管工安装技术课件

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-atu@163.com安装技术王智伟1第二章管子加工及连接第二章管子加工及连接2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

管子加工及连接管子加工3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管子连接管子加工及连接§2.1管子调直及切割4§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调直为什么会不直？为什么要调5§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弯曲检查目测检查法滚动检查6§2.1管子调直及切割

管子调直

冷调直热调直§2.1管子调直及切割管子调直冷调直热调直7§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管子调直及切割钢管冷调直木锤冷调法平台铁桩8§2.1管子调直及切割

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§2.1管子调直及切割钢管热调直加热用地炉弯曲部件加9钢管热调直钢管热调直10§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Δ≤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管子调直及切割管子切割11§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管子调直及切割手工钢锯切割12§2.1管子调直及切割

机械锯切割

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管子调直及切割机械锯切割13§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管子调直及切割滚刀切管器切割14§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，也可用于切割角钢、圆钢等各种型钢。§2.1管子调直及切割砂轮切割机15砂轮切割机砂轮切割机16砂轮机切割角钢砂轮机切割角钢17§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。§2.1管子调直及切割氧气－乙炔焰割断18氧气－乙炔焰割断氧气－乙炔焰割断19氧气－乙炔焰割断乙炔制取氧气－乙炔焰割断乙20§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管子调直及切割氧气－乙炔焰割断21§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。

§2.1管子调直及切割大型机械切管机切割22大型机械切管机切割切割破口机大型机械切管机切割切23§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。

§2.1管子调直及切割管子錾切24§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，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25§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绞板套丝电动套丝机套丝26§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。

§2.2管螺纹加工管螺纹加工27人工绞板人工绞板28§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。绞板的规格大绞板

小绞板

每组板牙能套两种管径的螺纹§2.2管螺纹加工管螺纹加工大绞板小绞板每组板牙能29绞板规格及套丝范围

一种板牙规格绞板规格及套丝范围一种板牙规格30§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。§2.2管螺纹加工管螺纹加工31管子压力钳管32§2.2管螺纹加工

管螺纹加工

人工套丝

缺陷及原因

①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，管子端面锯切不正也会引起套丝不正。②偏扣螺纹：由于管壁厚薄不均匀所造成或卡爪未锁紧。③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。④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。⑤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管螺纹加工管螺纹加工33§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：

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。§2.2管螺纹加工电动机械套丝34电动套丝机电动套丝机35§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。

§2.3钢管坡口坡口形式36§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37§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有缝模压弯管无缝模压弯管38§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。§2.4钢管管件制作弯管制作39焊接弯管制作

焊接弯管制作40§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41§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样板下料42§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样板下料43§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→煨制焊接。§2.4钢管管件制作变径管加工44同心变径偏心变径同心变径偏心变径45缩口卷制扩口缩口卷制扩口46§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47§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。

§2.5弯管加工弯管加工48两侧凹凸两侧凹凸49§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弯管加工弯管加工弯曲半径管子直径管子厚度弯管加50§2.5弯管加工

弯管加工

质量要求

①

弯曲均匀，不宜有折皱；

②弯管截面最大与最小外径差控制（弯前外径的5%～10%）；

③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%)；

④管端中心偏差Δ控制(特殊管道≤1.5mm/m，当L超过3m时，Δ≤5mm；一般≤3mm/m，当L超过3m时，Δ≤

10mm。§2.5弯管加工弯管加工51§2.5弯管加工

弯管加工

质量保证措施

①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1.06～1.25倍，弯曲半径越小倍数越大。

②高压钢管弯曲半径宜＞管外径5倍，其它宜＞3.5倍。

③有缝钢管弯曲时，焊缝应避开受拉和受压区。

④钢管弯后的热处理温度为600～650℃，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52§2.5弯管加工

弯管加工

弯管下料

⑴弯头

弯曲长度

⑵乙字弯：

总弯曲长度L＝两端直管段+中间直管段+两个弯头弯曲长度。

§2.5弯管加工弯管加工⑵乙字弯：53§2.5弯管加工

弯管下料

⑶

方形补偿器总弯曲长度

§2.5弯管加工弯管下料54§2.5弯管加工

弯管加工

钢管冷弯法⑴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

⑵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

§2.5弯管加工弯管加工55手工冷弯法手工冷弯法56手工冷弯法手工冷弯法57机械冷弯法机械冷弯法58机械冷弯法机械冷弯法59机械冷弯法机械冷弯法60机械冷弯法机械冷弯法61机械冷弯法机械冷弯法62§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63§2.5弯管加工

弯管加工

钢管热煨弯

⑴灌砂、加热煨弯法

工艺：下料→划线→备砂→灌砂→加热→弯曲⑵机械热煨弯

火焰弯管机弯管、中频弯管机弯管§2.5弯管加工弯管加工64手工钢管热煨弯手工钢管热煨弯65手工钢管热煨弯手工钢管热煨弯66机械钢管热煨弯机械钢管热煨弯67机械钢管热煨弯机械钢管热煨弯68机械钢管热煨弯中频弯管机机械钢管热煨弯中频弯管机69§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70§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71§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72§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热水采暖或冷水管道介质温度＞73§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短丝连接长丝连接活接头连接锁74§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，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2～3扣→适当规格管钳拧紧。§2.6管子连接钢管螺纹连接75§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76§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77§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管子连接钢管螺纹连接78§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79§2.6管子连接法兰连接质量要求

①法兰规格、承受的压力、工作温度、法兰与管端的焊接形式，按图纸或标准选择；②法兰中心与管子中心在一条直线上；③法兰密封面与管子中心轴线垂直；④两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。

§2.6管子连接法兰连接80法兰盘连接质量要求法兰盘连接质量要求81§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管子连接法兰连接82§2.6管子连接焊接概念优点气焊电焊

§2.6管子连接焊接83§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84§2.6管子连接焊接优点

①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；②焊接系管段间直接连接，构造简单，管路美观整齐，节省了大量定型管件(管箍、三通等)，也减少了材料管理工作；③焊接口严密不用填料，减少维修工作；④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85§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