《管道安装工艺》 课件 第七章　工业管道与有色金属管道安装

第一节工业管道安装第二节有色金属管道安装第七章工业管道与有色金属管道安装547548学习目标1.熟悉工业管道的安装技术。2.了解有色金属管道的安装技术。工业管道安装第一节549550一、氧气管道安装1. 氧气管材及管道附件选择（1）管材选择管材应满足输送氧气对管材的特殊要求，要根据氧气温度和氧气压力条件确定管材。一般情况下，氧气管道的主要材质是碳素钢，但由于碳素钢具有冷脆性，不能用于低温（<-30℃）环境，而且它在氧气中会氧化锈蚀，故在某些管段上需要采用不锈钢管、铜管或铝合金管。551采用碳素钢管作为氧气管道时应注意以下三点：1）工作压力超过1.6MPa的碳素钢管，在阀门、节流孔板及管道弯头后面宜装一段1.5～2m长的铜管。2）快速切断阀门后采用一段长度不小于1.5m的铜管。3）液氧排放管应采用不锈钢管或铜管，以防止腐蚀。552（2）管道附件选择1）阀门。氧气管道阀门除应注意管道阀门一般选用要点之外，还应符合下列要求：①阀门各部件必须没有油脂。②工作压力小于或等于3MPa的阀门，可采用可锻铸铁、球墨铸铁或钢制成的阀门。③工作压力大于3MPa的阀门，必须采用铜合金或不锈钢制成的阀门。④阀门内部与氧气接触的部分，严禁使用可燃材料。⑤应优先选用氧气专用阀门。5532）法兰及垫片。氧气管道上的法兰应按《压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算》（GB/T20801.3—2020）中的有关规定选用,氧气管道法兰垫片应符合下表的规定。氧气管道法兰垫片5543）弯头、三通等管件。当氧气管道工作压力小于或等于4MPa时，三通可以采用现场直接开口焊接的方法制成，异径管采用卷制焊接的方法制成。当工作压力大于4MPa时，应采用锻制三通和锻制异径管。氧气管道工作压力小于或等于1.6MPa，管道直径小于50mm和需要用螺纹连接处，可以采用可锻铸铁配件；螺纹填料采用聚四氟乙烯生料带，不得用铅油和麻丝。氧气管道所用的压力表应采用专供氧气使用的禁油压力表。5552. 氧气管道与管道附件的脱脂（1）脱脂剂氧气管道常用的脱脂剂有四氯化碳、工业用二氯乙烷、工业酒精，还可以用浓度为20%的氢氧化钠溶液和某些合成洗涤剂进行脱脂。556（2）脱脂方法1）管道脱脂。管道脱脂方法如下：①先将管道一端用木塞堵住，把脱脂剂从另一端灌入管内，然后用木塞堵住管口。②把管道放平，放置10～15min。在此期间要把管道翻动3～4次，使管道内表面全部被脱脂剂洗刷到，然后将脱脂剂排出（这些脱脂剂仍可使用）。557③使用的脱脂剂为四氯化碳或工业酒精时，脱脂剂排出后管内可自然风干，或用无油、无水分的清洁压缩空气吹干。若用工业用二氯乙烷，因为其易燃易爆性强，所以要用氮气吹干管内壁，一直吹到没有脱脂剂气味为止，并继续放置24h以上。④为了防止脱脂和吹干后的管道再次被污染，应将管道两端堵住，并包以纱布。558⑤管道脱脂剂用量按管道内径和长度确定，见下表。⑥管道外表面脱脂后，用浸有脱脂剂的布擦干净，然后放在露天、通风处自然干燥。⑦管道安装好后，如因受污染而必须进行内脱脂，可将安装好的管道分卸成为没有死端的单独部分，分别充满四氯化碳进行脱脂。管道脱脂剂用量5592）管道附件与垫片脱脂。管道附件与垫片脱脂方法如下：①阀门及金属管件脱脂时，应拆卸后浸没在装有脱脂剂的密闭容器内，浸泡5～10min，然后取出晾干，直到没有气味为止。②对于管件填料函中的石棉盘根与石棉垫片，脱脂时应将其放在300℃的温度下焙烧2～3min，焙烧后应涂以石墨粉。③非金属垫片只允许用四氯化碳脱脂。④锻制铜垫片、铝垫片等经退火处理后可不再脱脂。⑤用白色滤纸擦拭脱脂后的所有管道附件及垫片表面，若纸上看不出油渍，或使用过的脱脂剂的含油量不超过10～15g/L，即可认为合格。5603. 氧气管道的敷设与连接（1）管道敷设氧气管道可以架空敷设，也可以埋地敷设。架空敷设时，应敷设在钢柱或混凝土柱的独立支架上，也可以敷设在一、二级耐火等级厂房外墙的支架上。不应将氧气管道与燃油管道一起敷设在同一支架上。氧气管道与其他管道共架敷设时，管道间距不得小于250mm。共架敷设时，除乙炔管道外，氧气管道应高于其他管道。埋地敷设时，一般管顶距地面不小于0.7m。与具有同一使用目的的燃气管道一起直接埋设时，管道水平间距不应小于250mm，同时，要在管道顶部以上300mm的范围内，用松散土填平后捣实，或用黄沙填满后回填土。氧气管道不允许与电缆安装在同一地沟内。561（2）管道连接1）用于输送低压流体的焊接钢管管径小于或等于50mm时，采用螺纹连接的连接方式。2）焊接同类管道时，应根据不同材质选用不同的焊接方法。例如，碳素钢管采用电焊或气焊。3）焊接两种不同的管道时，要注意选择焊接方法。4）敷设含湿氧气管道时应有不小于0.002的坡度，在管道最低处应设置排水装置。5）为防止静电集聚产生火花放电而引起事故，氧气管道应有可靠的接地装置，管道法兰处应装跨越导线。5624. 氧气管道试压与吹扫（1）试压步骤及试压方法1）以空气为介质进行强度试验时，要考虑安全措施。2）在试验过程中，应按试验压力的20%分级升压，每升一级压力要注意观察管道变化。3）以水为试验介质时，应先升至要求的试验压力，观测10min。4）强度试验合格后再做严密性试验。563（2）吹扫要求1）氧气管道的吹扫工作应在严密性试验合格后进行。2）必须用不含油脂的空气或氮气进行吹扫，气流速度不应小于20m/s，要连续吹扫8h。所有管道都要吹扫到，不应留有死端。可在气流出口处放一张白纸进行检查，白纸上没有灰尘微粒及水分痕迹为合格。3）氧气管道投入使用前，必须用氧气吹扫，吹扫用氧气量应不小于被吹扫管道系统总容积的3倍。564二、乙炔管道安装1. 管材的选择乙炔管道的材质、管径和管壁厚度，应符合下列要求：（1）低压乙炔管道工作压力小于0.007MPa的低压乙炔管道，宜采用无缝钢管。565（2）中压乙炔管道工作压力为0.007～0.15MPa的中压乙炔管道，应采用无缝钢管，管内径不应超过80mm，管壁厚度不应小于下表中的规定。管壁最小厚度表（中压管道）mm566（3）高压乙炔管道工作压力为0.15～2.5MPa的高压乙炔管道，应采用无缝钢管或不锈钢管，管内径不应超过20mm，管壁厚度不应小于下表中的规定。管壁最小厚度表（高压管道）mm5672. 管件选择在管内径大于50mm的中压乙炔管道上，不应有盲板或死端，且不应选用闸阀。乙炔管道阀门、附件的选用和管道连接应符合下列要求：（1）阀门和附件应采用钢、可锻铸铁或球墨铸铁制造，也可采用含铜量不超过70%的铜合金制造。568（2）阀门和附件的公称压力应符合下列规定：1）乙炔管道的工作压力小于或等于0.007MPa时，公称压力不宜小于0.6MPa。2）乙炔管道的工作压力为0.007～0.15MPa时，应区分以下两种情况：若管内径不大于50mm，公称压力不应小于1.6MPa；若管内径为65～80mm，公称压力不应小于2.5MPa。3）管内径不大于50mm，选用旋塞阀时，其公称压力不应小于1MPa。569（3）乙炔管道的工作压力为0.15～2.5MPa时，公称压力不应小于2.5MPa。（4）乙炔管道应采用焊接连接的连接方式。与设备、附件等连接处应尽可能采用法兰连接，特殊情况下采用螺纹连接。螺纹填料应使用调以甘油的黄粉或聚四氟乙烯生料带，不得使用铅油、麻丝作为填料。（5）中、低压乙炔管道可采用平焊法兰，用石棉橡胶垫片。高压乙炔管道应采用高颈对焊法兰，用波形金属垫片。（6）乙炔管道上的压力表、流量表等仪表应该采用专供乙炔使用的仪表，并有证明文件。压力表上应有“乙炔

禁火”字样，否则严禁安装。5703. 乙炔管道安装注意事项（1）厂区架空乙炔管道1）为防止管道漏气，发生爆炸和燃烧，严禁乙炔管道穿过生活空间、办公室及不准使用乙炔的场所。2）架空的乙炔管道应当敷设在用非燃烧材料（如混凝土、钢铁等）做的支架上，也可敷设在耐火厂房的外墙支架上。3）禁止将乙炔管道与电线、电缆敷设在同一支架上。禁止将乙炔管道架设在煤气管道上面。4）架空乙炔管道可单独敷设或与其他非燃烧气体管道、水管道以及具有同一使用目的的氧气管道共架敷设。5715）架空乙炔管道应有不小于0.003的坡度，在管道最低点应设置排水器，在寒冷地区排水器要进行保温处理。下图所示为排水器及其安装示意图。排水器及其安装示意图1—排水器2—乙炔管道5726）当架空乙炔管道必须靠近热源时，在温度超过70℃的地方应采取隔热措施。7）为防止因静电感应及雷电感应产生火花，架空乙炔管道室外部分应每隔100m接地一次。接地电阻应不大于20Ω。573（2）厂区埋地乙炔管道1）埋地乙炔管道的敷设深度应根据地面承受负荷确定，一般管顶距地面不小于0.7m。2）埋地乙炔管道不得与电力、照明和通信电缆以及水管、蒸汽管道敷设在同一地沟内。5743）埋地乙炔管道与建（构）筑物的最小水平净距见下表，与其他管道之间的最小净距见下表。埋地乙炔管道与建（构）筑物的最小水平净距575

埋地乙炔管道与其他管道之间的最小净距5764）埋地乙炔管道穿过铁路或道路时，其交叉角不宜小于45°，管道顶部距铁轨顶部不应小于1.2m，距道路路面不应小于0.7m。交叉范围内的管段应加设套管，套管的两端应伸出铁路路基，并距轨道不小于2m，距道路边缘不小于1m；如铁路边或道路边有排水沟，则套管两端应伸出排水沟且距沟1m。套管内管段应尽量减少焊缝。5775）埋地乙炔管道可与非燃烧气体管道或具有同一使用目的的氧气管道按同一标高平行敷设，其净距不应小于250mm，并在管道顶部以上300mm范围内先用松散土填平并捣实，然后在其上面回填开挖的土。6）埋地乙炔管道不应穿过露天堆场的下面。7）埋地乙炔管道不宜设窨井。必要时，应设单独的窨井并严禁其他管道直接通过。乙炔管道也严禁直接通过其他管道的窨井、沟道。5788）埋地乙炔管道应有0.003以上的坡度并在最低点设置冷凝水排水器，如图所示。9）埋地乙炔管道应在车间入口处接地一次，接地电阻应不大于20Ω。埋地乙炔管道冷凝水排水器1—集水器2—窨井3—乙炔管道5794. 试压（1）乙炔管道应以水为介质进行强度试验，以气体为介质进行严密性试验。（2）强度试验合格后，再进行严密性试验。（3）严密性试验结束后，必须用空气或氮气将管道吹扫干净。580三、燃气管道安装1. 燃气的分类及性质（1）天然气天然气是通过钻井从地层深处开采出来的。从气井开采出来的不含石油的天然气称为纯天然气，伴随石油一起开采出来的天然气称为石油伴生气。581（2）人工燃气1）干馏煤气。将煤放在隔绝空气（氧）的条件下加热使其分解，可得到干馏煤气。2）气化煤气。将煤放在煤气发生炉中进行气化，可得到气化煤气。3）液化石油气。液化石油气是开采和炼制石油过程的副产品，热值较高。4）油制气。油制气是利用重油裂解制取的燃气。5822. 室外燃气管道的敷设（1）埋地敷设1）管道应敷设在当地土层冰冻线以下，管顶的覆土厚度为：埋设在车行道下时，不得小于0.8m；埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；埋设在水田下时，不得小于0.8m。2）地下燃气管道不得在堆放易燃、易爆物品和具有腐蚀性液体的场地下通过，且不得与其他管道或电缆同沟敷设。3）埋地燃气管道的地基宜为原土层。凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理，此点对于铸铁材质的燃气管道尤为重要。4）埋地管道应有不小于0.003的坡度，并在管道的低点设置排水器。583（2）架空敷设1）管道应敷设在非燃烧体的支柱上。2）沿建筑物的外墙或屋面敷设时，该建筑物应为一、二级耐火等级的丁、戊类生产厂房。3）管道不应在存放易燃、易爆物品的堆场和仓库内敷设。4）管道不应穿过不使用燃气的建筑物。584（3）室外燃气管道的管材及连接公称直径小于80mm的小口径管道多采用焊接钢管或无缝钢管，连接方式以焊接连接为主，与阀门、设备连接时可以采用法兰连接或螺纹连接。当管径较大时，埋地管道可以采用承插压力管。低压管道采用石棉水泥接口，中压管道采用耐油橡胶圈水泥接口，有特殊要求时可部分采用青铅接口。架空管道或大口径埋地管道可以采用螺旋钢管或钢板卷管，进行焊接连接。5853. 车间内部燃气管道安装室外燃气管道在进入车间时应做静电接地，车间内部管道可每隔30m做一处接地。做静电接地的管道，各段管道之间应导电良好，每个螺纹接头或每对法兰之间的电阻值超过0.03Ω时，应有导线跨接。车间内部燃气管道一般应明装，沿墙、柱架空敷设。燃气管道不得穿过地下采空区、人防工程、变配电室、存放易燃易爆物品的库房、烟道、通风道、卧室以及有腐蚀性气体、液体或放射性物质超过安全量的工作间或场所。586四、压缩空气管道安装1. 压缩空气的性质及应用（1）压缩空气的性质1）压缩空气能膨胀做功。空气经压缩机压缩后，体积缩小，压力升高，便成为压缩空气。2）压缩空气的温度升高。空气在压缩机气缸中被压缩，体积缩小的同时，温度会迅速上升。3）压缩空气的含湿量。自然界中的空气都是湿空气，是含有一定水分的。4）压缩空气中含有油脂及灰尘。587（2）压缩空气的应用压缩空气在矿山、工厂和建筑工地具有广泛的用途，既可用于驱动各种风动机械和风动工具（如风钻、风铲），也可用来喷砂、喷漆、搅拌溶液、输送粉状物料等，还可用于控制自动化装置，对压力容器、管道、阀门等进行严密性试验。5882. 压缩空气管道敷设与系统布置（1）压缩空气管道敷设形式压缩空气管道应能够把压缩空气站生产出来的一定品质的压缩空气，以一定压力和流量输送到各个用气点。压缩空气管道的敷设形式，应根据当地地形、气象条件确定。炎热地区和温暖地区的厂区压缩空气管道一般应架空敷设，同时应考虑气候变化引起的热补偿。严寒地区的厂区压缩空气管道，宜与热力管道同沟敷设或在土层冰冻线以下埋地敷设，埋地敷设管道要做防腐处理，若架空敷设应有防冻措施。589（2）压缩空气管道系统的布置形式压缩空气管道系统的布置形式如图所示，一般布置为单树枝状。这种形式投资较少，对于一般工厂是适用的。对于不允许供气中断的车间，管道系统可以布置成环状或双树枝状。压缩空气管道系统的布置形式a）单树枝状b）环状c）双树枝状1—进气管2—阀门3—干管4—支管590（3）车间压缩空气管道安装1）输送饱和压缩空气的管道，其坡度不得小于0.002，并应设有排放管道内积存油水的装置。2）在车间入口处，压缩空气管道入口的布置如图所示。压缩空气管道入口的布置1—截止阀2—安全阀3—减压后供气管4—减压阀5—截止阀6—压力表7—油水分离器8—车间用高压管5913）车间压缩空气管道一般沿墙、柱敷设，其高度不应影响车间内交通运输并便于检修。管道是否做防雷电接地，应由设计人员确定。4）车间内输送饱和压缩空气的干管，应按送气方向设0.002的坡度。5）从干管上接出立管时，必须从干管的顶部接出，接至距地面1.2～1.5m处，与空气分配器相连。空气分配器的侧面安装软管接头，以便操作人员插接软管。空气分配器底部安装排污管，以排出油、水或对立管进行吹扫，如图所示。592车间干管、立管组成1—干管2—立管3—集水器4—空气分配器5—排污管6—软管接头5936）压缩空气管道一般可使用焊接钢管或无缝钢管。除与阀门、设备连接处采用螺纹连接或法兰连接外，应尽可能采用焊接连接的连接方式。7）向气动仪表供应洁净压缩空气的管道，可使用镀锌钢管或钢管通过螺纹连接。8）要求水蒸气含量小于7.98mg/m3，尘粒直径小于0.5μm的干燥和净化压缩空气管道，可使用不锈钢管。切断阀门可使用不锈钢球阀或不锈钢波纹管阀。3. 管道试压、吹扫管道安装后应进行水压试验，压缩空气管道在投入使用前用压缩空气吹扫，待合格后方可使用。有色金属管道安装第二节594595一、铝管与铝合金管的安装1. 管材分类标记在施工中有两种以上不同牌号的铝管时，应在管道运到现场时涂色标记，并分别堆放好，避免使用时弄错。2. 预检安装管道前，应对铝管内外表面进行检查，管内外壁均应达到规定的要求。搬运铝管时要小心轻放，防止碰伤，并不得与铁、铜、不锈钢等相接触，以防止管道受到电化学腐蚀。5963. 调直调直铝管及铝合金管时，一般宜用调直工具调直。也可用木榔头轻轻敲击，逐段调直，但不得用铁锤敲打。调直用的平台上应垫上软质垫块，不允许铝管直接与钢平台或混凝土平台直接接触，以防管道表面拉得毛糙。调直后，管内应清理干净。4. 切断铝管可用钢锯、砂轮切割机等切断，坡口可用锉刀，不得用气割方式切割或进行坡口加工。夹持铝管时，管壁两侧应垫木板，以免夹伤管壁。5975. 安装方法铝管与铝合金管一般采用焊接连接和法兰连接的连接方式，特殊情况也可采用螺纹连接。（1）焊接连接1）焊接铝管前，应当用丙酮或四氯化碳溶剂清除附在管端或焊口处的油污。然后，在距焊口30～60mm的区域内，用细铜丝刷仔细地把氧化膜清除掉，直到铝管呈乳白色为止。5982）为了使焊缝具有与母材近似的成分和抗腐蚀性能，应采用与母材成分相同的焊丝或焊条。焊接前焊丝也要用砂布去除氧化膜。为了熔化氧化铝层并将其从熔池中清除出去，焊接时要采用粉状或膏状的特种焊剂。3）焊接过程中，严禁工件震动。在焊接过程中需翻转工件时，必须等待焊缝金属冷却至350℃以下时，再轻轻翻转。4）焊后应使接头在空气中缓慢冷却（焊后若立即用水快速冷却会产生裂纹）。接头冷却至可用手摸时，即可进行焊后的清洗工作。5995）焊缝及其附近的残余熔剂有腐蚀作用，应在焊后2h内除掉。清洗的方法如下：先用60～80℃的热水冲洗，并用毛刷或铜丝刷将残渣刷干净，然后用30%的硝酸溶液洗涤，再用清水冲洗。氩弧焊后可不必做水洗处理。干燥后，如焊缝及其附近仍然有白色污斑，说明还有熔剂存在，必须重复处理。如管道较长，不能置于槽中，可用毛刷沾上述溶液，涂刷在焊缝及其邻近的区域上。600（2）法兰连接铝管采用翻边松套钢制管法兰连接时，可以采用制作不锈钢管翻边的方法制作铝管的翻边。在加工时应注意以下事项：1）翻边部分应平整光洁，不得有褶皱、刮伤及裂纹等影响密封性能的缺陷。2）翻边部分的厚度不得小于0.8倍管壁厚度。3）法兰与翻边部分的接触应均匀，不得有任何晃动。601管口翻边宽度的要求见下表。铝管除采用翻边活套法兰连接外，还可采用焊环活套法兰连接。铝管用的焊环活套法兰的焊环做成榫槽面的凸缘。将它焊在铝管上，能承受较高的压力，最高可达1MPa。

铝管与铝合金管管口翻边宽度mm6026. 保温铝管进行保温施工时，不得使用石棉板、石棉绳、石棉粉等碱性材料，应选用中性材料。7. 管道支架管道支架间距可以比钢管密一些，管道与支架之间需垫毛毡、橡胶板、软塑料，金属支架表面不应有尖角和毛刺，以防碰伤管道。8. 试压铝质管道系统的试压应按设计要求进行。603二、铜管与铜合金管安装1. 铜管调直（1）铜管及铜合金管调直前应先将管内充砂，然后用调直器进行调直。（2）调直过程中注意用力不能过大，不得使管道表面产生锤痕、凹坑、划痕或粗糙的痕迹。2. 切割（1）铜管及铜合金管可采用钢锯、砂轮切割机切割，但不得采用氧乙炔焰切割。（2）铜管及铜合金管采用锉刀或坡口机进行坡口加工，但不得采用氧乙炔焰切割加工。6043. 弯管（1）铜管及铜合金管煨弯时尽量不用热弯法，因热煨后管内填充物（如松香等）不易清除。（2）铜弯管的直边长度不应小于管径，且不少于30mm。（3）弯管的加工还应根据材质、管径和设计要求等决定。6054. 管道连接（1）螺纹连接用于螺纹连接的螺纹必须有与焊接钢管的标准螺纹相同的外径。606（2）法兰连接1）铜管及铜合金管上采用的法兰可根据不同承受压力，选用不同形式的法兰连接。2）与铜管及铜合金管连接的铜法兰宜采用焊接连接，焊接方法和质量要求应与钢管一致。3）当设计无明确规定时，铜管及铜合金管法兰连接中的垫片一般可采用石棉橡胶垫片或铜垫片。6074）法兰外缘的圆柱面上应打出材料牌号、公称压力和公称直径的印记。5）活套法兰。管道采用活套法兰连接时，有两种结构：一种是管道翻边，另一种是管端焊接焊环。焊环的材质与管材相同。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他材质的垫片。608（3）焊接铜及铜合金在焊接过程中，有易氧化、易变形、易蒸发、易生成气孔等不良倾向，给焊接带来困难。因此，焊接铜管及铜合金管时，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。609当设计无明确规定时，紫铜管采用手工钨极氩弧焊焊接，铜合金管宜采用氧乙炔焊。1）为防止熔液流入管内，焊接时宜注意以下几点：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（套管长度为2～2.5倍管径）。但承口的扩张长度不应小于管径，并应迎介质流向安装。②同口径铜管对口焊接时，可采用加衬焊环的方法。6102）坡口清理。管端坡口角度为30°～50°，管道对口间隙为2～3mm。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