施工安裝管道的加工及連接

管子的加工及連接是安裝工程的重要環(huán)節(jié)，是將工程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體，將各管道設(shè)備連接為系統(tǒng)重要過(guò)程。管子調(diào)直及切斷：一、管子調(diào)直冷校直，較小管徑，彎曲程度不大DN<50；熱校直，較大管徑，彎曲程度較大DN>50。二、管子切斷目的：根據(jù)管路安裝需要的尺寸、形狀、將管子切成管段，又稱下料。要求：a、尺寸準(zhǔn)確；b、切口平整，無(wú)裂紋、重皮、毛刺、凹凸、縮口、熔渣、氧化物和鐵屑等；c、切口斷面和管子軸心線垂直，傾斜偏差Δ不應(yīng)大于管子外徑的1％且不超過(guò)3mm。方法：手工切斷、機(jī)械切斷。適用場(chǎng)所：手工切斷：小管徑切割，施工現(xiàn)場(chǎng)；機(jī)械切斷：工廠車間，大直徑管子。常用工具及設(shè)備：1.小型切管機(jī)切割：鋼鋸：手工現(xiàn)場(chǎng)操作，DN<50，勞動(dòng)強(qiáng)度大，速度慢、切口不收縮、靈活。滾刀切管器：速度快、切口平直、但產(chǎn)生縮口、需用紋刀刮平，勞動(dòng)強(qiáng)度低、適合用于工地。砂輪切割機(jī)：速度快、切口直、無(wú)縮口、噪聲大、適合于現(xiàn)場(chǎng)。2.氧氣-乙炔焰切割適合于大口徑管DN>100，勞動(dòng)強(qiáng)度低，要磨平割口，也可以切割鋼板10～100mm厚，氧氣、乙炔氣。3.大型機(jī)械切管機(jī)切割：適合于大口徑管件切割，并完成坡口加工。DN75～DN600，δ＝12～20mm厚。4.管子鏨切：適用于鑄鐵管、陶土管和混凝土管。5.等離子切割：采用等離子切割，速度快、切口小、平直。氣體在電弧高溫下，被電離成電子和正離子等離子體經(jīng)過(guò)熱、磁收縮效應(yīng)變成高溫高能15000℃溫?zé)釟饬?。管螺紋加工：1.管螺紋管道中螺紋連接所用的螺紋稱為管螺紋。與普通螺栓的螺紋不同，管螺紋是英制螺紋，因?yàn)橐ＷC加工螺紋后管子的強(qiáng)度，所以管螺紋都采用細(xì)牙螺紋。鋼管外端部加工螺紋，擰上帶有內(nèi)螺紋的管件或閥門(mén)，組成管道系統(tǒng)，用于DN≤65，特別是DN15～40及需定期檢修拆卸的場(chǎng)所。管螺紋：圓柱形-螺紋深度及每圈螺紋直徑皆相等，嚴(yán)密性差，便于加工管件內(nèi)螺紋。圓錐形-各圈螺紋直徑均不相等，從端部刮板部成錐臺(tái)，越擰越緊，接口嚴(yán)密鋼管外螺紋均為圓錐形。管子螺紋連接：錐接柱：圓錐到螺紋和圓柱內(nèi)螺紋連接，就用最多。柱接柱：管道應(yīng)用較小，螺栓、螺母常用。錐接錐：內(nèi)錐螺紋加工困難，僅用于要求嚴(yán)密的中高壓管道中或有油氣管中。2.管螺紋加工人工套絲紋板、手工套絲和電動(dòng)機(jī)械套絲。扳牙有順序要求，每套扳牙能套兩種管徑，管徑定扳牙。機(jī)械套絲，電動(dòng)套絲機(jī)套絲用于外螺紋。車床加工，螺紋車床加工用于內(nèi)螺紋。3.管口螺紋的保護(hù)用管箍或塑料管箍起來(lái)。目的：防止在運(yùn)輸途中碰壞螺紋。如加工后需放置，涂廢機(jī)油，再加以保護(hù)，以防止生銹。鋼管的坡口：1.坡口的形式：目的：保證焊接質(zhì)量，保證焊縫質(zhì)量，焊縫達(dá)到一定熔滌。坡口間距及規(guī)格由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，間距一般為δ的0.35～0.4。分為：V型、X型、雙V型和U型等。2.坡口加工高壓管道短管的坡口采用車床加工；長(zhǎng)管道的坡口采用移動(dòng)式坡口加工機(jī)加工；合金鋼高壓管道盡可能不采用氧氣-乙炔焰切割法。坡口角度過(guò)大：浪費(fèi)焊條，機(jī)械性能不穩(wěn)。坡口角度過(guò)?。翰灰缀竿?。3.管端坡口的保護(hù)管件制作：模壓彎管：有縫模壓彎管、無(wú)縫模壓彎管；焊接彎管：適用于管徑較大、彎曲管徑較小的彎管制作。熱推彎管：能保證壁厚均勻。折皺彎管：用于公稱直徑100～600mm、壓力不超過(guò)2.5MPa的彎管。三通管制作擠壓三通：復(fù)合擠壓和正擠壓。焊接三通：彎管型、直角型和平焊口三種。變徑管制作按標(biāo)準(zhǔn)外購(gòu)或現(xiàn)場(chǎng)制作：焊接變徑管；縮口變徑管；鋼板卷制變徑管。彎管加工：質(zhì)量要求：彎曲均勻，沒(méi)有缺陷和折皺。彎曲任一截面上的最大外徑與最小外徑差應(yīng)符合規(guī)定。成型彎管前、后管壁厚度的規(guī)范。管端中心偏差規(guī)范。影響彎管質(zhì)量的主要因素是彎曲半徑R。分析R值大小的利弊，受力及阻力方面：R大，阻力小，占空間大，不美觀，強(qiáng)度高；R小，阻力大，占空間小，美觀，強(qiáng)度小。R的取值：1.5～4D。機(jī)械煨彎：熱煨R=3.5D，冷煨R=4D。沖壓彎頭R=1.5D，焊接彎頭R=1.5D。彎管加工方法：1）手工冷彎法，專用彎管工具。2）機(jī)械冷彎法，電動(dòng)彎管機(jī)。無(wú)芯冷彎彎管；有芯冷彎彎管。3）管子灌砂熱煨法。4）機(jī)械熱煨彎法，火焰彎管機(jī)。5）沖壓彎頭：板材壓制：有縫彎管，有英制管段，較小。管段壓制：無(wú)縫彎管，有標(biāo)準(zhǔn)R＝1～1.5D和法蘭壓力相配，4MPa、64MPa、80MPa。優(yōu)點(diǎn)：①工廠化生產(chǎn)；②勞動(dòng)強(qiáng)度低；③曲率半徑小；④價(jià)格便宜。6）焊接彎管，蝦米彎。采用鋼管焊接：90°、兩節(jié)、三節(jié)、四節(jié)、六節(jié)。管子連接：鋼管連接基本方法：螺紋連接DN≤65焊接一切管徑法蘭連接閥門(mén)和設(shè)備連接一、鋼管螺紋連接鋼管外端部加工螺紋，擰上帶有內(nèi)螺紋的管件或閥門(mén)，組成管道系統(tǒng)，用于DN≤65，特別是DN15～40及需定期檢修拆卸的場(chǎng)所。（一）管螺紋連接常用工具及填料1、工具：管鉗，分張開(kāi)式和鏈條式，舊書(shū)37頁(yè)圖張開(kāi)式，廣泛應(yīng)用鏈條式，用于大管徑，地溝中操作。管鉗選用要根據(jù)不同管徑選擇管鉗規(guī)格。小管大管鉗，擰壞管件；大管小管鉗，擰不緊，損壞管鉗。2、填充材料作用：增加管子接口的嚴(yán)密性、防止銹蝕、便于裝卸。種類：①麻絲沾白鉛油（鉛丹粉拌干性油），聚四氟乙烯膠帶，低溫水管道，供水95℃，回水55℃。②黑鉛油（石墨粉拌干性油）和石棉繩，高溫水暖管道，供水110℃～130℃。③黃丹粉拌甘油-氧氣管道。④氧化鉛粉拌甘油-氨氣管道。（二）螺紋連接方法

1.短絲連接

2.長(zhǎng)絲連接

3.活接頭連接

4.根母連接（三）螺紋安裝要求螺紋安裝時(shí)應(yīng)能使管端螺紋先以手?jǐn)Q入被連接零件2～3扣，再用管鉗子緊入。外露螺紋不宜過(guò)長(zhǎng)，以留有2扣為合適。連接采用的填料應(yīng)根據(jù)管道輸送的介質(zhì)選擇，以達(dá)到連接嚴(yán)密性。彎頭連接后，應(yīng)把擠到外面的油麻填料處理干凈。（四）螺栓的選用按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇螺栓、螺母。螺栓長(zhǎng)度應(yīng)大于螺栓直徑的一半，并應(yīng)高出螺母2～5絲。一般情況下：

PN≤0.6MPa粗制螺栓0.6MPa≤PN≤0.6MPa，t≤350℃半粗制螺栓2.5MPa≤PN≤20MPa，t＞350℃精制螺栓二、鋼管法蘭連接大口徑管道中及高壓管路系統(tǒng)中，閥門(mén)及管道附屬設(shè)備與管道的連接，多采用法蘭連接。連接要求：1、法蘭規(guī)格、承受壓力、工作溫度、法蘭與管段的焊接形式，在設(shè)計(jì)圖紙中均要作出明確的規(guī)定；如果設(shè)計(jì)圖紙未作明確規(guī)定，要按法蘭標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行選擇。2、法蘭中心與管子中心應(yīng)在一條直線上。3、法蘭密封面與管子中心軸線垂直。4、兩個(gè)連接的法蘭盤(pán)上的螺孔應(yīng)對(duì)應(yīng)一致，同一根管兩端的法蘭螺孔應(yīng)對(duì)應(yīng)一致。法蘭連接特點(diǎn)：結(jié)合強(qiáng)度高，嚴(yán)密性好，拆卸安裝方便。法蘭組成：法蘭盤(pán)、螺栓。法蘭材料：鋼板、不銹鋼板、鑄鋼、鑄鐵、塑料。（一）類型：法蘭盤(pán)和管子連接方式：平焊法蘭、對(duì)焊法蘭、翻邊法蘭、螺紋法蘭。法蘭標(biāo)準(zhǔn)：HG5008～5028-58，SYJ4-64，JB78～85-59，GB2555-81。法蘭規(guī)格規(guī)定：公稱壓力下各種法蘭的結(jié)構(gòu)尺寸PN≤0.25MPa，0.6MPa，1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa。（二）連接方法適用場(chǎng)所螺紋法蘭：適用鋼管和鑄鐵法蘭，鍍鋅管與鋼法蘭，不同材質(zhì)的連接。平焊法蘭：應(yīng)用最廣，和管子焊接。對(duì)焊法蘭：高壓管路上應(yīng)用，材料為鑄鋼。翻邊法蘭：用于要求法蘭盤(pán)活動(dòng)便于對(duì)齊的場(chǎng)所，也可用于鑄鐵法蘭和鋼管，鋼法蘭和有色金屬管的連接。

（三）法蘭連口要求：盤(pán)面最大間隙和最小間隙差值應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證法蘭面互相平行，接口壓合嚴(yán)密。DN↑，間隙↑；Pn↑，間隙↓。（四）法蘭墊片：厚度一般為3～5mm，材質(zhì)和介質(zhì)性質(zhì)參數(shù)有關(guān)。橡膠板：用于水、蒸汽、酸堿液體PN0.6～1.0MPa，不大于120℃，一般60℃以下。石棉橡膠板：用于水、蒸汽、空氣、油、煤氣等PN1.6～10MPa≤450℃。塑料板：用于水、空氣、酸堿溶液PN≤0.6MPa≤50℃。銅、鋁板：用于高溫、高壓蒸汽、油PN≤20MPa≤600℃。（五）法蘭密封面形式1、光滑式：多用于平焊法蘭，常用P≤1.6MPa。2、凹凸式：多用于對(duì)焊法蘭，高溫高壓P≤10.0MPa。3、榫槽式：用于高溫、高壓、要求密封嚴(yán)的管道。三、鋼管的焊接（一）焊接原理及優(yōu)點(diǎn)原理：將管子接口處及焊條加熱，達(dá)到熔化狀態(tài)，使兩個(gè)被焊件連接成一整體。分類：手工電弧焊，氧乙炔氣焊、氬弧焊、等離焊、2、構(gòu)造簡(jiǎn)單，管路美觀，節(jié)省管件。3、焊口嚴(yán)密不填料，減少維修工作。4、焊接不受管徑限制，速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低。（二）焊接方法1、氣焊，氧、乙炔進(jìn)行焊接：C2H2＋O2焊接溫度3100～3300℃組成：①電石

CaC加水生成C2H2。CaC＋H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2＋熱量②氧氣

純度98％壓力15MPa鋼瓶（天藍(lán)色）③焊條和所焊鋼管成份一致。④乙炔發(fā)生器（電石桶）鐘罩式乙炔發(fā)生器，現(xiàn)在多由乙炔氣并代。⑤氧氣瓶及調(diào)節(jié)器，15MPa氧氣調(diào)節(jié)為0.3～0.5MPa。氧氣瓶和乙炔氣瓶相隔5米以上。⑥高壓膠管、氧氣管2MPa、乙炔氣管0.5MPa試壓。⑦焊槍，氣體混合，產(chǎn)生火焰，焊接，調(diào)節(jié)氣量可調(diào)火焰大小。用途：管徑較小，壁厚較薄時(shí)，常用氣焊。2、電焊按自動(dòng)化程度可分為：手工電弧焊：中小壁厚，不便自動(dòng)焊的工件。自動(dòng)焊接：大中徑管口，焊縫規(guī)整工件。按電焊機(jī)類型：直流電焊機(jī)焊接：電流穩(wěn)定焊接質(zhì)量較好，不銹鋼焊接。（焊接發(fā)電機(jī)）小電流，薄件，常用于有極性要求的合金、有色金屬。交流電焊機(jī)焊接：電源方便，成本低，一般焊接。氣體保護(hù)焊、氬弧焊（采用氬氣對(duì)焊縫進(jìn)行保護(hù)）：用于不銹鋼，合金焊接。壓焊：利用高壓將焊件壓焊在一起。點(diǎn)焊：利用電產(chǎn)生高溫將焊件點(diǎn)焊在一起。（三）焊接方式按其操作位置分為：平焊、立焊、橫焊、仰焊。①平焊：常規(guī)焊。②立焊：應(yīng)由下向上焊，較細(xì)焊條，較小電流。③仰焊：頂焊，難操作，細(xì)焊條，較小電流，短電弧，間歇焊，仰焊電流應(yīng)比平焊電流小10％～20％。（四）電氣焊選用電焊：快速、經(jīng)濟(jì)、常用、較原件t≥4mm，變形小，操作方便。氣焊：較薄件、低溫管道t≤－30℃，防焊縫收縮變形裂紋，采暖DN≤50，δ≤3.5。（五）焊接質(zhì)量檢查1、外觀檢查，用肉眼或放大鏡觀察，焊縫處焊肉堆紋粗細(xì)，厚薄均勻，整齊、尺寸是否合乎標(biāo)準(zhǔn)，以及焊縫處有無(wú)夾渣、氣孔、裂紋、管子內(nèi)外表面有無(wú)殘?jiān)?、弧坑焊瘤?、焊縫的無(wú)損檢驗(yàn)（1）X光和超聲波檢驗(yàn)，適合于壓力管道。（2）焊縫滲透試驗(yàn)，大型容器制作。（3）水壓試驗(yàn)，Ps=1.25～1.5