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)釟饬鳌?br />
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,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??;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)。
管子鏈接:
鋼管連接基本方法:
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,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:
大口徑管道中及高壓管路系統(tǒng)中,閥門及管道附屬設(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、螺栓。
法蘭材料:鋼板、不銹鋼板、鑄鋼、鑄鐵、塑料。
(一)類型:
法蘭盤和管子連接方式: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,J B78~85-59,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、冷壓焊、點(diǎn)焊等。
優(yōu)點(diǎn):1、接口牢固緊密δh≥0.85δg。
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?/span>
2、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=1.25~1.5Pg,管道工程,整體工程。
3、強(qiáng)度試驗(yàn)
抽查5%進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),進(jìn)行位伸、靜力彎曲試驗(yàn)。
δh≥0.85δg (MPa)
δh=0.01P/F (MPa)
δh 焊縫拉強(qiáng)度 MPa
δg 工件抗拉強(qiáng)度 MPa
P 拉伸試驗(yàn)破壞力 N
F 焊縫斷面積 cm2
彎曲試驗(yàn)方法當(dāng)彎曲角達(dá)到70℃(氣焊)或100℃(電焊)時(shí),彎曲面上無(wú)裂縫為合格。
(六)塑料管的焊接
利用加熱將塑料熔化后使塑料管子或管件結(jié)合。
可分為:熱空氣焊接、超聲焊接、高頻焊接、感應(yīng)焊接和摩擦焊接等。
建筑設(shè)備最常用熱空氣焊接法。
來(lái)源:筑龍給排水
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