紫铜黄铜管道安装工艺.docx

紫铜黄铜管道安装工艺.docx

《紫铜黄铜管道安装工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《紫铜黄铜管道安装工艺.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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。

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：

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；

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。

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=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。

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。

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