铜及铜合金管道安装工艺.docx
《铜及铜合金管道安装工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铜及铜合金管道安装工艺.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
铜及铜合金管道安装工艺
铜及铜合金管道安装工艺
⒈范围
本工艺适用于工作压力P小于或等于1.6MPa、工作温度t小于或等于150℃、铜管材质为紫铜（纯铜T2、T2、T4、TUP）或黄铜（铜合金H62、H68、HFe59-1-I）的给水、空气、氮气、蒸汽以及氟利昂等管道系统安装。
进口铜管安装，亦可参照国内相接近的型号执行。
⒉工艺流程图
┏━━━━━━━┓┏━━━━━━━┓
┃2.1施工准备┣━━━━━┫2.2材质检验┃
┗━━━┳━━━┛┗━━━┳━━━┛
┃┃
┏━━━┻━━━┓┏━━━┻━━━┓
┃2.3支架制作┃┃2.5管道加工┃
┗━━━┳━━━┛┗━━━┳━━━┛
┃┃
┏━━━┻━━━┓┏━━━┻━━━┓
┃2.4支架安装┣━━━━━┫2.6管道连接┃
┗━━━━━━━┛┗━━━┳━━━┛
┃
┏━━━┻━━━┓
┃2.7管道安装┃
┗━━━┳━━━┛
┃
┏━━━┻━━━┓
┃2.8系统试验┃
┗━━━┳━━━┛
┃
┏━━━┻━━━┓
┃2.9交工验收┃
┗━━━━━━━┛
⒊工艺过程分解
3.1施工准备
3.1.1熟悉图纸，了解工艺流程、编制施工预算；
3.1.2根据设计要求，正确选用管材、管件及连接方法，并选定相应的施工机具；
3.1.3编制施工方案，调配适当的劳动力，准备施工。
3.2材质检验
3.2.1母材和焊接材料应与设计文件相符，具备有出厂合格证明书或质量复验报告。
3.2.2管子内外表面应光滑清洁，不应有针孔、裂纹、起皮、分层、粗糙拉道、夹渣、气泡等缺陷。
黄铜管不得有绿锈和严重脱锌。
3.2.3铜管内外表面允许偏差是:
纵向划痕深度不大于0.03mm；
横向的凸出高度或凹入深度不大于0.35mm；
疤快、碰伤或凹坑，其深度不超过0.03mm，面积不超过管子表面积的0.5%。
3.2.4铜管的椭园度和壁厚不均度，不应超过外径和壁厚的允许偏差。
3.2.5胀口或翻边连接的管子，施工前应每批抽1%且不少于两根进行胀口或翻边试验。
如有裂纹需进行退火处理，重做试验。
如仍有裂纹，则该批管子需逐根退火、试验，不合格者不得使用。
3.2.6检验配件与焊接材料。
3.2.7检验管材与配件的公差配合。
3.3支架制作
3.3.1管道支、吊架的型式、材质、加工尺寸、精度及焊接应符合设计要求。
3.3.2支架底板及支、吊架的工作面应平整。
3.3.3管道支、吊架焊缝不得有漏焊、欠焊、裂纹、咬肉等缺陷。
焊接变形应予矫正。
3.3.4制作合格的支、吊架，应进行防锈处理，妥善保管。
特殊支架应有材质记号。
3.4支架安装
3.4.1支、吊架的位置应正确，支架间距按设计要求，如设计无规定时，可参照有关规范执行。
3.4.2支、吊架安装应平整牢固，位置正确。
3.4.3无热位移的管道，其吊杆应垂直安装；有热位移的管道吊杆应在位移相反方向、按位移值之半倾斜安装。
3.4.4采取钢制支架及紧固件时，应采用橡胶石棉垫或薄铜片使钢支架不与铜管直接接触，以免产生电化腐蚀。
3.5管道加工
3.5.1铜管调直，一般应在管内充砂，应用专用调直器或用橡皮锤、
木槌、木方逐段敲击，调直用的平台应铺上木垫板。
调直后，管内应清理干净。
3.5.2弯管的最小弯曲半径应符合规范规定；铜管热弯时，应用木柴、木炭或电炉加热，不宜使用氧乙炔焰或焦炭。
装卸砂时，不得用铁锤敲打。
3.5.3管道配件一般采用成品管件，如螺纹管件、承插管件、法兰管件、活套法兰管件等。
3.5.4管道加工其组合件的划分应考虑以下各项要求:
3.5.4.1保证管线易于装配；
3.5.4.2减少安装组合件时的焊接工程量及仰焊、死角焊；
3.5.4.3尽量制作同一形状和相同尺寸的组合件；
3.5.4.4尽可能以平面组合件和单个管件组装成复杂的空间组合件；
3.5.4.5组合件便于运输到安装现场，并保证有足够的刚度，以防产生永久变形；
3.5.4.6每条管线上尽可能减少组合件的数量。
3.5.5预制完毕的管段，应及时编号，同时将内部清理干净，封闭管口，严防杂物进入。
3.5.6管道加工预制场所应宽敞，其面积一般为（成品管道长+5m）×2
3.6管道连接
铜管的连接方式有以下四种（其中3.6.1～3.6.3较为常见）
3.6.1螺纹连接
3.6.1.1英制厚壁铜管的螺纹连接与水煤气钢管一样，在大多数的情况下，是带圆锥形外螺纹的管子与圆柱形内螺纹的管路附件连接。
螺纹部份应涂以石墨甘油。
3.6.1.2有的小口径铜管（一般在φ27mm以下），采用特制的活接头，
铜管与活接头翻边连接。
3.6.2法兰连接
3.6.2.1常采用平焊铜法兰、铜管翻边活套钢法兰和平焊铜环活套钢法兰。
3.6.2.2铜法兰（或铜环）与铜管连接时可以采用焊接，在不承受冲击弯曲负荷的地方可以采用钎焊。
3.6.2.3活套法兰连接时，铜管切口表面应平正，不得有毛刺，凹凸等缺陷，切口表面允许倾斜偏差为管径的1%。
3.6.2.4铜管管口翻边后应保持同轴，翻边端面应与管中心线垂直，
允许偏差:
Dg≤50mm时≯1mm;Dg>50mm时≯2mm。
翻边时加热温度为300～350℃，翻边厚度减薄率小于10%。
3.6.2.5铜管翻边后不得出现裂纹、分层豁口及褶皱等缺陷，并应有良好的密封面。
3.6.2.6管口翻边后的外径及转角半径应能保证螺栓及法兰自由装卸。
法兰与翻边平面的接触应均匀、良好。
3.6.3焊接连接
3.6.3.1黄铜管的氧——乙炔焊
a、黄铜的导热性好，较大的管口在施焊前要预热（用氧—乙炔焰预热到400～500℃），并用比焊同规格的碳钢管大的焊嘴施焊。
b、黄铜的线膨胀系较大，导热快，热影响区大，在凝固时，产生的收缩应力较大，因此，装配间隙要大些。
c、黄铜的熔点较低，流动性大，宜用平焊操作。
d、管道坡口应尽量采用机械加工。
管壁厚度在1～3mm时，可不开坡口进行平口对接，其间隙为2～3mm；壁厚在4～12mm时，按表1的规定坡口。
表1黄铜管氧乙炔焊焊接对口尺寸
简图
壁厚s（mm）
间隙a（mm）
钝边b（mm）
坡口角度ψ（度）
4～8
2～4
0.5～1.0
60～75
9～12
3～5
1.0～2.0
60～75
壁厚不同的黄铜管连接时，应按图1要求加工，图中A≥4×（S1—S2）
图1不同管壁的坡口加工
e、焊丝采用丝221、丝224。
焊粉可用粉301，它是由硼基盐类组成后，熔点约为650℃。
也可以按表2自行配制。
使用时，可将焊粉倒入长槽中，再将用焊炬加热的丝放在焊粉中
滚动，使焊丝表面沾上厚约0.5～1mm的一层焊粉。
表2黄铜气焊粉
序号
化学成份（%）
硼砂
硼酸
磷酸氢钠
氟化钠
1
100
—
—
—
2
20
80
—
—
3
50
35
15
—
4
20
70
—
10
f、焊接时应采用轻微氧化焰，以左焊法施焊。
焊前用中性焰对坡口两侧100～150mm宽度范围内进行均匀预热。
g、点焊，一般沿圆周点焊3～4处，点焊焊肉不宜过高。
点焊应与正式焊接要求相同，点焊处发现裂纹与气孔时应清除重焊。
h、焊接时，焊炬只上下跳动，不作横向摆动，在保证质量的前提下尽量用较快的焊速进行，以减少层数。
焊炬和焊嘴可按表3选择。
表3焊炬和焊嘴的选择
壁厚
（mm）
焊炬号码
焊嘴容量
（升/小时）
预热嘴容量
（升/小时）
≤4
H01-2或H01-6
100～300
4～5
H01-6
225～350
225～350
6～10
H01-12
500～700
500～700
>10
H01-12
750～1000
750～1000
i、为了不使焊缝受热过高，焰心尖端与工件距离应在4～6mm。
看到坡口处熔化液体冒泡，说明温度还未达到，至铜水发亮无气泡时，才可送入焊丝进行焊接。
在这之前要不断用沾有焊粉的焊丝向接头处熔敷焊粉。
j、焊接层数应根据壁厚决定。
一般壁厚在3mm以下为1层，壁厚在3～8mm时为1～2层，壁厚在8～12mm时为2～3层。
k、多层焊的第一层应选用较细的焊丝（φ3或φ4mm）以后各层可选用较粗的焊丝。
每层焊道焊后，用焊炬对准焊缝加热，将焊渣化掉。
每道焊缝应一次焊完，尽可能不间断。
焊缝加强面的形状如图2所示。
l、异种黄铜气焊时，如壁厚
相同，火焰应偏向熔点较高一侧；1～2
如壁厚不同，则应适当偏向较厚
的一边。
m、焊后应将焊缝表面熔渣清图2焊缝的加强面
除，可用金属刷子刷净，并用温水
冲洗。
n、重要管道的焊缝，焊后应打上焊工代号或作质量记录。
o、氧—乙炔焊焊缝应进行600～650℃退火处理，处理部分应不小于5倍焊缝宽度。
加热要均匀，并按以下三步进行:
以每分钟20℃的升温速度加热至600～650℃；
恒温时间按工件壁厚每毫米2～3分钟；
以每小时120～150℃的冷却速度至室温。
3.6.3.2紫铜管的钨极手工氩弧焊
a、工件和焊丝的表面清洗
焊前应对工件焊接边缘及焊丝表面的油污、氧化膜等进行彻底清理，至表面露出金属光泽为止。
清洗的方法有两种:
机械清理:
先用酒精、四氯化碳或丙酮把焊丝和焊件表面的油污彻底清洗，然后用钢丝轮或钢丝刷、刮刀、细砂布等打磨。
化学清理:
首先用下列两溶液之一进行脱脂。
溶液一:
5～10%苛性钠；2～3%水玻璃；20～50%肥皂；其余为水。
溶液二:
酒精、四氯化碳和丙酮中任选一种。
将脱脂后的工件和焊丝放在浓度为20～30%的硝酸溶液中或含有8%硫酸和10%重铬酸钾溶液中浸蚀3～4分钟。
浸蚀完毕后立即在流动的冷水中刷洗干净，擦干或吹干。
b、焊丝:
采用丝201
c、对口形式:
见表4。
表4焊接接头对口形式及对口规范
简图
壁
厚（mm）
焊
丝
φ（mm）
钨
极
φ
（mm）
喷
嘴
φ
（mm）
焊
层
数
（层）
电流强度
（A）
氩气
流量
（升/
分）
1
1.5
2
6
1
80-130
2-6
2
2.4
2
6-8
1
140-180
5-8
3
2.4
3
8
1-2
190-240
6-9
4
3
3
10
2
220-270
8-10
5
3
4
10
2
260-310
9-11
6
4
4
10-12
2
300-350
10-14
7
4
5
12
2-3
300-400
12-14
8
4
5
12-14
3
320-400
14-16
公称直径大于150mm的管子可采用加衬环的对口形式（图3）
图3直径大于150mm的管子对口形式
d、焊接
紫铜管手工氩弧焊，通常采用直流正接。
焊前将铜粉用无水酒精调成糊状涂敷在坡口或焊丝表面并及时施焊。
当焊件壁厚大于3mm时，焊前应对坡口两侧50～150mm范围内进行均匀预热，预热温度为350～550℃。
引弧宜在引弧板上进行，引弧板材料应与母材相同。
在焊接过程中如发生触钨现象时，应停止焊接，并将钨极、焊丝和容池处理干净后方可继续施焊。
3.6.3.3钎焊
铜管钎焊一般使用在不承受冲击、弯曲负荷或承受较低冲击、振动负荷的场所。
a、钎料
铜管钎焊常用的钎料有铜锌钎料和铜磷钎料，其主要成分和性能见表5。
要求接头有较高的强度时，可采用银基钎料。
表中除料103是丝状外，其余都由生产厂铸成矩形铸条。
b、熔剂
钎焊铜管时，常采用牌号为剂101的银钎焊溶剂，它适合于在550～850℃温度范围内钎焊各种铜及其合金。
另外，也可以用75%硼酸、25%硼砂组成的混合物作熔剂。
用铜磷钎料钎焊紫铜管时可以不用熔剂。
表5钎料简明表
类别
牌号
名称
主要化学成分（%）
熔化温度（℃）
主要用途
铜锌钎料
料101
铜锌钎料1号
Cu34-38
2n余量
800-823
钎焊黄铜及其它含铜量小于68%的铜合金
料102
铜锌钎料2号
Cu46-50
2n余量
860-870
钎焊含铜量大于68%的铜合金
料103
铜锌钎料3号
Cu52-56
2n余量
885-890
钎焊铜、青铜
铜磷钎料
料201
铜磷钎料1号
P7-9
Cu余量
710-840
钎焊铜及其合金
料202
铜磷钎料2号
P5-7
Cu余量
710-890
钎焊铜及其合金
料203
铜磷钎料3号
P5-7；Sb1.5-
2.5Cu余量
650-700
钎焊铜及其合金
料204
铜磷钎料4号
P4-6；Ag14-16Cu余量
640-815
钎焊承受较低冲击振动负荷的铜及其合金
c、钎焊的接头形式
由于对接接头的强度小，钎焊铜管时，一般都不采用。
搭接接头是钎焊铜管时最常用的接头形式，见图4。
a铜管与支管b钎焊铜管c钎焊铜管
的钎焊连接搭接连接
（1）搭接连接
（2）
图4铜管钎焊的接头形式
搭接长度一般为管壁厚度的6～8倍。
管子的公称直径小于25mm时，搭接长度为1.2D～1.5D。
除了正确选用接头形式外，还必须保证焊件连接面之间有一定的间隙，间隙过大、过小都会使钎焊接头质量变坏。
间隙的大小与使用的钎料有关，采用铜锌钎料间隙为0.10～0.30mm,采用铜磷钎料时，间隙为0.03～0.25mm。
d、钎焊前的清洁处理
为了保证钎接接头的质量，必须在焊前对管子端头和管件待焊面进行清洁处理。
一般是用锉刀、砂布、锯刷、砂轮来打磨管子的待焊面或进行喷砂处理。
e、钎焊
钎焊前，被焊工件应用铜及铜合金电焊条进行点焊，而且必须使焊点的熔化温度较钎料的熔化温度高。
点焊的数目要少，只要能保证工件间不会轻易移动就行。
用氧乙炔焰进行钎焊时，首先用轻微带乙炔过剩的中性焰将工件加热到接近钎料熔
化温度（管子或法兰直径较大时可用两只焊枪加热），然后把钎料置于火焰下稍微加热并沾上熔剂（焊前，应将熔剂与酒精调成糊状刷在焊口表面上），用火焰的外焰将熔剂熔化。
待熔剂熔化后，立即将钎料与工件接触并使其熔化渗流到工件接合间隙里。
钎焊过程中，必须保持所要求的温度，不使钎焊处及整个接头冷却。
当熔化的钎料未完全以固时，不允许移动焊件。
钎焊黄铜管或管件时，为了防止锌的蒸发，加热时间不宜过长，加热温度不要过高，并用轻微的氧化焰，以便在熔池表面形成一层氧化锌膜，防止锌继续蒸发。
钎焊后的管件，必须在八小时内进行清洗，除去残留的熔剂和熔渣、清洗可用机械方法或化学方法进行，最常用的方法是用煮沸的含10～15%明矾水溶液刷在接头处（涂刷10次以上），然后用水冲洗。
清洗后用棉纱或破布将管子擦干，在焊口区涂清漆一度。
进口铜件内已涂有钎料和熔剂时,只需按要求插入加热即可，不需另加钎料和熔剂。
3.6.4卡套式连接，较多用于油管与设备连接。
卡套式管接头和体部利用园柱螺纹连接，用密封垫圈密封。
将铜管套上反接头，螺帽、卡套后插入管接头，当旋紧螺帽时利用卡套上两端的锥面使卡套产生弹性变形夹紧管道。
卡套式管接头装配方便，不需事先扩口或焊接。
3.7管道安装
3.7.1管道安装一般应具备下列条件:
3.7.1.1与管道有关的土建工程经检查合格，满足安装要求；
3.7.1.2与管道连接的设备找正合格、固定完毕；
3.7.1.3必须在管道安装前完成的有关工序如清洗、脱脂、支架安装等已进行完毕；
3.7.1.4管子、管件及阀门等已经检验合格，并具备有关的技术证件；
3.7.1.5管子、管件及阀门已按设计要求核对无误，内部已清理干净，不存杂物；
3.7.1.6焊接场所应保持清洁，防止风、雨、雪的侵袭。
3.7.2管道的坡向、坡度应符合设计要求。
3.7.3支、吊、托架安装应位置正确、平正牢固。
支架同管子之间应用石棉板、软金属垫或木垫隔开，吊架的吊杆应垂直，吊杆螺纹应完整。
3.7.4钎焊管道应焊接密实饱满，焊缝及其周围应进行酸洗、钝化处理。
3.7.5对接焊管道其焊缝表面不得有气孔和未熔合等缺陷。
3.7.6铜管焊接宜采用转动焊；铜板焊接宜采用平焊。
3.7.7丝扣连接时，管子的螺纹应规整。
如有断丝或缺丝，不得大于螺纹全扣数的10%。
3.7.8法兰连接:
对接应紧密、平行、法兰与管道中心线垂直。
3.7.9活套卡式连接时，注意卡套正确、紧密。
3.8系统试验
3.8.1管道安装完毕后，应根据设计要求进行液压强度试验和严密性试验。
3.8.2液压强度试验应用洁净的水进行，系统进水时，应将空气排尽；试验时宜在环境温度5℃以上进行，否则须有防冻措施。
3.8.3液压强度试验时，升压应缓慢。
到达试验压力后，停压10min，以无泄漏、目测无变形为合格。
3.8.4液压严密性试验一般在强度试验合格后进行，经全面检查，以无泄漏为合格。
3.8.5蒸汽管道进行吹扫后，尚需通蒸汽试验。
3.8.6气体压力管道还应进行气密试验。
3.9交工验收
3.9.1施工图、施工资料、设计变更资料必须齐全。
3.9.2隐蔽工程记录和中间试验记录具备；
3.9.3管道座标、标高和坡度正确；
3.9.4接口、连接点必须严密不漏。
3.9.5管道支架、吊架、托架牢固，安装的管道必须有足够的刚度。
4安全技术措施
4.1参加施工人员必须严格执行国家、当地技术监督局及公司颁布的各项安全生产的规定，严禁违章指挥、违章操作。
4.2在施工动火区域必须配备专职防火人员，开具动火证，落实动火措施。
4.3施工人员应正确使用劳动防护用品。
4.4施工用机具、工具、材料应分类妥善保管，防止用错和失窃。
4.5铜管下料时，操作人员应戴好手套，以免毛刺扎入手内。
4.6进行铜管与铜管之间、铜管与配件之间连接时，应有良好的通风条件。
附录A主要施工机具、工具、量具表
序
名称
型号
规格
序
名称
型号
规格
1
榔头
1KG、1.5kg
17
金属刷
管用
根据需要选用
2
钢锯
300mm
18
木锤
3
扳手
200mm、250mm、300mm
19
线锤
0.2Kg
4
管子钳
200mm、300mm、400mm
20
铁角尺
5
铜管切割机
φ15mm、φ20mm、φ25mm
21
钢直尺
30mm
6
铜管翻边机
φ27mm以下
22
钢卷尺
2m、5m
7
电焊机
交直流
23
游标卡尺
根据管径
8
氩弧焊机
24
水准仪
9
氧氯瓶
25
水平尺
250mm、300mm
10
乙炔瓶
26
压力表
盘式
1.5级1.0
1.6Mpa
2.5
11
坡口机
电动
根据管径大小
27
真空表
盘式
0.1～0.00MPa
12
工作台
折叠式
多功能
28
射吸式
焊炬
H01～2H01-12H01～6
13
人字梯
5、7、9档
29
钢锉
14
试压泵
手动
电动
根据需要选用
30
美工刀
15
冲击电钻
φ6～12mm
31
灭火机
1211
16
台钻
φ13
升级会员 