10 紫铜黄铜管道安装质量管理Word格式文档下载.docx
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铜及铜合金管件尚无国家通用的标准管件、弯头、三通、异径管等均用管材加工制作。
2.1.6常用铜及铜合金焊条。
常用铜及铜合金焊条的牌号及用途表1-58。
铜及铜合金焊条的药皮均为低氢型；
焊接电源均为直流。
铜及铜合金焊条的牌号及用途表1-58
焊条牌号
相当国际型号
焊芯材质
焊缝金属
主要用途
主要成分（%）
抗拉强度（%）
延伸率（%）
T107
TCu
纯铜
铜＞99
≥1770
冷变角
≥120°
焊接铜零件，也可用于堆焊耐海水腐蚀的碳钢零件
T227
TcuSnB
锡磷青铜
锡≈8，磷≤0.3铜余量
≥2750
≥20
焊接锡磷青铜、铜、黄铜、铸铁及钢零件；
广泛应用于堆焊锡磷铜轴衬、船舶推进器片等
T237
TcuAl
铝猛青铜
铝≈3，锰≤2，铜余量
≥3920
≥15
焊接铝青铜及其它铜合金，铜合金与钢的焊接，补焊铸铁件等
2.1.7铜及铜合金焊丝。
用于氧-乙炔焊、氩弧焊、碳弧焊铜及铜合金，其中黄铜焊丝也广泛用于钎焊碳钢、铸铁及硬质合金刀具等。
施焊时，应配用铜气焊溶剂。
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表1-59。
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途表1-59
焊丝牌号
相当部标型号
焊丝名称
焊丝主要成份（%）
焊接接头抗拉强度
焊丝熔点
（℃）
母材
（MPa）
HS201
Scu-2
特制紫铜焊丝
锡1.1，硅0.4
锰0.4，铜余量
紫铜
≥1960
1050
HS202
Scu-1
低磷铜焊丝
磷03，铜余量
1470～1770
1060
HS221
ScuZn-3
锡黄铜焊丝
铜60，锡1
硅0.3，锌余量
H62
≥3330
890
HS222
ScuZn-4
铁黄铜焊丝
铜58，锡0.9，硅
0.1，铁0.8，锌余量
860
HS224
ScuZn-5
硅黄铜焊丝
铜62，硅0.5，
锌余量
905
性能及用途
焊接工艺性能优良，焊缝成型良好，机械性能较高，抗裂性能好，适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜（纯铜）
流动性较一般紫铜好，适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜
流动性能和机械性能均较好，适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具
焊时烟雾较小，其它性能、用途与“HS221”同
能有效地消除气孔，机械性能良好，用途与“HS221”同
焊丝尺寸（mm）：
圈状一直径1.2；
条状一直径3、4、5、6；
长度1000。
2.1.8气焊用溶剂：
2.1.8.1熔剂的作用：
a和金属中的氧、硫化合，使金属还原；
b补充有利元素，起到合金作用；
c形成熔渣后覆盖在金属熔池表面上，防止金属继续氧化；
d起保护作用，使焊缝缓慢冷却，改善接头结晶组织。
2.1.8.2铜及铜合金的适用熔剂：
aCJ301铜气焊熔剂。
性能：
熔点约650℃，呈酸性反应，能有效地熔融氧化铜和氧化亚铜；
焊接时生成液态熔渣覆盖于焊缝表面，防止金属氧化。
用途：
气焊铜及铜合金件的助熔剂。
b熔剂成份见表1-60。
c自制氧焊熔剂见表1-61。
2.1.9阀门：
铜合金闸阀、截止阀及止回阀的结构长度见GB12221—86。
铜及铜合金管道所用的阀门、法兰及垫片，应根据所输送介质的性质、温度、压力来选用。
常用铜焊及铜合金焊熔剂表表1-60
硼酸H3BO3
硼砂Na2B4O7
磷酸氢钠Na2HPO4
碳酸钾K2CO3
氯化钠NaCl
100
—
50
25
75
35
15
56
22
自制氧焊熔剂成份表表1-61
熔剂代号
熔剂成份（%）
应用范围
102
硼酸50，硼砂50
气焊铜及铜合金
1-4
硼砂35，无水氟化42±
2
用银钎料焊铜合金管
CBK
硼酸75，硼砂25
焊接或钎焊铜及铜合金管
CBK-3
硼酸50，无水氟化钾50
用银钎焊青铜及铍青铜
205
氧化钠20，氯化钠12～16，氯化钡20，氯化钾余量
焊接锡青铜
2.2常用机具：
2.2.1机具：
砂轮锯、手电钻、台钻、冲击电钻、直流电焊机、氩弧焊机等。
2.2.2工具：
活扳手、扳手、手锤、錾子、划针、台虎钳、手锯、弯管机、扳边器、手动试压泵、橡皮锤、调直器、锉刀、氧气瓶、乙炔气瓶、氧气表、压力表、乙炔表、气焊枪、割枪、电焊把线、电焊钳子、克丝钳子、改锥、榔头。
2.2.3量具：
钢卷尺、钢板尺、水平尺、法兰角尺、焊接检验尺、量角规、油标卡尺、线坠、水准仪、经纬仪。
2.3作业条件：
2.3.1与管道有关的土建工程施工完毕，并且已经验收合格，且能保证铜管安装连续进行。
2.3.2与管道连接的设备已找平、找正并固定，二次灌浆已完成。
2.3.3所需图纸、资料和技术文件等已成为齐备，并且已经过图纸会审、设计交底。
2.3.4施工方案已经编制完成，施工人员已性签发了“工程任务单”和“限额领料单”。
必要的技术培训已完成。
2.3.5管子、阀门、管道附件已按设计要求核对无误，具有合格证及有关资料。
清洗及需要脱脂的工作已完成。
2.3.6施工方案或技术措施中提出的机具等准备工作已经完成。
2.3.7采用胀口或翻边连接的管子，施工前应每批抽1%且不小于两根进行胀口或翻边试验。
如有裂纹需要退火处理，重做试验。
如仍有裂纹，则有该批管子需逐根退火、试验，不合格者不得使用。
2.3.8材料、劳动力、机具基本齐全；
施工现场符合要求；
施工用水、电、道路等可以满足需要，并能保证按计划进行连续施工。
3、操作工艺
3.1工艺流程：
铜管调直→切割→弯管→螺纹连接→法兰连接→焊接→钨极氩弧焊→预热和热处理→支架及管道穿墙安装→补偿器安装→阀门安装→高压管道安装→脱脂→试压→管道油清洗
3.2铜管调直：
3.2.1铜及铜合金管道的调直应先将管内充沙，然后用调直器进行调直；
也可将充砂铜管放在平板或工作台上，并在其上铺放木垫板，再用橡皮锤、木棰或方木沿管身轻轻敲击，逐段调直。
3.2.2调直过程中注意用力不能过大，不得使管子表面产生锤痕、凹坑、划痕或粗糙的痕迹。
设计后勤工作应将管内的残砂等清理干净
3.3切割：
3.3.1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。
3.3.2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。
夹持铜管的台上台下虎钳口两侧应垫以木板衬垫，以防夹伤管子
3.4弯管：
铜及铜合金管煨弯时尽量不用热煨，因热煨后管内填充物（如河沙、松香等）不易清除。
一般管径在100mm以下者采用冷弯，弯管机及操作方法与不锈钢的冷弯基相同。
管径在100mm以上者采用压制弯头或焊接弯头。
铜弯管的直边长度不应小于管径，且不少于30mm。
弯管的加工还应根据材质、管径和设计要求等条件来决定。
3.4.1热煨弯：
3.4.1.1先将管内充入无杂质的干细沙，并木锤敲实，然后用木塞堵住两端管口，再在管壁上画出加热长度的记号，应使弯管的直边长度不小于其管径，且不小于30mm；
3.4.1.2用木碳对管身的加热段进行加热；
如采用集炭加热，应在关闭炭炉吹风机的条件下进行，并不断转动管子，使加热均匀；
3.4.1.3当加热至400～500℃时，迅速取出管子放在胎具上弯制，在弯制过程中不得在管身上浇水冷却。
3.4.1.4热煨弯后，管内不易清除的河沙可用浓度15%～20%的氢氟酸在管内存留3小时使其溶蚀，再用10%～15%的碱中和，以干净的热水落石出冲洗，再在120%～150%温度下经3～4小时烘干。
3.4.2冷煨弯：
冷煨弯一般用于紫铜管。
操作工序的前两道同本条一中的1和2。
随后，当加热至540℃时，立即取出管子，并对其加热部分浇水，待其冷却后，再放到胎具上弯制。
3.5螺纹连接：
螺纹连接的螺纹必须有与焊接钢管的标准螺纹相当的外径，才能得到完整的标准螺纹。
但用于高压铜管的螺纹，必须在车床上加工，按高压管道要求施工。
连接时，其螺纹部分须涂以石、甘油作密封填料。
3.6法兰连接：
3.6.1铜及铜合金管道上采用的法兰根据承受的压力不同，可选用不同形式的法兰连接。
法兰连接的形式一般有翻边活套法兰、平焊法兰和对焊法兰等，具体选用应按设计要求。
一般管道压力在2.5MPa以内采用光滑面铸铜法兰连接；
当压力在6.4MPa以内时采用凹凸面铸钢法兰连接。
法兰及螺栓材料牌号应根据国家颁布的有关标准选用。
公称压力在0.25MPa及6MPa的管道连接，采用铜套翻边活套法兰或铜管翻边活套法兰。
3.6.2与铜管及铜合金管道连接的铜法兰宜采用焊接，焊接方法和质量要求应与钢管道的焊接一致。
3.6.3当设计无明确规定时，铜及铜合金管道法兰连接中的垫片一般可采用橡胶石棉垫或铜垫片。
3.6.4法兰外缘的圆柱面上应打出材料牌号、公称压力和公称通径的印记。
例如法兰材料牌号为H62、PN=2.5MPa、DN=100mm，则印记标记为：
H6225-100。
3.6.5活套法兰：
3.6.5.1管道采用活套法兰连接时，有两种结构：
一种是管子翻边（图1-58），另一种是管道焊接焊环。
焊环的材质与管材相同。
翻边活套法兰及焊环尺寸规格详见化工部及原一机部法兰标准。
图1-58筒管翻边
图1-59翻边模具
（a）内模；
（b）外模
3.6.5.2铜及铜合金管翻边模具有内模及外模。
内模是一圆锥形的钢模，其外径应与翻边管子内径相等或略小。
外模是两片长颈半法兰如图1-59。
为了消除翻边部分材料的内应力，在管子翻边前，先量出管端翻边宽度见表1-62，然后划好线。
将这段长度用气焊嘴加热至再结晶温度以上，一般为450℃左右。
然后自然冷却或浇水急冷。
待管端冷却后，将内外模套上并固定在工作台上，用手锤敲击翻边或使用压力机。
全部翻转后再敲平锉光，即完成翻边操作。
铜管翻边宽度（mm）表1-62
公移直径DN
20
32
40
65
80
125
150
200
250
翻边宽度
11
13
16
18
24
3.6.5.3钢管翻边连接应保持两管同轴，其偏差为：
公称直径≤50mm，≯1mm；
公称直径＞50mm，≯2mm。
3.6.6铜法兰之间的密封垫片一般采用石棉橡胶板或铜垫片，但也可以根据输送介质温度和压力选择其它材质的垫片。
3.7焊接：
铜在焊接过程中，有易氧化、易变形、易蒸发（如锌等）、易生成气孔等不良现象，给焊接带来困难。
因此焊接铜管时，必须合理选择焊接工艺，正确使用焊具和焊件，严格遵守焊接操作规程，不断提高操作技术，才能获得优质的焊缝。
当设计无明确规定时，紫铜管道的焊接宜采用手工钨极氩弧焊；
铜合金管道宜采用氧-乙炔焊接。
3.7.1为防止熔液流淌进入管内，焊接时宜采用以下几种形式：
3.7.1.1管径在22mm以下者，采用手动胀口机将管口扩张成承插口插入焊接，或采用套管焊接（套管长度L=2～2.5D，D为管径）。
但承口的扩张长度不应小于管径，并应迎介质流向安装如图1-60。
图1-60铜及铜合金管道的承插焊接及套管焊接
3.7.1.2同口径铜管对口焊接，可采用加衬焊环的方法焊接。
3.7.2坡口型式：
当设计无明确规定时，对接焊应符合表1-63的规定。
铜及铜合金管、管件坡口型式、尺寸及组对间隙（mm）表1-63
焊接
工艺
序号
坡口
名称
坡口形式
尺寸
备注
壁厚
s
间隙
c
钝边
p
坡口角度
d
紫
铜
钨
极
氩
弧
焊
1
I型
＜2
V型
3～4
65°
±
5°
3
5～8
1～2
黄
氧
|
乙
炔
≤3
单面焊
3～6
3～5
双面焊不能两侧同时焊
8～12
＞6
～3
3.7.3组对：
应达到内壁脊平，内壁错边量不得超过管壁厚度的10%，且不大于1mm。
不同壁厚的管子、管件组对可按碳钢管的相敬如宾应规定加工管子坡口。
3.7.4坡口清理：
坡口面及其边缘内外侧不小于20mm范围内的表面，应在焊前采用有机动车溶剂除去油污，采用机械方法或化学方法清洗去除氧化膜，使其露出金属光泽。
焊丝使用前也应用同样方法自理。
铜及铜合金酸洗操作条件见表1-64。
铜及铜合金酸洗操作条件表1-64
配方
溶剂组成
温度（℃）
时间（min）
Ⅰ
硫酸10%水90%
15～30
Ⅱ
磷酸4%硅配钠0.5%水99.5%
10～15
表内配方Ⅰ不适用于处理青铜及铝青铜。
经表1-69中所列配方处理的铜及铜合金材料，必须用清水冲洗，再用热水冲洗，并最好经钝化处理。
钝化液的组成及操作条件见表1-65。
钝化液的组成及操作条件表1-65
钝化液组成
操作温度（℃）
硫酸30mL、铬酸钠90g、氯化钠1g、水1L
2～3
经钝化处理的工件，应先用冷水冲洗，后用热水冲洗并烘干。
3.7.5焊接：
3.7.5.1气焊：
焊丝的直径约等于管壁厚度，可采用一般紫铜丝或“HS201”（特制紫铜焊丝）、“SH202”（低磷铜焊丝）；
气焊熔剂可采用“CJ301”。
焊前，把管端和焊丝清理干净，并用砂纸仔细打磨，使管端不太毛，也不太光。
3.7.5.2手工电弧焊：
a铜的导电性强，施焊前要预热（用氧-乙炔预热至200℃以上），并用较大电流焊接。
b铜的线膨胀系数大（比低碳钢约大50%以上），导热快（比低碳钢约大8倍），热影响区大，凝固时产生的收缩应力较大，因此装配间隙要大些。
c根据管材成分和壁厚等因素，要正确选用焊条种类、直径和焊接电流强度。
参见表1-68和表1-66。
焊接电流参考表表1-66
对焊接头焊接
搭接接头焊接
管壁厚度（mm）
焊条直径（mm）
电流强度（A）
2.5
4
5
6
3.2
3.2～4
4～5
5～6
130～140
140～200
180～220
200～250
220～280
110～130
110～140
120～250
160～180
180～200
d焊接黄铜时，为了减少在高温下的蒸发和氧化，焊接电流强度应比紫铜小。
由于锌蒸发时易使人中毒，应选用在空气流通的地方施焊。
e铜在焊接时应采用直流电源反极性接法（工件接负极）。
f焊接后趁焊件在热态下，用小平锤敲打焊缝，以消除热应力，使金属组织致密，改善机械性能。
3.7.5.3钎焊：
钎焊强度小。
一般焊口采用搭接形式。
搭接长度为管壁厚度的6～8倍。
管子的公称直径（D）小于25mm时，搭接长度为（1.2～1.5）D（mm）。
钎焊后的管件，必须在8小时内进行清洗，除去残留的熔剂和熔渣。
常用煮沸的含10%～15%的明矾水溶液涂刷接头处，然后用水冲洗擦干。
3.7.5.4钨极氩弧焊（详见3.8）。
3.8钨极氩弧焊：
用钨极代替碳弧焊的碳极，并用氩气（惰性气体）保护熔池，以获得高质量的焊接接头。
3.8.1使用焊丝：
紫铜氩弧焊时，使用含脱氧无素的焊丝，如HS201、HS202；
如使用不含脱氧元素的焊丝，如T2牌号，需要与铜焊熔剂CJ301同时使用。
3.8.2点焊定位：
点固焊的焊缝长度要细而长（20～30mm），如发现裂纹应铲掉重焊。
3.8.3紫铜钨极氩弧焊采用直流正接极性左焊法。
3.8.4操作时，电弧长度保持在3～5mm、8～14mm。
对保证焊缝熔合质量，常采用预热、大电流和高速度进行焊接。
壁厚小于3mm，预热温度为150～300℃；
壁厚大于3mm，预热温度为350～500℃；
宽度以焊口中心为基准，每侧不小于100mm。
预热温度不宜太高，否则热影响区扩大，劳动条件也差。
3.8.5紫铜钨极氩弧焊参数如表1-67。
3.8.6焊接时应注意防止“夹钨”现象和邕端裂纹。
可采用引出板或始端焊一段后，稍停，凉一凉再焊。
3.9预热和热处理。
除以上各条中提及的要求外：
紫铜钨极手工氩弧焊参数表1-67
板厚（mm）
钨极直径（mm）
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
氩气流量L/min
喷嘴口径（mm）
＜1.5
2.0～3.0
4.5～5.0
6.0～10
＞10
2.5～3.0
140～180
160～280
250～350
300～400
350～500
6～8
6～10
8～10
10～14
12～16
8
10～12
12～14
3.9.1黄铜焊接时，其预热温度为：
壁厚为5～15mm时，为400～500℃；
壁厚大于15mm时，为550℃。
3.9.2黄铜氧-乙炔焊，预热宽度以焊口中心为基准，每侧为150mm。
3.9.3黄铜焊接后，焊缝应进行焊后热处理。
焊后热处理温度：
消除应力处理为400～450℃；
软化退火处理为550～600℃。
管道焊接热处理，一般应在焊接后及时进行。
3.10支架及管道穿墙：
支架安装应平整牢固，间距和规格应符合规范和设计要求。
管道穿过墙壁及楼板时应加钢套管，套管内填塞麻丝。
3.11补偿器安装：
安装铜波形补偿器时，其直管长度不得小于100mm，其它技术要求按有关章节要求进行。
3.12阀门安装：
3.12.1安装前，应仔细检查核对型号与规格，是否符合设计要求。
检查阀杆和阀盘是否灵活，有无卡阻和歪斜现象阀盘必须关闭严密。
3.12.2安装前，必须先对阀门进行强度和严密性试验，不合格的不得进行安装。
阀门试验规定如下：
3.12.2.1低压阀门应从每批（同制造厂、同规格、同型号、同时到货）中抽查10%，至少一个，进行强度和严密性试验。
若有不合格，再抽查20%，如仍有不合格则需逐个检查。
3.12.2.2高、中压阀门和输送有毒（有毒、剧毒物质的规定见国家劳动总局颁发的《压力容器安全监察规程》）及甲、乙类火灾物质（见《建筑设计防火规范》）的阀门均应逐个进行强度和严密性试验。
3.12.2.3阀门的强度和严密性试验应用洁净水进行，当工作介质为轻质石油产品或温度大于120℃的石油蒸馏产品的阀门，应用煤油进行试验。
3.12.2.4阀门的强硬态度度试验应按下列规定进行：
a公称压力小于或等于32MPa的阀门其试验压力为公称压力的1.5倍；
b公称压力大于或等于32MPa的阀门其试验压力按表1-68；
大于32MPa的阀门强度试验压力表1-68
公称压力（MPa）
64
试验压力（MPa）
70
90
110
130
c试验时间少于5分钟，壳体、填料无渗漏为合格。
3.12.2.5除蝶阀、止回阀、底阀、节流阀外的阀门，严密性试验一般应以公称压力进行，在不能够确定公称压力时，也可用1.25倍的工作压力进行试验，以阀瓣密封面不漏为合格。
公称压力小于或等于2.5MPa的给水用的铸铁、铸铜闸阀允许有不超过表1-69的渗漏量。
闸阀密封面允许渗漏量表1-69
公称直径（mm）
渗漏量（cm3/min）
≤40
50～80
100～150
300
0.10
0.20
0.30
0.50
1.50
350
400
500
600
700
800
2.00
3.00
5.00
10.00
15.00
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