江苏科技大学本科毕业设计（论文）
只考虑加热管的加热面积。
如何根据油舱加热面积来求和热管的长度呢？这里所说的加热面积一般就用管子的外径周长乘以管子长度，即
S=πdL (1-3) 式中 S------油舱加热面积（m2）；
d------加热管外径（m）； L-----加热管长度（m）。
下面举例说明蒸汽加热盘管长度的计算方法。
例 某油舱要求加热面积为25㎡，若用Ф60×5无缝钢管制作加热盘管需用钢管多少米？
解 设需要钢管为Lm
S=25m2 d=60mm=0.06m S25
L==≈132.70m
πd3.14×0.06
答：需用Ф60×5无缝钢管为132.70m。
2.6 选材
这里所讲的管子材料的选用，只要求能根据管路系统的特点，正确的选用管子材料，也就是说什么管路应该用什么管子（材料）而不涉及到管子的具体规格。 为了正确选用管子材料，必须掌握管路中介质的压力，温度和腐蚀性以及常用材料的特点，一般说来，无缝钢管适用于高，中压，高温和腐蚀性较弱的管路，焊接钢管适用于低压，常温和腐蚀性较弱的管路，镀锌钢管适用于低压，常温和腐蚀性较强的管路。实际上，制作船舶管系的管子材料，规格是由设计部门选定的，并在各系统的施工图纸上明确标注，我们必须严格地按图施工，千万不可擅自更改。
2.7下料
在管子的加工工作中，首先碰到的就是正确下料工作。在下料前，我们根据设计图纸得知管子理论计算长度。
2.7.1 计算下料长度
下料长度就是弯制成形的管子的总长。理论上，它是各直管段长度和弯头圆弧长
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度的综合，在弯制管子时，弯头部分的圆弧长度因材料塑性变形等原因而略有伸长，所以实际下料长度应该比理论长度略短一点。当自动弯管机采用“先焊后弯”的工艺流程时，实际下料长度更是必须给出的一个参数。从图1-10可知，管段的理论下料长度Ｌ０为
L0=AB+BC+CD? EB+BF ? MC+CN +EF+MN=
AB+BC+CD? 2EB?EF ?（2MC?MN） (1-4) 即 L0=l1+l2+l3??l1??l2= li? lj
图2-10
由于管子在弯曲时有一定的延伸量?L,所以实际下料长度应减去?L。对于有n个管段的弯曲管子，实际下料长度为
n?1
L=L0??L= n?lj??L (1-5) 1li? 1n?1式中 n?lj-------弯头处切线长度与圆弧长度差值之和；1li------管子实长之和； 1
?L------管子弯曲时的总延伸量。
延伸量?L是一个经验数据，它随着管子的材料，直径，壁厚，弯曲半径，弯角大小以及热弯或冷弯等情况而定。通常，对于一定规格及材料的管子，延伸量?L与弯角α成正比。目前工厂管子下料长度一般取理论下料即可，延伸量在校管时割除；如采用“先焊后弯”工艺时，必须考虑延伸量，此量通常根据试验获得的经验数据。如下表
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表1-8 管子弯曲延伸量
2.7.2切割
对DN80以下的钢管采用砂轮锯切割；DN80以上的钢管采用锯床锯断或氧割切断，但氧割后必须去掉氧化铁渣和飞溅物；有色金属管及HDR不锈钢管应采用机械或手工锯切断。
⑴气割
金属的气割（实质是氧气切割），是目前船舶管系最普遍英勇的切割方法。气割原理是气割过程开始，先用预热火焰加热割缝处的金属，使割缝处切割开始点处的金属温度上升达到燃点（使金属在纯氧中的燃点），此时放出高压的纯氧射流，使金属燃烧（猛烈氧化），燃烧所生成的熔渣立即被气流吹除，继续这一过程，就会在金属割件中形成一道光洁的割缝把金属割件分离开。
⑵等离子切割
越来越多的铬镍合金，铸铁，有色金属需要切割加工，而这些材料不能用普通的氧气切割。就要用到等离子切割技术。
等离子切割工艺： ①等离子弧电源
等离子弧要求电源具有陡降的外特性。为了易于引燃等离子弧并使起其稳定燃烧，
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空载电压要求较高，我国的等离子弧切割机的空载电压为（120-300V）.空载电压的高低主要取决于切割材料的厚度，如要切割大厚度材料则需要更高的空载电压。
工作电流和电压决定了等离子弧的功率，功率增大可提高切割厚度和速度，增大电流会使弧柱变粗，切口宽度增大。增高电压是提高等离子弧功率的有效途径，但工作电压若超过空载电压的６５％时，会出现等离子弧不稳定的现象，故在增大等离子弧的工作电压时必须提高电源的空载电压。
②等离子弧的工作气体
等离子弧常用的工作气体是Ｎ２，Ａｒ和Ｈ２或它们的混合气体。Ｎ２来源广，成本低，化学性能较稳定，是应用最多的气体。但是Ｎ２的纯度要求高（≥99.5%），如果Ｎ２中含有Ｏ２或水较多时，会使钨极烧损严重。
Ｈ２具有很大的传热能力，工作气体中混合Ｈ２可明显地提高等离子弧的热功率。但Ｈ２与空气混合易燃烧或爆炸，所以Ｈ2要和其他气体混合使用。
Ar既是热的良好载体，对活泼金属又是良好的保护介质。但是Ar价格较贵，一般很少采用。
增加工作气体的流量会增加弧柱的机械压缩和热压缩效应，使工作电压上升，佃户功率增大，有利于提高切割厚度和增大切割速度。但是流量过大时，会有一部分热量被冷气带走，使熔化金属的热量减少。此外，还会使等离子弧燃烧的稳定性降低。这个主要靠经验控制。
③切割速度
合适的切割速度可以获得高质量的切口。在功率不变的条件下，提高切割速度会使惹影响区缩小。切割速度过快，易出现割不透的现象；切割速度太慢，不但生产效率低而且会造成成切口表面不光洁，切口背面毛刺增加。这个主要靠经验的把握。
④喷嘴到工件距离
为充分利用等离子弧的热量，便于操作，喷嘴到工件之间的距离一般控制在10mm以内。
⑤钨极端部到喷嘴的距离
钨极内缩的距离太大时，会降低等离子弧的稳定性和等离子弧对工件的加热效果。如果钨极内缩的距离太小时，由于等离子弧的反射热会造成钨极和喷嘴烧坏。通常钨极内缩喷嘴距离取（６－１１）ｍｍ。
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2-8 几种金属材料等离子切割工艺参数表
材料
厚
度
喷嘴孔径（mm） 3.0
空载电压（V） 160
切割电流（A） 185
工作电压（V） 120
气体流量
气割速度
（mm）
不锈钢
8
N2（1/h） （m/h） 2100～2300
45～50
20 3.0 160 220 120～125 1900～
2200
32～40
30 40
铝和铝合金
12 21 34 80
紫铜
5 18 38
低碳钢
50 85
铸铁
5 18 35
3.0 3.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.2 3.2 10 7
230 240 215 230 240 245 180 252 252 252
280 340 250 300 350 350 310 340 304 300 300 300 360 370
135～140 2700 145 125 130 140 150 70 84 106 110 110 70 73 100
2500 4400 4400 4400 4400 1420 1660 1570 1230 1050 1450 1510 1500
35～45 20～25 784 75～80 35 10 94 30 11.3 10 5 60 25 8.4
注明: 铜及铜合金管的切割可采用钢锯、砂轮锯，但不得采用氧-乙炔焰切割。铜及铜合金管坡口加工采用锉刀或坡口机，但不得采用氧-乙炔焰来切割加工。夹持铜管的台虎钳钳口两侧应垫以木板衬垫，以防夹伤管子。
2.8弯管工艺
在民用船舶中，管子材料以钢管为主，较少使用铜管或其他金属管。塑料管等尚在试用阶段，所以弯管工作主要以钢管为主。管子的弯制有机械弯管和手工弯管两大类型。机械弯管则有冷弯和热弯两种不同的方式，但是他们的弯管工艺步骤基本相同。
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