紫铜黄铜管道安装工艺.docx

1、紫铜黄铜管道安装工艺1 范围 本工艺标准适用于工作压力为4MPa以下、温度为250-196的紫铜管道和工作压力为22MPa以下、温度为120-158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、H68、H85、HP659-1，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

2、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250时，不宜在压力下使用。 挤制铝青铜管用QAI10-3-1，5及

3、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

4、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。 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： 铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表l-59。 2.1.8 气焊用熔剂： 2.1.8.1 熔剂的作用： 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

5、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

6、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

7、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： 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

8、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

9、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； 3.4.1.3 当加热至400500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120150温度下经34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

10、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

11、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l-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。 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

12、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。 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

13、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=22.5D，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。

14、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。 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l-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l-65

15、。 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。 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