上海申弘閥門(mén)有限公司
正確安裝燃?xì)夤艿琅c閥門(mén)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(shí)，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(chēng)錐接柱。燃?xì)忾y是一種新型的燃?xì)夤艿拦こ痰陌踩涮籽b置；用于截?cái)唷⒔油?、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?xì)饨橘|(zhì)管路上。燃?xì)忾y門(mén)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?xì)饨橘|(zhì)管路上；驅(qū)動(dòng)形式有手動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、電動(dòng)、 氣動(dòng)、液動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)化操作。我國(guó)燃?xì)庵饕侨斯っ褐茪?，人工煤制氣中有較多的雜質(zhì)和"煤氣膠"，原來(lái)傳統(tǒng)使用的單閘板契式水閘閥越來(lái)越不能適應(yīng)燃?xì)夤r的需要，這類(lèi)閥門(mén)普遍存在"關(guān)不嚴(yán)"和閥桿咬死的問(wèn)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(dòng)套絲機(jī)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(mén)連接時(shí)，管端的外螺線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)比閥門(mén)的內(nèi)螺紋長(zhǎng)度短1～2扣絲，以免擰過(guò)頭，管子頂壞閥芯。同理，其他接口管子外螺紋長(zhǎng)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(zhǎng)、短管螺紋及連接閥門(mén)的螺紋長(zhǎng)度(圓柱形短螺紋與長(zhǎng)螺紋尺寸)見(jiàn)表5—2—1。圓錐形管螺紋尺寸見(jiàn)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(zhǎng)、短螺紋與連接閥門(mén)的螺紋
| 序號(hào) | 管子公稱(chēng)直徑 | 短螺紋 | 長(zhǎng)螺紋 | 連接閥門(mén)的螺紋長(zhǎng)度(mm) | |||
| (mm) | (英寸) | 長(zhǎng)度(mm) | 螺紋數(shù) | 長(zhǎng)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(mén)的圓錐形管螺紋
| 序號(hào) | 管子公稱(chēng)直徑 | 連接管件 | 連接閥門(mén) | |||||
| (mm) | (英寸) | 螺紋有效長(zhǎng)度(不計(jì)螺尾)(mm) | 由管端至基面間的螺紋長(zhǎng)度(mm) | 1英寸長(zhǎng)度內(nèi)螺紋數(shù) | 管端螺紋內(nèi)徑(mm) | 螺紋有效長(zhǎng)度( 計(jì)螺尾)(mm) | 由管端至基面間的螺紋長(zhǎng)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(kāi)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(dòng)套絲機(jī)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(gè)板牙孔，用于裝板牙，板牙的進(jìn)退調(diào)節(jié)是靠轉(zhuǎn)動(dòng)帶有滑軌的活動(dòng)標(biāo)盤(pán)進(jìn)行。絞板的后部設(shè)有4個(gè)可調(diào)節(jié)松緊的卡子，套絲時(shí)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(hào)字，應(yīng)按編號(hào)順序?qū)逖姥b入板牙孔，裝錯(cuò)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(jiàn)表5—2—3。
圖5-2-2 絞板規(guī)格及套絲范圍
使用時(shí)，應(yīng)按管子規(guī)格選用對(duì)應(yīng)的板牙，不可亂用。在人工套絲時(shí)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(xiàn)和管子中心線(xiàn)不重合，或人工套絲時(shí)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(huì)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(shí)不可使用，防止受力斷裂使燃?xì)饴┏觥?/span>
3．細(xì)絲螺紋。由于板牙順序裝錯(cuò)或板牙活動(dòng)間隙太大所造成。另外，手工套絲一般1個(gè)螺紋要2～3遍套成，若第二遍與*遍沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，即螺紋軌跡不重合，*遍套出的螺紋會(huì)被第二遍切開(kāi)成為細(xì)絲或亂絲。
4．螺紋不光或斷絲缺扣。由于套絲時(shí)板牙進(jìn)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(shí)用力過(guò)猛或不均勻，也會(huì)出現(xiàn)這些缺陷。為了保證螺紋質(zhì)量，1次進(jìn)刀量不宜過(guò)大，套1遍，凋整標(biāo)盤(pán)增加進(jìn)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(jìn)刀量太大，應(yīng)用手錘將坡口打平或割去，減小進(jìn)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(jìn)2～3扣為宜。套成的螺紋應(yīng)端正、光滑，無(wú)毛刺，無(wú)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(dòng)強(qiáng)度大，故常使用工廠(chǎng)生產(chǎn)的或安裝企業(yè)自制的多種形式的電動(dòng)套絲機(jī)，應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)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(shí)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(zhǎng)久嚴(yán)密，管子螺紋不得過(guò)松，不能用多加填充材料來(lái)防止?jié)B漏。上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)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?dú)鉁p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(guò)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(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。燃?xì)夤艿啦捎寐菁y連接時(shí)，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(jiàn)圖5—2—3。鑄鐵管曾經(jīng)是燃?xì)夤艿赖闹饕懿闹?，近年?lái)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?xì)夤艿澜樱疃兑?/span>
1．油麻。用不含雜質(zhì)、纖維長(zhǎng)、韌性好、老皮少的或亞麻放在5％的5號(hào)石油瀝青和95％的2號(hào)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(shí)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?xì)鉂B漏，并防止外層填料(水泥、鉛等)進(jìn)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(guò)篩。不得使用受潮或失效水泥，并沒(méi)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(duì)天然橡膠和一般的合成橡膠有腐蝕作用．故應(yīng)選用耐燃?xì)飧g的了腈橡膠。橡膠圈外觀(guān)應(yīng)粗細(xì)均勻，質(zhì)地柔軟，無(wú)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(zhǎng)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(jiàn)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(chēng) | 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(chē)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(chǎng)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(wú)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(yàn)。鑄鐵管應(yīng)有制造廠(chǎng)的名稱(chēng)或商標(biāo)、制造日期及工作壓力符號(hào)等標(biāo)記。內(nèi)外表面應(yīng)整潔，不得有裂縫、癟陷和錯(cuò)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(shuō)明管子完好；如發(fā)出破裂之音，說(shuō)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(wú)土、石等污物，如有時(shí)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(shí)，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(duì)口要求。鑄鐵管對(duì)口大間隙見(jiàn)表5—2—7。鑄鐵管環(huán)形間隙允許偏差見(jiàn)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(yàn)方便為準(zhǔn)。工作坑的尺寸可參考表5—2—9。機(jī)械接口按實(shí)際情況而定。
表5-2-7 鑄鐵管對(duì)口大間隙(mm)
管徑 | 沿直線(xiàn)鋪設(shè)時(shí) | 沿曲線(xiàn)鋪設(shè)時(shí) |
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 |
250～450 | 11 | +4 |
500～700 | 12 | +4 |
表5-2-9 鑄鐵管接口工作坑尺寸(mm)
管徑 | 寬度 | 長(zhǎng)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(zhǎng)長(zhǎng)100～150mm。填油麻時(shí)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(jìn)口內(nèi)。先將底部打?qū)?，然后自下而上逐步錘擊填實(shí)，再繞填第二圈及第三圈油麻，用同樣方法填實(shí)。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(zhǎng)度為50～70mm，搭接處油麻辮兩端要適當(dāng)減細(xì)，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(dòng)，膠圈的彈性更能保證接口的嚴(yán)密性。填入橡膠圈時(shí)，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(zhǎng)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(wú)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(shí)即可使用。顏色發(fā)白表示欠火，如發(fā)紅表示過(guò)火。可用鐵棒測(cè)試，當(dāng)鐵棒插入鉛水中取出時(shí)，鉛水不粘在鐵棒時(shí)方可使用。當(dāng)鉛鍋中需要加鉛時(shí)，應(yīng)把鉛鍋從火上抬下來(lái)，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(diǎn)。石棉繩內(nèi)外及搭接處用粘土涂抹并修出一個(gè)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(hù)面罩、長(zhǎng)帆布手套、腳蓋布等防護(hù)用具。澆灌時(shí)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(jìn)行，一次灌滿(mǎn)，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(bǔ)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(jī)油，然后再?gòu)囊粋?cè)灌鉛，速度不宜過(guò)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(xiàn)成30°角。不可將繞鉛口處的積鉛鑿下，因在灌鉛過(guò)程中，由于鉛水的重力作用，使接口底部密實(shí)，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(dòng)半鑿。依次進(jìn)行，不得跳越敲擊。敲擊時(shí)，敲擊鑿與插管軸線(xiàn)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(shí)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(shí)至平承口，然后抹嚴(yán)。
水泥接口養(yǎng)護(hù)。水泥接口完成，隨即填土養(yǎng)護(hù)，亦可覆蓋草袋澆水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)，為防止凍裂，一般不宜作水泥接口。
7．機(jī)械接口。機(jī)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(dòng)、撓動(dòng)等能力的*性，是輸送中壓和低壓燃?xì)獾闹饕懿闹弧＝涌谛问街饕蠳1型和S型。N1型接口操作時(shí)，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(duì)口。管道下入管溝就位，將承口工作面涂刷潤(rùn)滑劑(如白厚漆)，再將另一管子插口水平對(duì)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(xiàn)，環(huán)形間隙均勻。在插入連接時(shí)，不得帶入泥砂。機(jī)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(shí)。
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(shí)，先緊管底部螺栓，后緊上部與左右螺栓。要對(duì)稱(chēng)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(mén)、調(diào)壓器、波形伸縮節(jié)、過(guò)濾器等連接。法蘭連接拆卸安裝方便、接合強(qiáng)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(guò)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(xì)縫隙填滿(mǎn)塞緊，以達(dá)到密封之目的。
(一)法蘭的類(lèi)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(duì)焊法蘭、平焊松套法蘭、對(duì)焊松套法蘭、翻邊松套法蘭、螺紋法蘭等。見(jiàn)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(jiàn)圖5—2—5(a)、(b)。這種密封面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)毒、非易燃易爆場(chǎng)合。
2．凹凸型密封面，見(jiàn)圖(c)。墊片對(duì)中較好，不易外擠，可用于稍高壓力。
3．榫槽型密封面，見(jiàn)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(chǎng)合。
鋼制法蘭可采用成品，也可以按照國(guó)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(jiān)面型式
鐵鑄法蘭系鑄鐵，與鑄鐵管與管件鑄造為一體。常見(jiàn)的法蘭管件有法蘭承管、法蘭插管、法蘭閥門(mén)、法蘭彎管(單盤(pán)和雙盤(pán))、法蘭三通(單盤(pán)、雙盤(pán)和三盤(pán))、法蘭大小頭(單盤(pán)、雙盤(pán))等。
(二)鋼制法蘭加工
法蘭用A3、20#鋼或按設(shè)計(jì)要求的鋼制造。選用的鋼板厚度與下料時(shí)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(chē)床上切削，然后用鉆床鉆螺栓孔。管道與閥門(mén)或設(shè)備等連接時(shí)，應(yīng)按閥門(mén)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(diǎn)、毛刺、砂眼等能降低法蘭強(qiáng)度和封密的缺陷。
連接法蘭的螺栓一般用A3或A5號(hào)鋼加工。公稱(chēng)壓力超過(guò)2．5MPa的應(yīng)用35號(hào)鋼加工。螺母的硬度應(yīng)低于螺栓的硬度，一般用A3號(hào)鋼加工。公稱(chēng)壓力超過(guò)2.5MPa時(shí)用25號(hào)鋼加工?，F(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(xì)扣兩種，螺距2．5mm的稱(chēng)為粗扣，螺距小于2．5mm的稱(chēng)為細(xì)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(zhǎng)度要適宜，緊固后外露長(zhǎng)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(shí)，管子的螺紋長(zhǎng)度應(yīng)稍短于法蘭的內(nèi)螺紋長(zhǎng)度。螺紋擰緊時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)法蘭的螺孔對(duì)正。若孔未對(duì)正，只能繼續(xù)擰緊法蘭或拆卸后重裝。不能將法蘭回松對(duì)孔，以保證接口嚴(yán)密。
2．法蘭連接。平焊法蘭、對(duì)焊法蘭或鑄鋼法蘭與管子連接均用焊接。連接時(shí)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(guò)孔徑的5％，并保證螺栓自由穿入。管口應(yīng)凹進(jìn)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?xì)夤艿莱Ｓ檬尴鹉z板。見(jiàn)表5—2—10。
表5-2-10 法蘭墊圈材料選用表
| 材料名稱(chēng) | 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?xì)?、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?xì)狻?、酸及堿稀溶液 | 4.0 | 350 |
| 高壓石棉橡膠板 | 蒸汽、空氣、燃?xì)?/span> | 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(duì)應(yīng)的兩個(gè)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(jiàn)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(chēng)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(wú)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?yàn)閴|片層數(shù)越多，可能滲漏的縫隙越多。對(duì)不涂敷粘接劑的墊片，在制作墊片時(shí)應(yīng)留一個(gè)手把，以便于安裝。見(jiàn)圖5—2—6。
圖5-2-6 法蘭墊圈
1-平把；2-墊圈；3-法蘭盤(pán)；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(duì)稱(chēng)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(shí)，每個(gè)螺柱不應(yīng)超過(guò)1個(gè)。
螺栓擰緊后，兩個(gè)法蘭密封面應(yīng)互相平行，其允許偏差，見(jiàn)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(dá)到使金屬熔化的狀態(tài)，而使兩個(gè)被焊件連接成一整體。焊接的方法很多，但在燃?xì)夤艿郎铣Ｓ玫氖鞘止る娀『?、?mdash;乙炔氣焊與氬弧焊。
焊接的優(yōu)點(diǎn)是焊口牢固、耐久，嚴(yán)密性好，焊縫強(qiáng)度一般可達(dá)到管子強(qiáng)度的85％以上，甚至超過(guò)母材強(qiáng)度；管段間直接焊接，不需要接頭配件，構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低，管路整齊美觀(guān)，使用后運(yùn)行可靠，不需要經(jīng)常維修，施工進(jìn)度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低。
(一)氣焊
氣焊是用氧、乙炔的混合氣體燃燒進(jìn)行焊接，其燃燒溫度可達(dá)到3100～3300℃，工程上借助這個(gè)化合過(guò)程所放出的高溫化學(xué)熱熔化金屬進(jìn)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(dá)到98％以上。氧氣廠(chǎng)生產(chǎn)的氧氣是以15MPa的壓力注入氧氣瓶?jī)?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(wú)銹，無(wú)油脂和其他污垢。
4．氧氣瓶及減壓器：
(1)氧氣瓶是儲(chǔ)存和運(yùn)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(mǎn)瓶氧氣的壓力為15MPa，可儲(chǔ)存氧氣7m3。
(2)減壓器是將瓶?jī)?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(yuǎn)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(jiàn)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(shí)，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(diǎn)多時(shí)，可設(shè)集中式乙炔發(fā)生站，將乙炔氣裝入鋼瓶，運(yùn)至各用氣點(diǎn)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(shí)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?chē)獓?yán)禁煙火；要配置保險(xiǎn)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(guò)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(zhǎng)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(yàn)檢查。在用新的膠管時(shí)，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(chēng)焊槍?zhuān)鼘⒀鯕夂鸵胰矚獍匆欢ū壤旌希⒁砸欢ㄋ俣葒姵鋈紵?，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(kāi)啟氧氣閥5，具有一定壓力的氧氣便經(jīng)氧氣導(dǎo)管進(jìn)入噴嘴4，并高速?lài)娙肷湮?，使噴嘴同空間形成負(fù)壓，而將乙炔導(dǎo)管7中的乙炔(打開(kāi)乙炔閥8時(shí))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(diǎn)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(gè)焊嘴。1～5號(hào)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(shí)更換使用。射吸式焊炬規(guī)格見(jiàn)表5—2—13。
表5-2-13 射吸式焊炬規(guī)格
型號(hào) | 焊接鋼板厚度(mm) | 壓力(MPa) | 可換焊嘴個(gè)數(shù) | 焊嘴孔徑范圍(mm) | 焊炬總長(zhǎng)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(duì)接，當(dāng)管壁厚度大于3．5mm時(shí)，必須開(kāi)坡口，坡口形式與尺寸見(jiàn)表5—2—14。
表5-2-14 氣焊對(duì)口型式及組對(duì)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(shí)焊件尚未熔化而焊條卻已熔化下滴，這就會(huì)造成熔合不良。相反，如果焊條直徑過(guò)大，則為了使焊條熔化就需較長(zhǎng)的時(shí)間加熱，從而焊件熱影響區(qū)過(guò)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(xì)的焊條；仰焊較難，焊炬和焊條更要配合適當(dāng)，同時(shí)焊炬要不斷地離開(kāi)熔池，嚴(yán)餡控制熔池溫度，以使焊縫不過(guò)燒或形成焊瘤。應(yīng)盡量減少固定焊口。采用滾動(dòng)焊接，由于管子可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)電弧焊接和手工電弧焊接。大直徑管口的焊接用自動(dòng)電弧焊可保證焊接質(zhì)量和速度，又可節(jié)省勞動(dòng)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(jī)或交流電焊機(jī)均可。用直流電焊機(jī)焊接時(shí)電流穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好，但施工現(xiàn)場(chǎng)往往只有交流電源，如采用直流電焊接，需用整流機(jī)將交流電變?yōu)橹绷麟?。為了使用方便，故施工現(xiàn)場(chǎng)一般采用交流焊接。
1．電焊機(jī)與工具。燃?xì)夤艿拦こ坛Ｓ媒涣麟姾笝C(jī)，它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，結(jié)實(shí)耐用，價(jià)格便宜，容易檢修。電焊機(jī)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(guò)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(duì)焊接電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。焊接較薄的焊件用小電流和細(xì)焊條，焊厚焊件用大電流和粗焊條。焊薄焊件用過(guò)大電流時(shí)，容易將焊件燒穿；而焊較厚的焊件用過(guò)小的電流時(shí)，則焊不透。所以電流過(guò)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(wú)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(lái)夾持焊條并傳導(dǎo)電流。焊工手持電焊鉗進(jìn)行焊接，要求電焊鉗必須有良好的導(dǎo)電性，長(zhǎng)時(shí)間使用不發(fā)熱，能在各個(gè)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(jiàn)表5—2—15。
表5—2—15 常用電焊鉗規(guī)格
型號(hào) | 適用大電流(A) | 適用焊條直徑(mm) | 適用電纜規(guī)格(mm) | 全長(zhǎng)(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(xiàn)是連接電焊機(jī)與焊件、焊機(jī)與焊鉗的，一般是紫銅線(xiàn)外包橡膠絕緣層而成。電焊軟線(xiàn)應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性和絕緣性，并有足夠的長(zhǎng)度和適當(dāng)?shù)慕孛娣e。選用時(shí)依據(jù)焊接電源來(lái)選用，見(jiàn)表5—2—16。
表5—2—16 焊接軟線(xiàn)選用表
導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)，以保護(hù)眼睛和頭部。面罩有頭戴式和手握式兩種。面罩上的護(hù)目玻璃是用來(lái)降低電弧光的強(qiáng)度和過(guò)濾紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)；焊工通過(guò)護(hù)目玻璃觀(guān)察熔池，掌握焊接過(guò)程。為了防止護(hù)目玻璃被飛濺金屬損壞，應(yīng)在護(hù)目玻璃前另加普通玻璃。護(hù)目玻璃常用牌號(hào)與性能見(jiàn)表5-2-17。
表5—2—17 護(hù)目玻璃牌號(hào)與性能
玻璃片號(hào) | 顏色深淺 | 用途 |
11 | 暗 | 供電流大于350A時(shí)焊接用 |
10 | 中等 | 供電流在100～350A焊用 |
9 | 較淺 | 供電流小于100A時(shí)焊接用 |
手套是用來(lái)保護(hù)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(gòu)-電極之間的氣體中，長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)烈放電稱(chēng)電弧。電弧放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量并發(fā)出強(qiáng)烈的光線(xiàn)。電弧焊就是利用電弧放熱來(lái)熔化焊條和焊件而進(jìn)行焊接的。
電弧由陰極、弧柱和陽(yáng)極組成。見(jiàn)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(yáng)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_(dá)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(kāi)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(guò)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(yáng)極部分；5-弧柱部分；6-弧焰
熄弧：熄弧時(shí)應(yīng)將焊條端部逐漸往坡口邊斜前方拉，同時(shí)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(chēng)為基本金屬，焊條熔滴過(guò)渡熔池的金屬稱(chēng)為焊著金屬；由于電弧的吹力，使焊件底部形成一個(gè)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(chēng)弧長(zhǎng)?；窘饘俦砻娴饺鄢氐撞康木嚯x稱(chēng)作熔深。如圖5—2—10所示。
圖5-2-10 電弧焊過(guò)程
1-焊件；2-焊渣；3-焊縫；4-熔池；5-焊條；6-電弧長(zhǎng)；7-熔深
運(yùn)條方法：焊接時(shí)焊條同時(shí)存在3個(gè)基本動(dòng)作，即直線(xiàn)動(dòng)作，橫向擺動(dòng)、焊條送進(jìn)動(dòng)作。如圖5—2—11所示。橫向擺動(dòng)幾種簡(jiǎn)單的橫擺形象動(dòng)作圖形，如圖5—2—12所示。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)熔池形狀、大小的變化，靈活調(diào)整運(yùn)條動(dòng)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(xiàn)動(dòng)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(jìn)動(dòng)作代表焊條熔化的快慢，可通過(guò)改變電弧長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)熔化的快慢?；￠L(zhǎng)的變化將影響焊縫的熔深和熔寬。
圖5-2-11 運(yùn)條三動(dòng)作
Va—橫向擺動(dòng)速度；
Vb—直線(xiàn)焊接速度；
Vc—焊條送進(jìn)速度；
圖5-2-12 橫向擺動(dòng)
(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(wú)齊全的該鋼材焊接性能試驗(yàn)報(bào)告，應(yīng)進(jìn)行焊接性能試驗(yàn)。焊接性能試驗(yàn)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(yàn)證擬定的焊接工藝能否獲得預(yù)定的焊接接頭機(jī)械性能，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。管道的焊接工藝評(píng)定宜參照現(xiàn)行的《壓力容器焊接工藝評(píng)定》(JB 3964)執(zhí)行。
施焊前，應(yīng)根據(jù)工藝試驗(yàn)結(jié)果編制焊接工藝說(shuō)明書(shū)。焊接工作應(yīng)根據(jù)焊接工藝說(shuō)明書(shū)進(jìn)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(duì)要求及公差、焊縫結(jié)構(gòu)型式、焊接電流種類(lèi)和極性、檢驗(yàn)方法等。
4．焊條。焊條應(yīng)與鋼管的化學(xué)成分及機(jī)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(lèi)侵蝕。焊條在使用前應(yīng)按出廠(chǎng)證明書(shū)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(shí)間應(yīng)為1h；
(2)超低氫型焊條烘干溫度為400～450℃，恒溫時(shí)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(guò)100℃，恒溫時(shí)間應(yīng)為0．5～lh；
(4)經(jīng)過(guò)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(chǎng)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(shí)應(yīng)重新烘干，重新烘干次數(shù)不得超過(guò)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(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)焊條藥皮嚴(yán)重發(fā)紅，該段焊條應(yīng)報(bào)廢。
5. 電源種類(lèi)及極性。當(dāng)使用鈦鈣型結(jié)422、低氫型結(jié)506焊條時(shí)，可用交、直流焊接；使用低氫型結(jié)507焊條時(shí)，用直流焊機(jī)。
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(jī)焊接時(shí)，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(duì)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(shí)，焊條直徑不應(yīng)超過(guò)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(guò)大易造成焊縫咬邊、燒穿等缺陷，而電流過(guò)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(xì)焊條；焊厚焊件時(shí)，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(shí)，電流也不同。焊件越厚，焊接熱量散失越快，應(yīng)選電流強(qiáng)度的上限。立、仰、橫焊時(shí)，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(qiáng)度(A) | 25～40 | 40～65 | 50～80 | 100～130 | 160～210 | 200～270 | 260～300 |
7．焊接層數(shù)。對(duì)不同管壁厚度的管子，焊接層數(shù)有不同的要求。見(jiàn)表5—2—17。
8．焊接坡口型式和尺寸。燃?xì)夤艿篮附佣嘤脤?duì)接接頭；管子、管件的坡口和尺寸，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，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(zhǎng)輸管道線(xiàn)路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，管道對(duì)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(duì)接接頭坡口的尺寸
項(xiàng)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(duì)口間隙應(yīng)為23mm | |||||
管子對(duì)口以及管子和管件的對(duì)口，應(yīng)做到內(nèi)壁齊平。內(nèi)壁錯(cuò)邊量應(yīng)符合下列規(guī)定；
(1)等厚對(duì)接焊縫不應(yīng)起過(guò)管壁厚度的10％，且不得大于1mm。
(2)不等厚對(duì)接焊縫不應(yīng)超過(guò)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(duì)管件進(jìn)行加工。
圖5-2-13 管子和管件的對(duì)口形式
坡口加工宜采用機(jī)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(jìn)行打磨。管子、管件組對(duì)時(shí)，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?xì)夤艿朗┕ぶ校鞲晒苌线B接支管，需在主干管上開(kāi)孔接三通，三通接頭型式與各部尺寸見(jiàn)表5—2—22。支管與主干管的焊接，焊縫要求內(nèi)壁齊平，對(duì)口間隙符合要求。這就要求必須認(rèn)真放樣下料，切割時(shí)留出加工余量。禁止將支管插入主子管內(nèi)，否則會(huì)增加阻力、易堵塞，在通球掃線(xiàn)時(shí)將球卡住不能前進(jìn)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(kāi)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(guò)大，否則焊肉、焊瘤在管內(nèi)壁突出，會(huì)增加阻力，增加管道堵塞的可能性。
9．管道組裝對(duì)口。管道運(yùn)輸和布管應(yīng)在管溝堆土的另一側(cè)進(jìn)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(chǎng)地清理平坦，在管下鋪墊方木。
組裝前，應(yīng)對(duì)管子內(nèi)壁進(jìn)行清掃，常用棉紗或破布兩側(cè)綁鐵絲來(lái)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(shí)盲板封管端，以防臟物進(jìn)入管內(nèi)。
同一管徑的管子，當(dāng)管端直徑偏差較大時(shí)，應(yīng)逐個(gè)管口檢查尺寸，作出記錄并分類(lèi)。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(shí)分類(lèi)布管，以減少對(duì)口困難，保證錯(cuò)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(jiàn)的，對(duì)口時(shí)一大一小，錯(cuò)邊量過(guò)大，加熱修整困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，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(wú)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(hào) | 檢查項(xiàng)目 | 組裝規(guī)定 |
| 1 | 螺旋焊縫或直焊縫錯(cuò)開(kāi)間距 | 不得小于100mm弧長(zhǎng) |
| 2 | 相鄰環(huán)縫間距 | 不得小于1.5倍管外徑 |
| 3 | 錯(cuò)邊量 | 小于3/1000管外徑，且不大于2mm |
| 4 | 定位焊長(zhǎng)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(zhǎng)度不應(yīng)小于焊道總長(zhǎng)度的50％ |
| 5 | 定位焊縫厚度 | 不得大于2/3壁厚 |
當(dāng)公稱(chēng)直徑相同而管壁厚度不同時(shí)，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(cuò)邊量符合規(guī)范要求。
管子端面開(kāi)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(kāi)三通、接支管。
管道敷設(shè)改變方向時(shí)，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(shí)，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(shí)，不得小于15倍管道公稱(chēng)直徑；在偏轉(zhuǎn)角異向時(shí)，不得小于30倍管道公稱(chēng)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(jī)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(guò)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(chēng)直徑，外徑或外徑圓度允許偏差為±3．5mm。公稱(chēng)直徑大于或等于400mm時(shí)，應(yīng)對(duì)焊縫清根，并進(jìn)行封底焊。產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)上應(yīng)有焊縫無(wú)損探傷報(bào)告，合格級(jí)別應(yīng)為射線(xiàn)探傷標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級(jí)。
管子、管件組對(duì)，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(duì)坡口及其兩側(cè)10mm范圍內(nèi)的油、漆、銹、毛刺等污物進(jìn)行清理。長(zhǎng)輸燃?xì)夤艿罏榱颂岣吆附淤|(zhì)量，要求把距離管端50mm的螺紋焊縫補(bǔ)焊。
管道對(duì)口時(shí)，應(yīng)用平尺在接口周?chē)移剑e(cuò)口的允許偏差不得超過(guò)表5—2—24的規(guī)定。
表5-2-24 錯(cuò)口允許偏差(mm)
為了使管口對(duì)正，保持需要的間隙，常用各種對(duì)口工具進(jìn)行對(duì)口。圖5—2—14所示的是一種用于小口徑管子的對(duì)口工具。大管徑管子可用內(nèi)對(duì)口器，國(guó)內(nèi)定型產(chǎn)品為油壓傳動(dòng)，使用效果好。用內(nèi)對(duì)口器組裝管道，可不進(jìn)行定位焊。在根焊道焊完后，即撤出對(duì)口器。用外對(duì)口器或無(wú)對(duì)口器組裝時(shí)，應(yīng)進(jìn)行定位焊。
圖5-2-14 對(duì)口工具
管道對(duì)口應(yīng)檢查對(duì)口接頭各部尺寸、管端整圓、管道找直、錯(cuò)口找平等。全部符合要求后，即可進(jìn)行定位焊固定，拆除外對(duì)口韶，再全面施焊。組裝時(shí)，應(yīng)避免強(qiáng)力對(duì)口，且應(yīng)保護(hù)鋼管防腐絕緣層。
10．對(duì)焊工的要求。凡參加燃?xì)夤艿篮附拥暮腹?，必須考試合格，并取得?dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)頒發(fā)的焊工合格。凡中斷焊接工作6個(gè)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(huì)應(yīng)由施工企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人、焊接工程師(或技師)、無(wú)損探傷工程師及質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)等組成，并報(bào)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)。考試包括基本知識(shí)和操作技能兩部分。基本知識(shí)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(dòng)、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(hào)碼。
11. 焊接。
(1)定位焊又稱(chēng)點(diǎn)焊，所用的焊條性能，應(yīng)與正式焊接所采用的焊條相同。點(diǎn)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(diǎn)焊。
點(diǎn)焊厚度應(yīng)與*層焊接厚度相近，但不應(yīng)超過(guò)管壁厚度的70％。焊縫根部必須焊透，點(diǎn)焊長(zhǎng)度和間距，可參考表5—2—25的規(guī)定選用。點(diǎn)焊的位置，要求均勻、對(duì)稱(chēng)。點(diǎn)焊時(shí)與點(diǎn)焊后，不準(zhǔn)用大錘敲擊管子。在焊接*層前，應(yīng)對(duì)點(diǎn)焊進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí)，應(yīng)*鏟除，重新點(diǎn)焊。
表5—2—25 點(diǎn)焊長(zhǎng)度和點(diǎn)數(shù)
管徑(mm) | 點(diǎn)焊長(zhǎng)度(mm) | 點(diǎn)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(duì)焊接環(huán)境的要求：
雨天、雪天，或風(fēng)速超過(guò)8m／s、相對(duì)濕度超過(guò)90％時(shí)，如不采取有效防護(hù)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(duì)濕度過(guò)大時(shí)，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(qiáng)鋼為-5℃。一般焊接場(chǎng)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(duì)口內(nèi)外及焊接場(chǎng)所的積雪、冰決、擦干或烤干對(duì)口外部的水。
②烘干焊條。
③預(yù)熱及層間溫度應(yīng)根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)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(guò)0．32％，或碳當(dāng)量(c+0．25Mn)超過(guò)0．65％時(shí)，應(yīng)預(yù)熱。對(duì)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(wú)法發(fā)揮或?qū)?yán)重影響焊縫質(zhì)量時(shí)，也應(yīng)進(jìn)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(shí)，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(jìn)行，但應(yīng)均勻加熱，并在實(shí)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(mǎn)坡口槽的70％～80％。第三層焊縫應(yīng)保證平滑過(guò)渡到基本金屬，并保證應(yīng)有的加強(qiáng)高度。施焊時(shí)，層間溶渣應(yīng)清除于凈，并進(jìn)行外觀(guān)檢查，合格后方進(jìn)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(bǔ)焊。
管道焊接時(shí)，每道焊口必須一次焊完。在前一層焊道沒(méi)有完成前，后一層焊道不得開(kāi)始焊接。兩相鄰焊道起點(diǎn)位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)20～30mm。當(dāng)管材碳當(dāng)量超過(guò)0．4％時(shí)，根焊道完成后，立即進(jìn)行熱焊道的焊接。任何情況下，其間隔時(shí)間不得超過(guò)5min，如超過(guò)則應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱。下向焊根焊起弧點(diǎn)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(gè)較長(zhǎng)管段連接時(shí)，管口焊接，夏季宜在晝夜氣溫較低時(shí)進(jìn)行，冬季宜在晝夜氣溫較高時(shí)進(jìn)行，以減少由于氣溫變化過(guò)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(guò)程中，遇有風(fēng)、雪、雨水時(shí)，應(yīng)有妥善措施。焊接時(shí)，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(shí)，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(yàn)
燃?xì)夤艿赖暮附邮侨細(xì)夤艿拦こ淌┕さ闹匾ば?，是評(píng)定工程質(zhì)量與交工驗(yàn)收的主要依據(jù)，是保證燃?xì)夤艿腊踩\(yùn)行與使用年限的關(guān)鍵。因此，必須重視燃?xì)夤艿篮附拥臋z驗(yàn)。
1．焊縫外觀(guān)檢查。施焊前應(yīng)檢查坡口型式及坡口精度、組對(duì)要求(包括對(duì)口間隙、錯(cuò)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(duì)焊接設(shè)備進(jìn)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(duì)焊縫進(jìn)行外觀(guān)檢查，檢查前應(yīng)將妨礙檢查的渣皮、飛濺物清理干凈。外觀(guān)檢查應(yīng)在無(wú)損探傷、強(qiáng)度試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)之前進(jìn)行。焊縫表面質(zhì)量，當(dāng)工作壓力大于或等于4MPa時(shí)，應(yīng)符合Ⅱ級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)；工作壓力小于4MPa時(shí)，合格級(jí)別為Ⅲ級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)。焊縫的寬度以海邊超過(guò)坡口邊緣2mm為宜。
各級(jí)焊縫表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5—2—26。
表5—2—26 對(duì)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(guān)檢查前，不應(yīng)加工補(bǔ)焊或打磨。
2．焊縫無(wú)損探傷檢驗(yàn)。焊縫無(wú)損探傷檢驗(yàn)，應(yīng)由取得鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)人員資格考核委員會(huì)頒發(fā)的Ⅲ級(jí)及Ⅲ級(jí)以上資格證書(shū)的檢測(cè)人員承擔(dān)。評(píng)片應(yīng)由取得Ⅱ級(jí)資格證書(shū)的檢測(cè)人員承擔(dān)。
管道焊縫應(yīng)進(jìn)行射線(xiàn)探傷，探傷方法應(yīng)執(zhí)行《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線(xiàn)照相和質(zhì)量分析》(GB3323)的規(guī)定。工作壓力大于或等于4MPa時(shí)，合格級(jí)別為Ⅱ級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)；工作壓力小于4 MPa時(shí)，合格級(jí)別為Ⅲ級(jí)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(zhǎng)度中，未焊透的總長(zhǎng)度不得大于25mm。
條件限制時(shí)，也可以用超聲波探傷代替射線(xiàn)探傷。探飭方法應(yīng)執(zhí)行《鍋爐和鋼制壓力容器對(duì)接焊縫超聲波探傷》(JBll52)的規(guī)定。合格級(jí)別為Ⅰ級(jí)。工作壓力小于4MPa時(shí)，合格級(jí)別為Ⅱ級(jí)。
長(zhǎng)輸燃?xì)夤艿溃笕亢缚p應(yīng)逐條進(jìn)行無(wú)損探傷；如100％超聲波探傷，則應(yīng)做5％的射線(xiàn)探傷復(fù)查。
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿篮缚p的無(wú)損探傷數(shù)量，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定確定。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，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(guò)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(duì)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(jìn)行100％的無(wú)損探傷。
射線(xiàn)探傷和超聲波探傷應(yīng)在強(qiáng)度試驗(yàn)與嚴(yán)密性試驗(yàn)之前進(jìn)行。
規(guī)定必須進(jìn)行局部無(wú)損探傷的焊縫，每條管線(xiàn)上每一焊工所焊的焊縫，應(yīng)按規(guī)定比例進(jìn)行抽查。每條管線(xiàn)低探傷不得少于1個(gè)焊口。若發(fā)現(xiàn)不合格者，應(yīng)對(duì)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(duì)該焊工在該管線(xiàn)上所焊焊縫的全部剩余部分進(jìn)行無(wú)損探傷。
經(jīng)檢查不合格的焊縫應(yīng)進(jìn)行返修，返修后應(yīng)按原規(guī)定進(jìn)行檢查。焊縫返修一般不得超過(guò)兩次。如超過(guò)兩次，必須經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字，提出有效措施。返修多不得超過(guò)3次。
各級(jí)焊縫內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5—2—27。
表5—2—27 對(duì)接接頭焊縫內(nèi)部質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
| 序號(hào) | 項(xiàng)目 | 等級(jí) | ||||
| 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(zhǎng)度≤夾渣總長(zhǎng) | 深度≤15％s，大≤2mm，長(zhǎng)度≤夾渣總長(zhǎng) | 深度≤20％s，大≤3mm，長(zhǎng)度≤夾渣總長(zhǎng) | ||
| 4 | 氣孔和點(diǎn)夾渣 | 壁厚(mm) | 點(diǎn)數(shù)(個(gè)) | 點(diǎn)數(shù)(個(gè)) | 點(diǎn)數(shù)(個(gè)) | 點(diǎn)數(shù)(個(gè)) |
| 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?yuàn)A渣(mm) | 單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng) | 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?yuàn)A渣總長(zhǎng) | 不允許 | 在12s長(zhǎng)度內(nèi)≤s或在任何長(zhǎng)度風(fēng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度 | 在6s長(zhǎng)度內(nèi)≤s或在任何長(zhǎng)度風(fēng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度 | 在4s長(zhǎng)度內(nèi)≤s或在任何長(zhǎng)度風(fēng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度 | ||
| 條狀?yuàn)A渣間距 | - | 6L，間距小于6L時(shí)，夾渣總長(zhǎng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度 | 3L，間距小于3L時(shí)，夾渣總長(zhǎng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)度 | 2L，間距小于2L時(shí)，夾渣總長(zhǎng)≤單個(gè)條狀?yuàn)A渣長(zhǎng)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(diǎn)狀?yuàn)A渣)不得超過(guò)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(zhǎng)度計(jì))，Ⅰ-Ⅳ級(jí)焊縫中所允許的氣孔點(diǎn)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(diǎn)數(shù)，用插入法決定，可四舍五入取整數(shù)。氣孔直徑不同時(shí)，應(yīng)先換算，見(jiàn)表5—2—28，然后查表5—2—27。
表5—2—28 不同直徑氣孔和點(diǎn)夾渣的換算系數(shù)
| 氣孔、點(diǎn)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(diǎn)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(zhǎng)者；s為母材厚度。表中規(guī)定單面焊未焊透的長(zhǎng)度，指設(shè)計(jì)焊縫系數(shù)大于70％者；若等于或小于70％時(shí)，則長(zhǎng)度不限。
缺陷的綜合評(píng)級(jí)。在12s焊縫長(zhǎng)度內(nèi)(如12s超過(guò)底片長(zhǎng)度，則以一張底片長(zhǎng)度為限)幾種缺陷同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)先按各類(lèi)缺陷單獨(dú)評(píng)級(jí)。如有兩種缺陷，可將其級(jí)別數(shù)字之和減1作為缺陷綜合后的焊縫質(zhì)量等級(jí)。如有3種缺陷，可將其級(jí)別數(shù)字之和減2作為缺陷綜合后的焊縫質(zhì)量等級(jí)。
管道開(kāi)始焊接前，每個(gè)焊工在施工現(xiàn)場(chǎng)采用與實(shí)際管道焊接相同的焊接工藝焊一道管道焊縫試件，經(jīng)機(jī)械性能試驗(yàn)合格后方可施焊。
施工現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫試件應(yīng)進(jìn)行射線(xiàn)探傷檢查，合格后截取機(jī)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(píng)定》(JB3964)執(zhí)行。試樣的抗拉強(qiáng)度不得小于母材的小抗拉強(qiáng)度?？估囼?yàn)未達(dá)到強(qiáng)度要求，且斷口在母材上，則試驗(yàn)無(wú)效。
彎曲試驗(yàn)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(zhǎng)度大于1．5 mn的橫向(沿試樣寬度方向)裂紋或缺陷，或長(zhǎng)度大于3 mm的縱向(沿試樣長(zhǎng)度方向)裂紋或缺陷。試樣的棱角先期開(kāi)裂不計(jì)。
管道焊縫試件檢查不合格的焊工，還可以補(bǔ)作一個(gè)管道焊縫試件。若仍不合格者，則應(yīng)停止其對(duì)管道工程的焊接工作。
(四)修補(bǔ)
焊縫缺陷超出允許范圍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)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(bǔ)。缺陷修補(bǔ)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(bǔ)焊的焊縫長(zhǎng)度應(yīng)大于或等于50mm。修補(bǔ)后應(yīng)按原規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。與本文相關(guān)的論文有：油氣改革拉升閥門(mén)行業(yè)
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