管子的加工及连接是安装工程的重要环节，是将工程设计的转化为工程实体，将各管道设备连接为系统重要过程。

　　管子调直及切断：

　　一、管子调直

　　冷校直，较小管径，弯曲程度不大DN

　　热校直，较大管径，弯曲程度较大DN>50。

　　二、管子切断

　　目的：根据管路安装需要的尺寸、形状、将管子切成管段，又称下料。

　　要求：

　　a、尺寸准确；

　　b、切口平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物和铁屑等；

　　c、切口断面和管子轴心线垂直，倾斜偏差Δ不应大于管子外径的1％且不超过3mm。

　　方法：手工切断、机械切断。

　　适用场所：手工切断：小管径切割，施工现场；

　　机械切断：工厂车间，大直径管子。

　　常用工具及设备：

　　1.小型切管机切割：

　　钢锯：手工现场操作，DN

　　滚刀切管器：速度快、切口平直、但产生缩口、需用纹刀刮平，劳动强度低、适合用于工地。

　　砂轮切割机：速度快、切口直、无缩口、噪声大、适合于现场。

　　2.氧气-乙炔焰切割

　　适合于大口径管DN>100，劳动强度低，要磨平割口，也可以切割钢板10～100mm厚，氧气、乙炔气。

　　3.大型机械切管机切割：

　　适合于大口径管件切割，并完成坡口加工。DN75～DN600，δ＝12～20mm厚。

　　4.管子錾切：适用于铸铁管、陶土管和混凝土管。

　　5.等离子切割：采用等离子切割，速度快、切口小、平直。

　　气体在电弧高温下，被电离成电子和正离子等离子体经过热、磁收缩效应变成高温高能15000℃温热气流。

　　管螺纹加工：

　　1.管螺纹

　　管道中螺纹连接所用的螺纹称为管螺纹。与普通螺栓的螺纹不同，管螺纹是英制螺纹，因为要保证加工螺纹后管子的强度，所以管螺纹都采用细牙螺纹。

　　钢管外端部加工螺纹，拧上带有内螺纹的管件或阀门，组成管道系统，用于DN≤65，特别是DN15～40及需定期检修拆卸的场所。

　　管螺纹：

　　圆柱形-螺纹深度及每圈螺纹直径皆相等，严密性差，便于加工管件内螺纹。

　　圆锥形-各圈螺纹直径均不相等，从端部刮板部成锥台，越拧越紧，接口严密钢管外螺纹均为圆锥形。

　　管子螺纹连接：

　　锥接柱：圆锥到螺纹和圆柱内螺纹连接，就用最多。

　　柱接柱：管道应用较小，螺栓、螺母常用。

　　锥接锥：内锥螺纹加工困难，仅用于要求严密的中高压管道中或有油气管中。

　　2.管螺纹加工

　　人工套丝纹板、手工套丝和电动机械套丝。扳牙有顺序要求，每套扳牙能套两种管径，管径定扳牙。

　　机械套丝，电动套丝机套丝用于外螺纹。

　　车床加工，螺纹车床加工用于内螺纹。

　　3.管口螺纹的保护

　　用管箍或塑料管箍起来。

　　目的：防止在运输途中碰坏螺纹。

　　如加工后需放置，涂废机油，再加以保护，以防止生锈。

　　钢管的坡口：

　　1.坡口的形式：

　　目的：保证焊接质量，保证焊缝质量，焊缝达到一定熔涤。

　　坡口间距及规格由国家标准规定，间距一般为δ的0.35～0.4。

　　分为：V型、X型、双V型和U型等。

　　2.坡口加工

　　高压管道短管的坡口采用车床加工；

　　长管道的坡口采用移动式坡口加工机加工；

　　合金钢高压管道尽可能不采用氧气-乙炔焰切割法。

　　坡口角度过大：浪费焊条，机械性能不稳。

　　坡口角度过小：不易焊透。

　　3.管端坡口的保护

　　管件制作：

　　模压弯管：有缝模压弯管、无缝模压弯管；

　　焊接弯管：适用于管径较大、弯曲管径较小的弯管制作。

　　热推弯管：能保证壁厚均匀。

　　折皱弯管：用于公称直径100～600mm、压力不超过2.5MPa的弯管。

　　三通管制作

　　挤压三通：复合挤压和正挤压。

　　焊接三通：弯管型、直角型和平焊口三种。

　　变径管制作

　　按标准外购或现场制作：焊接变径管；缩口变径管；钢板卷制变径管。

　　

　　弯管加工：

　　质量要求：

　　弯曲均匀，没有缺陷和折皱。

　　弯曲任一截面上的最大外径与最小外径差应符合规定。

　　成型弯管前、后管壁厚度的规范。

　　管端中心偏差规范。

　　影响弯管质量的主要因素是弯曲半径R。

　　分析R值大小的利弊，受力及阻力方面：

　　R大，阻力小，占空间大，不美观，强度高；

　　R小，阻力大，占空间小，美观，强度小。

　　R的取值：1.5～4D。

　　机械煨弯：热煨R=3.5D，冷煨R=4D。冲压弯头R=1.5D，焊接弯头R=1.5D。

　　弯管加工方法：

　　1）手工冷弯法，专用弯管工具。

　　2）机械冷弯法，电动弯管机。无芯冷弯弯管；有芯冷弯弯管。

　　3）管子灌砂热煨法。

　　4）机械热煨弯法，火焰弯管机。

　　5）冲压弯头：板材压制：有缝弯管，有英制管段，较小。

　　管段压制：无缝弯管，有标准R＝1～1.5D和法兰压力相配，4MPa、64MPa、 80MPa。

　　优点：①工厂化生产； ② 劳动强度低； ③曲率半径小；④价格便宜。

　　6）焊接弯管，虾米弯。

　　采用钢管焊接：90°、两节、三节、四节、六节。

　　管子连接：

　　钢管连接基本方法：

　　

• 螺纹连接DN≤65
• 焊接一切管径
• 法兰连接阀门和设备连接

　　一、钢管螺纹连接

　　钢管外端部加工螺纹，拧上带有内螺纹的管件或阀门，组成管道系统，用于DN≤65，特别是DN15～40及需定期检修拆卸的场所。

　　（一）管螺纹连接常用工具及填料

　　1、工具：管钳，分张开式和链条式， 旧书37页图张开式，广泛应用链条式，用于大管径，地沟中操作。

　　管钳选用要根据不同管径选择管钳规格。小管大管钳，拧坏管件；大管小管钳，拧不紧，损坏管钳。

　　2、填充材料

　　作用：增加管子接口的严密性、防止锈蚀、便于装卸。

　　种类：

　　① 麻丝沾白铅油（铅丹粉拌干性油），聚四氟乙烯胶带，低温水管道，供水95℃，回水55℃。

　　② 黑铅油（石墨粉拌干性油）和石棉绳，高温水暖管道，供水110℃～130℃。

　　③ 黄丹粉拌甘油-氧气管道。

　　④ 氧化铅粉拌甘油-氨气管道。

　　（二）螺纹连接方法

　　1.短丝连接

　　2.长丝连接

　　3.活接头连接

　　4.根母连接

　　（三）螺纹安装要求

　　螺纹安装时应能使管端螺纹先以手拧入被连接零件2～3扣，再用管钳子紧入。

　　外露螺纹不宜过长，以留有2扣为合适。

　　连接采用的填料应根据管道输送的介质选择，以达到连接严密性。

　　弯头连接后，应把挤到外面的油麻填料处理干净。

　　（四）螺栓的选用

　　按有关标准规定选择螺栓、螺母。

　　螺栓长度应大于螺栓直径的一半，并应高出螺母2～5丝。

　　一般情况下：

　　

• PN≤0.6MPa粗制螺栓
• 0.6MPa≤PN≤0.6MPa，t≤350℃半粗制螺栓
• 2.5MPa≤PN≤20MPa，t＞350℃精制螺栓

　　二、钢管法兰连接

　　大口径管道中及高压管路系统中，阀门及管道附属设备与管道的连接，多采用法兰连接。

　　连接要求：

　　1、法兰规格、承受压力、工作温度、法兰与管段的焊接形式，在设计图纸中均要作出明确的规定；如果设计图纸未作明确规定，要按法兰标准表进行选择。

　　2、法兰中心与管子中心应在一条直线上。

　　3、法兰密封面与管子中心轴线垂直。

　　4、两个连接的法兰盘上的螺孔应对应一致，同一根管两端的法兰螺孔应对应一致。

　　法兰连接特点：结合强度高，严密性好，拆卸安装方便。

　　法兰组成：法兰盘、螺栓。

　　法兰材料：钢板、不锈钢板、铸钢、铸铁、塑料。

　　（一）类型：

　　法兰盘和管子连接方式：平焊法兰、对焊法兰、翻边法兰、螺纹法兰。

　　法兰标准：HG5008～5028-58，SYJ4-64，JB78～85-59，GB2555-81。

　　法兰规格规定：公称压力下各种法兰的结构尺寸

　　PN≤0.25MPa，0.6MPa，1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa。

　　（二）连接方法适用场所

　　螺纹法兰：适用钢管和铸铁法兰，镀锌管与钢法兰，不同材质的连接。

　　平焊法兰：应用最广，和管子焊接。

　　对焊法兰：高压管路上应用，材料为铸钢。

　　翻边法兰：用于要求法兰盘活动便于对齐的场所，也可用于铸铁法兰和钢管，钢法兰和有色金属管的连接。

　　（三）法兰连口要求：

　　盘面最大间隙和最小间隙差值应在规定的范围内，保证法兰面互相平行，接口压合严密。

　　DN↑，间隙↑； Pn↑，间隙↓。

　　（四）法兰垫片：厚度一般为3～5mm，材质和介质性质参数有关。

　　橡胶板：用于水、蒸汽、酸碱液体PN0.6～1.0MPa，不大于120℃，一般60℃以下。

　　石棉橡胶板：用于水、蒸汽、空气、油、煤气等PN1.6～10MPa≤450℃。

　　塑料板：用于水、空气、酸碱溶液 PN≤0.6MPa ≤50℃。

　　铜、铝板：用于高温、高压蒸汽、油PN≤20MPa ≤600℃。

　　（五）法兰密封面形式

　　1、光滑式：多用于平焊法兰，常用P≤1.6MPa。

　　2、凹凸式：多用于对焊法兰，高温高压P≤10.0MPa。

　　3、榫槽式：用于高温、高压、要求密封严的管道。

　　三、钢管的焊接

　　（一）焊接原理及优点

　　原理：将管子接口处及焊条加热，达到熔化状态，使两个被焊件连接成一整体。

　　分类：手工电弧焊，氧乙炔气焊、氩弧焊、等离焊、冷压焊、点焊等。

　　优点：1、接口牢固紧密δh≥0.85δg。

　　2、构造简单，管路美观，节省管件。

　　3、焊口严密不填料，减少维修工作。

　　4、焊接不受管径限制，速度快，劳动强度低。

　　（二）焊接方法

　　1、气焊，氧、乙炔进行焊接：C2H2＋O2焊接温度3100～3300℃

　　组成：①电石  CaC 加水生成C2H2。

　　CaC＋H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2＋热量

　　②氧气  纯度98％ 压力15MPa钢瓶（天蓝色）

　　③焊条和所焊钢管成份一致。

　　④乙炔发生器（电石桶）钟罩式乙炔发生器，现在多由乙炔气并代。

　　⑤氧气瓶及调节器，15MPa氧气调节为0.3～0.5MPa。氧气瓶和乙炔气瓶相隔5米以上。

　　⑥高压胶管、氧气管2MPa、乙炔气管0.5MPa试压。

　　⑦焊枪，气体混合，产生火焰，焊接，调节气量可调火焰大小。

　　用途：管径较小，壁厚较薄时，常用气焊。

　　2、电焊

　　按自动化程度可分为：

　　手工电弧焊：中小壁厚，不便自动焊的工件。

　　自动焊接：大中径管口，焊缝规整工件。

　　按电焊机类型：

　　直流电焊机焊接：电流稳定焊接质量较好，不锈钢焊接。

　　（焊接发电机）小电流，薄件，常用于有极性要求的合金、有色金属。

　　交流电焊机焊接：电源方便，成本低，一般焊接。

　　气体保护焊、氩弧焊（采用氩气对焊缝进行保护）：用于不锈钢，合金焊接。

　　压焊：利用高压将焊件压焊在一起。

　　点焊：利用电产生高温将焊件点焊在一起。

　　（三）焊接方式

　　按其操作位置分为：平焊、立焊、横焊、仰焊。

　　①平焊：常规焊。

　　②立焊：应由下向上焊，较细焊条，较小电流。

　　③仰焊：顶焊，难操作，细焊条，较小电流，短电弧，间歇焊，仰焊电流应比平焊电流小10％ ～20％。

　　（四）电气焊选用

　　电焊：快速、经济、常用、较原件t≥4mm，变形小，操作方便。

　　气焊：较薄件、低温管道t≤－30℃，防焊缝收缩变形裂纹，采暖DN≤50，δ≤3.5。

　　（五）焊接质量检查

　　1、外观检查，用肉眼或放大镜观察，焊缝处焊肉堆纹粗细，厚薄均匀，整齐、尺寸是否合乎标准，以及焊缝处有无夹渣、气孔、裂纹、管子内外表面有无残渣、弧坑焊瘤。

　　2、焊缝的无损检验

　　（1）X光和超声波检验，适合于压力管道。

　　（2）焊缝渗透试验，大型容器制作。

　　（3）水压试验，Ps=1.25～1.5Pg，管道工程，整体工程。

　　3、强度试验

　　抽查5％进行强度试验，进行位伸、静力弯曲试验。

　　δh≥0.85δg (MPa)

　　δh=0.01P/F (MPa)

　　δh 焊缝拉强度 MPa

　　δg 工件抗拉强度 MPa

　　P 拉伸试验破坏力 N

　　F 焊缝断面积 cm2

　　弯曲试验方法当弯曲角达到70℃（气焊）或100℃（电焊）时，弯曲面上无裂缝为合格。

　　（六）塑料管的焊接

　　利用加热将塑料熔化后使塑料管子或管件结合。

　　可分为：热空气焊接、超声焊接、高频焊接、感应焊接和摩擦焊接等。

　　建筑设备最常用热空气焊接法。