建筑设备施工技术与组织PPT课件

1 建筑设备施工技术与组织 60学时能源学院蒋华蓉 2 目的 掌握建筑设备的安装技术和生产管理的基本知识 具有科研设计 施工和运行管理多方面的知识和技能 为本科生毕业后从事工程设计 施工 经营管理和科研工作打下了基础 内容 熟悉 建筑设备工程安装常用材料 掌握 1室内供暖 给排水 燃气 通风空调系统安装方法和质量要求 室外热力管网 燃气管网的施工方法及验收质量要求 建筑冷 热源的设备 管道的安装方法及要求 管道的防腐与保温技术 各系统的试运行与验收要求 2建筑设备安装工程定额与预算 建筑设备安装工程施工组织项目的规划 准备 施工与监理 竣工验收的程序和内容 工程项目管理 控制与项目协调的原理及方法 3 专业安装的发展 1 解放前落后国外技术人员上海 美国英国青岛 德国大连 哈尔滨 日本俄罗斯通风 理发布扇 2 52年成立专业52年组建安装公司3 行业发展大型的产业认证承接国外工程生产方式 现场手工工厂强制队伍 小型手工队伍大型国际企业工程 国外大型工程 4 执行标准1 规范标准 55年后制定标准设计 GB50019 2003采暖通风与空气调节设计规范GBJ50015 2002建筑给水排水设计规范CJJ34 2002城市热力网设计规范施工 GB50300建筑工程施工质量验收统一标准GB50242 2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50243 2002通风与空调工程施工及验收规范材料设备 GB T3087 1999低中压锅炉用无缝钢管GB T3092 1993低压流体输送用焊接钢管 5 2 标准级别企标 地方 行标 部标 国标3 标准的符号 国家GB GB T GJB国家军用标准GBJ国家建设标准GB 标号年份 行标 部标 国家标准局规定 工程建设标准化协会标准CECS城镇建设行业标准 建设部 CJ CJ T CJJ CJJ T JG JG T JGJ机械行业标准 原机械部 JB JB T JBJ 6 第1章建筑设备工程安装常用材料 1 1管材及其附件管道一般由管子和管子附件组成 它们通常称为通用材料 1 1 1管道标准1公称直径规定的一种标准直径 通常以DN表示 DN后的数值不一定是管子的内径 D 也不一定是管子的外径 DW 而是与D或DW接近的整数 有缝钢管用公称通径表示 无缝钢管不能 DN100表示公称通径为100mm2公称压力和试验压力公称压力 管道和工艺设备的公称压力是为了设计 制造和使用方便而人为规定的一种标准压力 在一定介质温度条件下 200 承受介质压力的允许值 通常用Pg表示 单位为MPa试验压力 在常温条件下 是为了保证安全使用对管道和工艺设备进行强度和密封性 严密性 试验而规定的一种压力 通常用Ps表示 单位为MPa 一般按 GB1048 70 规定的数值检验 也可根据计算取值 7 一般情况下 强度试验时Ps 1 5Pg 严密性试验时Ps Pg3工作压力和公称压力的关系工作压力 是根据介质温度确定管材承受压力的强度标准 称为工作压力 表示 Ptt 为介质最高温度1 10整数值 如 P30表示介质温度为300 时材料许用应力受温度影响 材料在低于基准温度下使用 温度变化对许用应力无影响 高于基准温度时随温度升高 材料许用应力下降 材料承受的最大工作压力随温度升高而降低 公称压力与允许最大工作压力有换算关系 8 第1章建筑设备工程安装常用材料 1 1 2管材1钢管1 无缝钢管 材质为普通炭素钢 优质碳钢或低合金钢 适用于各种压力级别的工艺管道 主要用于高压系数的管道 表示 Dw 即外径X壁厚2 焊接钢管 有缝钢管 其品种有低压流体输送用焊接钢管 螺旋缝电焊钢管和钢板卷制直缝电焊钢管 低压流体输送用焊接钢管表示 DN如 DN15 表示公称直径为15mm 普通管适用于公称压力 1 0MPa 加厚管适用于公称压力 1 6MPa螺旋缝电焊钢管表示 Dw 即外径X壁厚螺旋缝电焊钢管一般用在蒸汽 凝水 热水和煤气等室外管道和长距离输送管道 适用于介质压力 2MPa 介质温度 200 钢板卷制直缝电焊钢管表示 DN 多用在室外汽 水和废汽管道 适用于介质压力 1 6MPa 介质温度 200 钢管重力G 0 2419 Dw N m 9 2铸铁管铸铁管按材质分为普通铸铁管 高级铸铁管和球墨铸铁管表示 用公称直径铸铁管的连接 承插 螺栓压盖和法兰3塑料管塑料管的尺寸根据其外径和壁厚来确定 不同材质的塑料管 其接头可分别采用螺纹连接 承插粘接 承插焊接和电热熔连接等方法PVC 聚氯乙烯 承插粘接 PEX 交联聚乙烯 承插粘接 PP R 聚丙烯管 电热熔连接4铜管建筑冷 热水用紫铜管无缝铜水管和铜气管 此类铜管适用于输送饮用水 卫生用水和民用天然气 煤气及对铜无腐蚀作用的其他介质 一般应采用焊接 扩口或压紧的方式与管接头连接表示用公称通径DN 10 第1章建筑设备工程安装常用材料 1 1 3管件管件是管道安装中的连接配件 用于管道变径 引出分支 改变管道走向 管道末端封堵等 1螺纹连接管件两种材质 可锻铸铁和钢制管件 经常使用的螺纹连接管件有管箍 活接头 外螺纹接头 内外螺母 锁紧螺母 弯头 三通 四通和丝堵等 如图1 1所示 2铸铁管管件普通灰铸铁铸造 也可采用高级铸铁或球墨铸铁铸铁管管件有双承套管 承盘短管 插盘短管 承插乙字管 承堵或插堵 以及三通 四通 渐缩管 同心与偏心 和弯头等 部分部件如图1 2所示 3无缝钢制管件无缝钢制管件有弯头 45 60 90 大小头和三通 如图1 3所示 无缝大小头不能的DN相差不能超过两个连续等级 三通的主管与支管的公称直径差也不能超过两个连续等级 如 DN200XDN100不能制造 DN200XDN150DN200XDN100 4塑料管件塑料管件有注压管件 螺纹连接和承插连接 和热熔焊接管件 两者均可用于塑料管道的安装 11 3气割气割是用氧一乙炔混合气体的高温火焰 通过割炬进行的切断过程 主要用于切割碳素钢等 气割效率高 操作方便 且能得到较整齐的切口 在较大管径的钢管切割中被普遍采用 对铜 铝 铅等有色金属及生铁不能采用气割 4砂轮切割机切割砂轮切割机是工地上常用的切割设备 它是由电动机 砂轮片 夹钳 四轮底座及带开关的手柄等组成 如图1 8所示 12 1 2钢管加工与管道连接加工主要是指管子的切断 套丝 煨弯及制作钢制异形管件等过程 连接有螺纹连接 焊接 法兰连接及承插连接等多种方式 1 2 1管子的切断常用的切断方法有 锯断 刀割 气割 磨割 凿断等 1锯断锯断是最普遍的切断方法 适用于DN 50mm钢管 有色金属管 塑料管等 2刀割DN 100mm的钢管 可用管子割刀进行切割 与手工锯断相比 割刀切割速度快 且断面平齐 在施工现场广泛应用 13 3气割气割是用氧一乙炔混合气体的高温火焰 通过割炬进行的切断过程 主要用于切割碳素钢等 气割效率高 操作方便 且能得到较整齐的切口 在较大管径的钢管切割中被普遍采用 对铜 铝 铅等有色金属及生铁不能采用气割 4砂轮切割机切割砂轮切割机是工地上常用的切割设备 它是由电动机 砂轮片 夹钳 四轮底座及带开关的手柄等组成 如图1 8所示 14 图1 6管子割刀1一刀片 2 托滚 图1 7射吸式割炬1 氧气调节阀 2 乙炔阀 3 高压氧气阀 4 氧气管 5 混合气管 图1 8砂轮切割机 电动机 砂轮片 夹钳 四轮底座及带开关的手柄等 15 1 2 2钢管的套丝钢管安装中有一种螺纹连接 是用有内螺纹的管件或阀门 将有外螺纹的钢管连接起来 其中钢管的外螺纹需要现场加工 这一过程称为套丝 1管螺纹管螺纹有圆锥形和圆柱形两种 1 圆锥形管螺纹圆锥形管螺纹应用于与所有螺纹管件或阀门的连接 应用最为广泛 之所以称之为圆锥形管纹是因为齿中心线与管轴心线有一夹角 其构造及主要的规格尺寸如图1 9 1 102 圆柱形管螺纹圆柱形管螺纹的螺距 齿形 每英寸的牙数与圆锥形管螺纹相同 不同之处在于齿中心线与管轴中心线相平行 并且加工长度长于圆锥形管螺纹 这种螺纹常与通丝管箍 根母连接 做长丝活接头使用 16 2管螺纹的加工管螺纹的加工制作有三种方法 一是人工绞板加工 二是电动套丝机加工 三是螺纹车床加工 在施工工地用前两种方法制作 管螺纹加工的质量要求 螺纹表面应光滑 无裂纹 但允许微有毛刺 螺纹工作长度允许短15 但不应超长 螺纹断缺总长度 不得超过规定加工长度的10 各断缺处不得纵向连贯 螺纹高度减低量 不得超过15 17 1 2 3钢管的弯曲按制作的方法有 冷弯 煨 热弯 煨 及人工 机械等不同弯曲方法 1钢管弯曲的受力分析与变形1 钢管弯曲的受力分析无论是冷煨或热煨的弯头 它们的弯曲截面都容易产生椭圆 为了避免管子弯曲时 管断面呈现椭圆形 常在冷弯管内加芯棒 热弯管时充砂 以抵消管壁所受的力 2弯管的弯曲半径由上述管子弯曲的受力分析 我们可以看出 管壁所受外力的大小或管壁厚薄的增减与一个因素关系紧密 即弯管的弯曲半径 如果把弯管看成是圆环管的一部分 则圆环管中心的半径 就是弯管的弯曲半径 通常用R表示 3钢管的热弯曲热弯曲是指将钢管加热到一定温度后 弯曲所需要形状的过程 1 灌砂热弯曲2 机械热弯 18 4钢管的冷弯钢管的冷弯是指在不加热的常温下进行弯曲加工 冷弯一般采用手动弯管器或电动弯管机 弯曲时管内不充砂 管径一般不超过100mm 管径超过100mm的管子宜用热弯 1 人工冷弯 手动弯管器弯管 油压顶管器2 机械冷弯5弯管制作的质量标准 无裂纹 分层 过烧等缺陷 19 壁厚减薄率 高压管不超过10 中 低压管不超过15 且不小于设计壁厚 椭圆率要求 高压管不超过5 中 低压管不超过8 中 低压管弯管的弯曲角度a偏差值要求 中 低压管弯管内侧波浪度日应符合表1 7的规定 波距 t 不大于或等于4H 如图1 17所示 20 1 2 4钢制管件的加工1焊接弯头焊接弯头多用于低压管道系统 直径较小的焊接弯头 是由几段斜截钢管焊成的 直径较大的弯头 是用钢板卷焊而成的 2焊接三通焊接三通用于主 干 管与分支管的焊接连接 分为等 同 径三通与异径三通两种 3变径管 大小头 工作压力 O 6MPa的暖卫管道 管径改变所使用的变径管 可用钢管加工制作 当管径变化幅度不大时用摔管法 管径变化幅度较大时用抽条法制作变径管 21 1 摔管法制作变径管将管端加热 用手锤锻打缩口称为摔管 2 抽条法制作变径管将管端按一定的抽条宽度和长度切割掉一部分 再加热收口 将各收口焊接称为抽条法 22 接口形式分为 螺纹连接 法兰连接 焊接连接 承插连接及粘接等几种 1螺纹连接螺纹连接又称丝扣连接 它适用于镀锌钢管 较小直径 如32mm以内 较低工作压力 如lMPa以内 1 螺纹的连接类型 圆柱形接圆柱形螺纹 指管端的外螺纹与管件的内螺纹都是圆柱形螺纹 圆锥形接圆柱形螺纹 管端为圆锥形外螺纹 管件为圆柱形内螺纹的连接 圆锥形接圆锥形螺纹 管子和管件的螺纹都是圆锥形螺纹的连接 23 2 螺纹连接的配件 管件 螺纹连接的配件主要是用可锻铸铁或软钢制造而成 管件分为镀锌 白铁 和不镀锌 黑铁 两种 管件的规格是按管子的公称直径标明的 管件用途分为几种 管路延长连接用配件 管箍 外丝 内接头 管路分支连接用配件 三通 四通 管路转弯用配件 90 弯头 45 弯头 节点碰头连接用配件 根母 活接头 带螺纹法兰盘 管子变径用配件 补心 异径管箍 管子堵口用配件 丝堵 管堵头 24 3 螺纹连接的方法及填料 连接工具常用的螺纹连接工具是管钳 管钳有普通式 张开式 和链条式 链钳子 两种 接口填料为保障接口的严密性 防止锈蚀和便于检修拆卸 在接口连接时 应在螺纹之间加入填料 选用的填料种类 与介质的性质和参数 压力 温度等关 4 螺纹连接的质量要求螺纹连接的强度和严密性 管螺纹加工的长度 锥度 表面光洁度 必须符合要求 对于丝扣不圆整 烂牙 丝扣伤损 细丝 偏丝等缺陷 均应在加工过程中予以消除 填料应按要求缠加 25 2法兰连接法兰连接具有拆卸方便 连接强度高 严密性好等优点 适用于暖卫管道 法兰阀件 带法兰接口的设备配管的连接 1 法兰连接的螺栓和垫片 螺栓和螺帽螺栓按其外形分为单头螺栓和双头螺栓 按加工方法不同分为粗制 半精制和精制螺栓 螺栓的尺寸规格以螺杆直径 长度表示 2 法兰连接的方法法兰连接的方式 丝扣法兰连接 焊接法兰连接 法兰盘管的连接 26 垫片两片法兰之间必须加垫片 垫片应具有相当的弹性 使其能压入法兰水线或与法兰盘密封面压紧 并在管内介质长期工作下不被腐蚀 垫片的选用应根据管内介质的性质 工作压力 工作温度选择 在设计无明确规定时 可参考表1 8选用 注意 一副法兰只垫一只垫片 不允许加双垫片或偏垫片 垫片内径不得小于发兰的孔径 外径不小于对应的两个孔内边缘的距离 27 3焊接连接焊接是管道工程中应用最广泛的连接方式 在较大直径 DN 32mm 的焊接钢管 各种规格的无缝钢管中均采用焊接连接 1 焊接方式的选择暖卫管道的焊接有电焊和气焊两种方式 根据具体情况选择 电焊穿透力比气焊大 电焊适于焊接3 5mm以上的焊件 气焊适于3 5mm的薄焊件 气焊加热面积大 焊件易产生局部变形 气焊成本高于电焊 电焊焊缝强度高于气焊 气焊可焊接 切割 开孔 加热 电焊优于气焊应优先采用 一般只有DN 50mm 管壁厚度小于3 5mm才考虑用气焊 28 2 焊缝的质量标准目测缺陷 要求焊缝表面平整 宽度 高度一致 对于质量要求较高的管道安装工程 还可用水压 气压 渗油等密封性试验方法检验 常见缺陷 咬肉 未融合 未焊透 气孔 夹渣 焊瘤 裂纹 29 4承插连接承插连接是将管子或管件的插口 俗称小头 插入管子或管件的承口 俗称喇叭口 的连接 承插连接俗称捻口 是排水管道经常采用的连接方法 1 铸铁管的承插连接 1 承插连接的工具 捻凿 又称弯刀 手锤 2 承插连接的操作方法 管材检查及管口清理 管子对口 填麻 打麻 或打橡胶圈 填接口材料 打灰口 接口养护 30 2 硬聚氯乙烯管的承插连接 加热扩口 用热空气加热 将管端加工成承口 对口 将管子插入承口 可顶住承口而不留对口间隙 填麻捣实 将麻股填入环形缝隙并捣实 麻股占承口深度的2 3 灌树脂玛琦脂 一次灌满 约占承口深度的1 3 31 3 铝塑复合管的连接铝塑复合管是近几年在我国逐渐推广的新型水暖管材 特别是在室内给水工程中 将成为镀锌钢管的替代产品 32 1 3板材与型钢1 3 1板材1金属薄板常用薄板分为 普通钢板 俗称黑铁皮 镀锌钢板 白铁皮 塑料复合钢板 不锈钢板和铝板等几类 1 普通热轧薄钢板特点 具有良好的加工性能 结构强度较高 且价格便宜 应用广泛 用途 厚度为0 5 1 5mm的薄板制作风管及部件 用厚度2 4mm的薄板制作空调机 水箱 气柜等 33 2 镀锌钢板和塑料复合钢板特点 镀锌钢板表面有镀锌保护层起防锈作用 一般不再刷防锈漆 塑料复合钢板是将普通薄钢板表面喷涂一层0 2 0 4mm厚的塑料 塑料具有较好的耐腐蚀性能 用途 空调 超净等防尘要求较高的通风系统 一般采用镀锌钢板和塑料复合钢板 34 3 不锈钢板特点 不锈钢具有表面光洁 不宜锈蚀和耐酸等用途 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 4 铝板特点 铝板的加工性能好 有良好的耐腐蚀性 摩擦时不会产生火花 用途 常用于有防爆要求的场所 金属薄板的规格 通常是用短边和长边以及厚度三个尺寸表示之 例如1000 2000 1 2mm 风管钢板厚度一般由设计给定 35 2非金属薄板1 玻璃钢由玻璃纤维与合成树脂组成的一种轻质高强度的复合材料特点 具有较好的耐腐蚀性 耐火性和成型工艺简单等优点 用途 在纺织 印染等行业中 排除带有腐蚀性气体的通风系统使用较为广泛 连接 玻璃钢风管管段或配件采用法兰连接 2 硬聚氯乙烯板 硬塑料板 由聚氯乙烯树脂加稳定剂和增塑剂热加工而成 特点 耐酸蚀性良好 又便于加工成型 所以使用相当广泛 36 用途 在通风工程中采用硬聚氯乙烯板制作风管和配件以及加工风机 绝大部分是用于输送含有腐蚀性气体的系统 温度范围 10 60 3 复合酚醛泡沫板材保温 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 在焊枪火焰下 不燃烧 不收缩 不变形 无毒气 无浓烟 只是表面炭火 性质稳定 耐化学腐蚀 抗老化 37 3薄钢板连接连接的方法 有咬口连接 铆钉连接和焊接 电焊 气焊 氩弧焊和锡焊 其中咬口连接使用的最为广泛 连接目的 拼接 闭合接 延长接1 咬口连接将要相互结合的两个板边折成能互相咬合的各种钩形 钩接后压紧折边 它适用于厚度 1 2mm的薄钢板 也可用于 1 0mm的不锈钢板和 1 5mm的铝板 38 2 铆钉连接将要连接的板材板边搭接 用铆钉穿连铆合在一起 大量使用在风管与角钢法兰之间的固定连接 管壁后小于1 5mm 采用翻边铆接3 焊接焊接在通风工程中也使用得较为广范 一般包括电焊 气焊和锡焊 氩弧焊 39 电焊适用于 1 2mm的板材连接和风管与法兰之间的连接 气焊适用于 0 8 3mm的薄钢板板间连接也适用于 1 5mm的铝板连接 但不得用于不锈钢板的连接 锡焊仅用于 1 2mm的薄钢板连接 一般把锡焊做咬口连接的密封用 氩弧焊适用于不锈钢板及铝板的制作连接 40 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 托架等 常用型钢种类有 扁钢 角钢 圆钢 槽钢和H型钢等 扁钢 用于制作风管法兰及加固圈 扁钢的规格是以宽度 厚度表示 如20 4mm扁钢 角钢 分为等边角钢和不等边角钢 风管法兰及管路支架多采用等边角钢 它的规格是以边宽 厚度表示 如40 40 4mm角钢 扁钢及角钢规格见表1 14 表1 15 槽钢 主要用于箱体 柜体的框架结构及风机等设备的机座 槽钢的规格见表1 16 圆钢 主要用于吊架拉杆 管道支架卡环以及散热器托钩 其规格见表1 17 41 1 4管道焊接1 4 1焊接概述1气焊 2电焊 3自动和半自动电弧焊 4气体保护电弧焊 5碳弧气刨气焊 利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热融化焊件和焊丝而进行金属连接的一种焊接方法 电焊 利用电弧放电产生的热量 融化焊条和焊件 从而获得牢固接头的焊接过程 自动和半自动电弧焊 引弧 运条和结尾完全由机械完成是自动焊 运条的移动靠手工气电焊 利用气体作为保护介质 氦 氩 二氧化碳 的一种电弧熔焊方法 最大缺点不宜在有风地方焊接 42 碳弧气刨 利用碳极电弧高温 将金属局部加热到融化状态 同时用压缩空气把融化的金属吹掉 对金属进行刨削或切割的一种工艺方法 43 1 4 2焊接设备1电焊设备电焊设备有电焊机 焊钳 面罩 连接导线 手把软线等 2气焊设备气焊设备包括氧气瓶 氧乙炔表 乙炔瓶 乙炔减压器 射吸式焊炬 氧气管 乙炔管等 1 4 3焊接连接的接口材料用于电焊的接口材料是电焊条 用于气焊的接口材料是气焊条 焊丝 44 1 4 4焊接连接方法1 4 4 1管端检查清理和坡口加工检查管端的垂直度 清理管口 厚度大于或等于4mm 应加工成坡口 暖卫多采用V形坡口 坡口加工 手工铲 氧 乙炔切割 坡口机加工1 4 4 2对口1 4 4 3点焊及校正 45 点焊时 接口至少点焊3 5处 每处长度为管壁厚度为2 3倍 点焊缝高度不超过管壁厚度的70 1 4 4 4接口的焊接接口焊接应分层施焊 6mm以上三层焊接 6mm以下用底层和加强层焊接 1 4 4 5焊缝缺陷咬肉 未熔合 未焊透 气孔 夹渣 焊瘤 裂纹 46 1 4 5硬聚氯乙烯管的焊接 1 焊接设备 见图1 39 空气压缩机 空气过滤器 调压变压器 输气胶管 电热式焊枪 47 2 焊接材料塑料焊条 其材质应和被焊接的焊件材质相近 焊条直径一般为2 3 5mm 3 焊接方法及质量要求焊口先用酒精或丙酮擦洗脱酯 然后将焊件固定后进行焊接 焊接时调整热空气温度 使之达到200 220 开启焊枪开关 热空气吹出烘烤焊件和焊条使之呈熔融状态 此时 持焊条的手对焊条施加压力 使焊条填入焊缝并与焊件熔为一体 48 4 焊接方式硬聚氯乙烯管一般不采用对焊连接 连接强度差 而如下连接型式下进行焊接 承插焊接扩扣 插入管端加工 对口 焊接 套管连接时的焊接对口焊接 穿入套管并粘结 套管焊接 法兰连接时的焊接焊接法兰连接 焊环活套法兰 扩口活套法兰连接 49 1 5防腐与绝热材料1 5 1管道防腐对与空气接触的管道外部或保温结构外表面 可涂刷防腐涂料 对埋地的管道可设置绝缘防腐层 1常用涂料 1 涂料的选择 按管道周围介质的不同性质 选择相应的涂料 按被涂物表面材质不同 选择相应的涂料 考虑施工条件的可能性 考虑两种涂料的配用效果 以提高防腐质量 考虑经济效果 50 2 常用涂料管道工程中常用的防腐涂料及其性能 使用温度和主要用途见表1 23 3 绝缘防腐层材料沥青是一种有机胶结构 它具有良好的粘结性 不透水和不导性 能抵抗稀酸 稀碱 盐 水和土壤的浸蚀 但不耐氧化剂和有机溶液的腐蚀 耐气候性不强 沥青底漆 也称为冷底子油 沥青 是防腐层的胶结材料 玻璃布 为沥青绝缘层中间加强包扎材料 可提高绝缘层强度和稳定性 外保护层 绝缘层外包材料 可采用玻璃布 牛皮纸或塑料布 51 1 5 2绝热材料保温材料的种类很多 比较常用的保温材料有 岩棉 玻璃棉 矿渣棉 珍珠岩 硅藻土 石棉 水泥蛭石等类材料及碳化软