正確安裝燃氣管道與閥門

                            正確安裝燃氣管道與閥門

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正確安裝燃氣管道與閥門圓錐形管螺紋各圈螺紋的直徑都不相等，從螺紋的端部到根部螺紋直徑逐步增大呈錐形。這種管螺紋與管件的柱形內(nèi)螺紋連接時，絲扣越擰越緊，接口較嚴(yán)密。管子螺紋連接一般均采用圓錐外螺紋與圓柱內(nèi)螺紋連接，常稱錐接柱。燃氣閥是一種新型的燃氣管道工程的安全配套裝置；用于截斷、接通、調(diào)節(jié)管路中的氣體，具有良好的控制特性和關(guān)閉密封性能；適用于城市煤氣、液化石油氣、天然氣、氧氣等多種燃氣介質(zhì)管路上。燃氣閥門被廣泛應(yīng)用城市供氣管網(wǎng)系統(tǒng)煤氣、液化石油氣、天然氣、氧氣等多種燃氣介質(zhì)管路上；驅(qū)動形式有手動、蝸輪傳動、電動、 氣動、液動、電液聯(lián)動等執(zhí)行機構(gòu)，可實現(xiàn)遠距離控制和自動化操作。我國燃氣主要是人工煤制氣，人工煤制氣中有較多的雜質(zhì)和"煤氣膠"，原來傳統(tǒng)使用的單閘板契式水閘閥越來越不能適應(yīng)燃氣工況的需要，這類閥門普遍存在"關(guān)不嚴(yán)"和閥桿咬死的問題一般不用柱接柱。用圓錐外螺紋與圓錐內(nèi)螺紋連接，全部螺紋表面互相擠壓，嚴(yán)密性更好，但因圓錐形內(nèi)螺紋管件加工困難，故錐接錐的連接方式很少用。用電動套絲機或手工管子絞板加工的為圓錐外螺紋。圖5—2—1為圓柱及圓錐管螺紋。管子絲扣閥門連接時，管端的外螺線長度應(yīng)比閥門的內(nèi)螺紋長度短1～2扣絲，以免擰過頭，管子頂壞閥芯。同理，其他接口管子外螺紋長度也應(yīng)比所連接配件的內(nèi)螺紋略短些。連接管件用的長、短管螺紋及連接閥門的螺紋長度(圓柱形短螺紋與長螺紋尺寸)見表5—2—1。圓錐形管螺紋尺寸見表5—2—2。
 

 



圖5-2-1 圓柱及圓錐管螺紋

表5-2-1 連接管件用的長、短螺紋與連接閥門的螺紋

序號	管子公稱直徑		短螺紋		長螺紋		連接閥門的螺紋長度(mm)
	(mm)	(英寸)	長度(mm)	螺紋數(shù)	長度(mm)	螺紋數(shù)
1	15	1/2	14	8	50	28	12
2	20	3/4	16	9	55	30	13.5
3	25	1	18	8	60	26	15
4	32	11/4	20	9	65	28	17
5	40	11/2	22	10	70	30	19
6	50	2	24	11	75	33	21
7	65	21/2	27	12	85	37	23.5
8	80	3	30	13	100	44	26


表5-2-2 連接管件及閥門的圓錐形管螺紋

序號	管子公稱直徑		連接管件				連接閥門
	(mm)	(英寸)	螺紋有效長度(不計螺尾)(mm)	由管端至基面間的螺紋長度(mm)	1英寸長度內(nèi)螺紋數(shù)	管端螺紋內(nèi)徑(mm)	螺紋有效長度( 計螺尾)(mm)	由管端至基面間的螺紋長度(mm)
1	15	1/2	15	7.5	14	18.163	12	4.5
2	20	3/4	17	9.5	14	23.524	13.5	6
3	25	1	19	11	11	29.606	15	7
4	32	11/4	22	13	11	38.142	17	8
5	40	11/2	23	14	11	43.972	19	10
6	50	2	26	16	11	55.659	21	11
7	65	21/2	30	18.5	11	71.074	23.5	12
8	80	3	32	20.5	11	83.649	26	14.5
注：基面是指用手?jǐn)Q緊與開始用工具擰緊管件的分界面

　　(二)管螺紋加工
　　管螺紋加工分為人工絞板與電動套絲機兩種方法。圖5—2—2a是管子絞板的構(gòu)造，在絞板的板牙架上設(shè)有4個板牙孔，用于裝板牙，板牙的進退調(diào)節(jié)是靠轉(zhuǎn)動帶有滑軌的活動標(biāo)盤進行。絞板的后部設(shè)有4個可調(diào)節(jié)松緊的卡子，套絲時用以把絞板固定在管子上。圖b是板牙的構(gòu)造。一般在板牙尾部及板牙孔處均有1、2、3、4序號字，應(yīng)按編號順序?qū)逖姥b入板牙孔，裝錯后就套不出合格的螺紋而出現(xiàn)亂絲。



圖5-2-2 絞板及板牙


　　絞板的規(guī)格及套絲范圍見表5—2—3。

圖5-2-2 絞板規(guī)格及套絲范圍




　　使用時，應(yīng)按管子規(guī)格選用對應(yīng)的板牙，不可亂用。在人工套絲時應(yīng)避免以下缺陷：
　　1．螺紋不正。原因是絞板上卡子未卡緊，因而絞板的中心線和管子中心線不重合，或人工套絲時兩臂用力不均勻，絞板被推歪而產(chǎn)生。管子端切割不正也會引起套絲不正。
　　2．偏扣螺紋。由于管壁厚薄不均勻而造成。偏扣較大時不可使用，防止受力斷裂使燃氣漏出。
　　3．細絲螺紋。由于板牙順序裝錯或板牙活動間隙太大所造成。另外，手工套絲一般1個螺紋要2～3遍套成，若第二遍與*遍沒有對準(zhǔn)，即螺紋軌跡不重合，*遍套出的螺紋會被第二遍切開成為細絲或亂絲。
　　4．螺紋不光或斷絲缺扣。由于套絲時板牙進刀量太大或板牙的牙刃不稅利，或牙有損壞處以及切下的鐵渣積存等原因所致。在套絲時用力過猛或不均勻，也會出現(xiàn)這些缺陷。為了保證螺紋質(zhì)量，1次進刀量不宜過大，套1遍，凋整標(biāo)盤增加進刀量，再套l遍。一般要求管徑15～25mm的管子宜2次套成，25mm以上的管子分3次套成。當(dāng)管端被切成坡口，出現(xiàn)絞板打滑現(xiàn)象，這是因板牙進刀量太大，應(yīng)用手錘將坡口打平或割去，減小進刀量再套絲。
　　5．管螺紋豎向出現(xiàn)裂縫。這是由于焊接鋼管焊縫未焊透或焊縫不牢，應(yīng)割去不用。
　　絲扣套完后，需要試接，以用手?jǐn)Q進2～3扣為宜。套成的螺紋應(yīng)端正、光滑，無毛刺，無斷絲、偏絲與缺扣，有一定的錐度。連接好后，絲扣外露2～3扣為宜。
　　人工套絲勞動強度大，故常使用工廠生產(chǎn)的或安裝企業(yè)自制的多種形式的電動套絲機，應(yīng)按使用說明書進行操作。
　　(三)填充材料
　　為了增加管子螺紋接口的嚴(yán)密性和維修時不致因螺紋銹蝕造成不易拆卸，螺紋處一般要加填料。因此，填料既要能充填空隙，又要能防腐蝕。為保證接口長久嚴(yán)密，管子螺紋不得過松，不能用多加填充材料來防止?jié)B漏。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。燃氣管道采用螺紋連接時，不允許用鉛油、絲密封，防止鉛油、麻絲在使用中干裂導(dǎo)致漏氣，應(yīng)采用聚四氟乙烯密封帶做螺紋接口的填充料。
　　二、承插連接
　　承插連接主要用于鑄鐵管的連接。承插式鑄鐵管與管件的一端為承口，另一端為插口，在承口與插口之間的環(huán)形間隙中填人麻絲或膠圈，再用水泥或鉛密封，以保證接口的嚴(yán)密。見圖5—2—3。鑄鐵管曾經(jīng)是燃氣管道的主要管材之一，近年來已逐漸減少，主要用于輸水管道。

 





圖5-2-3 承插式鑄鐵管接口連接
1-承口；2-插口；3-鉛；4-膠圈；5-水泥；6-浸油麻絲


　　(一)用作燃氣管道接，填抖要求
　　1．油麻。用不含雜質(zhì)、纖維長、韌性好、老皮少的或亞麻放在5％的5號石油瀝青和95％的2號汽油混合液里浸泡晾干，再將油麻絲搓成小股，再把它擰成大股麻辮。使用時可根據(jù)承插口間隙的大小，抽若干小股絞緊后使用。油麻的作用是防止管內(nèi)燃氣滲漏，并防止外層填料(水泥、鉛等)進入管內(nèi)。
　　2．青鉛。青鉛的純度不小于99．9％，鉛的純度愈高，質(zhì)地就愈柔軟。青鉛應(yīng)加熱熔化后再用。
　　3．水泥。應(yīng)用500^#或500^#以上硅酸鹽水泥，使用前應(yīng)用0．5mm的孔眼篩于過篩。不得使用受潮或失效水泥，并沒有結(jié)塊和雜物。水灰比一般取1：3～4(質(zhì)量比)。
　　4．橡膠圈。人工煤氣中含有多種芳香烴、苯、酚等，對天然橡膠和一般的合成橡膠有腐蝕作用．故應(yīng)選用耐燃氣腐蝕的了腈橡膠。橡膠圈外觀應(yīng)粗細均勻，質(zhì)地柔軟，無氣泡、裂紋、重皮，膠圈的物理性能應(yīng)符合表5-2-4的要求。

表5-2-4 膠圈的物理性能

含膠量(％)	邵氏硬度(度)	拉應(yīng)力(N/m2)	伸長率(％)	*變形(％)	老化系數(shù)(70,72h)
≥65	45～55	≥1.6×107	500	<25	≥0.8


　　膠圈的斷面直徑應(yīng)符合表5-2-5的要求。

表5-2-5 膠圈斷面直徑(mm)

承口與插口間的空隙	8	9	10	11	12	13
膠圈斷面直徑	17	18	19	21	22	23


　　橡膠圈的內(nèi)環(huán)徑一般應(yīng)為插口外徑的0．85～0. 87倍。
　　承插接口密封填料性能及用途，見表5-2-6。

表5-2-6 承插式接口密封填料性能及用途

接口名稱	性能	主要填料	用途
水泥接口	剛性	橡膠圈—水泥	1.中壓管道； 2.敷設(shè)于車行道下低壓管； 3.臨近建筑物的低壓管
		油麻—水泥	埋設(shè)于非道路下低壓管
青鉛接口	柔性	橡膠圈—青鉛	1.中壓管道管件接口； 2.中壓管道連接管段的接口； 3.某些場合的特殊要求
		油麻—青鉛	1.低壓管道管件接口； 2.低壓管連接管段接口； 3.無法使用橡膠圈的中、低壓管接口


　　(二)接口的施工
　　1．鑄鐵管、管件檢驗。鑄鐵管應(yīng)有制造廠的名稱或商標(biāo)、制造日期及工作壓力符號等標(biāo)記。內(nèi)外表面應(yīng)整潔，不得有裂縫、癟陷和錯位等缺陷；承插部分不得有粘砂及凸起承口根部不得有凹陷；其他部分的局部凹陷不得大于5mm；間斷溝陷、局部重皮及疤痕的深度不大于5％壁厚加2mm，環(huán)狀重皮及劃傷深度不大于5％壁厚加lmm。內(nèi)外表面的漆層應(yīng)完整光潔，附著牢固。施工前應(yīng)逐根管子用手錘輕輕敲擊管端，如發(fā)出清脆的聲音，說明管子完好；如發(fā)出破裂之音，說明管子有裂紋，應(yīng)找出破裂之處，截去再用。
　　檢查管內(nèi)有無土、石等污物，如有時可用中間掛有棉絲或破布的鐵絲，在管內(nèi)拖拉幾次予以清除。
　　2．管口清理。用棉絲或破布將承插部分擦干擦凈。當(dāng)用水泥作填料時，為了增加填料與管壁間的附著力，應(yīng)將承插口的瀝青除掉。一般是先用噴燈燒烤，再用鋼絲刷清除，后用破布擦凈。
　　3．對口要求。鑄鐵管對口大間隙見表5—2—7。鑄鐵管環(huán)形間隙允許偏差見表5—2—7。
　　4．接口工作坑。事先在溝槽內(nèi)管子接口處挖好接口工作坑，其尺寸以向接口內(nèi)加填料與打口、質(zhì)量檢驗方便為準(zhǔn)。工作坑的尺寸可參考表5—2—9。機械接口按實際情況而定。

表5-2-7 鑄鐵管對口大間隙(mm)

管徑	沿直線鋪設(shè)時	沿曲線鋪設(shè)時
75	4	5
100～250	5	7
300～500	6	10
600～700	7	12


表5-2-8 鑄鐵管接口環(huán)形間隙允許偏差(mm)

管徑	標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形間隙	允許偏差
75～200	10	+3 -2
250～450	11	+4 -2
500～700	12	+4 -2


表5-2-9 鑄鐵管接口工作坑尺寸(mm)

管徑	寬度	長度		深度
		承口前	承口后
75～200	管外徑+600	800	200	300
250～700	管外徑+1200	1000	300	400

　　5．青鉛接口。
　　(1)填油麻。把油麻搓成直徑大于接口環(huán)形間隙三分之一的麻辮。麻辮有用整根的，整根麻辮至少可在插口管上繞3周；也可用3根，每根比管子外周長長100～150mm。填油麻時先用枕鑿插入接口下側(cè)間隙，并錘擊枕鑿使插口部分抬起，將油麻絞緊填入縫隙，由接口下方逐漸向上塞進口內(nèi)。先將底部打?qū)?，然后自下而上逐步錘擊填實，再繞填第二圈及第三圈油麻，用同樣方法填實。四周力求平整，深度為離承口端面40～60mm左右。油麻辮頭尾兩端搭接長度為50～70mm，搭接處油麻辮兩端要適當(dāng)減細，其位置應(yīng)放在接口上側(cè)。
　　(2)填入橡膠圈。用橡膠圈代替油麻，可以減輕體力勞動，膠圈的彈性更能保證接口的嚴(yán)密性。填入橡膠圈時，先將膠圈套在插口管上，用兩把枕鑿插入接口下側(cè)縫隙，使插口管底托起，兩把枕鑿的間距應(yīng)小于接口圓周長的三分之一。把管子上側(cè)橡膠圃拉緊，捻鑿應(yīng)貼插口填打。先打入底部膠圈，然后自下而上在兩側(cè)交替填打，管上側(cè)后打人，使膠圈依次均勻滾入環(huán)形間隙中。膠圈四周應(yīng)平整，深度均為70mm左右。
　　(3)熔鉛。鉛的純度為99．9％，使用前應(yīng)檢查有無雜質(zhì)。把鉛切成小塊，放入鉛鍋內(nèi)加熱熔化，當(dāng)鉛水加熱呈紫紅色時即可使用。顏色發(fā)白表示欠火，如發(fā)紅表示過火?？捎描F棒測試，當(dāng)鐵棒插入鉛水中取出時，鉛水不粘在鐵棒時方可使用。當(dāng)鉛鍋中需要加鉛時，應(yīng)把鉛鍋從火上抬下來，并把鉛塊放在火上燒熱后慢慢放在鉛鍋內(nèi)。防止將冷鉛塊(特別是表面有水)扔在鍋內(nèi)，以免發(fā)生液鉛飛濺傷人。
　　(4)灌鉛。先將石棉繩浸水濕透，涂上粘土，沿接口縫隙繞接口1周，相交于接口高點。石棉繩內(nèi)外及搭接處用粘土涂抹并修出一個澆鉛口，其余部分均用粘土涂封，不使鉛水外流。灌鉛操作人員要戴防護面罩、長帆布手套、腳蓋布等防護用具。澆灌時應(yīng)清除表面鉛灰，澆灌速度由鉛溫而定。鉛熱慢澆，鉛冷快澆。灌鉛應(yīng)連續(xù)進行，一次灌滿，中間不得停頓。小口徑管灌鉛從正中澆入，兩面流入，一次澆足，不得補鉛。大口徑管應(yīng)從側(cè)面澆入，使接口縫隙內(nèi)的空氣從另一側(cè)排出，避免縫隙內(nèi)空氣受熱膨脹發(fā)生爆鉛現(xiàn)象。接口縫隙如有水，應(yīng)阻塞水源，擦干水后再灌。如受潮，可先加入少量機油，然后再從一側(cè)灌鉛，速度不宜過快。鉛凝固后，取下石棉繩，將泥土擦凈。
　　(5)打鉛。先用小扁鑿緊貼插口錘擊一周。小扁鑿與管軸線成30°角。不可將繞鉛口處的積鉛鑿下，因在灌鉛過程中，由于鉛水的重力作用，使接口底部密實，而上部較疏松。依次用敲鉛鑿由下而上錘擊青鉛，每敲擊2～3次移動半鑿。依次進行，不得跳越敲擊。敲擊時，敲擊鑿與插管軸線應(yīng)保持20°左右的角度。青鉛與管壁接觸處敲擊后易產(chǎn)生薄的鉛箔，應(yīng)用小扁鑿將鉛箔鏟除，再修整鉛表面。
　　6．水泥接口。用500#或500#以上硅酸鹽水泥加水制成。水灰比一般取1：3～4(質(zhì)量比)，水由天氣冷熱，干濕而略有增減。拌和水泥的容器要干凈，拌和時水逐漸加入。拌均勻后用濕布蓋上，如在30min內(nèi)仍未使用，就不能再用。清洗接口縫隙，用布擦干。填油麻或橡膠圈，操作與青鉛接口相同。
　　填塞水泥，把水泥捏緊，由下而上用手塞入接口縫隙，并多次搗實至平承口，然后抹嚴(yán)。
　　水泥接口養(yǎng)護。水泥接口完成，隨即填土養(yǎng)護，亦可覆蓋草袋澆水養(yǎng)護。當(dāng)氣溫低于0℃時，為防止凍裂，一般不宜作水泥接口。
　　7．機械接口。機械接口比承插式接口具有接口嚴(yán)密可靠及抵抗外界震動、撓動等能力的*性，是輸送中壓和低壓燃氣的主要管材之一。接口形式主要有N1型和S型。N1型接口操作時，先將承插口工作面清理干凈，再將壓蘭、膠圈與塑料支撐圈先后套入插口端部。
　　對口。管道下入管溝就位，將承口工作面涂刷潤滑劑(如白厚漆)，再將另一管子插口水平對準(zhǔn)已就位管子的承口，然后水平方向推入承口，使其成為一直線，環(huán)形間隙均勻。在插入連接時，不得帶入泥砂。機械接口的插口插入度是保證密封圈處于*位置的主要數(shù)據(jù)，因此在安裝前確定好尺寸，并在插口管上劃上標(biāo)記。穩(wěn)管。將插口插在承口內(nèi)找好水平，墊好承口，再將插口墊平，然后將管底用土穩(wěn)住并夯實。
　　上壓蘭。將壓蘭插入承口，用螺栓與管子承口法蘭連接。緊固壓蘭時，先緊管底部螺栓，后緊上部與左右螺栓。要對稱交替緊固，用力均勻，壓縮量一致。

　　三、法蘭連接

　　法蘭連接主要用于管道與管件及附屬設(shè)備的連接，如閥門、調(diào)壓器、波形伸縮節(jié)、過濾器等連接。法蘭連接拆卸安裝方便、接合強度好、嚴(yán)密性好。它由法蘭(被連接件)，螺栓、螺母(連接件)與墊片(密封元件)組成。通過擰緊連接螺栓，壓緊法蘭接觸面上的墊，使墊片產(chǎn)生足夠的彈塑性變形，將其與法蘭壓緊面間凹凸不平的微細縫隙填滿塞緊，以達到密封之目的。
　　(一)法蘭的類型
　　法蘭一般是用鋼板加工的，也有鑄鋼法蘭和鑄鐵螺紋法蘭。根據(jù)法蘭與管子的連接方式不同，法蘭可分為平焊法蘭、對焊法蘭、平焊松套法蘭、對焊松套法蘭、翻邊松套法蘭、螺紋法蘭等。見圖5-2-4。其中，平焊法蘭應(yīng)用廣。
　　常用的密封面型式有以下3種：
　　1．平面型密封面，見圖5—2—5(a)、(b)。這種密封面結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，但墊片易向外擠出，密封性能差，只適于壓力不高、介質(zhì)無毒、非易燃易爆場合。
　　2．凹凸型密封面，見圖(c)。墊片對中較好，不易外擠，可用于稍高壓力。
　　3．榫槽型密封面，見圖(d)。墊片較窄，所需擰緊螺栓的力相應(yīng)較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換墊片較難，適用于易燃、易爆、有毒介質(zhì)以及壓力較高的場合。
　　鋼制法蘭可采用成品，也可以按照國家標(biāo)準(zhǔn)加工。

 





圖5-2-4 法蘭的幾種型式





圖5-2-5 法蘭壓堅面型式


　　鐵鑄法蘭系鑄鐵，與鑄鐵管與管件鑄造為一體。常見的法蘭管件有法蘭承管、法蘭插管、法蘭閥門、法蘭彎管(單盤和雙盤)、法蘭三通(單盤、雙盤和三盤)、法蘭大小頭(單盤、雙盤)等。
　　(二)鋼制法蘭加工
　　法蘭用A₃、20^#鋼或按設(shè)計要求的鋼制造。選用的鋼板厚度與下料時法蘭的外緣和內(nèi)孔應(yīng)留有切削加工余量。一般常用氧—乙炔割炬切割成環(huán)形毛坯后，在車床上切削，然后用鉆床鉆螺栓孔。管道與閥門或設(shè)備等連接時，應(yīng)按閥門或設(shè)備上的法蘭配制。法蘭表面應(yīng)平整光潔，不得有裂紋、徑向溝槽、斑點、毛刺、砂眼等能降低法蘭強度和封密的缺陷。
　　連接法蘭的螺栓一般用A₃或A₅號鋼加工。公稱壓力超過2．5MPa的應(yīng)用35號鋼加工。螺母的硬度應(yīng)低于螺栓的硬度，一般用A3號鋼加工。公稱壓力超過2.5MPa時用25號鋼加工。現(xiàn)用的螺栓以公制普通螺栓為主。公制普通螺栓的螺紋分為粗扣和細扣兩種，螺距2．5mm的稱為粗扣，螺距小于2．5mm的稱為細扣。管道法蘭連接主要使用粗扣。螺栓的直徑應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)法蘭孔確定，一般比螺栓孔小1～2mm。螺栓長度要適宜，緊固后外露長度不大于2倍螺距。
　　(三)法蘭連接
　　1. 螺紋連接。螺紋連接是指法蘭與管子螺紋連接，用于鋼管與鑄鐵法蘭連接，或鍍鋅鋼管與鋼法蘭的連接。在加工螺紋時，管子的螺紋長度應(yīng)稍短于法蘭的內(nèi)螺紋長度。螺紋擰緊時應(yīng)注意兩個法蘭的螺孔對正。若孔未對正，只能繼續(xù)擰緊法蘭或拆卸后重裝。不能將法蘭回松對孔，以保證接口嚴(yán)密。
　　2．法蘭連接。平焊法蘭、對焊法蘭或鑄鋼法蘭與管子連接均用焊接。連接時法蘭密封面應(yīng)保持平行，其偏差不大于法蘭外徑的1．5／1 000，且不大于2mm。法蘭連接應(yīng)保持同軸，其螺栓孔中心偏差一般不超過孔徑的5％，并保證螺栓自由穿入。管口應(yīng)凹進法蘭1．3～1．5倍管壁厚度，不得與法蘭接觸面子齊，焊接后焊縫不得高出法蘭接觸面，避免焊渣飛濺在接觸面上，以保證法蘭的嚴(yán)密性。法蘭連接墊片。法蘭連接為了接口嚴(yán)密、不滲不漏，必須加墊圈。法蘭墊圈厚度一般為2～3mm，墊片材質(zhì)根據(jù)管內(nèi)輸送介質(zhì)的性質(zhì)或同一介質(zhì)在不同溫度和壓
力的條件下選用，燃氣管道常用石棉橡膠板。見表5—2—10。

表5-2-10 法蘭墊圈材料選用表

材料名稱	適用介質(zhì)	高工作壓力(MPa)	高工作溫度(℃)
低壓石棉橡膠板	水、空氣、燃氣、蒸汽、惰性氣體	1.6	200
中壓石棉橡膠板	水、空氣及其他氣體、蒸汽、燃氣、氨、酸及堿稀溶液	4.0	350
高壓石棉橡膠板	蒸汽、空氣、燃氣	10	450


　　法蘭墊圈的內(nèi)徑不得小于法蘭的孔徑，外徑應(yīng)小于相對應(yīng)的兩個螺栓孔內(nèi)邊緣的距離，使墊圈不遮擋螺栓孔；墊圈邊寬應(yīng)一致，周邊應(yīng)整齊，墊片尺寸應(yīng)與法蘭密封面相符，其允許偏差見表5—2—11。

表5-2-11 墊圈允許偏差(mm)

法蘭密封面形式	平面型		凸凹型		榫槽型
公稱直徑	內(nèi)徑	外徑	內(nèi)徑	外徑	內(nèi)徑	外徑
<125	+2.5	-2.0	+2.0	-1.5	+1.0	-1.0
≥125	+3.5	-3.5	+3.0	-3.0	+1.5	-1.5

　　石棉橡膠墊圈應(yīng)質(zhì)地柔韌，無老化變質(zhì)或分層現(xiàn)象。表面不應(yīng)有折損、皺紋等缺陷。不允許用斜墊斤或雙層墊片，因為墊片層數(shù)越多，可能滲漏的縫隙越多。對不涂敷粘接劑的墊片，在制作墊片時應(yīng)留一個手把，以便于安裝。見圖5—2—6。




圖5-2-6 法蘭墊圈
1-平把；2-墊圈；3-法蘭盤；4-內(nèi)徑；5-外徑


　　法蘭連接應(yīng)使用同一規(guī)格螺栓，安裝方向一致。緊固螺栓應(yīng)對稱均勻，松緊適度。螺栓緊固后，應(yīng)與法蘭緊貼，不得有楔縫。需加墊圈時，每個螺柱不應(yīng)超過1個。
　　螺栓擰緊后，兩個法蘭密封面應(yīng)互相平行，其允許偏差，見表5—2—12。

表5-2-12 法蘭密封面平行度允許偏差值

 




　　四、焊接連接

　　焊接連接是管道中應(yīng)用廣泛的連接方法，各種鋼管、銅管、鉛管等均可焊接。焊接連接是將管子接口處及焊條加熱，達到使金屬熔化的狀態(tài)，而使兩個被焊件連接成一整體。焊接的方法很多，但在燃氣管道上常用的是手工電弧焊、氧—乙炔氣焊與氬弧焊。
　　焊接的優(yōu)點是焊口牢固、耐久，嚴(yán)密性好，焊縫強度一般可達到管子強度的85％以上，甚至超過母材強度；管段間直接焊接，不需要接頭配件，構(gòu)造簡單，成本低，管路整齊美觀，使用后運行可靠，不需要經(jīng)常維修，施工進度快，勞動強度低。
　　(一)氣焊
　　氣焊是用氧、乙炔的混合氣體燃燒進行焊接，其燃燒溫度可達到3100～3300℃，工程上借助這個化合過程所放出的高溫化學(xué)熱熔化金屬進行焊接。氣焊常用的材料和設(shè)備如下：
　　1．電石(CaC)。電石是石灰和焦炭在電爐中焙燒化合而成，電石與水作用分解產(chǎn)生乙炔氣(C₂H₂)。電石在空氣中能吸收水分而分解，所以要貯存在鐵桶中并蓋嚴(yán)密。
　　2．氧氣。要求純度達到98％以上。氧氣廠生產(chǎn)的氧氣是以15MPa的壓力注入氧氣瓶內(nèi)，以供使用。
　　3．焊條。焊條的金屬成分應(yīng)與管材金屬成分一致。焊條表面應(yīng)干凈無銹，無油脂和其他污垢。
　　4．氧氣瓶及減壓器：
　　(1)氧氣瓶是儲存和運輸氧氣的一種高壓容器，一般采用低合金鋼或炭素鋼制成。滿瓶氧氣的壓力為15MPa，可儲存氧氣7m³。
　　(2)減壓器是將瓶內(nèi)高壓氧氣調(diào)節(jié)成工作需要的低壓氧氣，并保持輸出的壓力穩(wěn)定。氧氣瓶與減壓器均忌沾油脂；不可放在烈日下曝曬，應(yīng)存放在陰涼處并遠離火源；與乙炔發(fā)生器要有5m以上距離，以防發(fā)生安全事故。
　　5．乙炔發(fā)生器：鐘罩式乙炔發(fā)生器(見圖5—2—7)在工地應(yīng)用較多，屬于低壓式(乙炔壓力0．025～O．03MPa)發(fā)生器。鐘罩中的電石籃子沉入水中后即產(chǎn)生乙炔氣，乙炔氣聚集在鐘罩內(nèi)并使鐘罩浮起，電石亦由水中提起，停止產(chǎn)生乙炔。隨著乙炔的消耗，鐘罩內(nèi)壓力降低，鐘罩與電石再次落入水中，電石與水接觸又產(chǎn)生乙炔氣。如此循環(huán)，直至電石反應(yīng)完畢。鐘罩上端裝有橡膠防爆膜，當(dāng)發(fā)生回火或溫度太高時，防爆膜即爆破，以防發(fā)生爆炸事故。滴水式乙炔發(fā)生器是采取向電石滴水產(chǎn)生乙炔氣，調(diào)節(jié)滴水量可以控制產(chǎn)氣量。這種發(fā)生器既節(jié)省電石，又比較安全。當(dāng)用氣量大和用氣點多時，可設(shè)集中式乙炔發(fā)生站，將乙炔氣裝入鋼瓶，運至各用氣點使用。

 





圖5-2-7 鐘罩式乙炔發(fā)生器


　　乙炔是具有爆炸性的氣體，使用時應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，防止發(fā)生爆炸事故。乙炔發(fā)生器距建筑物不應(yīng)小于5m；周圍要嚴(yán)禁煙火；要配置保險罐，防止焊炬回火；鐘罩式發(fā)生器要經(jīng)常更換清水，避免產(chǎn)氣處溫度過高而爆炸。
　　6. 橡膠管。橡膠管必須具有足夠承受氣體壓力的能力，并應(yīng)質(zhì)地柔軟、重量輕，以便于操作。目前使用的橡膠管是用橡膠夾著麻織物或棉織纖維制成的。氧氣膠管能承受2MPa的氣體壓力，呈黑色或綠色，一般膠管內(nèi)徑為8mm，外徑為18mm。乙炔膠管能承受0．5MPa的氣體壓力，表面呈紅色，一般膠管的內(nèi)徑為8mm，外徑為16mm。膠管長度一般為30m。橡膠管應(yīng)可靠地固定在焊炬、減壓器和乙炔發(fā)生器的接頭處，并應(yīng)經(jīng)常作氣密性試驗檢查。在用新的膠管時，應(yīng)先將管內(nèi)壁的滑石粉吹干凈，防止焊炬被堵。膠管不得沾染油脂。
　　7．焊炬。焊炬又稱焊槍，它將氧氣和乙炔氣按一定比例混合，并以一定速度噴出燃燒，產(chǎn)生適合焊接要求的、燃燒穩(wěn)定的火焰。應(yīng)用多的是吸射式焊炬。
　　吸射式焊炬的構(gòu)造原理：如圖5—2—8所示，當(dāng)開啟氧氣閥5，具有一定壓力的氧氣便經(jīng)氧氣導(dǎo)管進入噴嘴4，并高速噴入射吸管3，使噴嘴同空間形成負壓，而將乙炔導(dǎo)管7中的乙炔(打開乙炔閥8時)吸入射吸管3，經(jīng)混合氣管2充分混合后由焊嘴1噴出點燃而成火焰。





圖5-2-8 射吸式焊炬構(gòu)造原理圖
1-焊嘴；2-混合氣管；3-射吸管；4-噴嘴；5-氧氣閥；6-氧氣導(dǎo)管；7-乙炔導(dǎo)管；8-乙炔閥


　　管道焊接多使用H01—6焊炬。該焊炬有5個焊嘴。1～5號焊嘴孔徑分別為O．9mm、1．0mm、1．1mm、1. 2nun、1．3mm，供焊接厚為2～6mm低炭鋼板(或鋼管)時更換使用。射吸式焊炬規(guī)格見表5—2—13。

表5-2-13 射吸式焊炬規(guī)格

型號	焊接鋼板厚度(mm)	壓力(MPa)		可換焊嘴個數(shù)	焊嘴孔徑范圍(mm)	焊炬總長度(mm)
		氧氣	乙炔
H01-2	0.5～2	0.1～0.25	0.01～1.2	5	0.5～0.9	300
H01-6	2～6	0.2～0.4		5	0.9～1.3	400
H01-12	6～12	0.4～0.7		5	1.4～2.2	500
H01-20	12～20	0.6～0.8		5	2.4～3.2	600


　　8．氣焊。管道氣焊采用對接，當(dāng)管壁厚度大于3．5mm時，必須開坡口，坡口形式與尺寸見表5—2—14。

表5-2-14 氣焊對口型式及組對要求(mm)





　　氧—乙炔焊一般適用于外徑小于或等于57mm、壁厚小于或等于3．5mm的碳素鋼管道焊接。
　　焊接低碳鋼氣焊條常用H08、H08A等，氣焊條的直徑為2～4mm焊條的直徑要根據(jù)焊件厚度而定，如果焊條直徑太小，而焊件較厚，在焊接時焊件尚未熔化而焊條卻已熔化下滴，這就會造成熔合不良。相反，如果焊條直徑過大，則為了使焊條熔化就需較長的時間加熱，從而焊件熱影響區(qū)過大，降低了焊縫的質(zhì)量。
　　氣焊的焊接方式，按操作位置的不同，可分為平焊、立焊、仰焊。管道固定焊口，氣焊包括了這三種焊法，比較難焊，立焊宜由下向上焊，采用較細的焊條；仰焊較難，焊炬和焊條更要配合適當(dāng)，同時焊炬要不斷地離開熔池，嚴(yán)餡控制熔池溫度，以使焊縫不過燒或形成焊瘤。應(yīng)盡量減少固定焊口。采用滾動焊接，由于管子可以自由轉(zhuǎn)動，焊縫熔池始終可以控制在方便的位置施焊。
　　(二)電弧焊接
　　電弧焊接可分為自動電弧焊接和手工電弧焊接。大直徑管口的焊接用自動電弧焊可保證焊接質(zhì)量和速度，又可節(jié)省勞動力。目前手工電弧焊應(yīng)用較廣。
　　手工電弧焊采用直流電焊機或交流電焊機均可。用直流電焊機焊接時電流穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好，但施工現(xiàn)場往往只有交流電源，如采用直流電焊接，需用整流機將交流電變?yōu)橹绷麟?。為了使用方便，故施工現(xiàn)場一般采用交流焊接。
　　1．電焊機與工具。燃氣管道工程常用交流電焊機，它的構(gòu)造簡單，結(jié)實耐用，價格便宜，容易檢修。電焊機山變壓器、電流調(diào)節(jié)器及振蕩器等組成。
　　電焊變壓器是為了保證安全，將焊接電壓降至安全電壓。常用電源的電壓為220V或380V，經(jīng)過電焊變壓器變壓后輸出電壓降為55～65V的安全電壓，供焊接使用。
　　電流調(diào)節(jié)器。由于焊件的厚薄不同，需對焊接電流進行調(diào)節(jié)。焊接較薄的焊件用小電流和細焊條，焊厚焊件用大電流和粗焊條。焊薄焊件用過大電流時，容易將焊件燒穿；而焊較厚的焊件用過小的電流時，則焊不透。所以電流過大或太小均影響焊接質(zhì)量。
　　振蕩器用以提高電流的頻率，將電源的頻率由50Hz提高到250kHz；使交流電的交變間隔趨于無限小，增加電弧穩(wěn)定性，以利焊接和提高焊縫質(zhì)量。
　　電焊鉗用來夾持焊條并傳導(dǎo)電流。焊工手持電焊鉗進行焊接，要求電焊鉗必須有良好的導(dǎo)電性，長時間使用不發(fā)熱，能在各個方向上夾住各種直徑的焊條，絕緣性能好，重量輕等。常用電焊鉗的規(guī)格見表5—2—15。

表5—2—15 常用電焊鉗規(guī)格

型號	適用大電流(A)	適用焊條直徑(mm)	適用電纜規(guī)格(mm)	全長(mm)	重量(kg)
G352	300	2～5	直徑0.213×1672根	240	0.45
G582	500	4～8	直徑0.3×1700根	290	0.70


　　電焊軟線是連接電焊機與焊件、焊機與焊鉗的，一般是紫銅線外包橡膠絕緣層而成。電焊軟線應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性和絕緣性，并有足夠的長度和適當(dāng)?shù)慕孛娣e。選用時依據(jù)焊接電源來選用，見表5—2—16。

表5—2—16 焊接軟線選用表

導(dǎo)線截面積(mm2)	25	35	50	70
大允許電流(A)	140	175	225	280


　　面罩的作用是用以擋住飛濺的金屬和電弧中的有害光線，以保護眼睛和頭部。面罩有頭戴式和手握式兩種。面罩上的護目玻璃是用來降低電弧光的強度和過濾紅外線、紫外線；焊工通過護目玻璃觀察熔池，掌握焊接過程。為了防止護目玻璃被飛濺金屬損壞，應(yīng)在護目玻璃前另加普通玻璃。護目玻璃常用牌號與性能見表5-2-17。

表5—2—17 護目玻璃牌號與性能

玻璃片號	顏色深淺	用途
11	暗	供電流大于350A時焊接用
10	中等	供電流在100～350A焊用
9	較淺	供電流小于100A時焊接用


　　手套是用來保護焊工的雙手不受弧光和飛濺金屬的損傷，并有絕緣作用，一般用皮革、帆布制成。
　　另外，還有尖頭榔頭、鋼絲刷等，用以清理焊渣等。
　　2．手工電弧焊。在購-電極之間的氣體中，長時間的強烈放電稱電弧。電弧放電時會產(chǎn)生大量的熱量并發(fā)出強烈的光線。電弧焊就是利用電弧放熱來熔化焊條和焊件而進行焊接的。
　　電弧由陰極、弧柱和陽極組成。見圖5—2—9。電弧產(chǎn)生于焊條1與焊件2之間，陰極部分3位于焊條末端，陽極4位于焊件表面，弧柱部分5呈錐形，弧柱四周被弧焰6包圍?；≈行臏囟瓤蛇_6 000℃～7000℃。
　　常用的引弧方法有；
　　接觸引弧法：將焊條垂直與焊件碰擊，然后迅速將焊條離開焊件表面4～5mm，即產(chǎn)生電弧。
　　擦火引弧法：將焊條像擦火柴一樣擦過焊件表面，迅速將焊條提起，距焊件表面4～5mm，產(chǎn)生電弧。




圖5-2-9 焊接電弧示意圖
1-焊條；2-焊件；3-陰極部分；4-陽極部分；5-弧柱部分；6-弧焰


　　熄?。合ɑr應(yīng)將焊條端部逐漸往坡口邊斜前方拉，同時逐漸抬高電弧，以逐漸縮小熔池，從而減少液體金屬和降低熱量，使熄弧處不產(chǎn)生裂紋、氣孔等。
　　焊件本身的金屬稱為基本金屬，焊條熔滴過渡熔池的金屬稱為焊著金屬；由于電弧的吹力，使焊件底部形成一個凹坑叫熔池。焊。著金屬與基本金屬在高溫下熔合，冷卻后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼叫焊渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱弧長?；窘饘俦砻娴饺鄢氐撞康木嚯x稱作熔深。如圖5—2—10所示。

 





圖5-2-10 電弧焊過程
1-焊件；2-焊渣；3-焊縫；4-熔池；5-焊條；6-電弧長；7-熔深

　　運條方法：焊接時焊條同時存在3個基本動作，即直線動作，橫向擺動、焊條送進動作。如圖5—2—11所示。橫向擺動幾種簡單的橫擺形象動作圖形，如圖5—2—12所示。在實際操作中，應(yīng)根據(jù)熔池形狀、大小的變化，靈活調(diào)整運條動作，使三者協(xié)調(diào)好。將熔池控制在所需的形狀與大小范圍內(nèi)，不應(yīng)受上述圖形的約束。
　　直線動作的快慢代表焊接速度，焊接速度的變化主要影響焊縫金屬橫截面積。
　　焊條送進動作代表焊條熔化的快慢，可通過改變電弧長度來調(diào)節(jié)熔化的快慢?；￠L的變化將影響焊縫的熔深和熔寬。




圖5-2-11 運條三動作
V_a—橫向擺動速度；
V_b—直線焊接速度；
V_c—焊條送進速度；



圖5-2-12 橫向擺動
(a)—多用于各種位置焊接的*層及薄板焊接；
(b)、(c)—多用于平焊、立焊、仰焊的表面焊接；
(d)—適用于平焊的表面焊接；(e)—適用于橫縫接


　　3. 焊接工藝的選擇。使用的鋼，若無齊全的該鋼材焊接性能試驗報告，應(yīng)進行焊接性能試驗。焊接性能試驗可參照現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在確定鋼材的焊接性能后，應(yīng)驗證擬定的焊接工藝能否獲得預(yù)定的焊接接頭機械性能，應(yīng)進行焊接工藝評定。管道的焊接工藝評定宜參照現(xiàn)行的《壓力容器焊接工藝評定》(JB 3964)執(zhí)行。
　　施焊前，應(yīng)根據(jù)工藝試驗結(jié)果編制焊接工藝說明書。焊接工作應(yīng)根據(jù)焊接工藝說明書進行，其主要內(nèi)容包括：焊接材料、焊接方法、坡口型式及制備方法、焊口組對要求及公差、焊縫結(jié)構(gòu)型式、焊接電流種類和極性、檢驗方法等。
　　4．焊條。焊條應(yīng)與鋼管的化學(xué)成分及機械性能相近，工藝性能良好。焊條的存放應(yīng)做到防潮、防雨、防霜、防油類侵蝕。焊條在使用前應(yīng)按出廠證明書的規(guī)定或下列要求烘干：
　　(1)低氫型焊條烘于溫度為350～400℃，恒溫時間應(yīng)為1h；
　　(2)超低氫型焊條烘干溫度為400～450℃，恒溫時間應(yīng)為1h；
　　(3)纖維素型下向焊條烘干溫度為70～80℃為宜，不得超過100℃，恒溫時間應(yīng)為0．5～lh；
　　(4)經(jīng)過烘干的低氫型焊條，應(yīng)放入溫度為100～150℃的恒溫箱內(nèi)，隨用隨取；
　　(5)現(xiàn)場用的焊條，應(yīng)放在保溫筒內(nèi)；
　　(6)經(jīng)烘干的低氫焊條(不包括在恒溫箱內(nèi)存放的焊條)，次日使用時應(yīng)重新烘干，重新烘干次數(shù)不得超過兩次；
　　若發(fā)現(xiàn)焊條有藥皮裂紋和脫皮現(xiàn)象，不得用于管道焊接。纖維索型下向焊焊條施焊時，一旦發(fā)現(xiàn)焊條藥皮嚴(yán)重發(fā)紅，該段焊條應(yīng)報廢。
　　5. 電源種類及極性。當(dāng)使用鈦鈣型結(jié)422、低氫型結(jié)506焊條時，可用交、直流焊接；使用低氫型結(jié)507焊條時，用直流焊機。
　　當(dāng)采用堿性直流焊條(如結(jié)507或其他低碳焊條)，用直流焊機焊接時，均采用直流反接(即焊條接正極)。
　　6．焊條直徑與焊接電流：
　　(1)焊條直徑。采用較大直徑的焊條與較大的焊接電流，焊接速度快，但由于受到焊接結(jié)構(gòu)的尺寸、板厚、焊接位置和質(zhì)量要求等條件的限制，又必須把焊條直徑和焊接電流控制在一定范圍之內(nèi)。對于不同壁厚的管子，焊條可參照表5—2—18選用。應(yīng)注意在仰焊時，焊條直徑不應(yīng)超過4mm。

表5—2—18 焊條直徑選用表

管壁厚度(mm)	焊接層數(shù)	焊條直徑
		*徑	第二徑	第三徑
3.5～5	2	3.2	3.2	-
6～9	3	3.2	4.0	4.0
10～11	3	3.2	4.0	5.0


　　(2)焊接電流。增大焊接電流能提高生產(chǎn)率，但電流過大易造成焊縫咬邊、燒穿等缺陷，而電流過小也易造成夾渣、未焊透等缺陷。較薄的焊件焊接，用小電流和細焊條；焊厚焊件時，則用大電流和粗焊條。電流選用參看表5—2—19。用同樣直徑的焊條焊接不同厚度的焊件時，電流也不同。焊件越厚，焊接熱量散失越快，應(yīng)選電流強度的上限。立、仰、橫焊時，所用的電流應(yīng)比平焊小10％左右。

表5-2-19 焊接電流選用表

焊條直徑(mm)	1.6	2.0	2.5	3.2	4.0	5.0	5.8
電流強度(A)	25～40	40～65	50～80	100～130	160～210	200～270	260～300


　　7．焊接層數(shù)。對不同管壁厚度的管子，焊接層數(shù)有不同的要求。見表5—2—17。
　　8．焊接坡口型式和尺寸。燃氣管道焊接多用對接接頭；管子、管件的坡口和尺寸，當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)符合表5—2—20的要求。

表5-2-20 焊接常用的坡口型式和尺寸

 





　　長輸管道線路工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定，管道對接接頭的坡口形應(yīng)為V型，其尺寸應(yīng)符合表5-2-21的規(guī)定。

表5-2-21 管道對接接頭坡口的尺寸

項次	壁厚(mm)	焊接方式	坡口角度(度)	鈍邊(mm)	間隙(mm)
1	6～7	上向焊	60～70	1.0～1.5	1.5～2.0
		下向焊	55～65	1.0～1.6	1.0～1.6
2	8～10	上向焊	60～70	1.6～2.0	1.5～2.0
		下向焊	55～65	1.0～1.6	1.5～2.0
3	11～12	上向焊	60～70	2.0～2.5	2.0～3.0
		下向焊	55～65	1.0～1.6	1.5～2.0
注：下向焊如果采用低氫型焊條，對口間隙應(yīng)為23mm


　　管子對口以及管子和管件的對口，應(yīng)做到內(nèi)壁齊平。內(nèi)壁錯邊量應(yīng)符合下列規(guī)定；
　　(1)等厚對接焊縫不應(yīng)起過管壁厚度的10％，且不得大于1mm。
　　(2)不等厚對接焊縫不應(yīng)超過薄壁管管壁厚度的20％，且不得大于2mm。應(yīng)按圖5—2—13所示形式對管件進行加工。

 



圖5-2-13 管子和管件的對口形式


　　坡口加工宜采用機械方法。如采用氣割等熱加工法，必須除去坡口表面的氧化皮，并進行打磨。管子、管件組對時，應(yīng)楦查坡口的質(zhì)量，坡口表面上不得有裂紋、夾層等缺陷，尺寸合格。
　　燃氣管道施工中，主干管上連接支管，需在主干管上開孔接三通，三通接頭型式與各部尺寸見表5—2—22。支管與主干管的焊接，焊縫要求內(nèi)壁齊平，對口間隙符合要求。這就要求必須認(rèn)真放樣下料，切割時留出加工余量。禁止將支管插入主子管內(nèi)，否則會增加阻力、易堵塞，在通球掃線時將球卡住不能前進或?qū)⑶蛳魅ヒ粔K。

表5-2-22 三通接頭型式與各部尺寸(mm)




　　開坡口的作用是為了保證電弧能深入焊縫根部，使根部焊透并便于清除熔渣，獲得較好的焊縫成形，而且坡口能起到調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例作用。
　　鈍邊的作用是為了防止燒穿，但鈍邊的尺寸要保證*層焊縫能焊透。
　　間隙的作用也是為了保證根部能焊透。間隙不宜過大，否則焊肉、焊瘤在管內(nèi)壁突出，會增加阻力，增加管道堵塞的可能性。
　　9．管道組裝對口。管道運輸和布管應(yīng)在管溝堆土的另一側(cè)進行，管溝邊緣與鋼管外壁間的安全距離不得小于500m。將組裝場地清理平坦，在管下鋪墊方木。
　　組裝前，應(yīng)對管子內(nèi)壁進行清掃，常用棉紗或破布兩側(cè)綁鐵絲來回拖拉清掃。管內(nèi)不得有磚、石塊、泥土、垃圾等雜物。焊接的管段下班前應(yīng)用臨時盲板封管端，以防臟物進入管內(nèi)。
　　同一管徑的管子，當(dāng)管端直徑偏差較大時，應(yīng)逐個管口檢查尺寸，作出記錄并分類。將直徑接近的管子互相連接，另一些直徑接近的用于另一段。在布管時分類布管，以減少對口困難，保證錯邊量符合規(guī)范要求。大口徑的焊接鋼管直徑有偏差是常見的，對口時一大一小，錯邊量過大，加熱修整困難，費工費時，難以確保焊接質(zhì)量。
　　管端如有輕度變形、不圓或凹陷，可用整圓器校正。校正無效，應(yīng)將變形部分管段切除。鋼管組裝要求應(yīng)符合表5—2—23的要求。

表5—2—23 管組裝規(guī)定

序號	檢查項目	組裝規(guī)定
1	螺旋焊縫或直焊縫錯開間距	不得小于100mm弧長
2	相鄰環(huán)縫間距	不得小于1.5倍管外徑
3	錯邊量	小于3/1000管外徑，且不大于2mm
4	定位焊長度(焊口定位焊不少于4至6處，均勻分配)，下向焊不需定位焊	定位焊總長度不應(yīng)小于焊道總長度的50％
5	定位焊縫厚度	不得大于2/3壁厚


　　當(dāng)公稱直徑相同而管壁厚度不同時，應(yīng)選擇管壁厚的連接在一起，管壁薄的連接在一起。盡量使管道內(nèi)壁齊平，減少阻力，使錯邊量符合規(guī)范要求。
　　管子端面開坡口后應(yīng)與管子中心垂直，允許偏差不大于1 mm。
　　管道環(huán)焊縫處，不允許開三通、接支管。
　　管道敷設(shè)改變方向時，可采用冷彎彎管、熱彎彎管、沖壓彎頭或斜口連接。當(dāng)采用斜口連接時，其偏轉(zhuǎn)角不宜大于3°。相鄰兩斜口的間距在偏轉(zhuǎn)角同向時，不得小于15倍管道公稱直徑；在偏轉(zhuǎn)角異向時，不得小于30倍管道公稱直徑。熱彎彎管與冷彎彎管的任何部位不得出現(xiàn)折皺、裂紋和其他機械損傷。任何部位的管徑縮小量不得大于管子外徑的2．5％，并保證能順利通過清管器。鋼制沖壓彎頭的曲率半徑不應(yīng)小于2.5倍管子公稱直徑，外徑或外徑圓度允許偏差為±3．5mm。公稱直徑大于或等于400mm時，應(yīng)對焊縫清根，并進行封底焊。產(chǎn)品質(zhì)量證明書上應(yīng)有焊縫無損探傷報告，合格級別應(yīng)為射線探傷標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級。
　　管子、管件組對，應(yīng)檢查坡口的質(zhì)量。坡口表面上不得有裂紋，夾層等缺陷。檢查有縫鋼管管端焊縫，不得有裂紋、未焊透等缺陷，并應(yīng)對坡口及其兩側(cè)10mm范圍內(nèi)的油、漆、銹、毛刺等污物進行清理。長輸燃氣管道為了提高焊接質(zhì)量，要求把距離管端50mm的螺紋焊縫補焊。
　　管道對口時，應(yīng)用平尺在接口周圍找平，錯口的允許偏差不得超過表5—2—24的規(guī)定。

表5-2-24 錯口允許偏差(mm)




　　為了使管口對正，保持需要的間隙，常用各種對口工具進行對口。圖5—2—14所示的是一種用于小口徑管子的對口工具。大管徑管子可用內(nèi)對口器，國內(nèi)定型產(chǎn)品為油壓傳動，使用效果好。用內(nèi)對口器組裝管道，可不進行定位焊。在根焊道焊完后，即撤出對口器。用外對口器或無對口器組裝時，應(yīng)進行定位焊。




圖5-2-14 對口工具

　　管道對口應(yīng)檢查對口接頭各部尺寸、管端整圓、管道找直、錯口找平等。全部符合要求后，即可進行定位焊固定，拆除外對口韶，再全面施焊。組裝時，應(yīng)避免強力對口，且應(yīng)保護鋼管防腐絕緣層。
　　10．對焊工的要求。凡參加燃氣管道焊接的焊工，必須考試合格，并取得當(dāng)?shù)毓芾聿块T頒發(fā)的焊工合格。凡中斷焊接工作6個月以上的焊工，在正式復(fù)焊前，應(yīng)重新參加考試。焊工考試規(guī)則可參照《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》執(zhí)行。焊工考試委員會應(yīng)由施工企業(yè)技術(shù)負責(zé)人、焊接工程師(或技師)、無損探傷工程師及質(zhì)量監(jiān)督部門等組成，并報上級主管部門批準(zhǔn)。考試包括基本知識和操作技能兩部分。基本知識考試合格后，方可參加操作技能考試。焊工操作技能考試中，板狀考試分平、立、橫、仰4種；管狀考試分為轉(zhuǎn)動、水平固定和垂直固定3種。
　　焊工持焊工合格證上崗，施焊后，應(yīng)在焊口旁邊用鋼印打上焊工號碼。
　　11. 焊接。
　　(1)定位焊又稱點焊，所用的焊條性能，應(yīng)與正式焊接所采用的焊條相同。點焊的焊縫要求，與正式焊接相同。直縫鋼管與螺紋鋼管的焊縫端部，不得點焊。
　　點焊厚度應(yīng)與*層焊接厚度相近，但不應(yīng)超過管壁厚度的70％。焊縫根部必須焊透，點焊長度和間距，可參考表5—2—25的規(guī)定選用。點焊的位置，要求均勻、對稱。點焊時與點焊后，不準(zhǔn)用大錘敲擊管子。在焊接*層前，應(yīng)對點焊進行檢查，如發(fā)現(xiàn)裂紋時，應(yīng)*鏟除，重新點焊。

表5—2—25 點焊長度和點數(shù)

管徑(mm)	點焊長度(mm)	點數(shù)(處)
80～150	15～30	4
200～300	40～50	4
350～500	50～60	5
600～700	60～70	6
800以上	80～100	一般間距400mm左右


　　(2)焊前的準(zhǔn)備工作；
　　①對焊接環(huán)境的要求：
　　雨天、雪天，或風(fēng)速超過8m／s、相對濕度超過90％時，如不采取有效防護措施，應(yīng)停止野外焊接；如需施工，應(yīng)有遮風(fēng)、雨、雪棚。相對濕度過大時，應(yīng)有干燥措施。
　　常用管材允許焊接的低溫度，低碳鋼為-20℃；低合金鋼為-15℃；低合金高強鋼為-5℃。一般焊接場所盡可能保持在O℃以上，以便于工人操作并容易保證焊接質(zhì)量。
　　焊前必須清掃管道對口內(nèi)外及焊接場所的積雪、冰決、擦干或烤干對口外部的水。
　　②烘干焊條。
　?、垲A(yù)熱及層間溫度應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定報告、材料性能或氣候條件確定，應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　碳鋼或低合金鋼的含碳量超過0．32％，或碳當(dāng)量(c+0．25Mn)超過0．65％時，應(yīng)預(yù)熱。對于含碳量較低或碳當(dāng)量較低的鋼材，若因環(huán)境和氣候條件使焊接技術(shù)無法發(fā)揮或?qū)?yán)重影響焊縫質(zhì)量時，也應(yīng)進行預(yù)熱。預(yù)熱溫度為100℃。當(dāng)焊接具有不同預(yù)熱要求的不同材料時，應(yīng)以預(yù)熱溫度要求較高的材料為準(zhǔn)。預(yù)熱可用任何方法進行，但應(yīng)均勻加熱，并在實際施焊期間溫度不降至規(guī)定的低值。焊口預(yù)熱寬度為200～250mm，一般用氣焊嘴烤熱。
　　(3)鋼管焊接的一般要求。管道焊接應(yīng)采用多層焊接，*層焊縫根部必須均勻焊透，不得燒穿，應(yīng)有內(nèi)凹表面。單面焊雙面成形。第二層焊縫應(yīng)填滿坡口槽的70％～80％。第三層焊縫應(yīng)保證平滑過渡到基本金屬，并保證應(yīng)有的加強高度。施焊時，層間溶渣應(yīng)清除于凈，并進行外觀檢查，合格后方進行下一層焊接。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷的焊縫，應(yīng)將缺陷部分*鏟除，重新補焊。
　　管道焊接時，每道焊口必須一次焊完。在前一層焊道沒有完成前，后一層焊道不得開始焊接。兩相鄰焊道起點位置應(yīng)錯開20～30mm。當(dāng)管材碳當(dāng)量超過0．4％時，根焊道完成后，立即進行熱焊道的焊接。任何情況下，其間隔時間不得超過5min，如超過則應(yīng)進行焊前預(yù)熱。下向焊根焊起弧點應(yīng)保證熔透，焊縫接頭處可以稍加打磨。根焊道內(nèi)突起的熔敷金屬，應(yīng)用砂輪打磨，以免產(chǎn)生夾渣。焊縫焊完后，應(yīng)將表面的飛濺物、熔渣等清除干凈。
　　管道接口焊接應(yīng)考慮焊接操作順序和方法，防止受熱集中而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。管道一般分段施工。當(dāng)兩個較長管段連接時，管口焊接，夏季宜在晝夜氣溫較低時進行，冬季宜在晝夜氣溫較高時進行，以減少由于氣溫變化過大造成管道熱脹冷縮而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。
　　管道焊口焊接后應(yīng)自然冷卻，嚴(yán)禁澆水冷卻。在焊接過程中，遇有風(fēng)、雪、雨水時，應(yīng)有妥善措施。焊接時，管內(nèi)應(yīng)防止有穿堂風(fēng)，管段兩端采取防風(fēng)措施、防止加速冷卻焊口。
　　當(dāng)焊接中碳鋼和低合金鋼(16Mn)時，應(yīng)作焊前預(yù)熱和焊后熱處理。預(yù)熱溫度應(yīng)在150℃以上，熱處理溫度為590℃～680℃。
　　(三)焊縫檢驗
　　燃氣管道的焊接是燃氣管道工程施工的重要工序，是評定工程質(zhì)量與交工驗收的主要依據(jù)，是保證燃氣管道安全運行與使用年限的關(guān)鍵。因此，必須重視燃氣管道焊接的檢驗。
　　1．焊縫外觀檢查。施焊前應(yīng)檢查坡口型式及坡口精度、組對要求(包括對口間隙、錯邊量等)、坡口及坡口蔭側(cè)表面的清理是否符合焊接工藝要求，并作出記錄。施焊前，必須對焊接設(shè)備進行檢查，并確認(rèn)工作性能穩(wěn)定可靠。檢查焊接材料的干燥設(shè)備，應(yīng)保證符合相應(yīng)焊接材料的干燥要求。
　　焊后必須對焊縫進行外觀檢查，檢查前應(yīng)將妨礙檢查的渣皮、飛濺物清理干凈。外觀檢查應(yīng)在無損探傷、強度試驗及氣密性試驗之前進行。焊縫表面質(zhì)量，當(dāng)工作壓力大于或等于4MPa時，應(yīng)符合Ⅱ級焊縫標(biāo)準(zhǔn)；工作壓力小于4MPa時，合格級別為Ⅲ級焊縫標(biāo)準(zhǔn)。焊縫的寬度以海邊超過坡口邊緣2mm為宜。
　　各級焊縫表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表5—2—26。

表5—2—26 對接接頭焊縫表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(mm)

 





　　焊縫表面應(yīng)是原始狀態(tài)。在外觀檢查前，不應(yīng)加工補焊或打磨。
　　2．焊縫無損探傷檢驗。焊縫無損探傷檢驗，應(yīng)由取得鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核委員會頒發(fā)的Ⅲ級及Ⅲ級以上資格證書的檢測人員承擔(dān)。評片應(yīng)由取得Ⅱ級資格證書的檢測人員承擔(dān)。
　　管道焊縫應(yīng)進行射線探傷，探傷方法應(yīng)執(zhí)行《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分析》(GB3323)的規(guī)定。工作壓力大于或等于4MPa時，合格級別為Ⅱ級焊縫標(biāo)準(zhǔn)；工作壓力小于4 MPa時，合格級別為Ⅲ級焊縫標(biāo)準(zhǔn)。焊縫根部允許有未焊透，但在任何連續(xù)300mm焊縫長度中，未焊透的總長度不得大于25mm。
　　條件限制時，也可以用超聲波探傷代替射線探傷。探飭方法應(yīng)執(zhí)行《鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》(JBll52)的規(guī)定。合格級別為Ⅰ級。工作壓力小于4MPa時，合格級別為Ⅱ級。
　　長輸燃氣管道，要求全部焊縫應(yīng)逐條進行無損探傷；如100％超聲波探傷，則應(yīng)做5％的射線探傷復(fù)查。
　　城鎮(zhèn)燃氣管道焊縫的無損探傷數(shù)量，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定確定。當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時，抽查數(shù)量應(yīng)不少于焊縫總數(shù)的15％。抽查的焊縫中，不合格者超過30％，則應(yīng)加倍探傷。若加倍探傷仍不合格者，則應(yīng)全部探傷。對于穿越鐵路、公路、河流、城市主要道路及人口稠密地區(qū)的管道焊縫，均必須進行100％的無損探傷。
　　射線探傷和超聲波探傷應(yīng)在強度試驗與嚴(yán)密性試驗之前進行。
　　規(guī)定必須進行局部無損探傷的焊縫，每條管線上每一焊工所焊的焊縫，應(yīng)按規(guī)定比例進行抽查。每條管線低探傷不得少于1個焊口。若發(fā)現(xiàn)不合格者，應(yīng)對被查焊工所焊焊縫按原規(guī)定比例加倍探傷，如繼續(xù)發(fā)現(xiàn)有不合格者，則應(yīng)對該焊工在該管線上所焊焊縫的全部剩余部分進行無損探傷。
　　經(jīng)檢查不合格的焊縫應(yīng)進行返修，返修后應(yīng)按原規(guī)定進行檢查。焊縫返修一般不得超過兩次。如超過兩次，必須經(jīng)單位技術(shù)負責(zé)人簽字，提出有效措施。返修多不得超過3次。
　　各級焊縫內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表5—2—27。

表5—2—27 對接接頭焊縫內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

序號	項目		等級
			Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
1	裂紋		不允許	不允許	不允許	不允許
2	未熔合		不允許	不允許	不允許	不允許
3	未焊透	雙面或加墊單面焊	不允許	不允許	不允許	不允許
		單面焊	不允許	深度≤10％s，大≤2mm，長度≤夾渣總長	深度≤15％s，大≤2mm，長度≤夾渣總長	深度≤20％s，大≤3mm，長度≤夾渣總長
4	氣孔和點夾渣	壁厚(mm)	點數(shù)(個)	點數(shù)(個)	點數(shù)(個)	點數(shù)(個)
		2～5	0～2	2～4	3～6	4～8
		5～10	2～3	4～6	6～9	8～12
		10～20	3～4	6～8	9～12	12～16
		20～50	4～6	8～12	12～18	16～24
		50～100	6～8	12～16	18～24	24～32
		100～200	8～12	16～24	24～30	32～48
5	條狀夾渣(mm)	單個條狀夾渣長	不允許	1/3s，但小可4，大≤20	2/3s，但小可6，大≤30	s，但小可多8，大≤40
		條狀夾渣總長	不允許	在12s長度內(nèi)≤s或在任何長度風(fēng)≤單個條狀夾渣長度	在6s長度內(nèi)≤s或在任何長度風(fēng)≤單個條狀夾渣長度	在4s長度內(nèi)≤s或在任何長度風(fēng)≤單個條狀夾渣長度
		條狀夾渣間距	-	6L，間距小于6L時，夾渣總長≤單個條狀夾渣長度	3L，間距小于3L時，夾渣總長≤單個條狀夾渣長度	2L，間距小于2L時，夾渣總長≤單個條狀夾渣長度

　　(1)焊縫內(nèi)不允許有任何裂紋、未熔合、未焊透(指雙面焊和加墊板的單面焊的未焊透)。
　　(2)允許存在的氣孔(包括點狀夾渣)不得超過表6-27的規(guī)定。表中數(shù)據(jù)系指照片上任何10mm×50mm的焊縫區(qū)域內(nèi)(寬度小于10mm的焊縫以50mm長度計)，Ⅰ-Ⅳ級焊縫中所允許的氣孔點數(shù)，多者用于厚度上限，少者用于厚度下限，中間厚度所允許的氣孔點數(shù)，用插入法決定，可四舍五入取整數(shù)。氣孔直徑不同時，應(yīng)先換算，見表5—2—28，然后查表5—2—27。

表5—2—28 不同直徑氣孔和點夾渣的換算系數(shù)

氣孔、點夾渣直徑(mm)	0.5以下	0.6～1.0	1.1～1.5	1.6～2.0	2.1～3.0	3.1～4.0	4.1～5.0	5.1～6.0	6.1～7.0	7.1～8.0
換算系數(shù)(點數(shù))	0.5	1	2	3	5	8	12	16	20	24


　　表5—2—27中，L為相鄰兩夾渣中較長者；s為母材厚度。表中規(guī)定單面焊未焊透的長度，指設(shè)計焊縫系數(shù)大于70％者；若等于或小于70％時，則長度不限。
　　缺陷的綜合評級。在12s焊縫長度內(nèi)(如12s超過底片長度，則以一張底片長度為限)幾種缺陷同時存在時，應(yīng)先按各類缺陷單獨評級。如有兩種缺陷，可將其級別數(shù)字之和減1作為缺陷綜合后的焊縫質(zhì)量等級。如有3種缺陷，可將其級別數(shù)字之和減2作為缺陷綜合后的焊縫質(zhì)量等級。
　　管道開始焊接前，每個焊工在施工現(xiàn)場采用與實際管道焊接相同的焊接工藝焊一道管道焊縫試件，經(jīng)機械性能試驗合格后方可施焊。
　　施工現(xiàn)場焊接的焊縫試件應(yīng)進行射線探傷檢查，合格后截取機械性能試樣、拉伸試樣、面彎試樣和背彎試樣各兩件。取樣位置和試樣形式可參照《壓力容器焊接工藝評定》(JB3964)執(zhí)行。試樣的抗拉強度不得小于母材的小抗拉強度?？估囼炍催_到強度要求，且斷口在母材上，則試驗無效。
　　彎曲試驗的彎曲直徑為3δ(δ為試樣厚)，支座間距5．2δ，彎曲角度碳素鋼為90°，普通低合金鋼為50°。拉伸表面不得有長度大于1．5 mn的橫向(沿試樣寬度方向)裂紋或缺陷，或長度大于3 mm的縱向(沿試樣長度方向)裂紋或缺陷。試樣的棱角先期開裂不計。
　　管道焊縫試件檢查不合格的焊工，還可以補作一個管道焊縫試件。若仍不合格者，則應(yīng)停止其對管道工程的焊接工作。


　　(四)修補
　　焊縫缺陷超出允許范圍時，應(yīng)進行修補或割掉。母材上的焊疤、擦傷等缺陷應(yīng)打磨平滑，深度大于0.5 mm的缺陷應(yīng)修補。缺陷修補前，焊縫表面上所有涂料、鐵銹、泥土和污物等應(yīng)清除干凈。所有補焊的焊縫長度應(yīng)大于或等于50mm。修補后應(yīng)按原規(guī)定進行檢驗。與本文相關(guān)的論文有：油氣改革拉升閥門行業(yè)