0MPa
12
其它受压管系
1.25P或进行实效工作试验

三、密闭性试验方法
对于管内流通介质为水的舱底压载管路、冷却水管路、水消防管路、生活水管路、锅炉给水管路以及蒸汽管路等压力管路，一般都采用水压的方法进行密性试验。其主要步骤如下：
1、试验前，先将试验的管路同机械、设备、舱柜等设施相隔离（图纸规定一起试验的例外）。隔离的方法可用关闭管路中的阀门来实现；或者将管路和终端的法兰接头拆开，安装闷头垫片。
2、在管路的最高处设置空气旋塞（或放气阀）。试验前应将旋塞（或阀）打开。
3、在管路中选择适当位置作为进水口，向管路内注水，直至有水从空气旋塞（或放气阀）溢出，然后关闭旋塞。
4、利用外接的试验用水泵，通过管路进水口向管路加压至试验压力。在此压力下保持20分钟，观察管路内压降情况。压降值不得超过试验值的4%，特殊要求例外。对于系统较小及管路较少的系统可以同时检查管子及附件的连接处的密闭性。
5、试验压力保持20分钟，若管路符合压降要求。可将压力下降到工作压力。自试验进口处，逐根检查管子、附件、阀件等连接处有无渗透漏出现象，如发现有渗漏，应及时找出原因并消除。消除后重新试压。
对于管内流通介质为空气的压缩空气管路，一般均用压缩空气作为试验用介质进行密闭性试验。其主要步骤如下：
1、试验前，用关闭阀门的方法将管路与机械、设备、海底门以及其它日用空气使用站相隔离。
2、试验可利用船上已安装好的空气压缩机作为试验用高压空气源；试验中所用中压及低压空气可经减压阀减压获得。对减压阀前和减压阀后二段不同工作压力的管段分别进行密性试验。
3、与空气瓶一起在试验压力下保持二小时，观察管路内空气的压力降情况，同时用肥皂液检查各连接处是否有漏泄现象。
4、若二小时，管路压力降不超过3%，同时各管子连接处均无泄漏现象，则认为管路和密闭性试验合格；若压力降超过规定值，或发现有泄漏现象，应及时找出原因并排除之，直至试验合格为止。
对于管内流通介质为油料的燃油管路、滑油管路和液压管路等压力管路，其密闭性试验前的完整性检查更应重视，尽可能使密闭性试验时无泄漏现象产生。因为，油管路的泄漏，不仅造成油料的浪费，而且将沾污机舱或其它工作环境。因此，在用油料介质进行密性试验前，可先用0.2～0.4MPa的压缩空气进行预试验，初步排除管路中产生泄漏的缺陷，然后再用油料进行正式的密闭性试验。油密闭性试验的方法与水管路密闭性试验方法大体相同。若验船部门和船东同意的话，油管路的密闭性试验可改用气密试验代替油密闭性试验；试验压力可降至工作压力。气密闭性试验方法与压缩空气管路的密闭性试验方法大体相同，试验时间可略短。
对于疏水管、甲板排水管和粪便管等排出端开敝的管路，一般不进行密性试验。但为了保证接头间的紧密性，通常进行引水试验，即用闷头垫片或木塞将管路排出端封闭，然后从上至下向管路内灌水，直至水充满管路，观察在接头间是否有渗水和漏水现象。检查后，可拆除闷头、垫片或木塞，观察管内的水是否很顺畅地从排出端流出。
对于空调与冷藏系统的制冷剂管路，其密闭性试验分为气密试验和真空试验两步进行，现分述如下：
（一）气密试验
制冷剂管路的气密试验，通常采用纯净的氮气（N2）作为试验用介质，以46℃时制冷的饱和气压作为试验压力值。因此，试验压力值随机组选用不同的制冷剂而不同，具体数值如表7-3所示。
当管路充氮气加压至试验压力后，持压24小时，若压降值低于2%，并且各连接处无泄漏现象（可用肥皂液或石蕊试纸检查），则认为管路气密试验合格。
表7-3
制冷剂
氨（NH3）
氟利昂12（F12）
氟利昂（F22）
气密、试验压力MPa
1.75
1.05
1.75

目前，各厂在进行制冷剂为F22（或F12）的管路气密试验时，往往将纯净氮气和少量制冷剂的混合气作为试验用介质。首先向管路内充入0.15～0.2MPa的F22（或F12），一般在环境温度较高时取接近上限值，环境温度较低时取接近下限值，然后再向管路内充入氮气，加压至所要求的试验压力。持压8～12小时。若所测的环境温度和管路内压力符合下式，则认为管路气密试验合格。

式中 P0——管内初试压力；
P——持压后管内压力；
T0——初始环境温度，K；
T——持压后环境温度，K。
（二）真空试验
管路气密试验合格并提交验收后，即可着手进行管路的真空试验。用外接真空泵抽吸管内气体，要求管内真空大于700mmHg，并希望多次抽吸，其目的是使管内高度真空度下的水汽尽可能被抽吸干净。真空试验的验收标准一般是当管路内达到所要求的真空度后，停止真空泵的工作，保持24小时，若管内真空度的变化值小于10mmHg时，则认为真空试验合格。
对不同介质的管路密性试验已分别作了叙述，为了保证试验的顺利进行，以下几点注意事项应引起重视。
图7-16 试压用闷头
垫片
① 试验时采用的临时安装的闷头垫片，应留一段握手
（俗称辫子）露出法兰边外（见图7-16）。这样容易与正常
使用的垫片进行识别。试验结束后，可无遗漏地将闷头垫片
全部拆除，换装正式垫片。
② 沿船旁或沿房间顶上设置的空气管、漏水管及污水管等管路的密性试验，应在船旁或房顶隔热材料与木板等来铺设前进行，否则无法检查接头处的渗漏现象。
③ 管路的加压过程应缓慢进行，避免压力的突加与突卸。对管路及设备不允超压试验。
④ 当管路产生渗漏现象时，禁止在管路和有压力的情况下，拧紧法兰螺栓或螺纹接头等连接件。应该将管路内压力完全排除后再拧紧连接件，然后重新加压进行试验。

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