空调铜管安装施工方案_1.pdf
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1、.精选文档 空调紫铜、黄铜管道安装工程施工方案 1 概述 本施工方案适用于工作压力为 4MPa 以下、温度为 250-196的紫铜管道和工作压力为 22MPa 以下、温度为 120-158的黄铜管道的安装工程施工作业指导。2 施工准备。2.1 常用材料:2.1.1 管材:常用的有紫铜管(工业纯铜)及黄铜管(铜锌合金)按制造方法的不同分为拉制管、轧制管和挤制管,一般中、低压管道采用拉制管。紫铜管常用材料的牌号为:T2、T3、T4、TUP(脱氧铜);分为软质和硬质两种。黄铜管常用的材料牌号为:H62、H68、H85、HP659-1,分为软质、半硬质和硬质三种。2.1.2 铜合金。为了改善黄铜的性能
2、,在合金中添加锡、锰。铅、锌、磷等元素就成为特殊黄铜。添加元素的作用简述如下:2.1.2.1 加锡能提高黄铜的强度,并能显著提高其对海水的耐蚀性能,故锡黄铜又称“海军黄铜”;2.1.2.2 加锰能显著提高合金工艺性能、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 加锌能够提高合金的机械性能和流动性能;.2.1.2.5 加磷能提高合金的韧性、硬度、耐磨性和流动性。2.1.3 铜管的应用。紫铜管与黄铜管大多数用在制造换热设备上;也常用在.精选文档 深冷装置和化工管道上,仪表的测压管线或传送有压液体管线方面也常采用。当温度大于 250时,不宜在压力
3、下使用。挤制铝青铜管用 QAI10-3-1,5 及 QAI10-4-4 牌号的青铜制成,用于机械和航空工业,制造耐磨、耐腐蚀和高强度的管件。锡青铜管系由 QSn4-0.3 等牌号锡青铜制成,适用于制造压力表的弹簧管及耐磨管件。2.1.4 铜管的质量:供安装用的钢管及铜合金管,表面与内壁均应光洁,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。铜及铜合金管道的外表面缺陷允许度规定如下:纵向划痕深度如表 1-57 所示;偏横向的凹入深度或凸出高度不大于 0.35mm;瘢疤碰伤、起泡及凹坑,其深度不超过 0.03mm,其面积不超过管子表面积的 30%。用作导管时其面积则不超过管子表面积的
4、 0.5%。2.1.5 铜及铜合金管件。铜及铜合金管件尚无国家通用的标准管件,弯头、三通、异径管等均用管材加工制作。铜及铜合金管纵向划痕深度规定 表 1-57 壁 厚(mm)纵向划痕深度不大于(mm)壁 厚(mm)纵向划痕深度不大于(mm)2 0.04 2 0.05 注:用于作导管的铜及铜合金管道,不论壁厚大小,纵向划痕深度不应大于0.03mm。铜管的椭圆度和壁厚的不均匀度,不应超过外圆和壁厚的允许偏差。铜管的其它技术要求应符合下列标准:.精选文档 1.拉制钢管(GB152779);2.挤制钢管(GB152879);3.拉制钢管(GB152979);4.挤制钢管(GB153079)。2.1.6
5、 常用铜及铜合金焊条。常用铜及铜合金焊条的牌号及用途表 1-58。铜及铜合金焊条的药皮均为低氢型;焊接电源均为直流。铜及铜合金焊条的牌号及用途 表 1-58 焊 缝 金 属 焊条牌号 相当国际型号 焊芯材质 主要成分 抗拉强度 延伸率 主 要 用 途 (%)(MPa)(%)T107 TCu 纯铜 铜99 冷弯角 120 焊接铜零件,也可用于堆焊耐海水腐蚀的碳钢零件 T227 TCuSnB 锡磷青铜 锡8,磷0.3,铜余量 2750 20 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 T237 TCuAl 铝锰青铜 铝3,锰2,铜余量 3920 15 焊接铝青铜
6、及其它铜合金,铜合金与钢的焊接,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、铸铁及硬质含金刀具等。施焊时,应配用铜气焊溶剂。铜及铜合金焊丝代号:HS 1770.精选文档 表示同一类型的不同代号 表示铜及铜合金 表示焊丝 铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表l-59。2.1.8 气焊用熔剂:2.1.8.1 熔剂的作用:铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途 表 1-59 焊丝牌号 相当部标型号 焊丝名称 焊丝主要成份(%)焊接接头 抗拉强度 焊丝 熔点 母材(MPa)()HS201 SCu-2 特制紫铜焊丝 锡 1.1,硅 0
7、.4,锰 0.4,铜余量 紫铜 1960 1050 HS202 SCu-1 低磷铜焊丝 磷 0.3,铜余量 紫铜 14701770 1060 HS221 SCuZn-3 锡黄铜焊丝 铜 60,锡 1,硅 0.3,锌余量 H62 3330 890 HS222 SCuZn-4 铁黄铜焊丝 铜 58,锡 0.9,硅 0.1,铁 0.8,锌余量 H62 3330 860 HS224 SCuZn-5 硅黄铜焊丝 铜 62,硅 0.5,锌余量 H62 3330 905 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,适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜(纯铜)
8、HS202 流动性较一般紫铜好,适用于氧-乙炔气焊、亚弧焊紫铜 HS221 流动性能和机械性能均较好,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、用途与“HS221”同 HS224 能有效地消除气孔,机械性能良好,用途与“HS221”同 注:焊丝尺寸(mm);圈状直径 1.2;条状直径 3、4、5、6;长度 1000。a 和金属中的氧、硫化合,使金属还原;.精选文档 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,防止金属继续氧化;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
9、金的适用熔剂: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,防止金属氧化。用途:气焊铜及铜合金件的助熔剂。b 熔剂成份见表 l-60。常用铜焊及铜合金焊溶剂表 表 1-60 硼酸 H3BO3 硼砂 Na2B4O7 磷酸氢钠 Na2HPO4 碳酸钾 K2CO3 氯化钠 NaCl 100 100 50 50 25 75 35 50 15 56 22 22 c 自制氧焊熔剂见表 1-61。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 10
10、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.精选文档 205 氧化钠 20,氟化钠 1216,氯化钡 20,氯化钾余量 焊接锡青铜 2.1.9 阀门:铜合金闸阀、截止阀及止回阀的结构长度见 GB1222186。铜及铜合金管道所用的阀门、法兰及垫片,应根据所输送介质的性质、温度、压力来选用。2.2 常用机具:2.2.1 机具:砂轮锯、手电钻、台钻、冲击电钻、直流电焊机、氩弧焊机。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
11、、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 与管道有关的土建工程施工完毕,并且已经验收合格,且能保证铜管安装连续进行。2.3.2 与管道连接的设备已找平、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齐备,并且已经过图纸会审、设计交底。2.3.4 施工方案已经编制完成,施工人员已签发了“工程任务单”和“限额领料单”。必要的技术培训已完成。2.3.5 管子、阀门、管
12、道附件已按设计要求核对无误,具有合格证及有关资料。清洗及需要脱脂的工作已完成。2.3.6 施工方案或技术措施中提出的机具等准备工作已经完成。.精选文档 2.3.7 采用胀口或翻边连接的管子,施工前应每批抽 1%且不小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、机具基本齐全;施工现场符合要求;施工用水、电、道路等可以满足需要,并能保证按计划进行连续施工。3 操作工艺 3.1 工艺流程: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 补偿器安装 阀门安装
13、高压管道安装 脱脂 试压 管道油清洗 3.2 铜管调直:3.2.1 铜及铜合金管道的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、木锤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、划痕或粗糙的痕迹。调直后应将管内的残砂等清理干净。3.3 切割:.精选文档 3.3.1 铜及铜合金管的切割可采用钢锯、砂轮锯,但不得采用氧-乙炔焰切割。3.3.2 铜及铜合金管坡口加工采用锉刀或坡口机,但不得采用氧-乙炔焰来切割加工。夹持铜管的台虎钳钳口两侧应垫以木板衬垫,以防夹伤管子。3.4 弯管:
14、铜及铜合金管煨弯时尽量不用热熔,因热煨后管内填充物(如河沙、松香等)不易清除。一般管径在 100mm 以下者采用冷弯,弯管机及操作方法与不锈钢的冷弯基相同。管径在100mm 以上者采用压制弯头或焊接弯头。铜弯管的直边长度不应小于管径,且不少于30mm。弯管的加工还应根据材质、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的干细沙,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的记号,应使弯管的直边长度不小于其管径,且不小于 30mm;3.4.1.2 用木碳对管身的加热段进行加热,如采用焦炭加热,应在关闭炭炉吹风机的条件下进行,并不断转动管子,使加
15、热均匀;3.4.1.3 当加热至 400500时,迅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,管内不易清除的河沙可用浓度 15%20%的氢氟酸在管内存留3小时使其溶蚀,再用10%15%的碱中和,以干净的热水冲洗,再在120150温度下经 34 小时烘干。3.4.2 冷煨弯:.精选文档 冷煨弯一般用于紫铜管。操作工序的前两道同本条一中的 1 和 2。随后,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:螺纹连接的螺纹必须有与焊接钢管的标准螺纹相当的外径,才能得到完整的标准螺纹。但用于高压铜管的螺纹,
16、必须在车床上加工,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用的法兰根据承受的压力不同,可选用不同形式的法兰连接。法兰连接的形式一般有翻边活套法兰、平焊法兰和对焊法兰等,具体选用应按设计要求。一般管道压力在 2.5MPa 以内采用光滑面铸铜法兰连接;当压力在 6.4MPa 以内时采用凹凸面铸铜法兰连接。法兰及螺栓材料牌号应根据国家颁布的有关标准选用。公称压力在 0.25MPa 及 6MPa 的管道连接,采用铜套翻边活套法兰或铜管翻边活套法兰。3.6.2 与铜管及铜合金管道连接的铜法兰宜采用焊接,焊接方法和质量要求应与钢管道的
17、焊接一致。3.6.3 当设计无明确规定时,铜及铜合金管道法兰连接中的垫片一般可采用橡胶石棉垫或铜垫片。3.6.4 法兰外缘的圆柱面上应打出材料牌号、公称压力和公称通径的印记。例如法兰材料牌号为 H62、PN=2.5MPa、DN=100mm,则印记标记为:H6225-100。3.6.5 活套法兰:3.6.5.1 管道采用活套法兰连接时,有两种结构:一种是管子翻边(图 l-58),另一种是管端焊接焊环。焊环的材质与管材相同。翻边活套法兰及焊环尺寸规格.精选文档 详见化工部及原一机部法兰标准。3.6.5.2 铜及铜合金管翻边模具有内模及外模。内模是一圆锥形的钢模,其外径应与翻过管子内径相等或略小。外
18、模是两片长颈半法兰如图1-59。为了消除翻边部分材料的内应力,在管子翻过前,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,一般为 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 公称直径DN 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 翻边宽度 11 13 16 18 20 24 3.6.5.3 钢管翻边连接应保持两管同轴,其偏差为:公称直径50mm,1mm;公称直径50mm,2mm
19、。3.6.6 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它材质的垫片。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。因此焊接铜管时,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,才能获得优质的焊缝。当设计无明确规定时,紫铜管道的焊接直采用手工钨极氩弧焊;铜合金管道宜采用氧-乙炔焊接。3.7.1 为防止熔液流淌进入管内,焊接时宜采用以下几种形式:.精选文档 3.7.1.1 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
20、度L=22.5D,D为管径)。但承口的扩张长度不应小于管径,并应迎介质流向安装如图 l-60。3.7.1.2 同口径铜管对口焊接,可采用加衬焊环的方法焊接。3.7.2 坡口型式:当设计无明确规定时,对接焊应符合表 l-63 的规定。铜及铜合金管、管件坡口型式、尺寸及组对间隙(mm)表1-63 3.7.3 组对:应达到内壁脊平,内壁错边量不得超过管壁厚度的 10%,且不大于 1mm。不同壁厚的管子、管件组对可按碳钢管的相应规定加工管子坡口。3.7.4 坡口清理: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法清洗去除氧化膜,使其露出金属光泽
21、。焊丝使用前也应用同样方法自理。经表 l-69 中所列配方处理的铜及铜合金材料,必须用清水冲洗,再用热水冲洗,并最好经钝化处理。钝化液的组成及操作条件见表 l-65。钝化液的组成及操作条件 表 1-65 钝化液组成 操作温度()时 间(min)硫酸 30ml 铬酸钠 90g 氯化钠 1g 水 1L 注:经钝化处理的工件,应先用冷水冲洗,后用热水冲洗并烘干。3.7.5 焊接:.精选文档 3.7.5.1 气焊:焊丝的直径约等于管壁厚度,可采用一般紫铜丝或“HS201”(特制紫铜焊丝)、“SH202”(低磷铜焊丝);气焊熔剂可采用“CJ301”。焊前,把管端和焊丝清理干净,并用砂纸仔细打磨,使管端不
22、太毛,也不太光。3.7.5.2 手工电弧焊:a 铜的导电性强,施焊前要预热(用氧-乙炔预热至 200以上),并用较大电流焊接。b 铜的线膨胀系数大(比低碳钢约大 50%以上),导热快(比低碳钢约大 8倍),热影响区大,凝固时产生的收缩应力较大,因此装配间隙要大些。c 根据管材成分和壁厚等因素,要正确选用焊条种类、直径和焊接电流强度。参见表 1-68 和表 1-66。焊接电流参考表 表 1-66 对焊接头焊接 搭接接头焊接 管壁厚度(mm)焊条直径(mm)电流强度(A)管壁厚度(mm)焊条直径(mm)电流强度(A)2.5 3 4 5 6 3.2 3.24 4 45 56 130140 14020
23、0 180220 200250 220280 2.5 3 4 5 6 3.2 3.2 3.2 4 4 110130 110140 120250 160180 180200 d 焊接黄铜时,为了减少在高温下的蒸发和氧化,焊接电流强度应比紫铜小。由于锌蒸发时易使人中毒,应选用在空气流通的地方施焊。e 铜在焊接时应采用直流电源反极性接法(工件接负极)。f 焊接后趁焊件在热态下,用小平锤敲打焊缝,以消除热应力,使金属组织致密,改善机械性能。3.7.5.3 钎焊:钎焊强度小。一般焊口采用搭接形式。搭接长度为管壁厚度的 68 倍。管子的公称直径(D)小于 25mm 时,搭接长度为(1.21.5)D(mm)
24、。.精选文档 钎焊后的管件,必须在 8 小时内进行清洗,除去残留的熔剂和熔渣。常用煮沸的含 10%15%的明矾水溶液涂刷接头处,然后用水冲洗擦干。3.7.5.4 钨极氩弧焊(详见 3.8)。3.8 钨极氩弧焊:用钨极代替碳弧焊的碳极,并用氩气(惰性气体)保护熔池,以获得高质量的焊接接头。3.8.1 使用焊丝:紫铜氩弧焊时,使用含脱氧元素的焊丝,如 HS201、HS202;如使用不含脱氧元素的焊丝,如 T2 牌号,需要与铜焊熔剂 CJ301 同时使用。3.8.2 点焊定位:点固焊的焊缝长度要细而长(2030mm),如发现裂纹应铲掉重焊。3.8.3 紫铜钨极氩弧焊采用直流正接极性左焊法。3.8.4
25、 操作时,电弧长度保持在 35mm、814mm。为保证焊缝熔合质量,常采用预热、大电流和高速度进行焊接。壁厚小于 3mm,预热温度为 150300;壁厚大于 3mm,预热温度为 350500;宽度以焊口中心为基准,每侧不小于100mm。预热 温度不宜太高,否则热影响区扩大,劳动条件也差。3.8.5 紫铜钨极氩弧焊参数如表 1-67。紫铜极手工氩弧焊参数 表 1-67 板厚(mm)钨极直径(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)氩气流量 L/min 喷嘴口径(mm)10 5 56 45 67 300400 350500 1014 1216 1012 1214 3.8.6 焊接时应注意防止“夹钨”现
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