紫铜黄铜管道安装工艺.docx
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紫铜黄铜管道安装工艺
紫铜、黄铜管道安装
1范围
本工艺标准适用于工作压力为4MPa以下、温度为250〜-196C的紫铜管道和工作压力为22MPa以下、温度为120〜-158C的黄铜管道的安装工程。
2施工准备。
2.1常用材料：
2.1.1管材：
常用的有紫铜管（工业纯铜）及黄铜管（铜锌合金）按制造方法的不同分为拉制管、轧制管和挤制管，一般中、低压管道采用拉制管。
紫铜管常用材料的牌号为：
T2、T3、T4、TUP（脱氧铜）；分为软质和硬质两种。
黄铜管常用的材料牌号为：
H62、H68H85HP659-1,分为软质、半硬质和硬质三种。
2.1.2铜合金。
为了改善黄铜的性能,在合金中添加锡、锰。
铅、锌、磷等元素就成为特殊黄铜。
添加元素的作用简述如下：
2.1.2.1加锡能提高黄铜的强度,并能显著提高其对海水的耐蚀性能,故锡黄铜又称“海军黄铜”；
2.1.2.2加锰能显著提高合金工艺性能、强度和耐腐蚀性；
2.1.2.3加铅改善了切削加工性能和耐腐蚀能,但塑性稍有降低；
2.1.2.4加锌能够提高合金的机械性能和流动性能；.
2.1.2.5加磷能提高合金的韧性、硬度、耐磨性和流动性。
2.1.3铜管的应用。
紫铜管与黄铜管大多数用在制造换热设备上；也
常用在深冷装置和化工管道上,仪表的测压管线或传送有压液体管线方面也常采用。
当温度大于250C时，不宜在压力下使用
挤制铝青铜管用QAI10-3-1,5及QAI10-4-4牌号的青铜制成，用于机械和航空工业，制造耐磨、耐腐蚀和高强度的管件。
锡青铜管系由QSn4-0.3等牌号锡青铜制成，适用于制造压力表的弹簧管及耐磨管件。
2.1.4铜管的质量：
供安装用的钢管及铜合金管，表面与内壁均应光洁，无疵孔、裂缝、结疤、尾裂或气孔。
黄铜管不得有绿锈和严重脱锌。
铜及铜合金管道的外表面缺陷允许度规定如下：
纵向划痕深度如表1-57所示；偏横向的凹入深度或凸出高度不大于
0.35mm瘢疤碰伤、起泡及凹坑，其深度不超过0.03mm其面积不超过管子表
面积的30%用作导管时其面积则不超过管子表面积的0.5%。
2.1.5铜及铜合金管件。
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。
铜及铜合金管纵向划痕深度规定
表1-57
壁
纵向划痕深度不大
壁厚
纵向划痕深度不大于
厚
于
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
<2
0.04
>2
0.05
注：
用于作导管的铜及铜合金管道，不论壁厚大小，纵向划痕深度不应大
于0.03mm
铜管的椭圆度和壁厚的不均匀度，不应超过外圆和壁厚的允许偏差铜管的其它技术要求应符合下列标准:
1.
《拉制钢管》
（GB152—79）；
2.
《挤制钢管》
（GB1528-79）；
3.
《拉制钢管》
（GB1529-79）;
4.
《挤制钢管》
（GB1530-79）。
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
相当
焊
焊
!
缝金属
主要用途
主要
抗
延
条牌号
国际型号
芯材质
成分
拉强度
伸率
（%）
（MP
（%）
a）
T1
TCu
纯
铜>9
>1770
冷
焊接铜零件，也可
07
铜
9
弯角
用于堆焊耐海水腐蚀的
>
碳钢零件
120°
锡〜
焊接锡磷青铜、铜
T2
TCuSr
1锡
8,
>
>
黄铜、铸铁及钢零件；
27
B
磷青铜
磷W
2750
20
广泛应用于堆焊锡磷铜
0.3,
轴衬、船舶推进器片等
铜余
量
铝〜
焊接铝青铜及其它
T2
TCuAI
铝
3,
>
>
铜合金，铜合金与钢的
37
锰青铜
锰w
2,
铜余
量
3920
15
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、铸铁及硬质含金刀具等。
施焊时，应配用铜气焊溶剂。
铜及铜合金焊丝代号：
HXX
SX
表示同一类型的不同代号
表示铜及铜合金
表示焊丝
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表1-59
2.1.8
气焊用熔剂：
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途
表1-59
焊接接头
焊
焊
相当
焊丝
焊丝主要成份（％）
抗拉强度
丝
丝牌号
部标型号
名称
熔
占
八、、
母（MPa
1（
材
）
C）
HS
SCu-2
特制
锡1.1，硅0.4，锰0.4,
紫>
1
201
紫铜焊丝
铜余量
铜
1960
050
HS
SCu-1
低磷
磷0.3，铜余量
紫1470
1
202
铜焊丝
铜
〜1770
060
HS
SCuZr
锡黄
铜60,锡1,硅0.3，锌
H>
8
221
-3
铜焊丝
余量
62
3330
90
HS
SCuZn
铁黄
铜58,锡0.9，硅0.1，
H>
8
222
-4
铜焊丝
铁0.8，锌余量
62
3330
60
HS
SCuZn
硅黄
铜62,硅0.5，锌余量
H>
9
224
-5
铜焊丝
62
3330
05
焊
性能及用途
丝牌号
HS
焊接工艺性能优良，焊缝成型良好，机械性能较咼，
抗裂性能好，
201
适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜（纯铜）
HS
流动性较一般紫铜好，适用于氧-乙炔气焊、亚弧焊紫铜
202
HS
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、
221
铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具
HS
焊时烟雾较小，其它性能、用途与“HS221'同
222
HS
能有效地消除气孔，机械性能良好，用途与“HS221'同
224
注：
焊丝尺寸（mm；圈状一直径1.2;条状一直径3、4、5、6;长度
1000。
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。
2.182铜及铜合金的适用熔剂：
aCJ301铜气焊熔剂。
性能：
熔点约650C，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
常用铜焊及铜合金焊溶剂表
表1-60
硼酸
硼砂
磷酸氢钠
碳酸钾
氯化钠
I4BQ
NqBQ
NatHPO
NaCl
100
——
——
——
——
——
100
——
——
——
50
50
——
——
——
25
75
——
——
——
35
50
15
——
——
——
56
——
22
22
c自制氧焊熔剂见表1-61o
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
104
硼砂35，无水氟化42土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-
硼酸50，无水氟化钾50
用银钎焊青铜及铍
3
青铜
205
氧化钠20，氟化钠12〜16,氯化钡20，
氯化钾余量
焊接锡青铜
2.1.9阀门：
铜合金闸阀、截止阀及止回阀的结构长度见GB1222—
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。
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。
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:
高压管
道安装
—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、
木锤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。
调直后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。
夹持铜管的台虎钳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熔，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，如采用焦炭加热，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；
341.3当加热至400〜500C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，以干净的热水冲洗，再在120〜150C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540C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铜法兰连接。
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
363
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。
364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=2.5MPaDN=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），另一种是管端焊接焊环。
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。
365.2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，其外径应与翻过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，在管子翻过前，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°C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
365.3钢管翻边连接应保持两管同轴，其偏差为：
公称直径w50mm
>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，紫铜管道的焊接直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22mn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l-60。
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l-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
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应规定加工管子坡口。
应在焊前采用有机溶剂除去油污，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。
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（C）
时间（min）
硫酸30ml
铬酸钠90g
氯化钠1g
水1L
注：
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200C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%^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
焊条直
电流强
管壁厚
焊条直
电流强
度
径
度
度
径
度
（mm）
（mm）
（A）
（mm）
（mm）
（A）
2.5
3.2
130〜
2.5
3.2
110〜
3
3.2〜4
140
3
3.2
130
4
4
140〜
4
3.2
110〜
5
4〜5
200
5
4
140
6
5〜6
180〜
6
4
120〜
220
250
200〜
160〜
250
180
220〜
180〜
280
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。
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寸，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，使用含脱氧元素的焊丝，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（20〜30mr）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3〜5mm8〜14mm为保证焊缝熔合质量，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150〜300r;壁厚大于3mm预热温度为350〜500E;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。
紫铜极手工氩弧焊参数
表1-67
板厚
钨极直
焊丝直
焊接电
氩气流
喷嘴口
（mm）
径
径
流
量
径
（mm）
（mm）
（A）
L/min
（mm）
<1.5
2.5
2
140〜
6〜8
8
2.0〜
2.5〜
3
180
6〜10
8〜10
3.0
3.0
3〜4
160〜
8〜12
10〜12
4.5〜
4
4〜5
280
10〜14
10〜12
5.0
5
6〜7
250〜
12〜16
12〜14
6.0〜10
5〜6
350
>10
300〜
400
350〜
500
3.8.6焊接时应注意防止“夹钨”现象和始端裂纹。
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：
3.9.1黄铜焊接时，其预热温度为：
壁厚为5〜15mm寸，为400〜500C；壁厚大于15mm寸，为550Eo
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400〜450C;软化退火处理为550〜600C。
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、刷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120C的石油蒸馏产品的阀门，应用煤油进行试验。
3.12.2.4阀门的强度试验应按下列规定进行：
a公称压力小于或等于32MP0I勺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勺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）
40
50
64
80
100
试验压力
56
70
90
110
130
（MPa）
c试验时间少于5分钟，壳体、填料无渗漏为合格。
3.1225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。
公积压力小于或等于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。
闸阀密圭寸面允许渗漏量
表1-69
公称直
渗漏量
公称直
渗漏量
公称直
渗漏量
径
（cm3/m
径
（cm3/mi
径
（cm3/mi
（m
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