管工安装技术

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1、安装技术,王 智 伟 西安建筑科技大学 环境与市政工程学院 Wzhiwei-,第 二 章,管子加工及连接,管子加工及连接,管子加工 管子调直、切割、套丝、煨弯、异形管件制作 管子连接 螺纹连接、焊接、法兰连接,管子加工及连接,2.1 管子调直及切割 2.2 管螺纹加工 2.3 钢管坡口 2.4 钢管管件制作 2.5 弯管加工 2.6 管子连接,2.1 管子调直及切割,管子调直,为什么会不直,为什么要调直,2.1 管子调直及切割,管子弯曲检查,目测检查法,滚动检查法,2.1 管子调直及切割,管子调直,冷调直,热调直,2.1 管子调直及切割,钢管冷调直,木锤冷调法,平台铁桩法,2.1 管子调直及切

2、割,钢管热调直,加热用地炉,弯曲部件加热,多根钢管平台 反复滚动,重力使钢材 塑性变形,钢管热调直,2.1 管子调直及切割,管子切割 要求: 尺寸准确;切口平整,无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等;切口端面与管子轴心线要垂直,倾斜偏差管子外径的1%,且3mm,方法: 手工切割、机械切割、气割切割、 等离子切割等,2.1 管子调直及切割,手工钢锯切割 钢锯: 钢锯,锯弓和锯条。 锯条,细齿和粗齿。 特点: 设备简单,灵活方便,切口不收缩和不氧化;但是速度慢,费力,切口平正较难掌握。 适用: 现场切割量不大的小管径金属管道、塑料管道和橡胶管道的切割,2.1 管子调直及切割,机械锯

3、切割 钢锯: 一种是装有高速锯条的往复锯弓锯床;另一种是圆盘式机械锯 。 适用: 前者用于切割直径小于220mm的各种金属管和塑料管;后者适用于有色金属管和塑料管切割,2.1 管子调直及切割,滚刀切管器切割 组成: 滚刀、刀架、手柄。 特点: 切割钢管速度快,切口平正,但会产生缩口,必须用绞刀刮平缩口部分。 适用: 适用于管径小于100mm的钢管,2.1 管子调直及切割,砂轮切割机 原理: 利用高速旋转的砂轮片与管壁接触摩擦切削,将管壁磨透切割。 特点: 砂轮机切管速度快,移动方便,省时省力,但噪声大,切口有毛刺。 适用: 砂轮机能切割DN80mm以下的管子,特别适合切割高压管和不锈钢管,也可

4、用于切割角钢、圆钢等各种型钢,砂轮切割机,砂轮机切割角钢,2.1 管子调直及切割,氧气乙炔焰割断 原理: 利用氧气和乙炔气混合燃烧产生的高温加热管壁,烧至钢材呈黄红色(约1100-1150),然后喷射高压氧气,使高温的金属在纯氧中燃烧生成金属氧化物熔渣,又被高压氧气吹开,使管子切割。 手工装置: 氧气瓶、乙炔发生器或乙炔气瓶、割炬、橡胶管,氧气乙炔焰割断,氧气乙炔焰割断,乙 炔 制 取,2.1 管子调直及切割,氧气乙炔焰割断 适用: (1)切割操作方便、适用灵活,效率高、成本低,适用于切割各种管径的钢管、低合金管、铅管和各种型钢。 (2)但一般不用于不锈钢管、高压管和铜管的切割,切割不锈钢管和

5、耐热钢管可以采用氧溶剂切割机,不锈钢管也可用空气电弧切割机切割,2.1 管子调直及切割,大型机械切管机切割 组成: 单相电动机、主体、传动齿轮装置、刀架等组成。 特点: (1)这种切割机切管的同时完成坡口加工。 (2)较为轻便,对埋于地下管路或其它管网的长管中间切割尤为方便,可以切割壁厚12-20mm,直径600mm以下的钢管,大型机械切管机切割,切 割 破 口 机,2.1 管子调直及切割,管子錾切 适用: 铸铁管、陶土管和混凝土管的切割。 等离子切割 适用: 不锈钢管、铸铁管、铜管、铝管和一些熔点高的金属或非金属管道切割,2.2 管螺纹加工,管螺纹 种类 圆锥形管螺纹:各圈螺纹的直径皆不相等

6、,从螺纹的端头到根部呈锥台形。 圆柱形管螺纹:每圈螺纹的直径皆相等,只是螺纹尾部较粗一些。 管螺纹连接 锥接柱、柱接柱、锥接锥,2.2 管螺纹加工,管螺纹加工 质量要求 螺纹应端正、光滑、无毛刺、无断丝缺扣(允许不超过螺纹全长的1/10),螺纹松紧度适宜,以保证螺纹接口的严密性。 加工方法,人工绞板套丝,电动套丝机套丝,2.2 管螺纹加工,管螺纹加工 人工套丝绞板 人工绞板:绞板(板牙孔、活动表盘、卡爪)板牙。 板牙:板牙尾部与板牙孔处均印有1、2、3、4序号字码,安装时应对号入座,人工绞板,2.2 管螺纹加工,管螺纹加工 人工套丝绞板 人工绞板:绞板(板牙孔、活动表盘、卡爪)板牙。 板牙:板

7、牙尾部与板牙孔处均印有1、2、3、4序号字码,安装时应对号入座。 绞板的规格,大绞板,小绞板,每组板牙能套两种管径的螺纹,绞板规格及套丝范围,一种板牙规格,2.2 管螺纹加工,管螺纹加工 人工套丝 管子压力钳 套上绞板 合拢板牙 第一遍套丝(切削深度约1/2-2/3螺纹高)松开手柄,拧开板牙第二遍套丝。 为避免断丝、龟裂,保证螺纹标准、光滑,小口径管道直径在25mm以下管螺纹套两遍为宜,公称直径在25mm以上管螺纹套三遍为宜,管 子 压 力 钳,2.2 管螺纹加工,管螺纹加工 人工套丝 缺陷及原因 螺纹不正:产生的原因是中心线和管子中心线不重合或手工套丝时两臂用力不均绞板被推歪,管子端面锯切不

8、正也会引起套丝不正。 偏扣螺纹:由于管壁厚薄不均匀所造成或卡爪未锁紧。 细丝螺纹:板牙顺序弄错或板牙活动间隙太大,一个螺纹要经过2-3遍套丝成,若第二遍未与第一遍对准,也会出现细丝或乱丝。 螺纹不光或断丝缺扣:套丝时板牙进刀量太大、板牙不锐利或损坏、套丝时用力过猛或用力不均匀,以及切下的铁渣积存等原因所引起。套丝时第一次进刀量不可太大。 管螺纹有裂缝:若出现竖向裂缝,是焊接钢的焊缝未焊透或焊缝不牢所致;如果螺纹有横向裂缝,则是板牙进刀量太大或管壁较薄而产生,2.2 管螺纹加工,电动机械套丝 组成: 机座、电动机、齿轮箱、切管刀具、卡具、传动机构等主要部件,有的还有油压系统、冷却系统等。 特点:

9、 能够同时完成钢管切割和管螺纹加工,加工效率高,螺纹质量好,工人劳动劳动强度低,因此得到广泛应用,电动套丝机,2.3 钢管坡口,坡口形式 有 V型,X型,双V型,U型等。 坡口加工 高压管道短管的坡口应采用车床 加工;长管道坡口可用来移动式 坡口机加工。 当既不能采用车床加工又没有坡 口机时,可用砂轮坡口,同时配 合角向磨光机修口。 中低压碳钢管道可采用坡口机或 氧一乙炔切割方法坡口,2.4 钢管管件制作,弯管制作 模压弯管 工艺过程:一定弯曲半径模具钢板或管段下料加热炉中加热(900左右)模具中加压成型。 有缝模压弯管 绘制弯管的展开图下料形状近似为扇形并留一定加工余量(下料扇形面积应比理论

10、计算展开面积放大一些)加热模压成瓦状瓦状成型后两块弯瓦组合对焊成弯管。 无缝模压弯管 下料时弯管长臂一般要比理论值加长15%,短臂比理论值应减小4%再将切好管段模压一次成型,2.4 钢管管件制作,弯管制作,有缝模压弯管,无缝模压弯管下料,2.4 钢管管件制作,弯管制作 焊接弯管 (1)焊接弯管,俗称虾米腰弯头。 (2)适用于管径较大、弯曲半径较小,或管壁太厚、太薄的弯管。 (3)弯曲角度、弯曲半径及弯管组成节数可根据需要选定。 (4)一般90弯管可由有两节(无中间节),三节(一个中间节及两个端节)或四节(两个中间节两个端节)焊接而成。 (5)弯曲半径、节数、流体阻力、占据空间大关系,焊接弯管制

11、作,2.4 钢管管件制作,三通管制作 挤压三通管 (1)工艺:无缝钢管切成管段压椭圆加热挤凸颈开孔整型。 (2)管径:管径选用比三通管主管直径大2-3号管子,例如三通主通管径76mm,则采用102mm以上的无缝钢管加工,2.4 钢管管件制作,三通管制作 焊接三通管,样板下料,2.4 钢管管件制作,三通管制作 焊接三通管,样板下料,2.4 钢管管件制作,变径管加工 焊接变径管 一般用在大管径管道中,有同心变径管和偏心变径管。 缩口变径管 小管径的变径或变径不大。缩口方法:管子加热烧红手锤捻打。当小管子扩口时,只能扩大一号管。 钢板圈制变径管 管径较大的变径管可由钢板圈制。制样板下料扇形板加热煨制

12、焊接,同心变径,偏心变径,缩口,卷制,扩口,2.5 弯管加工,弯管加工 加工内容 45弯和90弯、乙字型弯(来回弯)、抱弯(弧形弯)、方形伸补偿器。 加工方法 钢管冷煨弯、钢管热煨弯,2.5 弯管加工,弯管加工 受力分析 弯曲过程中,弯曲背面管壁被拉伸变薄,弯曲凹面受挤压变厚;由于金属材料抗压性能优于抗拉性能,总体上管道被拉长;管道弯曲凹凸方向受力,侧面不受力,管道截面变椭圆,两 侧,凹 凸,2.5 弯管加工,弯管加工 有害变形,弯曲半径,管子直径,管子厚度,弯管加工方法,影 响 有害变形因素,2.5 弯管加工,弯管加工 质量要求 弯曲均匀,不宜有折皱; 弯管截面最大与最小外径差控制(弯前外径

13、的5%10%); 弯前与弯后管壁厚度之差控制(特殊管道弯前管壁厚的10% 或 一般15% ); 管端中心偏差控制(特殊管道1.5mm/m,当L超过3 m时,5 mm;一般3mm/m,当L超过3 m时, 10 mm,2.5 弯管加工,弯管加工 质量保证措施 弯管采用正公差,当采用负公差时,弯前管子壁厚应为设计壁厚1.061.25倍,弯曲半径越小倍数越大。 高压钢管弯曲半径宜管外径5倍,其它宜3.5倍。 有缝钢管弯曲时,焊缝应避开受拉和受压区。 钢管弯后的热处理温度为600650,且加热速率、恒温时间和冷却速率应按规范控制,2.5 弯管加工,弯管加工 弯管下料 弯头 弯曲长度,乙字弯: 总弯曲长度

14、L两端直管段+中间直管段 +两个弯头弯曲长度,2.5 弯管加工,弯管下料 方形补偿器 总弯曲长度,2.5 弯管加工,弯管加工 钢管冷弯法 手工冷弯法 弯管板冷弯、滚轮弯管器冷弯、小型液压弯管机冷弯 机械冷弯法 固定导轮弯管、转动导轮弯管 无芯冷弯弯管、有芯冷弯弯管,手工冷弯法,手工冷弯法,机械冷弯法,机械冷弯法,机械冷弯法,机械冷弯法,机械冷弯法,2.5 弯管加工,弯管加工 钢管热煨弯,2.5 弯管加工,弯管加工 钢管热煨弯 灌砂、加热煨弯法 工艺:下料划线备砂灌砂加热弯曲 机械热煨弯 火焰弯管机弯管、中频弯管机弯管,手工钢管热煨弯,手工钢管热煨弯,机械钢管热煨弯,机械钢管热煨弯,机械钢管热煨

15、弯,中频弯管机,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 法兰连接 焊接,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 常用工具 填充材料 连接方法,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 常用工具 张开式管钳: 应用较广泛。 链条式管钳: 大管径或因场 地限制场合,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 填充材料 填料要求:充填空隙、防腐蚀 聚四氟乙烯胶带 麻丝沾白铅油(铅丹粉拌干性油) 黑铅油(石墨粉拌干性油)石棉绳,热水采暖或冷水管道,介质温度115,2.6 管子连接,钢管螺纹连接,短丝连接,长丝连接,活接头连接,锁母连接,螺纹连接方法,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 连接方法 短丝连接:管外螺纹与管件或阀门内螺纹进行固定连接

16、,是最常用的方式。 施工方法:管端外螺纹顺时针缠绕麻丝、铅油(聚四氟乙烯薄膜)填料手拧进23扣适当规格管钳拧紧,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 连接方法 长丝连接 :一端短丝、另一端长丝的短管和一个锁紧螺(根母,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 连接方法 活接头连接 : 公口(插口)、母口(承 口)、套母,2.6 管子连接,钢管螺纹连接 连接方法 锁母连接 : 锁母:一端为内螺纹, 另一端是与连接管径 相同的开孔。 连接:锁母套在管子 上管子插入连接配 件连接处缠绕填料 锁母拧紧到配件的 外螺纹上,2.6 管子连接,法兰连接 质量要求 装配方法,2.6 管子连接,法兰连接 质量要求 法兰规格、承

17、受的压力、工作温度、法兰与管端的焊接形式,按图纸或标准选择; 法兰中心与管子中心在一条直线上; 法兰密封面与管子中心轴线垂直; 两个法兰盘螺孔应对应一致,同一管两端法兰盘螺孔应对应一致,法兰盘连接质量要求,2.6 管子连接,法兰连接 装配方法 平焊法兰与管子装配、对焊法兰与管子装配、松套法兰装配,2.6 管子连接,焊接 概念 优点 气焊 电焊,2.6 管子连接,焊接 概念 管子焊接是将管子接口处及焊条加热,达到使金属熔化的状态,而使两个被焊件连接成一整体,2.6 管子连接,焊接 优点 接口牢固严密,焊缝强度一般达到管子强度的85%以上,甚至超过母材强度; 焊接系管段间直接连接,构造简单,管路美

18、观整齐,节省了大量定型管件(管箍、三通等),也减少了材料管理工作; 焊接口严密不用填料,减少维修工作; 焊接口不受管径限制,速度快,比起螺纹连接大大减轻了体力劳动强度,2.6 管子连接,焊接 气焊 气焊是将氧气和乙炔按一定的比例混合,以一定速度喷出燃烧,产生3100-3300的火焰,以熔化金属,进行焊接。 气割是利用氧气和乙炔气混合燃烧产生的高温加热管壁,烧至钢材呈黄红色(约1100-1150),然后喷射高压氧气,使高温的金属在纯氧中燃烧生成金属氧化物熔渣,再被高压氧气吹开,使管子切割,2.6 管子连接,焊接 电焊 电弧焊接分为自动电焊接和手动电焊接两种方式,大直径管口焊接一般采用自动电焊接,

19、安装工程施工(小直径管口)多用手工电弧焊。 手工电弧焊采用直流电焊机或交流电焊机均可。由于施工现场只有交流电源,为使用方便,施工现场一般采用交流电焊接,2.6 管子连接,焊接 电焊 交流电弧焊机主要由电焊变压器、电流调节器及振荡器组成。 电焊变压器。常用电压为220V或380V,输入电焊变压器后,输出电压降为55-65V安全电压(点火电压),供焊接使用。 电流调节器。由于金属件的厚薄不同,需对焊接电流进行调节。电流大小和焊条粗细有关,一般电流大小焊条直径40-60倍。 振荡器。提高电流频率,将频率由50Hz提高到250000Hz。使交变间隔趋于无限小,增加电弧稳定性,以利焊接和提高焊缝质量,2

20、.6 管子连接,焊接 电焊与气焊方法选用 (1)无特殊要求时,这两种焊法任选,但电焊较为经济和速度快。 (2)采暖、供热及冷水管管径50mm,壁厚3.5mm时,常用气焊。对管径在65mm和壁厚4mm以上或高压管应采用电焊。 (3)在室内或地沟中管道较密集处,电焊钳不便伸入操作,可用气焊。制冷低温管温度在-30以下,为防止焊缝处因收缩应力大产生裂纹,采用气焊为佳。 (4)需仰焊接口,用电焊比气焊操作方便。在防止焊接变形方面电焊较好,习题与思考题,绞板加工管螺纹时,常见的缺陷和原因? 绞板手工套丝的操作规程? 弯管的受力分析和影响有害变形的因素? 钢管冷弯法与热弯法的优缺点的比较。 钢管热煨弯的操作规程? 钢管连接的方法和适用场合

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