建筑设备施工安装技术管道的加工与连接

第二章管道加工及连接管子的加工及连接是管道安装工程的中心环节，是将单件设备连接为系统的重要过程。加工：指调直，切断，套丝，煨弯，制作异行管件连接：主要讲的焊接，螺纹连接，法兰连接等以前钢管加工多为手工为主η↙强度↗v↙（现还用）现在多采用机械加工η↗强度↙v↗节人力，物力，质量也↗管子加工：调直、切割、套丝、煨弯、管件制作等管道连接：把管子、管件等相接以构成管道系统连接方法:螺纹连接、焊接、法兰连接、粘接、卡接等HOME主要内容2-1管子调直与切割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管子调直与切割

2-1-1管子调直校正因装运\堆放不当引起的弯曲1.管子弯曲检查方法:目测法\滚动法2.调直方法:(1)冷调法(2)热调法HOME2-1-2管子切割p60

把管子切割成所需长度，俗称“下料”要求：长度准确、切口平齐,无毛刺、缩口等缺陷。常用切断方法:

1.小型机具切割

(1)手工钢锯切割锯条L=300㎜,有粗、细牙之分，粗牙切割速度快但易断齿。锯齿应向前安装。特点:灵活方便,但费力,工效低。用于小管径。操作时不应用力下压应锯到底。手工钢锯

手工锯断用钢锯手工操作完成，手用钢锯有活动锯架和固定锯架两种：活动锯架：可灵活换装200，250，300mm的锯条，且携带方便固定锯架：锯弓长度固定，只能装配长度300mm的一种锯条最常用的锯条长度是300mm的，锯条还有粗，细齿牙之分

粗牙：每英寸18个齿牙，适用厚壁管细牙：每英寸24个齿牙，适用薄壁管（用粗牙锯条锯薄壁管，易发生掉牙的情况：用细牙锯条锯厚壁管，因进刀量小，所以用时间长）对于DN<50mm的管多用手工锯断手工钢锯切断的优点：设备简单，灵活方便，不耗电，切口不收缩不氧化缺点：费力，速度慢，切口平直较难掌握手工锯断注意事项

①按管材选用合适锯条②安装锯条时锯齿向前，固定好，不可装反③为防止管口锯偏，可在管子上预选画上切断线锯条平面必须始终保持与管子垂直，以确保断面平直④切口必须锯到底，不能采用不锯完全而手辧断的方法，以免切口残缺不全，影响套丝or焊接机械锯断时，将管子切断线对准锯床上的锯条，即可启车进行切割(2)机械切割往复锯：用于d<220mm的金属管、塑料管切割。圆盘锯：用于有色金属管、塑料管切割(3)滚刀切管器切割:用管割刀把管子切断管子割刀特点:速度快、切口平直,但易产生缩口，需用绞刀扩口,用于DN<100的管子切断使用割刀注意事项

根据管子直径选用相应的割刀P61表刀割垂直于管子，否则刀刃易坏每旋转一圈的进刀量不宜过大，选成缩口明显缩小旋转刀架时，用力要均匀，不可左右晃动，以免损坏刀片管子切断后，应用刮刀、圆锉等除去管口内径缩口的边缘，以保证管子的内径不变。现在施工时多配有电动套丝机，上边配带了切管器和绞刀，代替手工切断，省力，提高了切管速度。(4)砂轮切割机切割（砂轮无齿锯）用高速旋转的砂轮片把管子切断特点：速度快、切口平直,不产生缩口适用范围:多种管材、型钢使用较广，用于小管径，但缺点是噪声大。注:砂轮片不可猛力下压,以免破碎伤人砂轮切割机

砂轮片直径为400，厚度为3，安装在转动轴上，轴由电机带动。切割材料用夹钳夹紧，切割时握紧手柄按住开关将电源接通，稍用力压下砂轮片，便可进行摩擦切割。松开手柄开关即可切断电源停止磨割，砂轮片复回原位

砂轮切割机使用注意事项

1.所要切割的管子或其他材料，一定要夹紧，手柄下压时，不可用力过猛2.切割时，应按紧按钮开关，不得在切割过程中松开按钮，以防事故发生3.要使管子与砂轮片保持垂直4.切割完毕，管口内切割皮屑等一定要清理干净2.气割:用氧-乙炔焰熔化金属,再吹除熔渣的切割方法,分为手工与机械方法两种。气割用氧气乙炔分别由氧气瓶，乙炔瓶通过胶管供给。气割时利用氧乙炔火焰先将管子或钢板的切割处进行加热，烧至黄红色（1100~1150℃），然后将喷射高压氧气，使铁氧化为液态氧化铁，并将其吹走，致使管子切断。适用于DN＞100的管子,切割后应清除熔渣和表面氧化层。气割是用氧—乙炔混合气体的高温火焰，通过割炬进行的热切割。主要用于碳素钢管，板材和型钢。特别用于较大管径的钢（DN>100mm）气割钢管效率高，操作方便且能得到整齐的切口，但气割后的管口往往留有毛刺，铁渣，应用砂轮磨口机打磨平整和除去铁渣。气割枪，共有3个规格规格切割低碳钢厚度mm割嘴孔径mm1#1~300.6~1.02#10~1001.0~.63#80~3001.8~.0气割安全操作有关事项

1.气割场地周围应清除易燃，易爆物品，气瓶与气割操作点保持一定距离2.两瓶（氧气，乙炔）严禁曝晒和剧烈震动，附近严禁烟火，且不得放置在电线正下方3.点燃时枪口不准对人，以免烫伤4.割炬使用前需经安全检查，无问题才可使用其它切割方法1.凿切凿切主要用于铸铁管，陶土等2.等离子切割t=15000~33000℃厚钢板（大型工厂用）（气割割不透的）3.大型机械切割2-2管螺纹加工p632-2-1管螺纹管螺纹规格：见表2-3管端为锥型螺纹,管件一般为柱型螺纹。连接方式:锥接柱。通常管道螺纹连接均采用圆锥外螺纹与圆柱内螺纹连接。

2-2-2管螺纹加工1.人工套丝铰板:规格及套丝范围见表2-2

板牙的选用同管子直径有关，同时板牙的位置也要对号入座，不能搞错。板牙的固定要牢固，铰板只能正转。通常管道螺纹连接均采用圆锥外螺纹与圆柱内螺纹连接，只在一些无严密性要求的连接处采用柱接柱．（螺栓与螺帽）管子和螺纹阀门连接时，管外丝应比阀门上内螺纹长度短１－２丝扣，这样可以防止管子拧过头顶坏阀芯，同样，管与管，管与其他配件螺纹相连时，外纹长度也应比所连接配件的内螺纹略短，以免将配件挤裂．管螺纹加工的质量要求螺纹端正，表面应光滑，无裂痕不得有偏丝，细丝，乱丝等缺陷p64连接时，螺纹松紧适度，以确保螺纹接口的严密性为增加管子螺纹接口的严密性和检修时不致因螺纹锈蚀不易拆卸，内外螺纹处要加填充材料。对填充材料的要求是柔软易充填空隙，防腐蚀，对于饮用水管道还要无污染。最常见的填料：聚四氟乙烯胶带或油浸麻丝电动套丝机3.电动套丝电动套丝机组件2-3钢管坡口p652-3-1坡口形式有V、X、U等见表2-4坡口作用：保证焊缝的焊接质量。2-3-2坡口加工可采用车床、气割、坡口机、砂轮机、手工等2-4钢管的加工p66施工现场常常需要不同角度的弯管（90º，45º，任意角度），不同形状的弯管（来回弯，半圆弯等），均需通过钢管弯曲操作制成。2-4-1弯管制作p681.模压弯管（1）有缝模压弯管（2）无缝模压弯管以上2种弯管宜采用工厂化生产。

2.焊接弯管当DN较大、δ较厚或较薄、R较小、煨弯较难时采用,俗称虾米弯。焊制弯的R及N(分节数)见表2-5p73。焊制弯头3.热推弯2-4-2三通管制作1.挤压三通：一般为成品三通2.焊接三通：一般采用主管挖眼开三通(需放样)。（1）等径直角三通（2）异径直角三通（3）平焊口三通焊接三通

2-4-3变径管加工1.焊接变径管2.缩口变径管3.卷制变径管4.成品变径管2-5弯管加工p66

常用类型:45,90°弯头,乙字弯,抱弯,方形补偿器等。获取方法:(1)采购成品(2)现场制作

2-5-1弯管质量要求

1.弯管受力分析

(1)腹部受压,壁厚δ↑;

背部受拉,δ↓。

(2)变形:弯曲断面横向伸长,纵向缩短,呈椭圆形在管轴45°处变形最小

若在一根直钢管上划线，使弯曲的外侧为ab，内侧为cd，中心为mn，弯曲前：ab=cd=mn

弯曲后：外部受拉力作用，使管壁减薄，长度增加，aˊbˊ>ab。内侧受压力作用，使管壁增厚，长度缩短，cˊdˊ<cd中心轴上材料没有受拉和受压，mn=mˊnˊ钢管弯曲后，其断面出现了变形，管子有扁化趋势，这是由于：外侧aˊbˊ两处的拉力形成一向下的合力，内侧cˊdˊ两处的拉力形成一向上的合力。图A-A断面是最不利断面的描绘，弯曲后，圆形断面变成了椭圆形，但圆周上有A、B、C、D四点基本不受力的作用，该四点与椭圆的长短轴近似成角，其纵向延伸线称为安全线。有缝钢管弯管时的焊接放在此处将是最佳位置。常用椭圆率表示扁化趋势：椭圆率=（最大外径-最小外径）/最大外径中低压管道，椭圆率不超过8%P662.质量要求:弯度均匀,无裂纹、鼓包,减薄率≯15%,椭圆率≯6%~10%。注:有缝钢管弯曲时,焊缝应位于45°处3.影响质量因素:(1)管子弯曲角度α;(2)管子弯曲半径R,一般地R=1.5~4DN。2-5-2.管子弯曲长度L计算（下料用）p67：（1）弯头弯曲长度L=2πRα/360=0.01745Rα管子弯曲角度α°管子弯曲半径R实践中:90°弯头,L≈6.28DN（2）来回弯（乙字弯）

L≈1.5B(轴线偏差)+2~3DN

B--轴线偏差（3）方形补偿器L=2πR+2B+A+2C其中：

B为外伸臂直段长度,A为平行臂直段长度,C为加工余量。2-5-3钢管冷弯法p67适用范围：DN<175mm,R<2d(1)弯管板弯曲（手工）(2)滚轮弯管器弯曲（d<25)（手工）(3)小型液压弯管机液压式:D=15-40mm;电动式:D<125mm(3)小型液压弯管机液压式:D=15-40mm;电动式:D<125mm2.机械冷弯(D=15-150mm)（自学）工作原理:固定导轮式(图2-11):导轮位置固定，随管子前移（转动）使管子弯曲变形。活动导轮式导轮转动使管子弯曲变形。（1）无芯冷弯：适用于D<108,R=2D的钢管、有色金属管。防止煨弯产生椭圆断面采用的反向预变形电动无芯弯管机（2）有芯冷弯:适用于D<325的管子2-5-4钢管热煨弯(利用钢材的热塑性弯曲)1.灌砂热煨(略)2.机械热煨(1)火焰热煨(2)中频弯管机2-5-5硬聚氯乙烯管热煨弯（略）连接方法钢管：螺纹连接、焊接、法兰连接。铸铁管：承插连接。塑料管：承插连接、热熔接、粘接、压接等。

2-6-1钢管螺纹连接将管端加工的外螺纹与管件等的内螺纹连接在一起。2-6管子连接p74(1)管钳:用于夹持并拧紧管道。种类:张开式:用于小口径管道;链条式:用于大口径管道。1.螺纹连接工具与填料链条钳注:管钳规格应与管径相适应,以免损坏管件。管钳规格及适用范围见表2-6\2-7。2.填料用于增加接口的严密性和便于拆卸常用填料:铅油(白厚漆)、麻丝和生料带2.螺纹连接方法（1）短丝连接：用于一般接头。（2）长丝连接：用做活接头。（3）活接头连接：用于需常拆卸处。见图2-19。（4）根母连接：用于管子、由外丝的配件等处。见图2-19。3.螺纹连接形式柱接柱、柱接锥、锥接锥4.螺纹连接要求先用手拧入2-3扣，再用管钳拧紧，外露螺纹2扣。填料应按管内介质选用。连接后应把外露填料清理干净2-6-2法兰连接p76

管子先与法兰连接,再用螺栓连接两片法兰形成管子接口。特点:强度高,严密性好,拆卸方便但造价高1.连接要求：p77①按设计及相应PN等级选用。②法兰中心与管子中心线一致。③法兰密封面与管子中心线垂直。④两个连接的法兰盘应平行、螺孔对应一致，螺栓同规格同方向适用：高压管道、管子与阀门、设备等连接处(便于拆卸）同根管子两端法兰盘的螺孔对应一致（1）装前外观检查，应无缺陷。（2）组装：管子插入不得超过1/2法兰厚度。规格见表2-8p78焊接偏差见表2-9p812.法兰与管子的连接方式(1)丝接:用于铸铁法兰与钢管连接;(2)焊接:用于铸钢法兰与钢管连接;(3)松套连接:用于铸钢法兰与有色金属管连接,如翻边、焊环松套法兰连接等连接附件:有螺栓;垫圈;法兰垫片等,常用法兰垫片为石棉橡胶垫。(4)法兰垫片应符合介质性质,内径不小于管径,外径不应影响装螺栓,禁用双垫（5）法兰连接用螺栓应符合规定要求,一般拧紧