管道安裝施工工藝
工業(yè)管道安裝由于受壓力、材質(zhì)、輸送介質(zhì)等多種因素的影響，安裝工藝也特別復(fù)雜，其特點(diǎn)是安裝工程量大，質(zhì)量要求高，施工周期長(zhǎng)。管道安裝一般可分為：熟悉圖紙、施工現(xiàn)場(chǎng)勘查與實(shí)測(cè)、地下管溝開(kāi)挖、配合土建施工預(yù)留空洞及預(yù)埋件、材料領(lǐng)用、檢查及清理、準(zhǔn)備工器具、管件及附件制作、管道支架制作、切口、坡口、管口處理與加工、管道及管件組對(duì)、連接、焊縫無(wú)損檢驗(yàn)、焊后熱處理、管內(nèi)清洗、管路試驗(yàn)、防腐、保溫、交工驗(yàn)收等工序。
管道安裝前應(yīng)具備下列條件：
1.與管道有關(guān)的土建工程經(jīng)檢查合格，滿足安裝要求；
2.設(shè)計(jì)資料及其他技術(shù)文件齊備，施工圖已經(jīng)會(huì)審，施工組織設(shè)計(jì)編制完畢并得到批準(zhǔn)；
3.與管道連接的設(shè)備安裝就位固定完畢，標(biāo)高、中心線、管口方位符合設(shè)計(jì)要求；
4.必須在管道安裝前完成的有關(guān)工序，如清洗、脫脂、內(nèi)部防腐與襯里等已進(jìn)行完畢；
5.管子、管件及閥門等已經(jīng)檢驗(yàn)合格，并具備有關(guān)的技術(shù)證件；
6.管子、管件及閥門等已按設(shè)計(jì)要求核對(duì)無(wú)誤，內(nèi)部已清理干凈，不存雜物；
7.地下管溝開(kāi)挖完畢，裝置管廊施工完畢。
一、材質(zhì)檢驗(yàn)
㈠一般規(guī)定
1.管道組成件（它包括管子、管件、法蘭、墊片、緊固件、閥門以及膨脹接頭、繞性接頭、耐壓軟管、疏水器、過(guò)濾器和分離器等）及管道支撐件（它包括吊桿、彈簧支吊架、斜拉桿、平衡錘、松緊螺栓、支撐桿、鏈條、導(dǎo)軌、錨固件、鞍座、墊板、滾柱、托座、滑動(dòng)支架及管吊、吊耳。圓環(huán)、夾子、吊夾、緊固夾板、裙式管座等）必須具有制造廠的質(zhì)量證明書，其質(zhì)量不得低于國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.管道組成件及管道支撐件的材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，并應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀檢查，不合格者不得使用。
3.合金鋼管道組成件應(yīng)采用光譜分析或其他方法對(duì)材質(zhì)進(jìn)行復(fù)查，并做好標(biāo)記；
4.防腐襯里管道的襯里質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收及規(guī)范）的規(guī)定；
5.設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行低溫沖擊韌性試驗(yàn)的材料，供貨方應(yīng)提供低溫沖擊韌性試驗(yàn)結(jié)果的文件，其指標(biāo)不得低于設(shè)計(jì)文件的規(guī)定；
6.設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)的不繡鋼管子及管件，供貨方應(yīng)提供晶間腐蝕性試驗(yàn)結(jié)果的文件，其指標(biāo)不得低于設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。
7.管道組成件及管道支撐件在施工過(guò)程中應(yīng)妥善保管，不得混淆和損壞，其色標(biāo)或標(biāo)記應(yīng)明顯清晰。材質(zhì)為不銹鋼、有色金屬的管道組成件及管道支撐件，在儲(chǔ)存期間不得與炭素鋼接觸，暫時(shí)不能安裝的管子，應(yīng)封閉管口。
㈡閥門檢驗(yàn)
1.下列管道的閥門，應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn)，不合格者，不得使用。
⑴輸送劇毒流體、有毒流體、可燃流體管道的閥門；
⑵輸送設(shè)計(jì)壓力大于1Mpa或設(shè)計(jì)壓力小于等于1Mpa且設(shè)計(jì)溫度小于—29。C或大于186。C非可燃流體，無(wú)毒流體管道的閥門；
2.輸送設(shè)計(jì)壓力小于等于1Mpa且設(shè)計(jì)溫度為—29～186。C的非可燃流體，無(wú)毒流體管道的閥門，應(yīng)從每批中抽查10%，且不得少于1個(gè)，進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn)。當(dāng)不合格時(shí)，應(yīng)加倍抽查，仍不合格時(shí)，該批閥門不得使用。
3.閥門的殼體試驗(yàn)壓力不得小于公稱壓力的1.5倍，試驗(yàn)時(shí)間不得少于5min，以殼體填料無(wú)滲漏為合格；密封試驗(yàn)宜以公稱壓力進(jìn)行，以閥瓣密封面不漏為合格。
4.試驗(yàn)合格的閥門，應(yīng)及時(shí)排盡內(nèi)部積水，并吹干。除需要脫脂的閥門外，密封面上應(yīng)涂防銹油，關(guān)閉閥門，封閉出入口，做出明顯的標(biāo)記，并按規(guī)定的格式填寫“閥門試驗(yàn)記錄”。
5.公稱壓力小于1Mpa，且公稱直徑大于或等于600mm的閘閥，可不單獨(dú)進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和閘板密封試驗(yàn)。殼體壓力試驗(yàn)宜在系統(tǒng)試壓時(shí)按管道系統(tǒng)的試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)，閘板密封試驗(yàn)可采用色印等方法進(jìn)行檢驗(yàn)，接合面上的色印應(yīng)連續(xù)。
6.安全閥應(yīng)按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的開(kāi)啟壓力進(jìn)行調(diào)試。調(diào)壓時(shí)壓力應(yīng)穩(wěn)定，每個(gè)安全閥起閉試驗(yàn)不得少于3次，調(diào)試后應(yīng)按規(guī)定填寫“安全閥最初調(diào)試記錄”。
7.帶有蒸氣夾套的閥門，夾套部分應(yīng)以1.5倍的蒸氣工作壓力進(jìn)行壓力試驗(yàn)。
關(guān)于材料的檢驗(yàn)著重明確了兩點(diǎn)：一是要求供貨方提供的產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定；二是由于目前外供產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，因此規(guī)定對(duì)產(chǎn)品件進(jìn)行100%的外觀檢查。另外對(duì)奧氏體不銹鋼、低溫用鋼，原規(guī)范僅規(guī)定需要進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)，現(xiàn)明確規(guī)定由供貨方負(fù)責(zé)提供試驗(yàn)結(jié)果。
二、管道加工
㈠管子切割
管子加工切斷前。必須移植原有標(biāo)記，以保證正確識(shí)別管子的材質(zhì)。鈦材管子易受鐵離子污染，，移植標(biāo)記時(shí)，不得使用鋼印。
1.炭素鋼管、合金鋼管易采用機(jī)械方法切割；當(dāng)采用氧乙炔火焰切割時(shí)，必須保證尺寸正確和表面平整。
2.不銹鋼管、有色金屬管應(yīng)采用機(jī)械或等離子方法切割，不銹鋼管及鈦管用砂輪切割或修磨時(shí)，應(yīng)使用專用砂輪片，不得使用切割炭素鋼管的砂輪，以免受污染而影響不銹鋼管與鈦管的質(zhì)量。
3.鍍鋅鋼管易用鋼鋸或機(jī)械方法切割。
4.管子切口質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：
⑴切口表面應(yīng)平整，無(wú)裂紋、重皮、毛刺、凸凹、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等；
⑵切口端面傾斜偏差Δ不應(yīng)大于管子外經(jīng)的1%，且不得超過(guò)3mm。
㈡彎管制作
彎管制作包括成品管子煨制或下料焊制，以板材為原料通過(guò)下料、卷制、焊接等工序制作的管件。
1.彎管的最小彎曲半徑：
⑴高壓鋼管冷、熱彎的彎曲半徑宜大于管子外經(jīng)的5倍；壓制彎的彎曲半徑宜大于管子外經(jīng)的1.5倍
⑵其他管子冷、熱彎（低中壓鋼管、有色金屬管）的彎曲半徑宜大于管子外經(jīng)的3.5倍；壓制彎的彎曲半徑宜大于管子外經(jīng)的1.0倍；熱推彎的彎曲半徑宜大于管子外經(jīng)的1.5倍；
⑶焊制彎的彎曲半徑當(dāng)DN≤250mm時(shí)為管子外經(jīng)的1.0倍，DN＞250mm時(shí)為管子外經(jīng)的0.75倍。
2.有鋒管制作彎管時(shí)，焊縫應(yīng)避開(kāi)受拉（壓）區(qū)。
3.鋼管應(yīng)在其材料特性允許范圍內(nèi)冷彎或熱彎。
4.采用高合金鋼管或有色金屬管制作彎管，宜采用機(jī)械方法；當(dāng)充砂制作彎管時(shí)，不得用鐵錘敲擊。鉛管加熱制作彎管時(shí)，不得充砂。
5.鋼管熱彎或冷彎后的熱處理，應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定。
㈢卷管加工
卷管加工一般在結(jié)構(gòu)廠或施工現(xiàn)場(chǎng)加工廠進(jìn)行制作，以板材為原料通過(guò)下料、卷制、焊接等工序制作的有縫管子。材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、鋁等。
1.在卷管加工的過(guò)程中，應(yīng)檢查板材外觀，防止板材表面損傷。對(duì)有嚴(yán)重傷痕的部位必須進(jìn)行修磨，使其圓滑過(guò)渡，其修磨處的壁厚不得小于設(shè)計(jì)壁厚。
2. 卷管的加工規(guī)格、尺寸應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的規(guī)定進(jìn)行制作，質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行施工驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。
3.卷管的校圓樣板的弧長(zhǎng)應(yīng)為管子周長(zhǎng)的1/6～1/4;樣板與管內(nèi)壁的不貼合間隙應(yīng)符合規(guī)范要求。一般規(guī)定：
⑴對(duì)接縱縫處不得大于壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。
⑵離管端200mm的對(duì)接縱縫處不得大于2mm。
⑶其他部位不得大于1mm.。
4.對(duì)卷管焊接的要求：
⑴卷管的同一筒節(jié)上的縱向焊縫不宜大于兩道；兩個(gè)縱縫之間的間距不宜小于200mm。
⑵卷管組對(duì)時(shí)，兩個(gè)縱縫之間的間距應(yīng)大于100mm；支管外壁距焊縫不宜小于50mm。
⑶卷管對(duì)接焊縫的內(nèi)壁錯(cuò)邊量應(yīng)符合下列規(guī)定。
卷管組對(duì)內(nèi)壁錯(cuò)邊量
管道材質(zhì)
內(nèi)壁錯(cuò)邊量
鋼
不宜超過(guò)壁厚的10%；且不大于2mm
鋁及鋁合金
壁厚≤5mm
不大于0.5mm
壁厚＞5mm
不宜超過(guò)壁厚的10%；且不大于2mm
銅及銅合金、鈦
不宜超過(guò)壁厚的10%；且不大于1mm
⑷焊縫不能雙面成型的卷管，當(dāng)公稱直徑大于或等于600mm時(shí)，管內(nèi)進(jìn)行封底焊。
三、管道焊接
㈠通用規(guī)定
管道焊接應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236-98）與《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50235-97）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，當(dāng)設(shè)計(jì)文件有特殊要求時(shí)，按設(shè)計(jì)文件的要求施工；設(shè)計(jì)文件中應(yīng)表明母材、焊接材料、焊縫系數(shù)及焊縫坡口的形式，并對(duì)焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理及焊接檢驗(yàn)提出要求。
㈡焊件的坡口形式和尺寸
管子管件的坡口形式、尺寸和組對(duì)應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)文件無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)按《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50236-98的規(guī)定確定。
㈢焊前準(zhǔn)備工作
1.管口焊接前焊件的切割和坡口加工宜采用機(jī)械方法，也可采用氧乙炔焰、等離子弧等熱加工方法，但在采用熱加工方法加工坡口后，必須除去坡口表面的洋洋氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并應(yīng)將凹凸不平處打磨平整。
㈣焊接工藝要求
㈤焊前預(yù)熱及焊后熱處理
為保證焊接結(jié)構(gòu)的性能與質(zhì)量，防止裂紋產(chǎn)生，改善焊接接頭的韌性，消除焊接應(yīng)力，有些結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行熱處理。熱處理工藝可處于焊接工序的前或后，因而有“預(yù)熱”，“后熱”及“焊后熱處理”之分。
進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后熱處理應(yīng)根據(jù)鋼材的淬硬性、焊件厚度、結(jié)構(gòu)剛性、焊接方法及使用條件等因素綜合確定。
1.預(yù)熱及后熱
預(yù)熱的目的是減緩焊接接頭加熱時(shí)溫度梯度及冷卻速度，適當(dāng)延長(zhǎng)在800～5000 C區(qū)間的冷卻時(shí)間，從而減少或避免產(chǎn)生淬硬組織，有利于氫的逸出，可防止冷裂紋的產(chǎn)生。
2.焊后熱處理
焊后熱處理的目的：
①消除或降低焊接殘余應(yīng)力；
②軟化焊接熱影響區(qū)的淬硬組織，提高焊接接頭韌性；
③促使殘余氫逸出；
④對(duì)有些鋼材（如低碳鋼、500Mpa級(jí)高強(qiáng)鋼）的斷裂韌性得到提高，但對(duì)另一些鋼材（如800 Mpa級(jí)高強(qiáng)鋼）由于能產(chǎn)生回火脆性而使其裂韌性降低，對(duì)這類鋼不易采用焊后熱處理；
⑤提高結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性；
⑥增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抵抗應(yīng)力腐蝕的能力。
3.設(shè)計(jì)未做規(guī)定時(shí)，管道焊接前預(yù)熱可按下表要求進(jìn)行。
常用管材焊前預(yù)熱工藝條件
鋼種
壁厚(mm)
預(yù)熱溫度(oC)
C
≥26
100～200
C-Mn
Mn-V
C-0.5Mo
0.5Cr-0.5Mo
≥15
150～200
1Cr-0.5Mo
≥10
150～250
1Cr-0.5Mo-V
1.5Cr-1Mo-V
2.25Cr-1Mo
5Cr-1Mo
9Cr-1Mo
≥6
200～300
2Cr-0.5Mo-MV
3Cr-1Mo-Vti
12Cr-1Mo-V
≥6
250～350
管道焊接接頭的熱處理應(yīng)在焊后及時(shí)進(jìn)行，對(duì)于易產(chǎn)生焊接延遲裂紋的焊接接頭如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理，應(yīng)在焊接后冷卻到300～350 oC，再保溫緩慢冷卻。熱處理的加熱范圍一般為焊縫兩側(cè)各不少于焊縫寬度的三倍，且不少于25 mm，加熱區(qū)以外100 mm范圍應(yīng)予以保溫，管端兩端應(yīng)封閉。常用管材焊接接頭熱處理的溫度可按下表執(zhí)行。