紫铜黄铜管道安装工艺标准(2)样本.doc
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1、紫铜、黄铜管道安装工艺标准(1081998)1 1 1 范围 本工艺标准适适用于工作压力为4MPa以下、温度为250196紫铜管道和工作压力为22MPa以下、温度为120158黄铜管道安装工程。2 2 2 施工准备 2.1 常见材料: 2.1.1 管材:常见有紫铜管(工业纯铜)及黄铜管(铜锌合金)按制造方法不一样分为控制管、轧制管和挤制管,通常中、低压管道采取拉制管。紫铜管常见材料牌号为:T2、T3、T4、TUP(脱氧铜);分为软质和硬质两种。黄铜管常见材料牌号为:H62、H68、H85、HP659-1,分为软质、半硬质和硬质三种。 2.1.2 铜合金。为了改善黄铜性能,在合金中添加锡、锰、铅
2、、锌、磷等元素就成为特殊黄铜。添加元素作用简述以下: 2.1.2.1 加锡能提升黄铜强度,并能显著提升其对海水耐蚀性能,故锡黄铜又称“海军黄铜”; 2.1.2.2 加锰能显著提升合金工艺性能、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 加锌能够提升合金机械性能和流动性能; 2.1.2.5 加磷能提升合金韧性、硬度、耐磨性和流动性。 2.1.3 铜管应用。紫铜管和黄铜管大多数用制造换热设备上;也常见在深冷装置和化工管道上,仪表测压管线或传送有压液体管线方面也常采取。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,
3、5及QAI10-4-4牌号青铜制成,用于机械和航空工业,制造耐磨、耐腐蚀和高强度管件。 锡青铜管系由QSn4-0.3等牌号锡青铜制成,适适用于制造压力表弹簧管及耐磨管件。 2.1.4 铜管质量:供安装用铜管及铜合金管,表面和内壁均应光洁,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。铜及铜合金狞道外表面缺点许可度要求以下:纵向划痕深度如表1-57所表示;偏横向凹入深度或凸出高度小于0.35mm;瘢疤碰伤、起泡及凹坑,其深度不超出0.03mm,其面积不超出管子表面积30%。用作导管时其面积则不超出管子表面积0.5%。 铜及铜合金管纵向划痕深度要求表1-57壁 厚(mm)纵向划痕深度
4、小于(mm)壁 厚(mm)纵向划痕深度小于(mm)20.0420.05注:用于作导管铜及铜合金管道,不管壁厚大小,纵向划痕深度不应大于0.03mm。铜管椭圆度和壁厚不均匀度,不应超出外圆和壁厚许可偏差。铜管其它技术要求应符合下列标准:1控制铜管(GB152779);2挤制铜管(GB152879);3拉制铜管(GB152979);4挤制铜管(GB153079)。 2.1.5 铜及铜合金管件。铜及铜合金管件尚无国家通用标准管件、弯头、三通、异径管等均用管材加工制作。2.1.6 常见铜及铜合金焊条。常见铜及铜合金焊条牌号及用途表1-58。铜及铜合金焊条药皮均为低氢型;焊接电源均为直流。 铜及铜合金焊
5、条牌号及用途 表1-58焊条牌号相当国际型号焊芯材质焊 缝 金 属主 要 用 途关键成份(%)抗拉强度(%)延伸率(%)T107TCu纯铜铜991770冷变角 120 焊接铜零件,也可用于堆焊耐海水腐蚀碳钢零件T227TcuSnB锡磷青铜 锡8,磷0.3铜余量275020 焊接锡磷青铜、铜、黄铜、铸铁及钢零件;广泛应用于堆焊锡磷铜轴衬、船舶推进器片等T237TcuAl铝猛青铜铝3,锰2,铜余量392015 焊接铝青铜及其它铜合金,铜合金和钢焊接,补焊铸铁件等 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、铸铁及硬质合金刀具等。施焊时,应配
6、用铜气焊溶剂。 HS X XX 表示同一类型不一样代号 表示铜及铜合金 表示焊丝铜及铜合金焊丝关键成份、性能及用途见表1-59。 铜及铜合金焊丝关键成份、性能及用途 表1-59焊丝牌号相当部标型号焊丝名称焊丝关键成份(%)焊接接头抗拉强度焊丝熔点()母材(MPa)HS201Scu-2特制紫铜焊丝锡1.1,硅0.4锰0.4,铜余量紫铜19601050HS202Scu-1低磷铜焊丝磷03,铜余量紫铜147017701060HS221ScuZn-3锡黄铜焊丝铜60,锡1硅0.3,锌余量H623330890HS222ScuZn-4铁黄铜焊丝铜58,锡0.9,硅0.1,铁0.8,锌余量H62333086
7、0HS224ScuZn-5硅黄铜焊丝铜62,硅0.5,锌余量H623330905焊丝牌号性 能 及 用 途HS201 焊接工艺性能优良,焊缝成型良好,机械性能较高,抗裂性能好,适适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜(纯铜)HS202 流动性较通常紫铜好,适适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜HS221 流动性能和机械性能均很好,适适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢,也用于镶嵌硬质合金刀具HS222 焊时烟雾较小,其它性能、用途和“HS221”同HS224 能有效地消除气孔,机械性能良好,用途和“HS221”同注:焊丝尺寸(mm):圈状一直径1.2;条状一直径3、4、5、6;长度1000。2
8、.1.8 2.1.8 2.1.8 气焊用溶剂: 2.1.8.1 熔剂作用:a 和金属中氧、硫化合,使金属还原;b 补充有利元素,起到合金作用;c 形成熔渣后覆盖在金属熔池表面上,预防金属继续氧化;d 起保护作用,使焊缝缓慢冷却,改善接头结晶组织。2.1.8.2 铜及铜合金适用熔剂:a CJ301铜气焊熔剂。性能:熔点约650,呈酸性反应,能有效地熔融氧化铜和氧化亚铜;焊接时生成液态熔渣覆盖于焊缝表面,预防金属氧化。用途:气焊铜及铜合金件助熔剂。b 熔剂成份见表1-60。c 自制氧焊熔剂见表1-61。2.1.9 阀门:铜合金闸阀、截止阀及止回阀结构长度见GB1222186。铜及铜合金管道所用阀门
9、、法兰及垫片,应依据所输送介质性质、温度、压力来选择。 常见铜焊及铜合金焊熔剂表 表1-60硼酸H3BO3硼砂Na2B4O7磷酸氢钠Na2HPO4碳酸钾K2CO3氯化钠NaCl10010050502575355015562222 自制氧焊熔剂成份表 表1-61熔剂代号熔 剂 成 份(%)应 用 范 围102硼酸50,硼砂50气焊铜及铜合金1-4硼砂35,无水氟化422用银钎料焊铜合金管CBK硼酸75,硼砂25焊接或钎焊铜及铜合金管CBK-3硼酸50,无水氟化钾50用银钎焊青铜及铍青铜205氧化钠20,氯化钠1216,氯化钡20,氯化钾余量焊接锡青铜 2.2 常见机具: 2.2.1 机具:砂轮锯
10、、手电钻、台钻、冲击电钻、直流电焊机、氩弧焊机等。 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 和管道相关土建工程施工完成,而且已经验收合格,且能确保铜管安装连续进行。 2.3.2 和管道连接设备已找平、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成为齐备,而且已经
11、过图纸会审、设计交底。 2.3.4 施工方案已经编制完成,施工人员已性签发了“工程任务单”和“限额领料单”。必需技术培训已完成。 2.3.5 管子、阀门、管道附件已按设计要求查对无误,含有合格证及相关资料。清洗及需要脱脂工作已完成。 2.3.6 施工方案或技术方法中提出机具等准备工作已经完成。 2.3.7 采取胀口或翻边连接管子,施工前应每批抽1%且大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,则有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、机具基础齐全;施工现场符合要求;施工用水、电、道路等能够满足需要,并能确保按计划进行连续施工。3 操
12、作工艺3.1 3.1 3.1 工艺步骤: 铜管调直切割弯管螺纹连接法兰连接焊接 钨极氩弧焊预热和热处理支架及管道穿墙安装赔偿器安装 阀门安装高压管道安装脱脂试压管道油清洗 3.2 铜管调直: 3.2.1 铜及铜合金管道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、木棰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、划痕或粗糙痕迹。设计后勤工作应将管内残砂等清理洁净 3.3 切割: 3.3.1 铜及铜合金管切割可采取钢锯、砂轮锯,但不得采取氧-乙炔焰切割。 3.3.2 铜及铜合金
13、管坡口加工采取锉刀或坡口机,但不得采取氧-乙炔焰来切割加工。夹持铜管台上台下虎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可能不用热煨,因热煨后管内填充物(如河沙、松香等)不易清除。通常管径在100mm以下者采取冷弯,弯管机及操作方法和不锈钢冷弯基相同。管径在100mm以上者采取压制弯头或焊接弯头。铜弯管直边长度不应小于管径,且不少于30mm。弯管加工还应依据材质、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记号,应使弯管直边长度大于其管径,且大于30mm;3.4.
14、1.2 用木碳对管身加热段进行加热;如采取集炭加热,应在关闭炭炉吹风机条件下进行,并不停转动管子,使加热均匀; 3.4.1.3 当加热至400500时,快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,管内不易清除河沙可用浓度15%20%氢氟酸在管内存留3小时使其溶蚀,再用10%15%碱中和,以洁净热水落石出冲洗,再在120%150%温度下经34小时烘干。3.4.2 3.4.2 3.4.2 冷煨弯: 冷煨弯通常见于紫铜管。操作工序前两道同本条一中1和2。随即,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
15、:螺纹连接螺纹必需有和焊接钢管标准螺纹相当外径,才能得到完整标准螺纹。但用于高压铜管螺纹,必需在车床上加工,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取法兰依据承受压力不一样,可选择不一样形式法兰连接。法兰连接形式通常有翻边活套法兰、平焊法兰和对焊法兰等,具体选择应按设计要求。通常管道压力在2.5MPa以内采取光滑面铸铜法兰连接;当压力在6.4MPa以内时采取凹凸面铸钢法兰连接。法兰及螺栓材料牌号应依据国家颁布相关标准选择。公称压力在0.25MPa及6MPa管道连接,采取铜套翻边活套法兰或铜管翻边活套法兰。 3.6.2 和铜
16、管及铜合金管道连接铜法兰宜采取焊接,焊接方法和质量要求应和钢管道焊接一致。 3.6.3 当设计无明确要求时,铜及铜合金管道法兰连接中垫片通常可采取橡胶石棉垫或铜垫片。 3.6.4 法兰外缘圆柱面上应打出材料牌号、公称压力和公称通径印记。比如法兰材料牌号为H62、PN=2.5MPa、DN=100mm,则印记标识为:H6225-100。 3.6.5 活套法兰: 3.6.5.1 管道采取活套法兰连接时,有两种结构:一个是管子翻边(图1-58),另一个是管道焊接焊环。焊环材质和管材相同。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。图1-58 筒管翻边图1-59 翻边模具(a)内模;(b)外
17、模 3.6.5.2 铜及铜合金管翻边模含有内模及外模。内模是一圆锥形钢模,其外径应和翻边管子内径相等或略小。外模是两片长颈半法兰图1-59。为了消除翻边部分材料内应力,在管子翻边前,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,通常为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。 铜管翻边宽度(mm) 表1-62公移直径DN1520253240506580100125150200250翻边宽度111316182024 3.6.5.3 钢管翻边连接应保持两管同
18、轴,其偏差为:公称直径50mm,1mm;公称直径50mm,2mm。 3.6.6 铜法兰之间密封垫片通常采取石棉橡胶板或铜垫片,但也能够依据输送介质温度和压力选择其它材质垫片。 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。所以焊接铜管时,必需合理选择焊接工艺,正确使用焊具和焊件,严格遵守焊接操作规程,不停提升操作技术,才能取得优质焊缝。 当设计无明确要求时,紫铜管道焊接宜采取手工钨极氩弧焊;铜合金管道宜采取氧-乙炔焊接。 3.7.1 为预防熔液流淌进入管内,焊接时宜采取以下多个形式:3.7.1.1 管径在22mm以下者,采取手动胀口机将
19、管口扩张成承插口插入焊接,或采取套管焊接(套管长度L=22.5D,D为管径)。但承口扩张长度不应小于管径,并应迎介质流向安装图1-60。图1-60 铜及铜合金管道承插焊接及套管焊接 3.7.1.2 同口径铜管对口焊接,可采取加衬焊环方法焊接。 3.7.2 坡口型式:当设计无明确要求时,对接焊应符合表1-63要求。铜及铜合金管、管件坡口型式、尺寸及组对间隙(mm) 表1-63焊接工艺序号坡口名称坡口形式尺寸备注壁厚s间隙c钝边p坡口角度d紫铜钨极氩弧焊1I型202V型3406553V型58012655黄铜氧|乙炔焊1I型3单面焊3635双面焊不能两侧同时焊2V型8123606553V型63636
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