CN100360916C - 角焊缝密性试验的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角焊缝密性试验的方法和为实施该方法而专门设计的气压控制检测装置。焊后2-3天内，在前期焊接检查准备工作条件下，依如下步骤操作：放置补板；在连接板上接风管及风表；充气，当风表达到0.2kg/cm²保持20～30分钟，降压到0.15kg/cm²时关闭充气系统；在焊缝两侧涂肥皂水对其进行检查，发现缺陷用粉笔作记号；缺陷修补，重做气密试验；试验合格后将连接板孔焊死。该装置，装球阀的风管由螺纹接头固定于一块连接板上，风表由螺纹接头装在另一块连接板，两块连接板作为分段结构设计的两个零件，分别装在受试焊缝两端，在连接板外端开止流孔。

Description

角焊缝密性试验的方法和装置

[技术领域]

本发明涉及一种焊后气密性检验的方法及其设备，更具体地说，是一种角焊缝密性试验的方法和为实施该方法而专门设计的气压控制检测装置。

[技术背景]

焊后检验是对焊接质量的综合评定，尤其是对有特殊性能要求的产品是决定其质量和能否投入使用的关键。焊缝密封性检验是其中一个重要环节。日韩等先进造船国家早已将气密性检验应用于焊后检验的焊缝密性测试，取得有益效果。而在我国，还处于起步阶段，需要大力推广和深入研究。

目前，我国大多数造船企业根据船舶设计要求，船体密性在船体结构，预舾装件，以及舱室内的主要管路接头、机座等安装、焊接、矫正结束后，经质保部门检验合格，根据舱室密性试验要求采用灌水、充气、淋水、冲水等试验方法进行舱室密性试验。一般都在船台或者船坞在船舶下水阶段进行。此时正是船台或船坞工作最紧张的时候，各车间都忙着施工，立体作业特别多，这时进行密性试验速度慢、质量差、周期长，而且安全生产也无法保障。

[发明内容]

本发明的目的在于提供一种全新的在前期特定的设计、装配和焊接准备工作条件下角焊缝密性试验的方法以及为实施该方法而专门设计的气压控制检测装置。角焊缝气密试验原理在于利用特殊工具，在角焊缝两侧焊缝之间的贯通空隙中，对其充入一定压力的空气并保持一定时间，在受试焊缝外侧涂以肥皂水来检验焊缝是否密性。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：角焊缝气密试验专门设计的气压控制检测装置包括连接板、风管、球阀、风表、螺纹接头、真空箱，试验专用装球阀的风管由螺纹接头固定于一块连接板上，风表由螺纹接头装在另一块连接板，两块连接板作为分段结构设计的两个零件，分别装在要试验焊缝的两端，在连接板外端开止流孔。每组补板由水密补板、非水密补板两块合并在一起使用，补板规格根据受试焊件上的型材截面的大小设计，数量与型材数量相等。

连接板选用与受试焊件相同的材料制造。选用型材相应数量尺寸的补板，其余部件规格数量为10A*10kg/cm²风管一个、45*20螺纹接头一个、90*20螺纹接头一个、2KGF风表一个、50*50*10mm连接板两块组成的装置。

试验在焊后2-3天内进行，具体操作步骤如下：

(1)放置补板；

(2)在两块连接板上接上风管及风表；

(3)用风管(5)充气，使冷风压力为0.1-0.3kg/cm²，最佳值为0.2kg/cm²，当风表(8)数值达到大于等于0.2kg/cm²时保持20～30分钟后降压，当冷风压力降为小于等于0.15kg/cm²时关闭充气系统；

(4)在焊缝两侧涂肥皂水对其进行检查，发现缺陷用粉笔作记号；

(5)缺陷修补，重做气密试验；

(6)密性试验合格后将连接板止流孔焊死；

角焊缝气密试验前期对受试焊件检验要求主要在以下几方面：

检验焊接坡口是不开坡口的双面角焊缝；双面角焊缝不能焊透；补板处的原角焊缝不可先焊或搭焊；试验焊缝两端止流孔焊死；贯穿型材穿过水密板材时，使用整块无断缝的水密补板；型材通过处，板材及补板下口不能有切角；型材通过水密板材时，在板材两侧开止漏孔；

角焊缝气密试验的装配间隙控制在0.5-2mm；分段合拢口角焊缝在船坞搭载时焊接，做舱室压气试验。

本发明主要应用于造船业，其有益效果是：

(1)缩短坞期，施行角焊缝气密试验，将船体结构密性试验项目分解交验，缩短坞内密性试验的时间，保证船坞密性试验一次成功，从而为整体缩短船坞生产周期，加快造船进度，最终实现顺利交船提供便利；

(2)改善作业环境，以高空作业低空做，低空作业平面做的现代造船理念为指导，尽可能地把坞内密性工作放在平面分段来做，总段、分段密性工作放在中组、小组立完成，避免大舱密性试验的不利因素产生，充分发挥其施工简单，质量保证；

(3)密性试验阶段前提，为涂装和总组以及船坞搭载留出时间，便于生产调度和合理安排生产计划；

(4)由于角焊缝气密试验阶段前提，减少了大量的高空脚手架的搭建，降低了劳动成本，同时，由于施工人员低空作业，必然提高安全系数；

(5)通常情况下，密性试验区域角焊逢在涂装作业前都用阿明胶带贴起来，待船坞密性试验结束后再涂装人工补漆。本发明方法施行后，涂装作业就可以一次完成，同时涂装质量得到了保证，保证了涂装施工的完整性，此点尤为重要；

(6)试验简单易操作，如果漏气不很严重，一般可以就地补焊，不必放气施焊后重新试验。

[附图说明]

图1是本发明的原理图。

图2是本发明的船坞焊后产品平面分段的结构示意图。

图3是图2沿A-A线纵向角焊缝剖视图。

图4是图2沿A-A线角焊缝示意图。

图5是图4中F处局部剖视图。

图6是图5沿C-C向剖视图。

图7是风表侧视图。

图8是图2沿B-B线横向角焊缝结构图。

图9是图8中Q处局部右视图。

图10是图8中K平面气体详细流动剖视图。

图中：

受试焊缝1  间隙2  型材3  板材4  风管5  球阀6  螺纹接头7风表8  连接板9  进出气孔10  止流孔11  分段合拢口12  角焊缝13  补板14  冲气试板15  气流方向16

[具体实施方式]

结合附图对本发明详细说明如下：

本发明所述的角焊缝气密试验方法和设备用于现代造船坞内平面分段气密性检验，其试验范围根据船级社规范及设计要求，凡具有密性要求的舱室部位以及作为船体结构一部分的油水箱柜，在建造完工后，都必须对其进行密性试验，以检查该部分焊接或结构的密性或强度。分段合拢口角焊缝根据建造方针，在船坞搭载时焊接，做舱室压气试验。角焊缝密性试验是在片段、分段上进行的，当片段、分段组立焊接完工后，经焊缝外形检验合格，就可进行角焊缝密性试验。角焊缝密性试验涉及到船体底部、舷部、甲板、纵桁等分段，占了全船密性试验工作量的2/3。把舱室密性试验的高空作业放在平地做，船坞工作放在平台做，试验结束后，立即进行补漆。在分段涂装时，焊缝与分段一起涂装，不需在焊缝贴上阿明胶带，在坞内进行第二次涂装。

角焊缝气密试验对受试焊件检验要求主要以下在几个方面：

a.对焊接坡口的要求：

(1)全熔焊，不能做密性试验。

(2)深熔焊，留根必须大于8mm以上。

(3)角焊缝气密试验最佳状态是不开坡口的双面角焊缝。

b.对水密补板的要求：贯穿型材无论是角钢、球扁钢、或T型材，穿过水密板材时，

(1)补板必须是整块，不能加断缝。

(2)型材通过处，板材及补板下口不能有切角10×10。

c.型材通过水密板材时，根据规范要求，在板材两侧中心距300mm处开止漏孔：

(1)R35(不补掉)

(2)R10(焊接补掉)

d.试验专用装球阀的风管接头连接板和装压力表的连接板，设计时预先考虑，将其作为分段结构设计的两个零件，分别装在要试验焊缝的两端，并再在连接板外端预开止流孔，连接板尺寸标准为50×50×10mm。

e.试验压力0.2kg/cm²。

角焊缝气密试验对受试焊件装配检验的要求：

(1)角焊缝做气密试验，角焊缝装配间隙最佳为0.5-2mm；

(2)在要试验焊缝的两端，预装连接板。

角焊缝气密试验对受试焊件前期焊接的要求：

(1)角焊缝焊角高度按设计要求；

(2)选择合理的焊接流程，双面角焊缝不能焊透。

(3)补板处的原角焊缝不可先焊或搭焊，如先焊会将气路阻塞。

(4)试验焊缝两端止流孔焊死。

需要注意的是：试验前装配和电焊工作全部结束，并经船东和船检交验，不合格的焊缝已经返修符合要求。

通常焊后2～3天内密性试验，防止连接板螺孔锈蚀阻塞。

图1所示的原理图中，在角焊缝的两侧焊缝(1)之间的贯通空隙(2)中，对其充入一定压力的空气并保持一定时间，观察风表数值是否下降，并在受试焊缝(1)外侧涂以肥皂水有无气泡来检验焊缝是否密性。

图2所示的船坞平面分段焊后待检产品的结构图，沿A-A线纵向角焊缝和沿B-B线横向角焊缝视图。

气压控制检测装置的主要部件，可以选用如下表所示的具体尺寸和数量：

序号	名称	规格	数量
				1	风管	10A*10kg/cm<sup>2</sup>	1
2	螺纹接头	45*20	1
				3	螺纹接头	90*20	1
4	风表	2KGF	1
				5	连接板	50*50*10	2

受试材料为钢材的，连接板选用钢板。

图3至图7所示的是纵向角焊缝。图8至图11所示的是横向角焊缝。先在型材位置安放补板(14)，在连接板(9)上接上风管(5)及风表(8)，试验专用装球阀的风管接头连接板(9)和装风表(8)的连接板(9)，设计时预先考虑，将其作为分段结构设计的两个零件，分别装在要试验焊缝(13)的两端，并再在连接板(9)外端预开止流孔(11)。风管(5)充气时，气流方向(16)处进入，冷风压力为0.2kg/cm²，当风表(5)达到0.2kg/cm²保持20～30分钟后，降压到0.15kg/cm²时关闭充气系统。在焊缝(13)两侧涂肥皂水对其进行检查，发现缺陷用粉笔作记号。缺陷修补，重做气密试验。向船东和船检提交。密性试验合格后将止流孔(11)焊死。分段合拢口(12)角焊缝，在船坞搭载时焊接，做舱室压气试验。分段涂装，按涂装技术要求进行。

对于全熔焊或深熔焊的角焊缝，不能做气密性试验时，可以用真空试验和磁粉探伤来进行，本发明在此不作详细论述。

Claims (8)

1.一种角焊缝密性试验的方法，其特征在于：焊后在前期焊接检查准备工作条件下，依如下步骤进行操作：

a、放置补板(14)；

b、在两块连接板(9)上分别接上风管(5)、风表(8)；

c、用风管(5)充气，使冷风压力为0.1-0.3kg/cm²，当风表(8)数值达到大于等于0.2kg/cm²时保持20～30分钟后降压，当冷风压力降为小于等于0.15kg/cm²时关闭充气系统；

d、缝(13)两侧涂肥皂水对其进行检查，发现缺陷用粉笔作记号；

e、修补，重做气密试验；

f、试验合格后将连接板止流孔(11)焊死。

2.根据权利要求1所述的角焊缝密性试验的方法，其特征在于：在试验前期焊接检查准备工作中，对没有焊透的双面角焊缝，检验焊接坡口是不开坡口的双面角焊缝；检验补板处的原角焊缝无先焊或搭焊；试验焊缝(13)两端止流孔(11)焊死；贯穿型材穿过水密板材时，使用整块无断缝的水密补板(14)；型材(3)通过处，板材(4)及补板下口没有切角；型材(3)通过水密板材时，在型材两侧开止流孔(11)。

3.根据权利要求2所述的角焊缝密性试验的方法，其特征在于：试验前期检查角焊缝装配间隙控制在0.5-2mm。

4.根据权利要求3所述的角焊缝密性试验的方法，其特征在于：试验前期分段合拢口(12)角焊缝在船坞搭载时焊接，做舱室压气试验。

5.根据权利要求4所述的角焊缝密性试验的方法，其特征在于：试验操作顺序为横向依次角焊缝密性测试，每条受试焊件检测结束验收后，再进行第二条的检测。

6、根据权利要求1所述的角焊缝密性试验的方法，其特征在于：在步骤c中，用风管(5)充气，使冷风压力为0.2kg/cm²。

7.一种实施权利要求1所述角焊缝密性试验方法的装置，包括连接板、风管、球阀、风表、螺纹接头、补板，其特征在于：装球阀(6)的风管(5)由螺纹接头(7)固定于一块连接板(9)上，风表(8)由螺纹接头(7)装在另一块连接板(9)上，两块连接板作为分段结构设计的两个零件，分别装在要试验焊缝(13)的两端，在连接板(9)外端开止流孔(11)，每组补板(14)由水密补板、非水密补板两块合并在一起使用，补板(14)规格根据受试焊件上的型材截面的大小设计，数量与型材数量相等。

8.根据权利要求7所述实施角焊缝密性试验方法的装置，其特征在于：连接板(9)选用与受试焊件(1)相同的材料制造。

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