1.船舶用管对材料的高要求
船舶制造业对各种管件尺寸公差、力学性能等要求很高,目前世界上主要发达国家都对船舶制造业中的管材材料作了明确的规定。例如:用于船用锅炉与过热器和Ⅰ、Ⅱ级压力管的尺寸公差和力学性能(见图表3、4。
表格1 船舶制造业用管的尺寸公差范围
钢管种类
|
材质
|
外径(D(mm
|
钢管壁厚(S(mm
|
||
冷拔管
|
320、360、410、460、490等
|
钢管外径
|
允许偏差
|
钢管壁厚
|
允许偏差
|
>30~50
|
±0.3
|
≤30
|
±10%
|
||
>50~219
|
±0.8%
|
||||
热轧管
|
>219
|
±1.0%
|
>20
|
±10%
|
表格2 船舶制造业用管的力学性能及化学成分构成
标准
|
牌号
|
抗拉强度(MPa
|
屈服强度(MPa
|
伸长率(%
|
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
GB/T5312
|
320
|
320~410
|
≥195
|
≥25
|
≤0.16
|
≤0.35
|
0.40~0.70
|
≤0.035
|
≤0.035
|
360
|
360~480
|
≥215
|
≥24
|
≤0.17
|
≤0.35
|
0.40~0.80
|
≤0.035
|
≤0.035
|
|
410
|
410~530
|
≥235
|
≥22
|
≤0.21
|
≤0.35
|
0.40~1.20
|
≤0.035
|
≤0.035
|
|
460
|
460~580
|
≥265
|
≥21
|
≤0.22
|
≤0.35
|
0.80~1.40
|
≤0.035
|
≤0.030
|
|
490
|
490~610
|
≥285
|
≥21
|
≤0.23
|
≤0.35
|
0.80~1.50
|
≤0.035
|
≤0.030
|
|
注:化学成分中残余元素Cr≤0.25%,Mo≤0.10%,Ni≤0.30%,Cu≤0.30%总量≤0.70%
|
企业执行标准:
中国船级社材料与焊接规范——中国船级社(CCS;
挪威船级社(DNV规范——挪威船级社(DNV;
英国劳氏船级社(LR规范——英国劳氏船级社(LR;
德国劳埃德船级社(GL规范——德国劳埃德船级社(GL;
美国船级社(ABS规范——美国船级社(ABS;
法国船级社(BV规范——法国船级社(BV;
意大利船级社(RINA规范——意大利船级社(RINA;
日本船级社(NK规范——日本船级社(NK;
GB/T5312——中国国家标准。
2.不锈钢正快速开拓船舶用管领域
由于不锈钢具有卓越的力学性能、优良的加工精度和极强的抗腐蚀能力,其在船舶制造材料中具有不可替代的左右。而且,随着不锈钢产业的发展,尤其是中国不锈钢产业的发展,船舶制造业使用不锈钢管件的趋势越发明显。下面概述不锈钢在船舶制造领域应用的几种环境。
船舶行业对运输食品、化学品、冷藏库等船舶使用0Cr18Ni10Ti钢或18Cr-8Ni复合板作为船舱材料。液化天然气运输船使用低温性能好的Cr-Ni奥氏体不锈钢,年使用量在5万吨以上。船舶厨房设备、潜望镜管、桅杆、动力机械等都应用到不锈钢,主要是304和316L材质,年需求量1万吨以上。据初步测算,1套船需不锈钢管14.7万立方米。
油轮作为原油运输的重要工具,其功能是将原油由产地运送到具有炼油能力的地方,由于原油黏度较高加之海上温度有时很低,需将原油加热以便于输出,所以热交换用管材就按照计算出的必要的换热面积敷设于油舱的底部及四壁。由于在海上实现热交换的介质多为海水,所以要求管材具有优异的耐海水腐蚀能力和较高的力学性能、工艺性能。
目前,大约有近20种铜及铜合金在舰船上得到应用,且用量有逐渐增加的趋势。一般军用和商用船上,铜及铜合金的用量可占到舰船自重的2%~3%。其中,铜合金类冷凝管在目前中国造船工业中的用量最大,每年约为6万t。但是,最近几年来,随着不锈钢冶炼、制造、加工技术的快速提高,我国造船工业采用的铜合金管正在被不锈钢管替代。