建筑设备施工技术讲义.ppt

建筑设备施工技术与组织,太原大学环境工程系 王启军,课程简介,1.课程性质：专业技术课 2.课程内容：,包括：材料、设备，施工机具、工艺、方法，质量标准以及施工组织等基本知识,3.教学目的 本课程的教学目的是使学生比较系统地了解和掌握本专业所涉及的主要施工安装技术和方法，增加常用工具和设备的实际知识，掌握施工组织与管理的有关知识，加强和促进理论与实践的结合。通过学习为从事本专业技术工作奠定基础,第一章 建筑设备工程安装常用材料,一、学习内容 管道标准 建筑设备工程安装常用材料（管材及附件、板材及型钢、防腐保温材料） 钢管加工和管道连接,二、学习目标 掌握管道及其附件的通用标准； 了解建筑设备工程安装常用材料的种类和特点、常用管材、管件的性能及用途； 了解钢管加工、管道连接的工艺及设备的种类和特点，掌握常用的钢管加工工艺、管道连接的工序及要求,三、重点和难点 常用钢管加工工艺（切断、套丝、弯管）和管道连接工艺（焊接、法兰连接、螺纹连接）的操作工序及主要操作要求,1.1 管材及其附件,1.1.1 管道标准 1.1.1.1管道标准的基本概念 标准是根据当前的科学技术基础，结合生产实践经验，由有关方面协商一致，经主管部门批准，以特定形式发布的，作为有关行业共同遵守的技术文件的总称。,根据主管部门和适用范围的不同 国家标准 部颁标准 企业标准 技术标准代号由三部分组成：标准类别代号、标准顺序号、标准批准或颁发标准的年号。 例如管子与管路附件的公称压力gb10481990,管道标准的作用：制定管子、管路附件（管件、阀门、法兰等）的类型、规格和质量的统一技术标准，统一产品的设计、制造、供应和施工工作，以便于生产和选用。 管道标准的主要内容：管子和管路附件的主要结构尺寸、性能参数,公称、试验、工作压力,公称直径,1.1.1.2.管道及其附件的通用标准 管道及其附件的通用标准主要包括公称直径、公称压力、试验压力、工作压力等 1.公称直径 管道和工艺设备的公称直径是为了设计、制造、安装和检修方便而人为规定的一种标准直径，,表示方法： 通常以dn表示。dn后附加以mm为单位的数字。 有些管道用外径乘壁厚dw表示。（无缝钢管） 对于螺纹连接的管道，施工现场有时也采用英制管螺纹尺寸表示，如dn2,1英寸=25.4毫米,管子的直径表示有两种：内径d和外径dw，对制造而言，一般dw是固定数值，壁厚（）增加，则内径d减小； 对于不同材质的管道和工艺设备，公称直径含义不同： 管道中的管子及其附件均根据国标gb1047管子及管路附件的公称直径制造,公称直径的含义： 钢管和塑料管与d或dw接近的整数 铸铁管及其管件和阀门d 法兰与d或dw接近的整数 工艺设备d,2.公称压力、试验压力和工作压力 一定温度下制品（管道系统）的耐压强度，三者的区别在于温度的不同； 材料低于某温度下使用，温度变化对耐压能力的影响可忽略不计，此温度称为基准温度； 高于基准温度时，随着温度的提高，材料的耐压能力降低,材质不同，基准温度不同，一般钢制品为200度，铸铁为120度,1）公称压力：制品在基准温度下的耐压强度用pg或pn表示，pn1表示公称压力为1mpa 2）试验压力：制品在常温下的耐压强度， ps1.6表示试验压力为1.6mpa 3）工作压力：制品在给定温度下的耐压强度，用pt表示，t为缩小10倍之后的介质最高温度。p252.3表示250下工作压力为2.3mpa,（4）公称压力、试验压力和工作压力之间的关系：pspgpt （5）若管道在非常温下工作，对管材及配件的额定压力应进行温度校核，是否符合最高工作压力要求，具体公式见p2公式1.1,1.1.2 管材,钢管 铸铁管 塑料管 铝塑复合管,1.1.2.1 钢管,一般用普通碳素钢或优质碳素钢制造,无缝钢管,热轧无缝钢管,冷拔无缝钢管,(大口径最大630mm、大壁厚,(小口径最大200mm、小壁厚,纵向焊缝钢管,螺旋焊缝钢管,钢板卷焊钢管（大直径）,有缝钢管,钢管,特点 优点：自重轻、强度高、抗应变性能好、承受管内水压力较高、水力条件好。 缺点：成本高；耐腐蚀性差、必须做防腐处理 连接方式：螺纹连接（dn100）、焊接、法兰连接,1.无缝钢管 按制造方法分为热轧管和冷轧（冷拔）管。工程中，管径在57mm以内，常选冷拔管，管径超过57mm，选热轧管 适用于各种压力级别的工艺管道（特别是中高压管道）,如高压供热及供水管 连接方式：焊接,2.焊接钢管 （1）低压流体输送焊接钢管（水煤气管） 公称压力1.6mp，常用来输送压力小于等于1.0mp的循环水，消防水和煤气，以及压力小于等于0.2mp的蒸汽； 黑铁管和白铁管；带螺纹管和不带螺纹管；普通管和加厚管 通常长度为412米，管径较小6-150mm,（2）钢板卷制直缝电焊钢管 采用中厚钢板分块卷制焊接制成，壁厚4-16mm，可依需要制成2000mm以内不同直径，适用于公称压力不超过1.6mpa的大直径低压流体管道。,（3）螺旋缝电焊钢管 带钢按一定螺旋线角度卷制焊接而成，焊缝在管外表面呈螺旋状。 公称直径2001420mm，最大工作压力2.0mp，直径较大。适用于公称压力不超过2.0mpa的较大直径低压流体管道。 公称直径表示方法,3.钢管的检验 水压试验 机械性能试验 外观检查 钢管外径偏差测量 管子椭圆度公差,1.1.2.2 铸铁管 1.分类: 1）生产工艺分：离心铸造法、连续铸造法 离心铸造法：砂模型（较大直径）、金属模型（较小直径）；外观特点：插口有凸缘（小台） 连续铸造法：特制水冷金属模结晶器；外观特点：插口无凸缘,2）材质：普通铸铁管、（高级铸铁管）、球墨铸铁管 普通铸铁管的成分为普通灰铸铁，抗拉强度达到140mpa。 高级铸铁管对铸铁化学成分提出了严格要求，进一步采取脱硫和脱磷措施，组织致密、韧性增强，抗拉强度达到250mpa。 球墨铸铁管在铁水中添加了镁、钙等碱土金属或稀土金属，使抗拉强度进一步增强380-450，并且延伸率和韧性比高级铸铁管大为增强。,管壁不均匀，有气孔，有爆管隐患，逐步淘汰,球墨铸铁管,灰铸铁管,2.特点 优点：比钢管价低、易制造、耐腐蚀性好 缺点：质脆、重量大、管内光滑度差、承压低 3.常见规格 普通铸铁管:管径以公称直径表示，其规格dn75dn1500，有效长度为4,5,6m 球墨铸铁管: 规格dn80dn2600，有效长度为49m,4.连接方式及适用条件 承插式：适用于埋地 法兰式：适用于明装或地沟内 5.用途：燃气管道、给水排水管道,常见种类：聚氯乙烯管（pvc-u）、聚乙烯（pe）管、高密度聚乙烯管（hdpe）、abs管 优点：耐腐蚀、自重轻、加工安装方便、水力条件好、价格便宜。 缺点：刚性差、机械强度低（受温度影响很大）热涨冷缩大、日光下老化快、易断裂 连接方式：粘接、橡胶圈承插、热熔连接、法兰连接,1.1.2.3 塑料管,1.聚乙烯管(pe) 质轻、柔韧、无毒、无垢、耐蚀。 常用高密度及中密度管。 中密度管用于燃气输送。p=0.2-0.4 mpa 高密度管用于水管，应按压力等级选用,2.交联聚乙烯管(pex) 特点同上，可在-70-95 下长期使用 外径14-50mm, 壁厚1.8-4.6mm, pn0.6-1.0 mpa。 多用于冷热水、供暖管道及采暖地辐管。,3.硬聚氯乙烯管 (upvc) 有给水管及排水管。 给水管外径20-315mm,壁厚1.6-15mm。 排水管外径为40、50、75、110、160mm等,壁厚2-4mm。,pvc-u,4.abs管 是丙希晴、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物管。用于给水及酸性介质输送。t=-40-80 ,pn1.0 mpa 塑料管的连接 ：承插连接、熔接、粘接、焊接及 压接。,1.1.2.4 铝塑复合管,以焊接铝管为中间层，内外层为交联聚氯乙烯塑料，采用专用热溶胶，通过挤压成型的方法复合成一体的管材。 提高了机械强度和承压能力，除具有塑料管的优点外，还具有耐压强度高、耐热、可挠曲、接口少、施工方便、美观等优点。,适用于工业与民用建筑中工作压力小于等于1.0mp，工作温度小于等于90的冷热水供应管道、饮用水管道以及热水采暖、空调冷冻水、工业用水等管道系统，设计年限为50年； 冷水管（l，白色）和热水管（r，橙红色）；,种类： 普通钢筋混凝土管、自应力混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筋混凝土管 优点： 价格低廉、防腐性能好、能承受较高压力，有较好的抗渗透性和耐久性。 缺点： 重量大、质地脆、粗糙系数大、配件少、维修难度大,1.1.2.5 钢筋混凝土管,1.1.3 管件,管道系统中起连接、变径、转向、分支等作用的零件。管件种类很多，应采用与管材相应的管件。 钢管件 铸铁管件 塑料管件 铝塑管的铜阀和铜管件,1.1.3.1 钢管件 优质碳素钢或不锈钢经特制模具压制成型的，包括焊接刚管件、无缝刚管件和螺纹连接管件三类。 1.螺纹连接管件 管件上带有圆柱或圆锥管螺纹，用于管径不大于100mm时管道的连接。 常用螺纹连接管件,常见螺纹连接的管件 延长用管件:管箍（管子延长用）,对丝（连接管件等用） 分支用管件:三通（管子丁字分支）四通（管子十字分支） 转弯用管件: 弯头 节点碰头用管件: 活接头、法兰 变径用管件: 补芯、大小头 堵口用管件：丝堵、管帽,2.无缝钢管件 由无缝钢管段在特制模型中冲压拨制而成。内壁光滑、无接缝、所以介质流动阻力小，可承受教高的工作压力。 目前生产的无缝钢管件主要有弯头、大小头和三通。,1.1.3.2 铸铁管件 用灰口铁铸造而成。有给水、排水管件 给水管件接口有承插、法兰2种。一般采用承插口,与阀门等连接处用法兰接口。 按用途分，有： 转向件：90、45、22.5 弯头等; 分支件：丁字管、十字管等; 延长件：管箍； 变径件：大小头。,铸铁排水管件：接口为承插口。按用途分： 转向件：90、45、来回弯等; 丁字分支：t形三通、斜三通等; 十字分支：正四通、斜四通等; 存水弯：p形弯、s形弯； 管接头：大小头、管箍。,1.1.3.3 塑料管件 包括注压管件和热熔焊接管件 注压管件分螺纹连接和承插连接。螺纹连接属可拆卸接头，用于室内塑料管道上；承插连接属不可拆卸接头，主要用于室外埋地塑料管道 聚氯乙烯管道的连接主要用热熔焊接管件，接头管件形式有承口和插口两种。,1.1.3.4 铝塑管的铜阀和铜管件,压接管件 用于铝塑管。（铝塑复合管管件、阀门）,铝塑管压接示意图,1.2 钢管的加工与连接,管道加工：调直、切断、套丝、煨弯及制作特殊管件等过程 管道连接：螺纹连接、焊接、法兰连接及承插连接等方式 管子的加工和连接是管道安装工程的主要环节，加工及连接的每一个工序过程均应遵守操作规程和符合质量标准。,薄壁管锯切时应用牙数多的(细牙)锯条,1.2.1管子的切断,1.2.1.1手工切断：锯断、錾断、割断、气割； 1.锯断 工具：手工钢锯 结构：锯弓和锯条 种类：固定式和调节式； 规格：以锯条规格标称。锯条长度200、250、300mm三种规格；锯齿有粗齿、中齿和细齿；常用12（300） 18牙和1224牙,管道安装前应根据设计的尺寸将管子切断，切断过程常称为下料。,安装与操作要点： 锯齿朝向前方； 先画线再切断； 左手前握锯架，右手在后握锯柄，向前时适当加力，向后拉时不宜加力； 保持锯条与管子轴线垂直； 锯口偏时，调换锯弓方向； 一锯到底，不要折断；,特点及适用：手工切断简便易行，可在任何施工地点进行，不需电源，切口不收缩；缺点是劳动强度大，速度慢。广泛用于小于50mm管子切断；最普遍的切断方法，适用于钢管、有色金属管、塑料管等；,2.刀割 工具：管子割刀 操作：滚刀对准切口处转动手柄使刀片挤压在管子上扳转刀架绕管子旋转，在管壁上切出刀痕在压力作用下边进刀边扳转刀架绕管子旋转，每进刀（挤压）一次绕管子旋转一周不断拧紧手柄螺栓加深刀痕，直至管子被切断；,特点及适用：速度快，切面平齐，操作简单，易于掌握，但管子切断面因挤压而使内径变小；切割壁厚不超过5mm、管径15100mm的金属管材。,3.气割 原理：高温火焰将金属预热到它的燃烧点，高压氧气吹射切割处，金属剧烈燃烧为液体氧化铁，被气流吹掉而切断，工件就被切出了整齐的缺口。只要把割炬向前移动，就能把工件连续切开 特点及适用：效率高、操作方便、但刀口不整齐，有铁渣，需要用钢挫或砂轮打磨；,金属气割的两个条件 金属的燃烧点应低于其熔点。 金属氧化物的熔点应低于金属的熔点 纯铁、低碳钢、中碳钢和普通低合金钢都能满足上述条件，具有良好的气割性能。高碳钢、铸铁、不锈钢，以及铜、铝等有色金属都难以进行氧气切割。适用于较大管径钢管（dn100以上）的切断,设备：割炬、气源、减压器、橡胶软管、辅助工具（护目镜、通针、手套等） 割炬：产生气体火焰、传递和调节气割热能的工具，按可燃气体与助燃气体混合的方式不同,可分为射吸式和等压式两大类。 气源：氧气纯度大于99%；可燃气体一般采用乙炔，也可以采用石油气、天然气或煤气,减压器：又称为压力调节器,它是将高压气体降为低压气体的调节装置.例如,把氧气瓶内的15 mpa高压气体减压至0.10.3 mlpa的工作压力,供焊接或切割时使用.减压器同时还有稳压作用,使气体的工作压力不随气瓶内的压力减小而降低.,操作：选用割嘴点燃预热火焰（先开少量预热氧，然后开燃气阀，再点燃混合气；调整压力）检查切割气流（试开切割气，检查切割气流，流线应为笔直清晰的圆柱体，若流线不规则，要关闭所有阀门修整割嘴）调整气割火焰（气割工件采用氧化焰，火焰的大小应根据工件的厚度适当调整）,气割、气焊火焰,氧乙炔焰按氧气与乙炔混合比值的不同，可分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种，其构造和形状见图,中性焰,燃烧后无过剩的氧和乙炔，它由焰心、内焰和外焰三部分组成 焰心由未经燃烧的氧气和乙炔组成，外表分布发出明亮的白光形成尖亮而明显的轮廓，离焰心尖端24毫米处化学反应最激烈，因此温度最高，为31003200 内焰由乙炔的不完全燃烧产物(一氧化碳和氢气)组成，具有还原性，呈杏核形的深蓝色线条。 外焰是一氧化碳和氢气与大气中的氧完全燃烧后产生的二氧化碳和水蒸气。,主要用于焊接低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铝及其合金等。,碳化焰,碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧，焰心的轮廓不清，外焰特别长，当乙炔过剩量很大时会冒黑烟。 碳化焰最高温度为2700-3000，火焰具有还原性。乙炔过剩，火焰中有游离状态碳及过多的氢，焊接时会增加焊缝含氢量，焊低碳钢有渗碳现象。,主要用于高碳钢、高速钢、硬质合金、铝、青铜及铸铁等的焊接或焊补。,氧化焰,氧化焰在氧乙炔气体燃烧后有过剩的氧气，由于氧气过剩氧化燃烧进行得很激烈，造成焰心、内焰、外焰成为一体。 氧过剩火焰，有氧化性，焊钢件时焊缝易产生气孔和变脆。最高温度31003300。主要用于焊接黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮等。,预热到金属的燃点（用预热火焰将切口始端预热到金属的燃点，呈亮红色）打开切割氧气割移动割炬进入正常切割（待切口始端被割穿后）停割关火（先关切割氧，再关可燃气和预热氧）视频,气割其它操作注意事项,气割薄板时，割嘴不能垂直于工件，需偏斜5度10度，火焰能率要小，气割速度要快。 气割厚板，割嘴垂直于工件，距表面35mm，切割终了割嘴向切割方向的反向倾斜510度，以利收尾时割缝整齐。 工作时应常用针疏通割嘴，割嘴过热应浸入水中冷却。 气割完毕要除去熔渣，并对工件进行检查。,4.錾断 工具：手锤、扁錾 特点及适用：效率低、切口不整齐、容易损坏管子一般在缺乏机具条件下或管径较大时使用。适用于铸铁管、混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管 操作：划出切断线用扁錾沿切断线錾1-3遍有明显凿痕手锤沿凿痕连续敲击并不断转动管子管子折断,1. 磨割（砂轮切割机切断） 原理：用高速旋转的砂轮与管壁接触，在压力作用下产生摩擦切削，最后将管子磨透切断 特点及适用：切割速度快、切口平整，可切直口也可切斜口，切割噪音大；广泛使用，常用来切断各种金属管（特别是不能用气割的金属管）和塑料管 工具：砂轮切割机（结构：电动机、砂轮片、夹钳、四轮底座及带开关的手柄）,1.2.1.2 机械切断,操作：将管材放在卡具上，对准画线卡牢，打开开关启动切割机，压下操纵杆，切割断管。 注意：用力均匀，不要用力过猛；断管后将管口端面的铁膜、毛刺清除干净。,2.专用管子切断机(视频) 全自动切管机可自动夹料，进刀，送料、定寸设置，定数停机。送料精确，快速，每分钟可切10-20次。 总压、前、后、压力可无段调整，确保工件不夹伤变形，切管长度精确度在正负0.02mm，切口光泽无毛边，夹具一次性可夹切1-28支管。 用途：特别适合加工厂切铜管、铝管、金属管、不锈钢管、塑料管等。,对管子切口的质量要求 管道切口要平正，即断面与管道轴心线垂直，切口不会影响套丝、焊接、粘接等； 管口内外无毛刺和铁渣； 切口不应产生变形；,1.2.2 钢管的套丝,钢管外螺纹的加工过程称为套丝。 1.2.2.1 管螺纹：圆柱形和圆锥形 圆锥形管螺纹：管螺纹齿中心线与管轴心线之间有一夹角，应用于所有与螺纹管件和阀门的连接 圆柱形管螺纹：管螺纹齿中心线与管轴心线之间平行，常与管籀、根母连接，作为长丝活接头使用,1.2.2.2 管螺纹的加工,1. 人工绞板加工 结构：本体、板牙和卡具，配合龙门式管压钳使用 特点及适用：加工速度慢、劳动强度大、一般用于缺乏电源或小管径套丝（15-20mm） 操作：选取板牙安装板牙（将板牙按号码顺序装入绞板板牙孔中）管子固定（伸出钳口150mm）绞板套上管子并固定（转动后卡盘，卡爪合拢使处于中心位置）板牙合拢（转动前卡盘并压下前卡盘压紧栓钮）绞板入扣旋转手柄套丝,2.电动套丝机 结构：螺纹加工部分与人工绞板相同，只是由人工操作改为机械操作，增设了电动机、齿轮变速箱和进刀量控制系统。 特点及适用：速度均匀可调、效率高、螺纹尺寸标准、加工质量好，正日益得到广泛应用。适用于大管径套丝（dn50-100） 操作：略,1.2.3 管子的弯曲,常用类型:45,90弯头,乙字弯,抱弯, 方形补偿器,表弯 1.2.3.1 受力分析与变形 弯曲时管子外侧受拉力作用，管壁减薄，长度加大，可能出现拉裂现象；管子内侧受压力作用，管壁增厚，长度加小，可能出现鼓包现象；管子中心线上既不受拉力也不受压力，管壁厚度和管子长度没有变化 1、2、3、4为零点，没有受力，弯曲前后位置没有发生变化，其纵向延伸线称为“安全线”，有缝钢管焊缝应置于安全线上,从受力分析看出，弯管受力与变形大小与弯曲半径成反比，弯曲半径越大，弯管受力与变形越小且流体流动阻力也越小；但同时弯管占据空间越大，因此要综合考虑，选择合适的弯曲半径； 一般常用r值为1.54.0dn 管子弯曲长度即弯头展开的长度，计算如下：l=180r ，为弯管角度，r为弯曲半径,1.2.3.2 钢管的冷弯：常温下，用专门的机具对管子进行弯曲 冷弯和热弯不同：冷弯耗费动力大，适合小管径弯曲（150mm），大管径用热弯；冷弯更适合合金和有色金属管弯曲 人工冷弯和机械冷弯：人工冷弯适合小管径弯曲（25mm）,1.人工冷弯,（1）手动弯管器弯管。 主要结构：固定轮1、活动轮2、管子夹持器3及杠杆4 操作：将需要煨弯的管子插入两滚轮之间，一端用夹持器固定，然后转动杠杆，则管子弯曲，达到需要的弯曲角度后停止转动杠杆。弯曲角度增加回弹角度；管子直径不同应更换动、定胎轮 其缺点是一套滚轮只能弯一种弯曲直径的管子，需要有多套滚轮，劳动强度高，只适用于小管径。,（2）弯管板弯管 主要结构：弯管板、套管、垫木 适用：小管径（25）、弯曲角度不大 操作,（3）油压顶管器弯管 结构见图 操作：选择胎模确定挡轮位置固定管子摇动手柄注油加压弯管松动回油阀收回顶杆取下管子,小型液压弯管机。 常用的小型液压弯管机有三角架式与小车式弯管机，见图。它用手动油泵为动力，操作省力。弯管范围为管径1540mm，适合现场使用。每一模具弯一种管径的管子，需要有多种模具。,2. 机械冷弯 主要工具：电动弯管机，工效高，质量得到保证，适用于dn25mm的管子； 操作：先把管子沿导板放在弯管模与压紧模之间，见图(a)。压紧管子后启动开关，使弯管模和压紧模带着管子一块绕弯管模旋转，到需要的角度停车,1-管子；2-弯管模；3-导板；4-压紧模,1.2.3.3 钢管的热弯,将钢管加热到一定温度后弯曲 热弯法是利用了钢材加热后强度降低，塑性增加，从而可大大降低弯曲动力的特性。 热弯弯管机适用于大管径弯曲加工，与冷弯法相比，可大大节约动力消耗并提高工效几倍到十几倍。 除了手工热弯外，常用的机械热弯弯管机有火焰弯管机和可控硅中频弯管机两种。,800950,1.手工灌砂热弯：选管选砂炒砂充砂打砂画线加热弯曲倒砂质量检查。劳动强度大，生产成本高，工序多，效率低，质量不易控制，逐渐被取代 2.火焰弯管机。 结构组成,1-电机；2-减调速机构；3-传动机构； 4-转臂；5-火焰圈；6-水冷圈；7-凋节轮； 8-托辊；9-直管；10-弯管,操作要点： 按要求调节转臂的弯曲半径和弯曲角度，将管子用滚轮固定好位置； 选择合适的火焰圈套在管外，调节好起弯点位置，然后调节火焰圈点火加热管子； 选定力臂的旋转速度，开动弯管机与通往冷水圈的水管阀门，弯曲力臂慢慢移动，管子也弯曲成形。,优点：管子加热，煨弯，冷却面窄，速度快，管壁变形均匀，所以在管内不加填充物的情况下仍可保证弯管的椭圆度，其椭圆率可以控制在4以下。 缺点：火圈喷气孔孔径较小，易填塞，以致使加热不均匀而影响弯管质量；用氧乙炔气加热，容易因回火引起爆炸事故；另外，氧乙炔燃烧会造成劳动环境变差。 使用中频弯管机可以避免这些缺点。,3. 中频弯管机,。 采用电感应圈代替火焰圈加热，由于通过感应圈的电流交变，感应圈对应处的管壁中就相应产生感应涡流。感应圈中电流交变频率越高，管壁中涡流电流越大。由于管材电阻较大，使电能转变为热能，在涡流电的热效应作用下，产生高温进行煨弯。 变频设备：变频机，可控硅发生器 中频弯管机除加热装置为感应圈外，其他构造与火焰弯管机基本相同,4.模压弯管 又称冲压弯头，是根据规定的弯曲半径，用钢制成模具，然后将下好的管段或钢板放人加热炉中，加热至900左右，取出，放在模具中加压成型。用管段压制的为无缝弯头，用板材压制的为有缝弯头。,1.2.4 钢制管件的加工,1.2.4.1 焊接弯头 多用于低压管道系统 直径较小的焊接弯头，由几段斜截钢管焊接而成 直径较大的焊接弯头，由钢板卷焊而成 结构：中间节和端节，端节是中间节的1/2；r=1.5dw,1.2.4.2 焊接三通,1.2.4.3 变径管制作 1.摔管法管径变化不大时 氧-乙炔焊矩烘烤加热手锤锻打缩口 2.抽条法管径变化较大时 将管端按一定的抽条宽度和长度割掉一部分，再加热收口，将各收口焊接,同心变径管抽条放样抽条宽度及长度计算,偏心变径管抽条放样抽条宽度及长度计算,1.2.5 管子的连接,1.2.5.1 螺纹连接 1.2.5.2 法兰连接 1.2.5.3 焊接连接（见第四节） 1.2.5.4 承插连接 1.2.5.5 铝塑复合管的卡套式连接,1.2.5.1 螺纹连接,将管子端部加工成外螺纹（套丝），与带有内螺纹的管件拧接在一起。适用于镀锌钢管连接以及较小管径 (dn小于32mm)、较低压力（1mpa以内）的焊接钢管阀门和设备。 1.螺纹连接类型 圆柱形接圆柱形螺纹：内外螺纹之间有均匀的缝隙，靠填料和管螺纹最后2个丝扣压紧而严密的。适用于长丝管与通籀、根母的连接。,圆锥形接圆柱形螺纹：螺纹连接间隙较大，必须靠填料的压紧才能满足严密性要求 圆锥形接圆锥形螺纹：整个螺纹面的连接紧密牢固，甚至可以不加填料，应用最多,2.常见螺纹连接的管件 延长用管件:管箍（管子延长用）,对丝（连接管件等用） 分支用管件:三通（管子丁字分支）四通（管子十字分支） 转弯用管件: 弯头 节点碰头用管件: 活接头、法兰 变径用管件: 补芯、大小头 堵口用管件：丝堵、管帽,3.螺纹连接工具与填料 (1) 工具：管钳，用于夹持并拧紧管道。 张开式:用于小口径管道; 链条式:用于大口径管道。 (2)填料：用于增加接口的严密性和便于拆卸，麻丝铅油、聚四氟乙烯胶带、石棉绳铅油（介质温度高于120度）,4.螺纹连接方法及要求 连接方法：外螺纹缠抹填料用手将管件拧上管钳拧紧 注意事项：只准进不准退；用力均匀；管螺纹应剩余2扣螺纹；连接后应把外露填料清理干净,1.2.5.2 法兰连接,法兰又叫凸缘，是固定在管口上的带螺栓孔的圆盘，又叫法兰盘。法兰连接就是把固定在两个管口的一对法兰，中间放入垫片，然后用紧固件（螺栓、螺母）紧固，压紧中间的法兰垫片而使管道连接起来的一种方法。 适用于经常拆卸的部位。其特点是结合强度高、严密性好、拆卸安装方便、缺点是耗用钢材多、工时多、价格贵、成本高。,1.法兰连接的螺栓和垫片 （1）螺栓 螺栓的尺寸规格：螺杆直径螺杆净长 螺栓长度选择：法兰拧紧后，螺杆突出螺帽的长度不超过5mm,（2）垫片 法兰垫片分软、硬两种垫片，水暖管道用软垫片；高温高压管道用硬垫片； 垫片使用：一副法兰只垫一幅垫片；垫片内径不小于法兰孔径，外径小于两个螺栓孔内边缘的距离；对不涂敷粘结剂的垫片，在制作时应留一个手把，便于安装,2.法兰连接的方法 1）连接方式（法兰和管道连接） 丝扣法兰连接：用于铸铁法兰（低压）、铸钢法兰（高压）与焊接钢管连接; 焊接法兰连接：平焊法兰、对焊法兰与管子的连接（广泛应用） 松套连接:用于铸钢法兰与有色金属管连接,如翻边、焊环松套法兰连接等,2）焊接法兰连接 平焊法兰连接（广泛应用） 平焊法兰又叫搭焊法兰，是将法兰盘与管道端口直接焊接在一起的连接方式。 优点：制造简单、成本低 缺点：焊接工作量大，经不起高温、高压、反复弯曲和温度波动， 适用：pn2.5mpa，t300管道,平焊法兰连接操作工序：法兰的装配（管端和法兰的点焊检测和校正垂直度焊接牢固） 制垫和加垫穿螺栓及紧固 对焊法兰连接 对焊法兰本体带一截短管，因此，法兰与管子的连接实质上是短管与管子的对口焊接 优点：焊接工作量小，强度与刚度大，经得起高温、高压、反复弯曲和温度波动，密封可靠,缺点：成本高 适用： pn4.0mpa，t300管道；输送易燃易爆有毒介质管道 3）松套法兰连接 松套法兰是利用翻边、钢环等把法兰套在管端上的活动法兰，翻边、钢环就是连接处的密封面，法兰的作用是将其压紧,优点：法兰与管道内介质不直接接触，适用于输送腐蚀性介质管道；法兰可活动易于对准螺栓孔，适用于安装条件受到限制场合 缺点：翻边密封性不高，只适用于1.6mpa以下管道；平焊钢环松套法兰耐压强度适用于 pn2.5mpa；（对焊松套法兰耐压强度高）,3.连接要求： 按设计及相应pn等级选用。 法兰中心与管子中心线一致。 法兰密封面与管子中心线垂直。 两个连接的法兰盘应平行、螺孔对应一致，同根管子两端法兰盘的螺孔对应一致,4.法兰的选择 依据：公称压力、公称直径、温度、介质性质 选择时首先根据公称压力、温度、介质性质确定法兰类型和材质；然后根据公称直径确定法兰结构尺寸、螺栓数目尺寸 常常是已知工作压力，需要根据法兰的材质和工作温度换算公称压力,1.2.5.3 焊接连接,见下节,1.2.5.4 承插连接,将管子或管件的插口插入承口，并在其插接的环形间隙内填以接口填料的连接。 一般铸铁管、塑料排水管、混凝土管都采用承插连接，是排水管道经常采用的方式。 对于不同用途不同材质的管子，环形间隙处理的方法不同:刚性接口和柔性接口,刚性接口：填料由嵌缝材料敛缝填料组成。常见填料为麻石棉水泥、橡胶圈石棉水泥、橡胶圈膨胀水泥、麻铅等。 油麻、橡胶圈为嵌缝材料：作用是保证承插囗环向间隙均匀；防止密封填料掉入管内；保证密封填料击打密实。青铅、石棉水泥、膨胀水泥为敛缝填料，作用是密封接口 刚性接口特点是抗应变能力差，受外力作用容易产生填料碎裂与管内水外渗等事故。,柔性接口：接头间隙用特制的橡胶圈做为挡水材料，外部不须做填料。柔性接口以其密封性能优良、安装方便、具有可挠性和可伸缩性已广泛使用在不同管材、不同口径的管道上、软弱地基地带和强震区。,1.铸铁管的承插式刚性接口,承插连接的工具：捻凿和手锤 承插连接的操作：管材检查及管口清理管子对口填麻、打麻（填橡胶圈）填敛缝填料、打灰口接口养护 1）管材检查及管口清理：砂眼、裂纹、给水铸铁管承口内、插口外沥青涂料、排水铸铁管承口内铸砂和杂物,2）管子对口： 采用橡胶圈作为嵌缝材料，对口前将橡胶圈套在插口一端，用粉笔标记撞入承口的深度，把胶圈套在深度标记外，然后将插口撞入承口内，靠碰撞的反弹力使末端留出一定的对口间隙。 用铁楔使承口与插口之间的缝隙保持均匀背匀 将接口包严，防止泥土杂物进入，而且不得承受重大碰撞或扭转。,3）填麻、打麻（填橡胶圈） 麻及其填塞（填麻、打麻） 制作：麻经5%石油沥青与95%汽油混合溶液浸泡处理、干燥后即为油麻 操作要点：将麻绳拧成粗度大于缝隙的线股（直径为缝隙宽1.5倍），用捻凿打入接口缝隙，打入深度一般为承口深度的1/3（不超过水线里边缘）；三填八打,橡胶圈及其填塞 橡胶圈选配方法 伸缩性（保证胶圈不被拉断，保证阻水） 环径系数=胶圈内环径/插囗外径 （85-90%） 压缩率（保证环向间隙严密）（30-40%） 不得有裂缝、气孔等缺陷,d压缩前胶圈直径，e压缩后胶圈直径,填橡胶圈的操作要点：胶圈填入接口打入承口水线23遍打至小台或距插口端10mm 应尽量采用胶圈推入器，使胶圈以翻滚方式进入接口内。若采用填捻或锤击的方法，应由下(贴插口壁)而上逐渐移动楔钻均匀施力于胶圈，使胶圈沿一个方向依次均匀滚至插口凸缘，上到凸缘宽度的13。,4）密封填料操作要点（打灰口、敛缝材料） 石棉水泥 配制：425#普通硅酸盐水泥石棉=73，水灰比0.2 填打方法：四填十二打（灰口深80mm）、三填九打（灰囗深为60-80mm） 养护方法（湿养护）：覆土或草袋浇水、湿泥糊盖，养护时间24h。 质量标准：接口凹进承口1-2mm，深浅一致，用麻錾用力打数下表面不再凹入,膨胀水泥 配制：膨胀水泥：砂：水=1：1：（0.28-0.32） 填打方法：三填三捣 养护方法（湿养护）：草袋浇水覆盖、1-2小时后定时浇水 操作要点：填塞前检查油麻或胶圈位置，接口用清水湿润分层填入，分层捣实冬季气温低于-5度，不宜施工随用随拌，一次拌和量在1小时内用完； 质量标准：接口凹进承口1-2mm，深浅一致 接口刚度大，在地震烈度6度以上、土质松软、管道穿越重载车辆行驶的公路时不宜采用,青铅 来源少、成本高、操作复杂、技术要求高，很少采用。但其具有很多优点，如抗震、抗弯性能好；通水性好；损坏容易修理 在一些特殊场合仍然使用：过桥、铁路、河、地基不均匀沉陷等地段，直径在600mm以上铸铁管碰头连接需立即通水,2.铸铁管的承插式柔性接口,1）柔性接口特点 操作简单； 有可靠的密封性，能承受1mpa的管网压力； 有良好的抗震性和耐腐蚀性； 完活后可立即通水。 2）“t”型（推入式）接口安装 靠橡胶圈与承插口接触压力产生对流体的密封。因此，对承口、插口及胶圈的尺寸偏差要求严格，胶圈在承插口的压缩比要达到30-40%,施工步骤 将橡胶圈放入承口密封槽内。口径较小的胶圈，将其弄成“心”型；口径较大的胶圈，将其弄成“+”型，见图； 涂刷润滑剂。在插口插入段外表面和承口密封胶圈外表面均匀涂刷润滑剂（肥皂水或食用油）；,插口推入承口。对口径较小的管子400mm，可采用倒链等安装工具，将插口推入承口；对于大、中口径的管子400mm，可采用起重机械将管子吊起对口，挖掘机轻轻推入；（管子出厂前已在插口端标志安装线，正常插入深度为承口端靠近第二道标志线。外观掌握插口第一道标志线不能出承口端） 检查连接间隙。沿插口圆周用专用金属塞尺插入承插口内，检查胶圈所插入的深度应一致；,3）“k”型（压兰式）接口安装 机械式“k”型接口是靠压兰的作用使胶圈产生接触压力形成密封。由于采用压兰、螺栓压紧装置，管道的维护检修较方便，通过紧固螺栓或拆卸压兰更换胶圈的方法来维修接口处的渗漏。 施工步骤： 先将压兰和胶圈套在插口端,涂刷润滑剂：承口工作面和插口密封胶圈外表面均匀涂刷润滑剂。 插口插入承口内，调整承插口间隙后将胶圈推入承口内，再将压兰推入承口顶住胶圈，插入螺栓，拧紧螺母固定。 检查、调整压兰的位置，然手用扳手对称顺序拧紧螺母，反复多次拧紧后人工再排查一遍。,1.2.5.5电熔连接和热熔连接,电熔连接和热熔连接主要应用于聚乙烯管道的连接 1.电熔连接 连接原理：采用承口式连接管件进行连接，承口内缠多圈电热丝，通电后加热内外壁聚乙烯，溶化后熔为一体，冷却后即连接,连接操作：插入端切割垂直刮去保护涂层插入承口式管件校直连接件连接电熔连接机插头定时加热聚乙烯溶液流出连接完成,2.热熔连接 利用加热工具将连接接触面加热，然后压紧熔合 连接操作：待连接管道卡在热熔连接机整平连接端面(铣削机)加热板升温到规定温度（210-220度）置于连接端面之间扳动扳手使端面轻压在加热板上抽出加热板，施加压力使端面压在一起自然冷却后即连接在一起视频播放,1.2.5.6 铝塑复合管的连接卡套式连接,1.3 板材与型钢,1.3.1 板材 1.3.1.1 金属薄板 （1）普通薄钢板 分为镀锌钢板（白铁皮）和非镀锌钢板（黑铁皮） 特点：良好的可加工性、连接简单、安装方便、质轻并具有一定的机械强度及良好的防火性能和防腐蚀性能、但保温性能差、运行时噪声大，防静电性能差。,（2）塑料复合钢板 在普通钢板表面上喷涂一层0.2-0.4mm的塑料层。 强度大、耐腐蚀、防静电、常用于防尘要求较高的空调系统和温度在70度以下风道的制作,（3）不锈钢板 耐空气腐蚀的镍铬钢称为不锈钢。具有表面光洁、不易锈蚀和耐酸等优点。 不锈钢制成的风管及配件常用于化工、食品、医药、电子、仪表等工业通风空调中。不锈钢板主要用于化工高温环境下的耐腐蚀通风系统。 在加工、堆放、使用过程中，注意保护不锈钢板的表面质量,（4）铝板 以铝为主，加入铜、镁、锰等制成合金，使其强度得到显著提高，塑性和耐腐蚀性也很好，摩擦时不容易产生火花,常用于通风工程中的防爆系统。,1.3.1.2 非金属薄板,1.玻璃钢 采用合成树脂为黏合剂，以玻璃纤维及其制品（玻璃布、玻璃毡）为增强材料，用人工或机械方法制成。 特点：质轻、耐腐蚀性能良好、强度高、常用于制作输送含有腐蚀性介质和潮湿空气的通风管道。,2.硬聚氯乙烯板 由聚氯乙烯树脂加稳定剂和增塑剂热压加工而成。 特点：对各种酸碱类作用很稳定、但对强氧化剂不稳定、线性膨胀系数小，导热系数也小。但热稳定性较差，适用温度范围为-1060 制作的风管和配件主要用于输送含有腐蚀性气体的系统。,3.复合酚醛泡沫板 新一代绿色环保型保温、防火、隔音材料。其最大的特点是耐热性好、低温收缩性小、具有独特的阻燃和尺寸稳定性、并且耐化学腐蚀、抗老化。,1.3.1.3 薄钢板连接,连接包括拼接、闭合接和延长接三种。 拼接是把两张板的板边相接以增大面积；闭合接是把板材卷制成风管或配件时对口缝的连接；延长接是把一段段风管连接成管路系统。 连接方法：咬口连接、铆钉连接和焊接。其中咬口连接应用最为广泛。咬口连接（薄板）、和焊接（厚壁板）的使用界限见表,1.咬口连接 将要相互结合的两个板边折成能相互咬合的各种钩形，钩接后压紧折边。 类型：单咬口、立咬口、联合角咬口、转角式咬口、接扣式咬口 方法：手工和机械咬口,2.铆钉连接 大量使用在风管与角钢法兰之间的连接 连接要求：铆钉直径应为板厚的两倍，但不得小于3mm；铆钉之间的中心距为40100mm；连接时必须使铆钉中心线垂直于板面；铆钉头应把板材压紧，使板缝密合；铆钉排列整齐、均匀,3.焊接 焊接方法：电焊、气焊、氩弧焊和锡焊 焊接形式：,1.3.2 型钢,在供热及通风工程中，型钢主要用于设备框架、风管法兰盘、加固圈以及管路的支、吊、托架； 常用的型钢种类：扁钢、角钢、圆钢、槽钢等；,1.角钢。通风空调工程中用于制作通风管道法兰盘、各种箱体容器设备框架、管道支架等。规格以“边宽边宽厚度”表示，单位为mm，并在规格前加符号“l”，如l50506 2.扁钢。主要用于制作风管法兰、加固圈和管道支架等。规格以“宽度厚度”表示，如303,3.槽钢。主要用于制作箱体框架、设备机座、管道及设备支架等。规格以号（高度）表示，单位为mm。 4.圆钢。适用于加工制作u形螺栓和抱箍等，直径用“”表示，单位为mm 5.工字钢 用于大型设备支架,1.4 焊接,1.4.1 焊接的概念 焊接是通过加热或加压，或两者并用，也可能用填充材料，使工件达到原子结合且不可拆卸连接的一种加工方法和工艺过程 1.4.2 焊接的分类 金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，形成溶池，使用填充材料，不加压力完成焊接的方法。,压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。其主要特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。,1.4.3 手工电弧焊,原理用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。属气渣联合保护。 填充材料电焊条，由焊心和外包药皮制成。焊芯为不同材质直径为2-6毫米的圆条（管道工程为结构钢），药皮材料为矿石粉、铁合金粉及碳酸钾、钛白粉等化工材料、木粉、淀粉等有机物通过水玻璃的黏结而成。,焊条包括直流焊条和交流焊条，交流焊条可在直流电下使用，不是所用的直流焊条都可在交流电下使用,保护方式：气保护、渣保护、气渣联合保护,熔焊过程中：1. 大气中的氧会氧化金属和各种合金元素；2.大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。 气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池； 钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。,主要设备电焊机（交流和直流）、焊钳、面罩、连接导线 操作过程引燃电弧、运动焊条、熄弧三个动作,a.引弧：使焊条与焊件间引燃并保持稳定的电弧。引弧方法有两种，即敲击法和摩擦法。这两种方法都是使焊条末端与工件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起一段距离（2 4mm），即可引燃并保持稳定的电弧。 注意：焊条不能提的太高，否则电弧易熄灭。焊条末端与工件接触时间不能太长，以免焊条粘连在焊件上。当发生粘连时，应迅速左右摆动焊条，以使焊条脱离工作。,以焊条和焊件作为两个电极，直流电条件下，焊条为正极,b. 运条：手弧焊时，焊条除了沿其轴向向熔池送进和沿焊缝方向前移外，为了获得一定宽度的焊缝，焊条还应沿垂直于焊缝的方向横向摆动。 c. 熄弧：是指焊缝结束，或一根焊条用完准备连接后一根焊条时的收尾动作。焊缝结束时的焊弧，应在熄弧前让焊条在熔池处作短暂停顿或作几次环形运条，使熔池填满，然后将焊条逐渐向焊缝前方斜拉，同时抬高焊条，使电弧自动熄灭。,主要特点操作灵活；可焊金属材料广；焊接生产率低；焊缝质量依赖性强（依赖于焊工的操作技能）。焊接成本低于气焊。 应用广泛适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接，特别是厚壁焊件的焊接（4mm）。 视频播放,1.4.4 气焊,原理利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热熔化焊件和焊丝而进行金属连接。常用可燃气体是乙炔气（有效热量多）。属渣保护。 填充材料气焊条（焊丝）和气焊熔剂。 气焊时，焊丝不断地送入熔池内，并与熔化的基本金属熔合形成焊缝。焊缝的质量在很大程度上与气焊丝的化学成分和质量有关。常用气焊丝为结构钢或铸铁用焊丝。,主要设备氧气瓶、乙炔瓶、氧气压力表、乙炔减压器、氧气管、乙炔管、射吸式焊矩 主要特点设备简单、使用灵活、不需用电；对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性；缺点：生产效率较低；焊接后工件变形较大；较难实现自动化；危险性高,(5)气焊基本操作要领 点火、调节火焰与灭火 点火时，先微开氧气阀门，再打开乙炔阀门，随后点燃火焰。这时的火焰是碳化焰。然后，逐渐开大氧气阀门，将碳化焰调整成中性焰。同时，按需要把火焰大小也调整合适。灭火时，应先关乙炔阀门，后关氧气阀门。,气焊时，一般用左手拿焊丝，右手拿焊炬，焊枪在前面移动，焊条紧随其后，自左向右运动，焊条末端不得脱离焊缝金属融合处。 焊嘴轴线的投影应与焊缝重合，同时要注意掌握好焊嘴与焊件的夹角。焊件愈厚，愈大。在焊接开始时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，应大些。正常焊接时，一般保持在3050范围内。当焊接结束时，应适当减小，以便更好地填满熔池和避免焊穿。,现场常使用的电焊和气焊比较： 电焊焊缝强度大于气焊。电焊适用于壁厚3.5mm以上焊件，气焊则适用于壁厚3.5mm以下焊件 气焊成本高于电焊。气焊消耗氧气、乙炔气、气焊条 气焊不仅能用于焊接，还可用于切割、开孔及加热等多种作业，全部采用电焊的管道也离不开一套气焊设备的辅助 电焊引起的变形程度比气焊小。气焊加热面积大，加热时间长 优先选用电焊，dn80，3.5mm考虑气焊,1.4.5 自动和半自动电弧焊,原理电弧在焊剂层下燃烧。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量，熔化焊丝、焊剂和母材（焊件）而形成焊缝。属渣保护。 手工电弧焊的三个步骤完全由机械完成称为自动焊；运条步骤由手工完成，其它由机械完成称为半自动焊。 设备为自动电焊机,焊接过程：待焊件对口安装焊接剂漏斗启动焊接按钮自动过程（引弧、焊接、熄弧、运条）视频 主要特点焊接生产率高；焊缝质量好；对焊工技术要求低；劳动条件好(无弧光、烟雾)；自动化程度高；缺点是难以在空间位置施焊（只能平焊）；不适合焊接薄板（焊接电流小于100a时，电弧稳定性不好），适合中厚板和大直径环缝隙平焊；工艺装备复杂，适合批量生产,1.4.6 气体保护电弧焊,简称气电焊，是利用气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。即在焊接过程中，它直接依