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1、第二章 钢管加工及连接,2.1 概述,钢管加工和连接是管道安装工程的中心环节，是将各单件设备连接为系统的重要过程。 加工主要是指钢管的调直、切断、套丝、煨弯及制作异形管件等过程。 连接主要讲焊接、螺纹连接及法兰连接等几种方法。 加工和连接的每个工序过程都应遵守操作规程和符合质量标准。 工程技术人员或工人在施工中尽量选用先进机具，先进技术和科学方法组织施工提高效率，降低劳动强度。 今后的施工组织管理，安装工程向工厂化、预制化和商品化方向发展。,2.2 钢管切断,管子在安装前，经检查校直合格后，按安装要求的长度将管子切断。常称“下料”。常用的切割方法有 等。施工时可根据管子的材质、规格和现切条件选
2、用适当的切断方法。 对切口的质量要求： （1）管子切口要平正 不正会影响套丝和焊接 （2）管口内外要求无毛刺和铁渣和管路的平直 （3）切口不应产生断面收缩。,锯断、刀割、气割、磨割、凿断、车削,钢锯切断：（应用较广）（锯断） （一）适用范围：尤其是管径50mm以下的小管子一般用锯切。 （二）所用工具 锯条规格：12（300mm）18牙 牙数为1英寸长度内有18个或24牙 钢锯 活动锯架 可装200、250、300mm三种 固定锯架 只能装300mm长一种 薄壁管子应用细牙。 齿低、齿距小、进刀量小、不能卡掉据齿。,（三）注意事项： 使用手工钢锯时应注意的几个问题： （1）选用适当材料的锯条。细
3、牙锯条牙齿牢固，适用于锯管材或较薄的钢材，但工效低，粗齿锯条适用于锯割较厚的管材和钢材，工效较细齿高。 （2）安装锯条时，应将锯齿向前，且不扭曲，使锯条的有齿边和无齿边处在同一平面上。 （3）锯管时，压紧管子。以管子不颤动和不影响操作为准。 （4）切割时，一手在前压（或握）锯子，一手在后紧握锯柄。用力均匀，向前推动时加适当压力，回拉时不宜加力，以免磨损锯齿，快慢适宜。5060次/分钟 （5）为减少磨擦阻力和降温，在锯割时应不时向锯口处加适量的机油。（润滑和降温）,二、刀割（滚刀切管器或管子割刀）（见图2-2） 滚刀切管器是用带有刃口的圆盘形刀片，在压力作用下边进刀边沿管壁旋转将管子切断。 （一
4、）适用场合：一般直径在100mm以内的钢管。 （二）特点：操作简便、速度快、切口断面平整，但产生缩口、增大介质流动阻力，要用绞刀刮平。施工现场应用较广。 （三）使用管子割刀切割管子时应注意的几个问题： 1、割管刀的刀片应对准线迹，刀片平面应垂直于管子轴线。 2、选用管子割刀的规格应与所切管子规格相适应。 3、切割时不要急于求成，每次进刀量不可过大。不然管口缩小或损坏刀片。 4、管子切断后，应铣去管口缩小的内凹边缘。 滚刀切管器有电动的（切管套丝机）,三、砂轮切割机（图2-3）直径400mm，厚度3mm 原理：高速旋转的砂轮片与管壁接触磨梭切削，将管壁磨透切断。 （一）适用场合：可切割铜、铝、铸
5、铁、合金钢等不同材质的管材和型钢，最大可切割1336mm的管子。 （二）特点：1、工效高，能提高1620倍左右； 2、切割质量好，割断面平整光洁，并减少材料的消耗。 3、劳动强度低，操作轻巧简便。 4、机身小，（560270650mm）重量轻（机身重60公斤）便于搬运，结 构简单，便于检修。,四、射吸式割炬 （图2-4） 俗称气割枪，原理：用乙炔气和氧气的混合体为热源，对管壁或钢板的切割处进行加热、烧至钢材呈黄红色（约1100-1150）然后开启纯氧阀，喷射高压氧气，使高温的铁在纯氧中燃烧生成液体Fe3O4并被高压氧气气流吹掉。从而被切断。 （一）适用场合：常用气割管径较大的钢管或卷板管等。,
6、提问：能否气割铜板？说出为什么 作业：铜、铝、不锈钢、铸铁的燃点比熔点高。 答案：1、能利用氧气切割的金属必须在红热状态下能和氧气剧烈地燃烧，并生成的氧化物熔点要低于被切割金属的熔点，2、被切割金属的燃烧点也要低于它的熔点。否则就会成为熔割。所以铜、铝、铅以及其合金、铬、镍、钨的合金钢、生铁等都不能气割。,（二）使用割炬进行切割时的程序 1、橡胶软管与氧气瓶上的氧气表、乙炔发生器的回火防止器及割炬接通并检查合格，将氧气表的指针调至所需的压力。 2、先稍开割炬的氧气调节阀，再开乙炔调节阀，用火柴或打火机点燃。 3、调整火焰，使火焰核心边缘整齐长度适宜。然后试开高压调节阀，如无突然熄火或“打 ”等
7、异常现象时，便可进行切割。（如有异常，需修整再重新点火） 4、切割时，将火焰对准线 进行预热，待到红热后，便可开启高压氧气阀进行切割。 5、停止切割立即关掉高压氧气阀。熄火时应先关乙炔阀后关氧气调节阀。 6、氧气切割后的管口，应用砂轮磨口机打磨平整和除去铁渣，以利焊接。,（三）气割安全操作知识 1、场合通风良好，远离易燃、易爆物品。 2、乙炔发生器，氧气瓶和操作场地保持一定距离，不得有火种或易燃易爆物。 3、乙炔与铜长时间接触，铜表面生成一种爆炸性的化合物，因此凡与乙炔接触的器具零件，禁止使用纯铜。 4、氧气瓶严禁爆晒，远离高温及易燃物。 5、安装氧气表时，应将氧气瓶口朝向无人方向，操作者立侧
8、面。,五、大直径管切断与切破口 除氧化物切断外，可采用切断机械。 切断坡口机（图2-10）适用切断管径75600mm的管子。 三角定位大管径切断机（图2-5）适用于埋于地下的管路或其它管网的长管中间切断。可切割=12-20mm，D为600mm以下的管子。 六、铸铁管切割： 凿截断，锯断、砂轮切割机切断。 七、非金属管的切断,2.3 钢管连接,在管道安装工程中，采暖系统的立管、支管等管径较小，常用螺纹连接，干管、室外热网管道等一般采用焊接、阀门减压阀、除污器等管路附属设备与管子连接常采用法兰连接。 钢管螺纹连接与管螺纹加工 （一）钢管螺纹连接： 是在管段端部加工螺纹，然后拧上带内螺纹的管子配件（
9、如管箍、三通、弯头、活接头等）并和其它管段连接起来构成管路系统。,1、适用场合：一般管径在100mm以下，尤其是管径为1540mm的小管子都采用螺纹连接，定期检修的设备： 2、特点：拆卸安装较为方便 圆柱形管螺纹（特点）：加工方便，螺纹深度及每圈螺纹的直径皆相等，这种管螺纹接口严密性较差，仅用于长丝活接（代替活接头）。三通、弯头及丝扣阀门的内螺纹都为圆柱形螺纹。,一般：内丝（圆柱）；外丝（圆锥） 圆锥形管螺纹：特点：加工困难，各一螺纹直径皆不相等，丝扣越拧越紧，接口较严密。 管子螺纹连接一般均采用圆锥外螺纹与圆柱内螺纹连接，简称锥接柱。一般不用柱连柱。 管螺纹的规格应符合规范要求（见表2-1及
10、2-2） 管子和螺纹阀门连接时，管子上的外螺纹长度应比阀门上的内螺纹长度短1-2丝，以避免因管子拧过头顶坏阀芯。同样，其它接口管子外螺纹长度也比所连接的配件的内螺纹略短些。,（二）管螺纹加工（套丝） 1、分类：手工加工（人工铰板）或（轻便电动套丝机套丝）；电动机械加工 2、管螺纹加工的质量要求 螺纹应端正，光滑无毛刺，无断丝缺扣，螺纹松紧适宜，以保证螺纹接口的严密性。 3、套丝工具：（套丝钣或铰板，俗称代丝）产品以114和117两种板牙。 构造如图2-7,4、程序：装板牙（1、2、3、4的顺序装入板牙 孔（内）板牙必须与管径对应。 绞板套固定在管子上（放整、卡子卡紧）管子 水平状，无斜口、毛刺
11、、扩口。 （绞板与管子的）中心线重合。 把松扣柄上到底两臂按顺时针均匀用力推动绞板（一面扳转绞板，一面用于当快套到规定螺纹 长度时慢慢地松开再套2-3扣，使套出的丝扣 带有锥度，从而提高螺纹连接的严密性。 丝扣套好后，把松扣柄按顺时针方向扳动，即能使板牙与管扣间离开一段距离， 可使套丝板顺利从管头取出。不能倒退，以免损坏板牙及乱丝。,5、产生缺陷的形式及原因： （1）螺纹不正：原因是a、绞板上后档板手柄卡子及松扣柄松动未卡紧，因而绞板的中心线和管子的中心线不重合。b、 手工套丝时两臂同力不均匀。c、管子端面锯切不正。 （2）细丝螺纹： a、板牙顺序弄错 b、板牙活动间隙太大 c、第2或者第3遍
12、未能与前一遍对准，即螺纹轨迹不重合，也就是前一遍套出的螺纹被后一次切开为细丝或乱丝。,（3）螺纹不光或断丝缺扣 a、板牙进刀量太大 b、板牙的牙刃不锐 利，或牙有损坏 c、切下的铁渣积存 d、用力过猛，或用力不均 （4）管螺纹竖向或横向出现裂缝竖向 ，这是焊接 钢管的焊缝未焊透或焊缝不牢所致。 横向是因为板牙进刀量太大或管壁较薄。 （5）其它：偏扣螺纹是由于管壁厚薄不均匀所造成管子端头被切成坡口， 绞板打滑，这是因为进刀量太大。,（三）螺纹连接常用工具及填料 管钳：是螺纹接口拧紧常用的工具。有张开式（普通式）和链条式两种。见图2-8 1、普通式管钳：使用最普遍（张开式管钳） 规格：以管钳的张口
13、中心至手柄尾端的长度（英寸）来表示，此长度表明转动 力臂的大小，并与张口大小柄相适应。,选用管钳的注意点：根据管径选用适合的管钳 （1）小管径管子若用大号管钳拧紧，较省力，但也容易因用力过大拧得过紧而胀破 管件。 （2）大管径的管子若用小号管钳不容易拧紧，且易损坏管钳。 （3）不允许用管子套在管钳手柄上加大力臂，这样易把钳颈拉断或钳颚破坏。 张开式管钳的规格及使用范围见表2-4 2、链条式管钳（又称链钳子） 主要应用于大管径，往往是公称直径80-250mm的管道。或因场地限制，钳子手柄旋转不开。它是借助一条钢链条把管子筛紧，迥转管子拧紧螺纹或转动大管子用。 链条式管钳的规格及使用范围见表2-5
14、,2、填料 （1）填料的作用：A、充填空隙，防止渗漏 B、增强防腐性能 （2）常用填料及适用场合： A、对热水采暖系统或冷水管道，可采用聚四氟乙烯胶带 或麻丝沾白铅油（铅丹粉拌干性油） B、如管内介质温度在120以上，或蒸气，则不能用麻丝沾白铅油，而应用石棉绳上涂以黑铅油（石墨粉拌干性油）或用聚四氟烯胶带。 C、煤气管道丝扣填料不准缠麻，而用四氟乙烯胶带。 D、氧气管子螺纹用黄丹粉拌甘油做填料。甘油防火，氨管螺纹用氧化铝粉拌甘油。 酸类管螺纹用四氟乙烯或按设计要求。,二、钢管的焊接 （一）焊接的原理适用场合及优点 1、焊接原理：将管子接口处焊条加热，达到金属熔化的状态，而使两个被焊件连接成一整
15、体。 常用：手工电弧焊和氧乙炔气焊，（后面具体讲） 2、适用场合：在钢管施工中，除镀锌钢管采用丝扣连接外，对于管径大于40mm的焊接钢管和各种规格的无缝钢管，以及低、中、高压工业管道， 用焊接连接。 3、优点： （1）比螺纹连接牢固。焊缝强度可达管材本身强度的85%以上，甚至超过本身。 （2）可以焊制各种管件（如弯头、三通、异径接头等）节省大量的定型管件（如管箍、三通等）减轻了繁烦管理，降低工程造价。 （3）焊接口不受管径限制，速度快，减轻了安装工人的劳动强度，提高工效。 （4）减省了管道维修工作量（因无需填料），节约了经常性费用（维修费）的开支。,（二）焊接质量检查 1、外观检查：眼看或放大
16、镜检查，检查焊缝处焊肉的波纹粗细，厚薄均匀规整等。加强面的高度和宽度尺寸应合乎标准（见表2-6及表2-7）。焊缝处无纵横裂纹、气孔及夹渣；管子内外表面无残渣，弧坑和明显的焊瘤。 2、严密性检查：一般水及供热管道系统常用水压试验、气压试验或浸油试验检查焊口的严密性。对于高温高压或有特殊要求的管道焊接口可用射线透视或用超声波探伤。一般性水压试验和气压试验压力为工作压力的1.251.5倍，以不渗水，不漏水为合格。 3、强度检查：检查焊缝是否达到规定的机械强度，检查时一般在所有焊口或焊缝中抽检5%，进行强度试验。主要是进行拉伸试验及静力弯曲试验。 焊缝的抗拉强度应大于母材强度的85%。 h0.85g (Mpa),h焊缝的抗拉强度 g母材的抗拉强度 P拉伸试验的破坏力N F焊缝的断面积cm2 弯曲试验是当弯曲角达到70（气焊）或100（电焊）时 A、射线探伤： 显示缺陷的灵敏度高
