无缝钢管丝扣连接(工艺管道工程施工技术方案)

Posted 2023-05-28

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无缝钢管丝扣连接(工艺管道工程施工技术方案)

工艺管道工程施工技术方案

1 工艺管道系统简介

1.1 纯化水系统

系统由纯化水装置、纯化水中转罐、纯化水泵、纯化水加压泵、纯化水管路等组成。供应1～5 层生产设备使用，管道采用不锈钢管。

1.2 生产用自来水系统

供应1～5 层生产设备及清洗间、洁具间等使用，管道采用PEX（交联聚乙烯）管。

1.3 压缩空气系统

压缩空气由压缩空气站集中供应，选用螺杆式压缩空气机。供1～5 层生产使用。管道采用不锈钢管。

1.4 蒸汽系统

蒸汽由锅炉房集中供应，供应1、2、4、5层生产使用，使用蒸汽压力为0.6Mpa 及0.2Mpa 低压蒸汽。管道采用无缝钢管。管道系统采用岩棉保温。洁净区内绝热保护层采用

0.5mm 不锈钢板；一般区内绝热保护层采用0.5mm 铝合金薄板。

1.5 冷凝水系统

排放2、4、5 层生产冷凝水。系统由冷凝水回收罐、冷凝水泵、系统管路等组成。管道采用无缝钢管。管道系统采用岩棉保温。洁净区内绝热保护层采用0.5mm 不锈钢板；一般区内绝热保护层采用0.5mm 铝合金薄板。

1.6 生产污水排放系统

排放1～5 层生产污水、管道采用玻璃钢水管。

2 工艺管道工程施工工艺

2.1 管道安装的一般原则及前期准备

2.1.1 管材选型要求管道规格、型号、材质必须符合设计及规范要求。

2.2.2 安装顺序一般是施工准备（包含材料、机具、人力、图纸会审等）、管道预制、主干管安装、设备就位或根据设备安装资料定位、支管安装、管道试压吹（清）洗、管道保温、系统调试、竣工验收。

2.1.3 管道综合布置

工艺管道安装前，应先进行综合管线布置，绘出综合管线布置图，减少管道交叉处理的冲突。一般情况下，若遇管道交叉，则按“小管让大管，有压管让无压管，不保温管让保温管”的原则进行协调。专业施工员要根据设计图纸要求经现场勘测，有条件的应安设联合支架，满足安装要求。

2.2 金属管道安装处理

2.2.3 无缝管道安装除锈处理

无缝管道安装前需除锈处理。本工程的除锈处理主要采取喷沙处理和电动刷除锈处理两种方法。除锈前，先清除表面的油污、灰尘等杂物。采用喷砂除锈时，质量应达到国标SO2.5 级（GB8923－88）；采用电动钢丝刷除锈时，质量应达到国标St3 级（GB8923－88）。除锈处理达到要求后，采用压缩空气将其管道内壁吹干并保持干燥。对已经除锈处理过的管道，应及时涂上底漆，防止重新生锈。

2.2.4 管道脱脂处理

不锈钢管必须进行脱脂处理后方可安装。脱脂的工艺方法为：将管子一端用木塞堵住，把溶剂从另一端灌入，然后用木塞堵住，管子放平，停留10～15 分钟，在此期间把管子翻3～4 次，使管子内表面全部被溶剂洗刷到，然后将溶剂放出。放出溶剂后用压缩空气吹干，经过处理后的管子两端必须封闭，避免再次染上油脂或污物，在管道安装后也必须及时进行未接端口的封闭。取脱脂后的溶液在实验室进行分析，其含油和有机物不应超过0.03%为合格。由于脱脂剂能分解生成有毒的气体，因此在操作时应做好防毒措施。

2.3 金属管道安装工艺

2.3.1 管道加工

（1）管子切割方法

管子切割使用两种方法：机械切割法和气割法（氧一乙炔焰）。DN50 以下的碳钢管及不锈钢管可以用切割机切割，DN50以上的碳钢管可以用气割法切割，DN50以上的不锈钢管用等离子切割机或机械方法切割。切割后应清除表面氧化物和金属熔渣。

管材切割时，考虑到切割打磨和焊接造成收缩，管道下料时应留1-2mm 余量。不锈钢管采用砂轮机进行机械切割，严禁不锈钢与碳钢接触。砂轮机切割后，应对切口清理并除去毛刺。

切割后，每段切割料上应作标记，标明材质、壁厚和规格。切割后对未作标记的管材，没有经过鉴定，暂不能使用。

（2）管道弯曲

无缝钢管管道弯曲采用冷弯、热弯和成品弯头三种方法，冷弯采用充沙办法，热弯采用火焊加热的办法，在固定的胎具上，成型后管道表面均匀，避免裂纹和变形。

不锈钢管尽量采用压制弯或热推弯等成品弯头。当采用煨弯时，只能采用机械冷弯法制作。制作时，应在弯管机的压紧模、弯管模、导板与管子之间加设不锈钢垫块，以免不锈钢管与弯管机的碳素钢部件接触。不锈钢管冷弯后可不进行热处理。

（3）管道连接

本工程管道连接采用焊接、法兰、丝扣三种方式。

（4）一般管道焊接

管道坡口：坡口的加工可采用机械坡口法、气焊坡口法、手提砂轮打磨法；无论用何方法开坡口，均应保证坡口夹角度数和钝边厚度一致；坡口面光滑无氧化层。管道组对，坡口间隙和角度符合规范要求，壁厚相同的管子、管件组对时，应使内壁平齐，其错边量不应超过壁厚的10%，且不大于1mm，不同壁厚的管子、管件组对，当两壁厚差大于1.5mm 时，应按要求加工。管道组对时应清理管内和管件杂物，对于小管用压缩空气吹扫，对于大管可用棉纱头或清管器清理，清理、切割和组对完后管道两端应封闭。不锈钢管坡口采用手提砂轮打磨法或机械坡口，与碳素钢接触部位采取保护措施。

管壁厚δ≤4mm的管道焊接时可不开坡口，但焊接时两管之间应有2～3mm 的间隙。

钢管壁厚δ＞4mm时，要开单边坡口或V 型坡口，坡口为65°左右，焊接时两管之间应有2～3mm 的间隙。

焊前应对坡口内、外表面及两侧各25mm 宽的范围进行清理，应用棉纱头和钢丝刷除去水、油污、飞溅和油漆。不锈钢必须使用不锈钢刷清扫。

坡口加工后作外观检查，不得有裂纹，夹渣等缺陷，清理和检查合格的坡口，应及时完成焊接工作，并作好记录。

坡口形式如下：

坡口形式及适用范围

对口前，应检查管子端面的垂直度；壁厚不相同的管子对口时应按L≥3(δ2δ1)进行加工，管径、壁厚均相同的管子对口后，其错位偏差不得大于管壁厚度的10％。DN80以下管道对口时应用专用卡码进行对口，对好口以后，应沿管口圆周等距离点焊3～4 处。焊接技术要求：

坡口的角度和对口同心度应符合要求。

点焊时，以点稳固为宜，点焊的高度约3～5mm。

焊接接口处应除净杂物，并以露出金属光泽为宜。

根据管道材质和技术要求选择恰当的焊条和电源。

管口焊接应分层进行，以减少和消除焊接收缩应力与焊接变形。

焊接的外观缺陷：在手工电弧焊焊接中，焊接技术措施或焊接技术的不妥会造成焊接外观缺陷。常见的焊缝外观缺陷及产生的原因如下：

咬边。是由于焊接参数（如电流强度）选择不当，或操作工艺（电弧过长或焊条角度不对）不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。

未熔合。焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分，其原因是焊接电流过小，焊接速度过快，或焊条偏于坡口一侧，坡口表面或先焊层表面有氧化物、熔渣等。

未焊透。焊接时根部未完全熔透，产生的原因是焊接电流小、运焊条速度过快、对口不正确（如钝边过厚、间隙过小）及电弧偏吹。

气孔。焊接过程中熔池内的气泡在金属凝固时未能逸出而残留下的空穴。气孔分为密集型、条虫状及针型气孔。其主要原因是熔化金属冷却太快，焊条受潮，电弧长度不当或焊缝有污物。

夹渣。焊接后残留在焊缝金属内的杂质（如氧化物、硫化物等）。产生原因是焊层间清理未干净，焊接电流过小，运条方式不当使熔渣溢不出来。

焊瘤。焊接中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化母材上所形成的金属瘤。产生原因是运焊条角度不正确。

裂纹。裂纹是焊接中最危险的缺陷。产生原因是焊条成分与母材不符而熔化金属冷却过快、或焊接次序不合理、焊缝交叉过多。

凹坑。焊接后在沓缝表面及其背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。产生原因为焊接电流过大，运条角度不正确。

塌陷。由于焊接工艺不当（如焊接电流过大），造成焊缝金属过量而穿过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象。

（4）不锈钢管焊接

不锈钢管焊接除按一般管道焊接要求外，还应满足下述要求：

不锈钢管焊接采用氩弧焊接工艺，确保管道内壁光滑。焊接时，根据不同管壁，选择焊丝直径、氩气消耗量、焊接电流、电压、速度等参数。按选定的参数焊接试样，经检验合格后，才可进行系统管道焊接，并作好各项记录；

管道管材的材质、规格、化学成份及物理性能应符合设计要求。管道的表面无裂纹、缩孔、夹渣、起瘤、折叠、重皮、锈斑和麻点等缺陷；

焊接过程中采用管内气体保护法，确保焊缝背面成型平滑。在管道两端设置档板，一端档板开设进气孔，通入适量氩气；另一端必须开设放气小孔，避免气压过高逼穿熔池。输入管内的氩气可根据管道大小和长度进行调节；

焊接完毕后，焊枪不能立即移开，继续送出保护气体，5分钟后再关闭气阀。

安装时，不得用铁质工具敲击管道，采用专用工具。

（5）管道酸洗钝化处理

焊接冷却后，表面进行酸洗钝化处理。直至氧化皮全部脱落并呈现金属光泽为止。涂刷钝化液20 分钟后用软化水进行清洗吹干。酸洗钝化液配方如下：

配方		配方成分（重量比）
	成分	硝酸（密度1.42g/cm3）	氢氟酸	盐酸	重铬酸钾	水
	酸洗液一	20%	5%			余量
	酸洗液二	5%		45%		余量
	钝化液一	5%			2%	余量
	钝化液二	25%				余量

（6）管道法兰连接

法兰、法兰垫片、螺栓应根据不同系统的材质要求分别严格按照设计要求选取。

两片法兰间保持平行，最大偏差不得大于2mm，螺孔中心要对正，确保螺栓自由穿入。

法兰密封垫周边应整齐，垫子尺寸与法兰密封面相符，不得使用双层垫片。

不锈钢管道用的非金属垫片，其氯离子含量不超过50ppm。

（7）管道丝扣连接

丝扣连接填料应符合设计要求。丝扣连接后要清理干净散乱填料，并应留有2～3 扣螺纹；碳素钢管其丝扣连接部位应作防腐处理。

2.3.2 压力、温度取源部件与工艺管道连接安装

管道的附件、仪表等，其材质、型号和规格应符合设计要求，并有符合该介质条件的出厂合格证书；

压力、温度测量点的选择应符合设计要求，当设计无要求时，应遵循如下原则：安装在读数、安装、维修方便、介质流速稳定的位置，而尽量避免安装在潮湿、高温、振动等位置；

有条件时压力测量点前后距离3 倍管径之内，不得有弯头、三通、阀门等，以免影响测量精度；

压力表须垂直安装，取压管不能突出管道内壁，与温度取源在同一管段上时，应安装在温度取源部件的上游；

温度取源部件与工艺管道轴线垂直相交或逆着介质流向安装。

2.4 PEX管安装工艺

PEX 管采用世界上先进的一步法（MONSOIL法）技术制造，采用普通聚乙烯原料加入硅烷接枝料，在聚合物大分子链间形成化学共价键以取代原有的范德华力，从而形成三维交链网状结构的交联聚乙烯，其交联度可达60%～89%，使其具有优良的理化性能。

根据设计图纸和配水器具的具体位置确定配管位置和走向。

小口径管道安装时应利用管道可弯曲性能，尽量不设或少设管道连接件。管道不设连接件时最小弯曲半径为8De（管径）。

PEX 管的连接接头如下：

2.5 玻璃钢水管安装工艺

玻璃钢的比重约为1.4～ 2.2,为钢比重的20～25％，具有较高的强度、良好的耐热性、耐蚀性和电绝缘性。由于加工操作工艺简单，具有良好的工艺性能。

按设计要求，本工程玻璃钢水管采用平口粘接，即在管端涂上胶合剂对口粘接，并在粘接缝处加浸透胶合剂的玻璃布缠绕数层即可。

粘接用的粘接剂应随配随用，并在30～40min 内用完。使用时注意粘接剂的固化剂有毒，配制粘接剂和缠绕玻璃钢水管接口时应有良好的通风环境，操作人员必须戴手套和口罩保护。

管道连接使用玻璃布厚度为0.1～0.3mm，不能过厚，便于胶合剂浸透粘牢。玻璃钢水管切割采用机械切割。但切割时不允许有分层和脱落现象。切口应平整。玻璃钢水管管道安装支架间距要求：当管径小于等于DN50 时，支架间距不超过1.5m；当管径大于DN50 时，支架间距不超过1.8m。

2.6 镀锌钢管的沟槽施工工艺

消防系统管径大于100 的，采用新工艺－－沟槽式施工工艺，此工艺在我司其它工程已大量实施，工艺过程具体如下：

按设计要求，消防给水管道（钢管）DN>100 的采用沟槽式连接安装。沟槽式连接是用压力响应式密封圈套入连接钢管端部，两片卡件包裹密封圈并卡入钢管槽边，上紧两圆头椭圆颈螺栓，实现钢管密封连接。沟槽式连接安装方法在国内是一种较新的管道连接安装方法，在我司其它几个工程已使用成功，对本工程更可推广使用。

（1）沟槽式连接材料选择

钢管连接前应用专用滚槽机在钢管周围上开出标准深度的凹槽；

选择卡入的密封圈材料，如消防水管道连接选择用EPDM 材料作为密封圈；

选择卡件，选用的卡件本工程采用球墨铸铁卡件；

连接螺栓采用圆头椭圆颈螺栓结构；

密封圈润滑济可选择随厂配套的专用产品。

（2）沟槽式连接程序

沟槽式连接程序见下图：

（3）管道沟槽式连接安装要求

管钢端的沟槽必须用专用的滚槽机进行加工（对厚壁钢管必须采用车槽机进行加工）；

沟槽加工必须整齐，端部必须去毛刺，深度按管卡提供厂家要求数据为准，并应在其误差范围内；

连接件（直通、三通、四通、异径管、法兰等）的连接方法仿照上图示安装；

螺固螺栓上紧后，必须有防松措施。

2.7 管道支吊架安装

管架型式、材料的选用应符合设计或现场管道布置、排列的实际需要。

管架下料和组对时先点焊，检查合格后编号，然后正式焊接。

管架制作完毕后及时进行防锈处理。管架的安装部位，设置要合理，各种管道有条件时尽量布置在同一管架上。

管架应牢固紧密固定在墙上、柱子、顶板或其它结构物上。

管架安装应水平，吊杆应垂直，受力部件焊接牢靠。

成排管架安装要在同一水平或垂直面上，使管架布置整齐、统一。

管架的标高位置要符合设计图纸要求。

不锈钢管不能与支架直接接触，应垫入氯离子含量不超过50ppm 的非金属垫片或不锈钢垫片。

管架不能采用气割开孔，只能机械开孔。

2.8 管道系统阀门安装

核对型号、规格是否与设计相符，配件是否齐全，有无合格证，按规范要求进行外观检查。

阀门必须进行强度和严密性试验，强度试验压力不小于1.5 倍公称压力，试验时间不小于5min。严密性试验压力等于公称压力，以不漏为合格。阀门试验数量按GB 50235 －97 要求进行。

试压合格的阀门，应及时作好标记及记录。

安全阀在安装前按设计和规范的技术参数交由政府法定专门机构进行定压。

安装的阀门，其阀体上标示的箭头，应与介质流向一致。

安装法兰阀门，应保证两法兰端面相互平行和同心。

安装螺纹阀门，应保证螺纹完整无缺，并在其上涂上密封胶合剂。

阀门的操作机构和传动机构应进行调整，使之动作灵敏，指示准确。

安装止回阀时，应特别注意介质的正确流向，以保证阀盘自动开启。对升降式止回阀，应保证阀盘中心中心线与水平面互相垂直；对旋启式止回阀，应保证其摇板的旋转枢轴装成水平。

阀门搬运时，不允许抛掷，吊装时，绳索拴在阀体的法兰处，切勿拴在手轮或阀杆上；。

阀门安装在操作、维修、检查方便的地方。

一个区域内的阀门按设计要求位置及标高安装，对没有标注的尽量安装在同一标高上。

法兰阀门与法兰之间垫片材质应符合设计要求。

阀门的调节手柄应位于方便调节处，一般情况下，阀门(特别是电动阀门的电动执行机构)的操作手柄不得向下。

2.9 工艺管道穿越彩钢板处理

工艺管道穿越彩钢板时，需作如下处理：

管道穿越在彩钢板位置按管道管径大一级开孔，然后两边套近塑料套管，再安装穿越管道，最后于套管与彩钢板、管道与套管之间的缝隙涂以中性硅胶密封。

2.10 管道防腐及绝热

2.10.1 管道防腐

对于无缝钢管需涂二遍红丹防锈漆，再刷二遍以上面漆（保温管道除外），最后还应按设计要求在管道表面涂以颜色不同的涂料、色环和箭头，以表示管道内所输送的介质和流动方向；在刷防锈漆时应注意先将管子外表清除干净，擦干水分，涂刷时应均匀一致，厚度应控制在0.1～0.15mm 内。油漆施工应在通风良好及湿度低于90％环境下进行。

2.10.2 保温前应做好如下准备工作

清理管道表面的灰尘、泥砂等杂物。

蒸汽管和冷凝水管采用岩棉保温。蒸汽管DN100～DN200 保温厚度为60mm,DN40～DN80 保温厚度为50mm，DN40 以下保温厚度为40mm；冷凝水管保温厚度为30mm。

2.10.3 管道保温的工序如下：

按设计要求，蒸汽管道及蒸汽冷凝水管道需用岩棉做保温处理。

将岩棉保温壳沿纵向轻轻拉开，套入管道后，进行紧逼，使纵缝密封，并用包扎带包扎牢固。

包扎带间距500～600mm,且每段保温壳包扎点不小于2 处。

管套与管套之间连接时，管套的纵缝要求错开且接触紧密，且纵缝一般不得垂直向下。

保温完毕并验收合格后，在洁净区内采用0.5mm 不锈钢板作绝热保护层；一般区内采用0.5mm 铝合金薄板作绝热保护层。

2.10.4 管道保温应注意的事项如下：

管道的管件(三通、弯头等)和部件(阀门等)保温的厚度与直管相同。在现场按实物形状加工，开料尺寸要准确，接缝不大于1mm，且要求填充密实。绝对不允许有露空现象。

管道保温工作必须在管道试压合格和进行除锈油漆处理后方可进行。

在保温工程中，操作人员必须穿着工作服，带好手套、口罩和面罩，以免造成岩棉对人体伤害。

3 工艺管道系统试压及清洗、吹洗。

本工程试压及吹洗按照国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235－97执行。

3.1 工艺管道系统试压

3.1.1 管道系统试验前应具备以下条件

（1）管道系统按图纸施工完毕，支、吊架安装完毕，并按图纸核对完毕。

（2）无损检测完毕，焊缝及其它待检部位，不应涂漆及保温。

（3）埋地管道的坐标、标高、坡度及管基、垫层等经复查合格。

（4）编制出试压系统流程图，图中要求标出压力表位置，需要加盲板的部位。

（5）编制试压方案并经有关部门审批、认可。

3.1.2 试压前应将不参与试压的系统、设备、仪表以及管道附件等加以隔离，加盲板的部位应有明显标记和记录。

3.1.3 试压前检查工艺流程，打开有关阀门，试压介质流向如果与止回阀流向相反，则将其阀心取出，取出的阀心应贴上标记并作记录，试压、冲洗后再安装。

3.1.4 试压过程中如遇泄漏，不能带压修理，待缺陷消除后重新试验。

3.1.5 压缩空气系统、纯水系统、蒸汽系统、自来水管道试压

强度试验：

以水作为试验介质，强度试验以1.5 倍工作压力进行，压力缓慢升高，达到强度试验压力后，稳压10min，以无泄漏、目测无变形为合格。

严密性试压：

以工作压力进行，稳压30min 无泄漏、压力不降为合格。纯水系统及压缩空气系统试压时，要求水中的氯离子含量不超过25ppm.。

3.1.6 压力试验完毕后，不能在管道上进行修补。

3.1.7 严密性试压应在强度试压合格后进行。

3.1.8 冷凝水系统、排水系统通水、灌水试验

对于冷凝水管、玻璃钢排水管需作通水试验，不漏水为合格；埋地玻璃钢排水管在隐蔽前作灌水试验，灌水高度不低于底层地面高度，满水15min 后，以液面不降为合格。

3.2 工艺管道系统吹洗

3.2.1 管道吹洗及冲衍管道系统在各种试验合格，应对整个系统进行清扫及吹洗：压缩空气管道采用无油压缩空气吹洗；纯化水、自来水系统、冷凝水系统采用水冲洗；蒸汽管道系统采用蒸汽吹洗。

3.2.2 水吹洗的具体要求

管道冲洗水应采用干净水，冲洗不锈钢管道时，要求水中的氯离子含量不超过25ppm.。

水冲洗时，水流速应大于工作流速，且不能低于1.5m/s。

管道的排水支管应全部冲洗。

排放水应引入可靠的排水井或沟中，排放管的截面积不能小于被冲洗管截面积的60 ％。排水不能太快，以防形成负压。

水冲洗应连续进行，以排出口的水色和透明度与入水口目测一致为合格。当水冲洗合格后暂不运行时，应将水排尽并吹干后封闭管口。

3.2.3 空气吹洗的具体要求

空气吹洗应利用生产装置压缩机，或利用空气压缩站的储气罐，吹洗应间断进行。吹洗压力不能超过设备或管道的设计压力，且流速不能小于20m/s。

气体吹洗过程中，当目视排气已无烟尘时，在排气口用白布或涂白漆的木板进行检查，5min 内无铁锈、尘土、水分、及其他脏物，即为合格。

3.2.4 蒸汽吹洗的具体要求

蒸汽吹洗流速不能低于3m/s。

蒸汽吹洗前，应先进行暖管、且注意及时排水，并检查管道的热位移。

蒸汽吹洗应按加热－冷却－再加热的顺序循环进行，吹洗时每次吹洗一根，轮流进行吹洗。吹洗过程中，当目视排气已无烟尘时，在排气口用白布或涂白漆的木板进行检查，5min 内无铁锈、尘土、水分、及其他赃物，即为合格。

3.2.5 管道吹洗、冲洗应注意事项

对不允许吹洗、冲洗的管道附近，如过滤器、仪表、节流阀等，应暂时拆下并妥为保存，临时用短管代替或采取其他措施完成吹洗，然后重新装上。

吹洗前检查管道支架是否牢固可靠，吹洗前选择安全可靠的疏排位置，排放管要固定牢固，以便承受强大的反作用力。

吹洗顺序主管、支管、疏排管的顺序进行，吹出的赃物不允许进入设备或吹洗合格的管道。

对于气体吹洗，由主管接出的每一个支管末端，都应设排气口，对支管的吹洗，应按对汽源来说由近至远，逐根进行。

吹洗时除有色金属管道外，应用锤敲打管道（不锈钢管用木锤），尤其应重点敲打焊缝、死角等重点部位。

忌油管道不得使用含油气体吹洗。

管道吹洗合格后，及时填写管道系统吹洗记录。

管道吹洗合格后，除规定检查及恢复工作外，不得再进行影响管内清洁的其他作业。