管道施工技術(shù)培訓(xùn)

1、管道施工技術(shù)培訓(xùn)管道施工技術(shù)培訓(xùn)技術(shù)中心2012.09一、基礎(chǔ)知識(shí)及常用資料n常用計(jì)量單位及其換算：長(zhǎng)度，面積，體積（容積），質(zhì)量（重量），壓力/壓強(qiáng)n力、重力、壓力的基礎(chǔ)知識(shí)：力和重力，壓強(qiáng)和壓力及單位，絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力，單位換算等n水和蒸汽的性質(zhì)：水的密度、結(jié)冰膨脹率（8%），蒸發(fā)和沸騰，飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽n水力計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)：管道阻力（沿程、局部），流量與流速n溫度和熱量n管道組件的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：公稱通徑，公稱壓力，金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度與溫度的關(guān)系n壓力管道：定義，分類和分級(jí)，有關(guān)的法規(guī)、安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，安裝過(guò)程中的重要管理環(huán)節(jié)（施工告知、監(jiān)督檢驗(yàn)、檢驗(yàn)報(bào)告等）二、施工準(zhǔn)備n1 技術(shù)準(zhǔn)備n技術(shù)資

2、料準(zhǔn)備：熟悉資料、圖紙會(huì)審、施工組織設(shè)計(jì)/施工方案編制、技術(shù)/質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、公司的管理制度n安裝程序：選擇、確定n施工質(zhì)量管理：質(zhì)量保證體系的建立，質(zhì)量控制要求，質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)n技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)交底n2 物資準(zhǔn)備n安裝條件n材料設(shè)備管理，公司的管理制度n預(yù)埋預(yù)留（專業(yè)配合） 三、施工機(jī)械、工具n1 常用工具：基本操作、安全要求n2 施工機(jī)械：設(shè)備維保、安全操作、新設(shè)備的應(yīng)用四、檢測(cè)設(shè)備n能力要求，計(jì)量檢定，正確使用，公司的管理制度五、基本操作技術(shù)n金屬管道的調(diào)直、整圓，管子表面清理和清洗，管子切割，管子端面坡口加工，管口翻邊，管螺紋加工，鑄鐵管切斷，熟悉相關(guān)工種及工種間配合六、管道加工預(yù)制n彎管制作管

3、壁的變形（波浪度控制），冷彎與熱彎，彎曲半徑的規(guī)定，加熱溫度，計(jì)算與下料（方形補(bǔ)償器），熱處理要求n鋼板卷管劃線下料，卷板機(jī)的操作，焊縫的設(shè)置n鋼管件的制作焊制彎頭（蝦米腰）、三通（正、斜、異徑）、異徑管n管件供應(yīng)商的資格、能力：壓力管道元件制造許可，管件加工設(shè)備能力（尤其：熱處理設(shè)備）七、管道的預(yù)制加工n管道預(yù)制工廠，移動(dòng)式預(yù)制工作站：管道加工、焊接設(shè)備n管道預(yù)制軟件（PDSoft等），預(yù)制加工圖繪制，軸測(cè)圖n選擇自由管段和封閉管段的標(biāo)準(zhǔn)（GB50235）八、閥門、補(bǔ)償器n通用閥門的分類，基本參數(shù)，產(chǎn)品型號(hào)編制方法n閥門的壓力試驗(yàn)n各類補(bǔ)償器的特點(diǎn)、適用條件，補(bǔ)償量的計(jì)算，預(yù)拉伸與預(yù)壓縮九、

4、管道支架（普通熱力管道、民用建筑管道） n1 作用n支承管道及其配件的重量，控制管道的位移和變形，承受從管道傳來(lái)的內(nèi)壓力、外部荷載、溫度變形彈性力。n管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)行安全的保證。n2 安全要素n安裝：各種功能的支架布置合理；n生根牢固可靠；n結(jié)構(gòu)合理，有足夠的強(qiáng)度和剛度；n與管道的接觸嚴(yán)密，無(wú)卡澀。 n3 類型n固定支架n活動(dòng)支架n固定支架n用于管道上不允許有任何位移（主要軸向）的地方。n固定支架安裝的位置不同，所承受的推力也不同：直線管道上兩個(gè)補(bǔ)償器之間的固定支架所承受的水平推力較小，為中間固定支架；管道轉(zhuǎn)角處的固定支架所承受的水平推力較大，為轉(zhuǎn)角固定支架。n固定支架承受管道重量，分段

5、控制管道的熱脹冷縮變形，承受較大水平推力，生根處必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。n固定支架承受的三種水平推力：管道熱脹冷縮產(chǎn)生的摩擦反力；補(bǔ)償器變形補(bǔ)償時(shí)的彈性力；管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的推力。其中，管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的推力最大。n減載式（平衡式）固定支架：兩個(gè)補(bǔ)償器或自然補(bǔ)償彎管之間的固定支架，不承受內(nèi)壓軸向推力；n重載式（不平衡式）固定支架：設(shè)置于管道末端或設(shè)備附近，承受內(nèi)壓力產(chǎn)生的軸向推力。n活動(dòng)支架n用于水平管道上有軸向位移或橫向位移、沒(méi)有或只有很少垂直位移的地方。n滑動(dòng)支架：承受管道重量、熱位移摩擦產(chǎn)生的水平推力，用于對(duì)摩擦作用力無(wú)嚴(yán)格限制的管道，應(yīng)用廣泛；n滾動(dòng)支架：用于介質(zhì)溫度較高、管徑較大、要求支

6、架移動(dòng)時(shí)減少摩擦作用力的管道；n導(dǎo)向支架：滑動(dòng)支架的一種。用于水平管道上只允許有軸向位移而不允許有橫向位移的位置。設(shè)有側(cè)向擋板，只允許管道軸向移動(dòng)。一般在波紋管補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器、填料式補(bǔ)償器和鑄鐵閥門等附件的兩側(cè)設(shè)置，以保證管道的直線性，避免上述附件受彎矩作用而引起故障或破壞。垂直管段上設(shè)置的導(dǎo)向支架還可減少管道的振動(dòng)，但不能承受管道的重量；n彈簧與剛性支吊架組合在一起構(gòu)成彈簧支吊架：用于有垂直位移的管道上；n吊架：用于管道易于懸吊或不便設(shè)置支架的條件。n4 支架選用n類型、布置方式符合設(shè)計(jì)文件，滿足管道的強(qiáng)度、剛度、工作壓力、工作溫度、管道投運(yùn)時(shí)的位移和補(bǔ)償、管道安裝的實(shí)際位置等要求；n熱

7、力管道直管段上的兩個(gè)補(bǔ)償器之間，或無(wú)補(bǔ)償裝置、有熱位移的直管段上，只允許設(shè)置一個(gè)固定支架；n水平安裝的方形補(bǔ)償器或彎管附近，應(yīng)采用滑動(dòng)支架，利于管道自由地軸向或橫向移動(dòng)；n波紋管補(bǔ)償器、波形補(bǔ)償器、填料式補(bǔ)償器對(duì)管道直線度要求較高，兩側(cè)應(yīng)設(shè)12個(gè)導(dǎo)向支架，避免運(yùn)行時(shí)失穩(wěn)；n為便于成批加工制作，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)支吊架；（主要針對(duì)民用工程）n同一管道上不宜連續(xù)使用吊架，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置型鋼支架或防晃支、吊架，防止管道擺動(dòng)。（尤其是消防管道，流量大，壓力高）n5 支架間距n基本原則：符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。n給排水、采暖、通風(fēng)等管道可按規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)圖確定。n6 支架制作n管道安裝前，經(jīng)實(shí)測(cè)后集中預(yù)制，以提高

8、工效；型式、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸和加工精度按設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)圖；注意標(biāo)準(zhǔn)圖和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的差異及調(diào)整。n制作材料：符合設(shè)計(jì)。多用普通型鋼。注意制作的規(guī)范性，避免通病，如：開(kāi)孔應(yīng)鉆孔，不要用火焰割孔；開(kāi)孔直徑與螺栓要匹配，一般大2mm左右；螺紋應(yīng)光潔整齊，無(wú)短絲和毛刺等；管卡用圓鋼或扁鋼制作，與管子要貼合，等等。n支吊架部件組焊前校核尺寸，確認(rèn)無(wú)誤后再組對(duì)和點(diǎn)固，點(diǎn)固后再次復(fù)核、矯正后再焊接。注意：焊接要符合設(shè)計(jì)要求，避免漏焊、缺焊、咬肉、裂紋等缺陷。n支吊架的防腐應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。n7 安裝n位置、標(biāo)高符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定，安裝前進(jìn)行標(biāo)高、坡降的測(cè)量、放線，偏差符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。位置應(yīng)正確，安裝平整牢固、與管子接觸

9、良好。n固定支架的位置應(yīng)由設(shè)計(jì)確定，安裝在牢固的結(jié)構(gòu)物上。有補(bǔ)償器的管段，應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)償器的預(yù)安裝，然后將管道與固定支架固定，再進(jìn)行補(bǔ)償器的預(yù)拉伸或預(yù)壓縮并最后固定。在有位移的直管段上，不得安裝一個(gè)以上的固定支架。n支架支承表面的標(biāo)高可采用加設(shè)金屬墊板的方式進(jìn)行調(diào)整，但不得浮加在管托和鋼管、支架之間，金屬墊板不得超過(guò)兩層，應(yīng)與預(yù)埋鐵件或鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。n支架結(jié)構(gòu)接觸面應(yīng)平整；固定支架卡板和支架結(jié)構(gòu)接觸面應(yīng)貼實(shí)；導(dǎo)向支架、滑動(dòng)支架和吊架不得有歪斜和卡澀現(xiàn)象。導(dǎo)向支架的滑托與兩側(cè)擋板應(yīng)有35mm間距。n在屋架或其他金屬構(gòu)件上安裝支、吊架必須經(jīng)設(shè)計(jì)方同意，不得在鋼筋砼屋架上打洞或鉆孔。n兩根熱伸長(zhǎng)方向

10、不同或熱伸長(zhǎng)量不等的管道，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，不應(yīng)共用同一吊桿或同一滑托。n有軸向位移的管道滑托、吊架的吊桿應(yīng)處于與管道熱位移方向相反的一側(cè)（規(guī)范所指的“偏位安裝”）。偏移量按設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)為計(jì)算位移量的一半。注意保溫層不得影響位移。n彈簧支、吊架的彈簧安裝高度按設(shè)計(jì)文件調(diào)整，并做記錄。彈簧的臨時(shí)固定件，應(yīng)在管道系統(tǒng)安裝、試壓、絕熱完畢后方可拆除。n焊接安裝的支架，不得有欠焊、漏焊或焊接裂紋等缺陷。管托與管道焊接時(shí)，不得有咬肉和燒穿等缺陷。n鑄鐵、鋁、鉛等脆性或低強(qiáng)度材質(zhì)管道及大口徑管道上的閥門應(yīng)設(shè)專用支架承重，不得以管道承重。n常用安裝方法：n埋設(shè)安裝：支架埋入預(yù)留孔洞內(nèi)，適于有預(yù)留孔洞處

11、安裝；n焊接安裝：預(yù)埋鋼板或鋼結(jié)構(gòu)上（允許時(shí)）焊接安裝；n錨固安裝：膨脹螺栓、射釘安裝，適于無(wú)預(yù)埋件的砼、鋼筋砼處安裝，但不適于有振動(dòng)的環(huán)境；n抱柱安裝：用型鋼、雙頭螺栓固定于獨(dú)立柱子；n螺栓固定：用螺栓固定于鋼結(jié)構(gòu)上，但鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)允許鉆孔、承重。十、鋼管安裝綜述n1 管道安裝一般順序n按照處所：室內(nèi)管道和室外管道。n依工程具體情況，按工程設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、施工方案進(jìn)行。n一般情況：先地下，后地上；先大管徑，后小管徑；先高空，后低空；先金屬，后非金屬；先干管，后支管；先支架，后管道；先預(yù)埋或套管，后管道。n2 室外管道敷設(shè)n地下管道n無(wú)地溝敷設(shè)：即直埋敷設(shè)，測(cè)量放線、溝槽開(kāi)挖、溝內(nèi)管基處理，下

12、管前預(yù)制、防腐、下管、連接、試壓、接口防腐處理、回填土。長(zhǎng)輸管道的試壓在回填后進(jìn)行。熱力管道直埋敷設(shè)多有采用。城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程CJJ/T81-98n地溝敷設(shè)：通行地溝：通道高度1.82.0m，通行寬度不小于0.7m；半通行地溝通道高度1.21.4m，通行寬度不小于0.50.6m；不通行地溝：無(wú)斷面規(guī)定，溝內(nèi)管道單層布置。n地上管道n高支架敷設(shè)：4.56.0m，跨越廠區(qū)道路、公路、鐵路，鋼筋砼或鋼結(jié)構(gòu)，閥門、補(bǔ)償器、檢測(cè)儀表處設(shè)平臺(tái)和爬梯。n中支架敷設(shè)：2.54.0m，廠區(qū)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人通道。n低支架敷設(shè)：管墩，0.51.0m，經(jīng)過(guò)道路時(shí)，局部使用中、高支架。n3 室內(nèi)管道安

13、裝n暗裝與明裝，觀感質(zhì)量與維修便利性。n4 管道間距的確定n以便于對(duì)管子閥門和保溫層進(jìn)行安裝和檢修為原則。n5 管道排列基本原則n排列應(yīng)緊湊，且不影響日常的操作和檢修。n豎向排列：n熱介質(zhì)管道在上，冷介質(zhì)管道在下；n保溫管道在上，不保溫管道在下；n金屬管道在上，非金屬管道在下；n氣體管道在上，液體管道在下；n不經(jīng)常檢修管道在上，經(jīng)常檢修管道在下；n無(wú)腐蝕性介質(zhì)管道在上，有腐蝕性管道在下。n橫向排列：n大直徑管道靠墻壁，小直徑管道在外；n常溫管道靠墻壁，熱介質(zhì)管道在外；n高壓管道靠墻壁，低壓管道在外；n支管少的管道靠墻壁，支管多的管道在外；n不經(jīng)常檢修的管道靠墻壁，經(jīng)常檢修的管道在外。n6 管道

14、交叉避讓基本原則n管道安裝過(guò)程中，不同專業(yè)、不同用途的管道發(fā)生交叉，通常的避讓原則有：n小直徑管道讓大直徑管道；n分支管道讓主干管道；n壓力管道讓無(wú)壓力管道；n低壓管道讓高壓管道；n常溫管道讓高溫或低溫管道；n一般介質(zhì)管道讓易結(jié)晶、易沉淀介質(zhì)管道。n7 室內(nèi)管道安裝一般注意事項(xiàng)n管道坡向和坡度：符合設(shè)計(jì)或規(guī)范；n管道敷設(shè)：不影響門窗開(kāi)關(guān)，避免通過(guò)電動(dòng)機(jī)、配電盤(pán)（柜）、儀表箱（盤(pán)）上方；n設(shè)備（尤其動(dòng)設(shè)備）配管：管道、閥件的重量不應(yīng)由設(shè)備承擔(dān)；n支管閥門安裝：宜在引出支管的水平管段上；n儀表根部：應(yīng)與管道安裝同時(shí)進(jìn)行； n成品沖壓管件：不宜直接與平焊法蘭焊接，可加一直管段連接；n供液管不應(yīng)有局部

15、向上的彎曲，避免形成氣囊；吸氣管不應(yīng)有局部向下的彎曲，以免發(fā)生液囊和氣阻現(xiàn)象；n隱蔽工程（如地下敷設(shè)、暗裝管道）安裝完畢后，及時(shí)試壓、防腐、保溫，注意有關(guān)各方的驗(yàn)收。十一、碳鋼管道安裝n碳鋼管一般適用于中低壓（工作壓力小于10MPa）管道。n1 碳鋼管材常用牌號(hào)n碳素鋼品種牌號(hào)很多，用于管道材料的主要是低碳鋼（含碳量低于0.25%），牌號(hào)有GB699的08、10、15、20號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼和GB700標(biāo)準(zhǔn)的Q215、Q235、Q255、Q275等普通碳素鋼。優(yōu)質(zhì)碳素鋼對(duì)P和S的含量限制比普通碳素鋼更嚴(yán)格。n常用碳素鋼管材有無(wú)縫鋼管和焊接鋼管兩大類。無(wú)縫鋼管一般用優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造；焊接鋼管一般用普通碳

16、素鋼制造。n2 一般規(guī)定n各規(guī)范對(duì)管道安裝的一般要求均有詳細(xì)的規(guī)定。n2.1 管道安裝應(yīng)具備的條件n有關(guān)的土建工程驗(yàn)收合格，滿足安裝要求；n與管道連接的機(jī)械或設(shè)備找正合格，固定完畢；n安裝前工作宜完畢，如清洗、脫脂、內(nèi)部防腐與襯里等；n管道組成件和管道支承件檢驗(yàn)合格，具備有關(guān)技術(shù)文件；n管子、管件、閥門等已按設(shè)計(jì)文件要求核對(duì)無(wú)誤，內(nèi)部清理干凈，無(wú)雜物。設(shè)計(jì)對(duì)管道內(nèi)部有特殊情結(jié)要求時(shí)，質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定。n2.2 脫脂管道n經(jīng)脫脂處理的管道組成件，安裝前應(yīng)嚴(yán)格檢查，內(nèi)外表面不得有油跡污染。發(fā)生污染時(shí)應(yīng)重新脫脂處理，驗(yàn)收合格后方可安裝。安裝管道時(shí)使用的工具、檢測(cè)設(shè)備等也必須經(jīng)脫脂處理。操作者使

17、用的手套、工作服等防護(hù)用品也必須是無(wú)油的。n2.3 管道坡度n管道坡度和坡向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。管道坡度可用支架的安裝高度或金屬墊板調(diào)整，吊架可用螺栓調(diào)整。疏排水管道的支管與主管連接時(shí)，應(yīng)按介質(zhì)流向傾斜。n2.4 法蘭及連接件位置n法蘭及連接件位置應(yīng)便于檢修，不得緊貼墻壁、樓板或管架等。n2.5 儀表組件n管道上的儀表導(dǎo)壓管、流量孔板、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、溫度計(jì)套管等儀表組件，應(yīng)與管道同時(shí)安裝，并符合設(shè)計(jì)及儀表安裝的有關(guān)規(guī)定。n2.6 穿越道路、墻或樓板n管道穿越道路、墻、樓板或其他構(gòu)筑物時(shí)，需加套管或砌筑涵洞保護(hù)。管道焊縫不宜置于套管內(nèi)。穿墻套管長(zhǎng)度不得小于墻厚，穿樓板套管高出樓面的高度應(yīng)符合規(guī)范的

18、規(guī)定。穿屋面的管道應(yīng)有防雨帽和防水肩。n2.7 埋地管道n埋地管道在必要時(shí)需采取排水、降水措施。試壓、局部防腐完畢，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。埋地鋼管的防腐層一般在安裝前已做好，在安裝和運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)注意保護(hù)防腐層。焊縫部分的防腐在管道試壓后進(jìn)行。n2.8 安裝尺寸n坐標(biāo)、標(biāo)高、間距等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，尺寸偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。n3 鋼管螺紋連接n按管螺紋牙角型不同，管螺紋分為55和60兩大類。我國(guó)長(zhǎng)期使用55管螺紋，在引進(jìn)工業(yè)項(xiàng)目中也有60管螺紋。n55管螺紋起源于英國(guó)，水煤氣行業(yè)廣泛使用。60管螺紋則起源于美國(guó)，主要在石油機(jī)械行業(yè)使用。n55管螺紋有圓錐形和圓柱形兩種。n圓錐形管螺紋的傾斜角

19、=14724”，圓錐度為1：16。主要尺寸（參數(shù)）有螺距、每吋扣數(shù)、基面直徑、螺紋工作長(zhǎng)度、由管端到基面長(zhǎng)度、螺紋工作高度等。n圓柱形管螺紋的螺距、每英寸長(zhǎng)螺紋扣數(shù)、牙型角、螺紋工作長(zhǎng)度和工作高度與圓錐形管螺紋相等，直徑與圓錐形管螺紋基面直徑相等。n管螺紋加工：手工套絲，機(jī)械套絲，車床加工。n55管螺紋的加工長(zhǎng)度為螺紋的工作長(zhǎng)度加上螺紋尾的長(zhǎng)度，螺紋尾即螺紋的外露部分，23扣。n螺紋尺寸應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，螺紋應(yīng)光滑、完整，不得有毛刺和亂絲，斷絲和缺絲的總長(zhǎng)度不超過(guò)絲扣全長(zhǎng)的10%，在縱向不得有連通的斷絲。n管件的內(nèi)螺紋有圓錐螺紋和圓柱螺紋兩種，管子的外螺紋只有圓錐螺紋，因而其連接有兩種方式

20、。n管螺紋連接時(shí)，在內(nèi)、外螺紋間要加密封填料。燃?xì)?、氧氣、壓縮空氣等介質(zhì)，溫度在200以內(nèi)，應(yīng)使用聚四氟乙烯生料帶。工作溫度超過(guò)200的介質(zhì)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求使用密封填料。n螺紋連接是低壓流體輸送鋼管經(jīng)常使用的連接方式，螺紋便于加工，可以拆卸，對(duì)DN32以下的管道，比焊接能更好保證管道的流通斷面。n對(duì)于鍍鋅低壓流體輸送鋼管，出于保護(hù)鍍鋅層的需要，不得采用焊接連接。較小直徑者常用螺紋連接。對(duì)于較大直徑（DN100以上），螺紋連接很難達(dá)到嚴(yán)密性要求，一般不采用。n螺紋連接的適用范圍（最大管徑和最大壓力）：給水、消防：DN100，1.0MPa；熱水：DN100，1.0MPa；排水：DN50；燃?xì)猓篋N1

21、00，0.2MPa；壓縮空氣：DN50，0.6MPa；蒸汽：DN50，0.2MPa。n螺紋連接操作注意事項(xiàng)：應(yīng)一次擰緊，不得倒回；填料不得擠入管內(nèi)，擠出的填料應(yīng)清除干凈；螺紋拆卸重裝時(shí)，應(yīng)更換填料；螺紋外露部分應(yīng)做防腐處理。n4 鋼管溝槽連接n溝槽式連接安裝簡(jiǎn)便快速，性能安全可靠，應(yīng)用范圍廣泛，在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及不便于管道焊接施工的場(chǎng)合使用廣泛。n溝槽連接件：溝槽式管接頭（剛性接頭、柔性接頭），機(jī)械三通、機(jī)械四通（支管溝槽式，螺紋式），溝槽式彎頭（45、90）、三通、四通，異徑管，轉(zhuǎn)換法蘭等。溝槽式連接件采用牌號(hào)不低于QT450-10的高強(qiáng)度球墨鑄鐵或鑄鋼、不銹鋼材料制造。n公稱壓力：一般2

22、.5MPa。n溝槽加工：使用滾槽機(jī)。n密封方式：C型橡膠圈形成的三重密封，初次密封：密封圈靜態(tài)時(shí)抓住管端表面；二次密封：卡箍鎖緊時(shí)密封圈被動(dòng)壓制在管端表面；三次密封：管道內(nèi)流體進(jìn)入C型圈內(nèi)腔，反作用力于密封圈唇邊，使唇邊與管壁緊密配合無(wú)間隙，即在工作壓力之內(nèi)，流體壓力越大，密封性能越好。螺栓與螺母專為卡箍緊固設(shè)計(jì)。n溝槽管件價(jià)格較高，對(duì)于DN100左右的管道，是否采用常有爭(zhēng)議。對(duì)于極端情況（如地震）下的安全性和可靠性也爭(zhēng)議較多。n5 法蘭連接n壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的引用標(biāo)準(zhǔn)：HG2059220635鋼制管法蘭、墊片、緊固件。n其他標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)。n法蘭的連

23、接形式：平焊，套焊，對(duì)焊，活套，高壓管螺紋。n法蘭的密封面形式：平面，凹凸面，榫槽面，錐形面，梯形槽面。n法蘭密封軟墊片，金屬墊片，適用條件。n法蘭緊固件：螺栓，螺母。n法蘭安裝的具體要求：規(guī)范有詳細(xì)規(guī)定。n6 焊接連接n焊接是使兩個(gè)分離的金屬構(gòu)件借助于原子間的聯(lián)系和擴(kuò)散，形成永久結(jié)合接頭的過(guò)程。是實(shí)現(xiàn)管道連接最常用的方法之一。在工程建設(shè)領(lǐng)域是一個(gè)獨(dú)立的專業(yè)和工種，管道安裝施工應(yīng)具備必要的焊接基本知識(shí)，了解基本的施工工藝過(guò)程。n與螺紋、法蘭連接相比，焊接具有的特點(diǎn)：n接頭重量輕，可以節(jié)省大量的金屬材料；n接頭價(jià)格便宜，而法蘭或螺紋連接需要采用經(jīng)過(guò)精密機(jī)械加工的專用管道元件，成本較高；n接頭強(qiáng)度

24、高，密封性能好；n為不可拆卸接頭；n現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大，且焊接過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)光或有害氣體，需加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)。n金屬材料的可焊性：在一定的工藝條件下通過(guò)焊接形成優(yōu)質(zhì)接頭的性能。如同一種金屬材料用普通簡(jiǎn)單的焊接工藝條件就可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，那么就認(rèn)為該種材料具有良好的可焊性。反之，如果需要特殊復(fù)雜的焊接工藝條件才能獲得優(yōu)質(zhì)接頭，則認(rèn)為該種金屬材料的可焊性差。焊接工藝條件指焊接方法、焊接參數(shù)、焊前預(yù)熱及焊后熱處理、接頭形式、坡口形式及尺寸、環(huán)境溫度、焊接位置、焊接材料等。優(yōu)質(zhì)接頭指焊縫的機(jī)械性能和耐腐蝕性能好，熱裂和冷裂的傾向小，各種非人為的焊接缺陷少。n金屬材料的可焊性說(shuō)明其焊接的難易程度，是一個(gè)

25、相對(duì)概念。焊縫接頭的質(zhì)量受人為的因素影響也較大，如焊工的技術(shù)水平、熟練程度等；受環(huán)境的影響也較大，如溫度、風(fēng)速、氣候等。所以，金屬材料的可焊性只是一個(gè)籠統(tǒng)的概念。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，過(guò)去認(rèn)為可焊性差或不能焊接的材料現(xiàn)在也可以焊接。 n工程上沒(méi)有一個(gè)具體的指標(biāo)評(píng)定各種材料的可焊性，所能做的是在進(jìn)行工程焊接前，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)確定合理的焊接工藝，從而達(dá)到獲得所希望的焊接接頭質(zhì)量的目的。通過(guò)焊接工藝評(píng)定可以檢驗(yàn)預(yù)定的焊接工藝和焊接參數(shù)是否可行。如果式樣的焊接接頭性能未能達(dá)到要求，應(yīng)調(diào)整焊接工藝和焊接參數(shù)，重新評(píng)定，指導(dǎo)滿足要求為止。n初步預(yù)測(cè)材料的可焊性可以幫助焊接工程師首次編制焊接工

26、藝和確定參數(shù)。國(guó)內(nèi)外常用碳當(dāng)量的概念來(lái)評(píng)估金屬材料的可焊性。 n對(duì)于焊工技術(shù)水平和熟練程度的影響，工程上對(duì)焊工的管理也有規(guī)定，如對(duì)焊工進(jìn)行資格考試、焊前考試、焊接考核、持證上崗等。n6.1 常用的焊接施工標(biāo)準(zhǔn)：n現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范GB50236n現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50683n火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DL/T869n焊縫位置：首先應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)定的施工規(guī)范。n確定焊縫位置注意要點(diǎn)：管道上兩相鄰焊縫中心線的距離；管道對(duì)接焊縫距彎管起彎點(diǎn)的距離；管道對(duì)接焊縫與支、吊架邊緣的距離；鍋爐受熱面管子（需焊接時(shí)）焊縫與管子彎曲起點(diǎn)、汽包及聯(lián)

27、箱外壁、支吊架邊緣的距離。不同的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)上述參數(shù)有不同的規(guī)定，應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。n6.2 坡口nV型坡口是最常用的坡口形式，V形坡口帶墊板是為了增加焊透度。U形、雙V形坡口適合于管壁較厚、中高壓管道的焊口。焊縫開(kāi)坡口的目的是為了保證接頭焊接質(zhì)量、滿足經(jīng)濟(jì)性。 n坡口形式的確定?？紤]的因素：n焊接材料的消耗量。同樣厚度的接頭，X形坡口比V形坡口節(jié)省焊接材料，坡口加工的工作量也較小。n可達(dá)性。對(duì)大直徑管道，如能從內(nèi)部施焊，可選用X形坡口，中小直徑管道則不能選用。n加工難易程度。V形坡口比X形坡口加工容易，U形坡口需要專門的機(jī)械設(shè)備加工。n焊接變形。坡口選擇得當(dāng)，能有效減少焊接變形。n管道坡口形式應(yīng)

28、符合設(shè)計(jì)和PQR、WPS的規(guī)定。n6.3 焊件組對(duì)n坡口及其內(nèi)外表面的清理。毛刺、鐵銹、油漆等污物用手工或機(jī)械方法清理干凈。n厚度相等的焊口組對(duì)，內(nèi)、外壁應(yīng)齊平，中心線一致，控制錯(cuò)邊量。允許錯(cuò)邊量，隨質(zhì)量指標(biāo)和使用標(biāo)準(zhǔn)不同而異。n厚度不同的焊口組對(duì)，按設(shè)計(jì)或焊接規(guī)范、PQR、WPS等的規(guī)定對(duì)厚的焊件進(jìn)行削薄處理。不做過(guò)渡處理將造成應(yīng)力集中。n組對(duì)卡具的使用。焊口組對(duì)時(shí)，要力求避免強(qiáng)力對(duì)口，使用卡具可較好地保證組對(duì)質(zhì)量。卡具可自制。各類管道對(duì)口器用于管道對(duì)口效果很好。大口徑長(zhǎng)輸管道敷設(shè)，離不開(kāi)對(duì)口器。需注意：自制卡具常用型鋼等碳鋼材料制作，用于奧氏體不銹鋼和有色金屬管道安裝時(shí)，注意避免污染。n6

29、.4 焊接n氣焊：適用于小直徑管子，現(xiàn)在使用較少。n電弧焊：低碳鋼中碳及其他合金元素少，具有良好的塑性、韌性和穩(wěn)定的機(jī)械性能，可焊性好，焊縫不易產(chǎn)生裂紋和氣孔，在常溫下焊接不需要預(yù)熱。環(huán)境溫度低于-15時(shí)，焊縫金屬和熱影響區(qū)冷卻很快，可能出現(xiàn)裂紋，應(yīng)預(yù)熱至100150。n氣體保護(hù)焊：氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊，管道安裝常用氬弧焊。氬氣保護(hù)可隔絕空氣中氧氣、氮?dú)?、氫氣等?duì)電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、無(wú)飛濺、質(zhì)量高的焊接接頭；氬弧焊的電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產(chǎn)效率高，熱影響區(qū)窄，所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向小；氬弧焊為明弧施焊，操作、觀察方便；電極損

30、耗小，弧長(zhǎng)容易保持，焊接時(shí)無(wú)熔劑、涂藥層，所以容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；氬弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金；可進(jìn)行全位置焊接。但氬弧焊的成本較高，對(duì)于口徑、壁厚較大的管道，常采用氬電聯(lián)焊。n電焊條：通常采用E4303（J422）或E4301（J423）酸性焊條。設(shè)計(jì)溫度在300以上、焊縫強(qiáng)度要求較高的管道，可采用E4316（J426）、E4315（J427）堿性焊條。應(yīng)用時(shí)，執(zhí)行焊接工藝評(píng)定報(bào)告或焊接工藝指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定。n電焊條在使用前應(yīng)烘干。酸性焊條可根據(jù)潮濕情況在70150的溫度下烘干1h。n堿性焊條對(duì)潮濕相當(dāng)敏感，使用前必須烘干，否則在焊

31、接時(shí)會(huì)增大飛濺，焊縫容易出現(xiàn)氣孔和裂縫，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。堿性焊條應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求的溫度和時(shí)間進(jìn)行烘干，烘干后緩慢冷卻，放置在保溫桶內(nèi)隨用隨取。堿性焊條只允許重復(fù)烘干一次。十二、合金鋼管安裝n1 普通低合金鋼管n各種普通低合金鋼（簡(jiǎn)稱普低鋼）的化學(xué)成分不同，性能差異也較大，可焊性差別比較明顯。普低鋼鋼管較常用的鋼種有16Mn、15MnV等，其屈服輕度分別為343MPa和392MPa。n16Mn鋼管是使用最廣泛的普通低合金鋼鋼種之一，比低碳鋼多加入一些Mn元素，耐屈服性能比20號(hào)鋼提高了30%35%，耐腐蝕性也有所改善，具有穩(wěn)定的機(jī)械性能和良好的加工性、可焊性。n手工電弧焊采用堿性低氫型焊條

32、，一般管道可使用E4316（J426）、E4315（J427）焊條，對(duì)較重要的管道，可使用E5016（J506）、E5015（J507）焊條。焊接工藝基本與低碳鋼相同，環(huán)境溫度不低于-10、管壁厚度小于15mm時(shí)，不需要預(yù)熱。具體的參數(shù)應(yīng)按照工程的要求通過(guò)焊接工藝評(píng)定確定。n2 合金鋼鋼管n管道工程中所說(shuō)的合金鋼鋼管，習(xí)慣上指低合金鋼鋼管。常用的低合金鋼鋼管按其特殊性能和用途可以分為耐熱鋼管、低溫鋼管、抗氫氮耐腐蝕鋼管等。n耐熱鋼管：n12CrMo和15CrMo鋼管：具有較高的熱強(qiáng)性、足夠的抗氧化性以及良好的加工工藝性能和焊接性。主要用于輸送高溫高壓汽水介質(zhì)和中溫、中壓含氫介質(zhì)、高溫油品油氣介

33、質(zhì)等。最高使用溫度可達(dá)500。n12CrMoV和12Cr1MoV鋼管：耐熱性能高于12CrMo和15CrMo鋼管，在500以上有較高的持久強(qiáng)度和持久塑性，具有良好的抗氧化性能、無(wú)熱脆性傾向，焊接性能較好。主要用于制造高溫高壓鍋爐的過(guò)熱器和集箱以及主蒸汽管等。n以上耐熱鋼的強(qiáng)度高，塑性差，對(duì)焊接變形的適應(yīng)性差，很容易出現(xiàn)熱裂紋，淬硬性也比較強(qiáng)焊縫及其熱影響區(qū)很容易出現(xiàn)淬硬馬氏體組織，加之氫在材料中的擴(kuò)散速度較慢，這類材料又很容易出現(xiàn)冷裂紋，工程實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。 n所以，焊接材料應(yīng)選用低氫型焊條，在焊前嚴(yán)格烘干；焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，焊后應(yīng)進(jìn)行熱處理，以釋放或降低焊接殘余應(yīng)力；焊接時(shí)應(yīng)采用短弧，多層

34、焊時(shí)應(yīng)保持層溫，冷卻時(shí)應(yīng)緩慢冷卻，以利于降低焊接應(yīng)力水平；應(yīng)盡量減少焊接結(jié)構(gòu)的剛度，尤其避免強(qiáng)行組對(duì)（對(duì)防止冷裂和熱裂有益）；焊前應(yīng)徹底清除焊接接頭的油污、鐵銹等。n低溫鋼管：n16MnDR鋼管：-40級(jí)低溫用鋼，具有良好的綜合機(jī)械性能和工藝性能，焊接性能良好。n09Mn2V鋼管：-70級(jí)低溫用鋼，含碳量不高，塑性和韌性良好，加工性能與低碳鋼相仿，可焊性良好。n06AlNbCuN鋼管：-120級(jí)低溫鋼，加工性能和焊接性能良好。n9Ni鋼管：-196級(jí)低溫鋼，可采用火焰切割方法進(jìn)行切割加工，焊接性能尚好。n抗氫氮腐蝕鋼管：nCr2Mo和Cr5Mo鋼管：具有很好的耐熱性和抗氫氮腐蝕性能，主要用于輸

35、送高溫油品、尤其及氫氮腐蝕介質(zhì)，使用溫度為400600和400650。n12AlMoV鋼管：抗腐蝕性能優(yōu)良，加工性能和抗氫抗硫腐蝕性能較好，用于輸送250350的含氫含硫介質(zhì)。n15Al3MoWTi鋼管：提高了抗腐蝕能力和耐高溫性能，能抵抗高溫油品油氣的腐蝕。用氧氣-乙炔焰切割時(shí)，切口熔化不夠均勻、整齊，冷加工時(shí)回彈量較大，不易矯形，在加工時(shí)應(yīng)注意。n10MoVNbTi和10MoWVNb鋼管：用于化肥、化工、石油等生產(chǎn)的耐腐蝕的新鋼種管材，冷、熱加工性能和焊接性能良好，能抵抗氫、氮、氨、一氧化碳等介質(zhì)的腐蝕，適用于化肥廠和煉油廠抗氫氨氮等介質(zhì)的高壓管道，使用溫度分別為300以下和400以下。石

36、油化工生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的幾種腐蝕介質(zhì)n（1）氯化物n包括無(wú)機(jī)氯化物和有機(jī)氯化物。前者來(lái)自原油，后者是生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)物。無(wú)機(jī)氯化物包括NaCl、CaCl2、和MgCl2等。這三種物質(zhì)在一定的溫度條件下發(fā)生水解生存腐蝕性物質(zhì)HCl，HCl在無(wú)水存在時(shí)將揮發(fā)而不對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕，有水存在時(shí)將對(duì)金屬材料產(chǎn)生嚴(yán)重的均勻腐蝕或點(diǎn)腐蝕。 n氯化物對(duì)碳素鋼的腐蝕基本上為均勻腐蝕并伴隨著氫脆的發(fā)生，對(duì)不銹鋼的腐蝕為點(diǎn)蝕或晶間腐蝕。據(jù)一些試驗(yàn)資料，常用不銹鋼抗氧化物的點(diǎn)蝕能力由低到高的順序是：304304L0Cr13316316L321347。n有H2S存在時(shí)，會(huì)加速HCl的腐蝕，二者交互作用的結(jié)果，其腐蝕速度要比單純

37、的HCl腐蝕提高2040倍。事實(shí)上，在石油化工生產(chǎn)中，單一的氯化氫腐蝕介質(zhì)出現(xiàn)的情況很少，往往是氯化氫和其他腐蝕介質(zhì)如硫化氫等共同存在的腐蝕環(huán)境。n工程上防止氯化物腐蝕的措施主要從以下幾方面考慮：n加強(qiáng)原油的脫鹽工藝，使NaCl、CaCl2、和MgCl2盡可能在原油蒸餾前大部分被脫去；n對(duì)重點(diǎn)部位（如塔頂冷凝系統(tǒng)）采用注氨、注堿、注水、注緩蝕劑的工藝防腐方法。注氨、注堿是中和HCl，注水是稀釋HCl。當(dāng)Cl-的濃度降到100ppm以下時(shí)，腐蝕就會(huì)變得緩和。一般工程上要求Cl-的濃度控制在50ppm以下；n選擇適宜的材料，如碳鋼-不銹鋼復(fù)合管材等。n（2）硫化物n原油中硫的化合物多達(dá)250種以上

38、，其中對(duì)金屬材料產(chǎn)生腐蝕的有：?jiǎn)钨|(zhì)硫及多硫化物、硫醇、硫化氫、硫醚、有機(jī)二硫化物、噻吩等。原油中的硫化物在不同的條件下分別呈現(xiàn)出不同活性，所以，硫化物的腐蝕時(shí)分布最廣的腐蝕之一，幾乎發(fā)生在石油化工的各個(gè)階段和各個(gè)環(huán)節(jié)。n硫醇：本身不與金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，在300以上開(kāi)始分解成硫化氫，以硫化氫的腐蝕形式出現(xiàn)。n硫化氫：石化設(shè)備的主要腐蝕介質(zhì)。包括低溫硫化氫腐蝕和各位硫化氫腐蝕兩種。n低溫硫化氫腐蝕造成金屬材料的非均勻腐蝕、氫鼓泡、氫脆和硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，是石油、石化生產(chǎn)過(guò)程中最廣泛存在的腐蝕類型之一。對(duì)于低溫硫化氫腐蝕，工程上給予嚴(yán)格的材料使用限制，主要有三方面：第一是選材，要求鋼材的屈服極限

39、不大于490MPa，且必須是鎮(zhèn)靜鋼，不得選用含鎳量大于1.0%的低合金鋼；第二是加強(qiáng)對(duì)原材料及其焊縫的無(wú)損檢測(cè)，嚴(yán)格控制焊接缺陷和制造缺陷的存在；第三是進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，并控制其焊縫硬度不大于HB200。n高溫硫化氫腐蝕受介質(zhì)溫度影響比較大。低于260時(shí)無(wú)腐蝕發(fā)生；260340，腐蝕開(kāi)始產(chǎn)生，并隨溫度升高而加?。?40400，硫化氫開(kāi)始分解成氫和單質(zhì)硫，表現(xiàn)為高溫硫腐蝕；426480時(shí)，高溫硫?qū)饘俨牧系母g最快。高溫下的硫化氫腐蝕為均勻的化學(xué)腐蝕，工程上一般選用較高級(jí)的耐蝕材料，如適當(dāng)選用合金鋼代替碳素鋼。n硫醚、有機(jī)類二硫化物和噻吩：一般情況下，呈中性，幾乎無(wú)腐蝕作用，但在一定的溫度

40、條件下，可分解成具有腐蝕性的硫化物，這些新生硫化物是后續(xù)加工過(guò)程中出現(xiàn)硫化物腐蝕的根源。工程中采取的措施是加強(qiáng)前期的工藝脫除。n連多硫酸（H2SnO6，n=25）：容易引起奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，工程上采取的防止措施有：停工時(shí)，立即對(duì)相關(guān)的設(shè)備和管道進(jìn)行充氮保護(hù)；當(dāng)必須打開(kāi)設(shè)備或管道時(shí)，采用注堿中和清洗的辦法進(jìn)行保護(hù)；或者在其他條件許可時(shí)不選用奧氏體不銹鋼，而選用雙相不銹鋼（3RE60）的對(duì)連多硫酸應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂不敏感的材料。n（3）環(huán)烷酸n為原油中帶來(lái)的有機(jī)物，對(duì)金屬的腐蝕受溫度的影響比較大，且介質(zhì)在管道中的流速越大，腐蝕越嚴(yán)重。316L是抗環(huán)烷酸腐蝕比較有效的材料，常用于高溫環(huán)烷酸腐蝕環(huán)

41、境。工程上，處選用好的耐蝕材料外，還常在結(jié)構(gòu)上采取措施，例如對(duì)沖刷比較嚴(yán)重的地方增設(shè)防沖墊板以保護(hù)設(shè)備和管道。將高酸原油與低酸原油進(jìn)行混煉也是工程上為降低環(huán)烷酸腐蝕而經(jīng)常采用的方法。n（4）氫損傷n氫脆：氫原子比較小，在一定條件下能滲入金屬晶格內(nèi)，晶格變形則表現(xiàn)為脆變。這種由于氫原子的作用而使金屬變脆（材料的延伸率和斷面收縮率顯著下降）的現(xiàn)象稱為氫脆。受外力作用時(shí)，金屬材料會(huì)在毫無(wú)預(yù)測(cè)的情況下突然脆斷，而且呈延遲破壞特征。氫脆是可逆的，通過(guò)熱處理可將金屬中的溶解氫釋放出去，而金屬也將恢復(fù)其原有的機(jī)械性能。n影響氫脆的因素有：n氫分壓。氫分壓越高，延遲破壞時(shí)間越短；n溫度。高溫下不發(fā)生氫脆，此時(shí)

42、已轉(zhuǎn)化為氫腐蝕；溫度太低時(shí)也不發(fā)生，因?yàn)榇藭r(shí)氫不具備大量滲入金屬晶格內(nèi)的活性。一般多發(fā)生在-3030的溫度區(qū)間內(nèi)；n金屬材料的強(qiáng)度。強(qiáng)度越高，發(fā)生氫脆的可能性越大；n金屬的金相組織。如：馬氏體組織發(fā)生氫脆的指數(shù)是球狀珠光體組織的3倍；n應(yīng)力水平。材料的脆斷是在足夠的應(yīng)力作用下發(fā)生的，降低應(yīng)力水平，使其低于晶格滑移所需的最小能量，氫脆就不會(huì)發(fā)生。n工程上防止氫脆發(fā)生的措施有：避開(kāi)其溫度敏感區(qū)使用；選用強(qiáng)度低的材料；降低金屬構(gòu)件的應(yīng)力水平等。n氫鼓泡：氫原子滲入到金屬材料內(nèi)部，遇到裂紋、夾雜、氣孔等空隙處，會(huì)聚集并結(jié)合成氫分子。氫分子的產(chǎn)生伴隨著體積的急劇膨脹，產(chǎn)生很高的內(nèi)部氫氣壓力，此壓力將導(dǎo)致

43、原微觀缺陷的擴(kuò)展。如果材料內(nèi)部缺陷的擴(kuò)展方向?qū)χ摬谋砻?，或該缺陷靠近金屬表面，將產(chǎn)生氫鼓泡。 n氫鼓泡一般發(fā)生在常溫下，且有無(wú)應(yīng)力存在都能產(chǎn)生。影響氫擴(kuò)散的因素都會(huì)影響到氫鼓泡的產(chǎn)生。除此之外，影響氫鼓泡產(chǎn)生的主要因素是材料內(nèi)部的缺陷。工程上要嚴(yán)格控制臨氫管道元件的制造缺陷，特別是金相偏析、非金屬夾雜物和微裂紋的存在以及存在形態(tài)和數(shù)量。n表面脫碳和氫腐蝕：在高溫高壓條件下，氫會(huì)與鋼材中的不穩(wěn)定碳化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成甲烷，反應(yīng)發(fā)生在鋼材表面，稱之為表面脫碳；發(fā)生在鋼材內(nèi)部則稱之為氫腐蝕（也叫內(nèi)部脫碳）。表面脫碳為均勻性的化學(xué)腐蝕，內(nèi)部脫碳則是復(fù)雜的化學(xué)腐蝕、局部腐蝕（早期）和應(yīng)力腐蝕的綜合，其

44、最終結(jié)果為導(dǎo)致裂紋和鼓泡的產(chǎn)生，直到鋼材發(fā)生破壞。影響鋼材表面脫碳和內(nèi)部脫碳的主要因素是氫分壓和溫度。工程上，防止氫蝕破壞的選材依據(jù)是Nelson曲線。n（5）其他腐蝕介質(zhì)n以上四大類腐蝕介質(zhì)構(gòu)成了石化生產(chǎn)過(guò)程中的大部分腐蝕環(huán)境。在生產(chǎn)過(guò)程中遇到的其他類型的腐蝕介質(zhì)，也應(yīng)給予考慮和重視。n氮化物：氮化物的存在最終導(dǎo)致氫脆和氫鼓泡，氨在加氫過(guò)程中可生成氯化銨而對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕，一般情況下用注堿的辦法可消除氯化銨引起的金屬腐蝕。n氧：鍋爐給水溫度超過(guò)60時(shí)，溶解氧會(huì)對(duì)鋼材產(chǎn)生氧腐蝕。除采取除氧措施外，可在溫度敏感段選用能抗氧腐蝕的材料，如0Cr18Ni9不銹鋼。n有機(jī)溶劑：乙醛、酚等有機(jī)溶劑在生產(chǎn)過(guò)

45、程中會(huì)因氧化而發(fā)生降解聚合，產(chǎn)物會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕。這類腐蝕多為均勻的化學(xué)腐蝕，適當(dāng)選擇耐蝕材料或提高管道壁厚腐蝕裕量即可。n酸、堿及化學(xué)試劑：石化裝置工藝設(shè)計(jì)資料均提供各種材料對(duì)不同介質(zhì)抗腐蝕性的對(duì)應(yīng)表，按表中的要求選擇合適的材料即可。NaOH是石化裝置中常用的介質(zhì)，在一定條件下能引起碳鋼材料的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（又稱堿脆、苛性脆化），影響因素有堿液的濃度、溫度和管道元件中的殘余應(yīng)力。應(yīng)根據(jù)溫度和濃度的對(duì)應(yīng)值，采取焊后消除應(yīng)力熱處理或采用高合金材料等措施。n3 合金鋼管的焊接n選擇各種焊接鉻鉬耐熱鋼的焊條，主要是根據(jù)基本金屬的化學(xué)成分。焊條的合金含量應(yīng)與基本金屬相當(dāng)或略高一些。使用鉻鉬耐熱鋼焊條要嚴(yán)

46、格遵守使用堿性低氫型焊條的有關(guān)規(guī)定，焊條要烘干，焊口要清理干凈，焊接時(shí)使用直流反接電源。n普通低合金鋼管道和合金鋼管道焊縫，宜采用氬電聯(lián)焊。合金鋼管道焊縫使用氬弧焊打底時(shí)，管內(nèi)最好采用氬氣保護(hù)。n保證鉻鉬耐熱鋼焊接質(zhì)量的措施：n焊工必須經(jīng)考試合格才能從事合格鋼種的焊接，不得越級(jí)操作；n應(yīng)編制焊接工藝指導(dǎo)書(shū)，對(duì)焊接材料、方法、工藝參數(shù)做出規(guī)定；n焊縫位置應(yīng)避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)，并便于焊接和熱處理，坡口形式和尺寸符合設(shè)計(jì)或焊接工藝的要求；n避免強(qiáng)力對(duì)口，以防止焊接裂紋、減小內(nèi)應(yīng)力；坡口表面及邊緣的油污、鐵銹、毛刺、水漬等應(yīng)清除干凈；n焊前預(yù)熱應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)或工藝指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定執(zhí)行；n焊材管理應(yīng)規(guī)范，避免錯(cuò)用

47、；n不得在管子表面引弧、試電流；低溫管道及淬硬性傾向大的低合金鋼管道表面不應(yīng)有電弧擦傷等缺陷；n焊接過(guò)程中，焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)應(yīng)保持足夠的溫度，整個(gè)焊接過(guò)程不宜中斷；如必須中斷，應(yīng)采取保溫措施緩慢均勻冷卻，下次焊接前預(yù)熱；n焊后緩冷是焊接鉻鉬鋼應(yīng)采取的嚴(yán)格措施，焊后用石棉布覆蓋焊縫區(qū)，小的預(yù)制件可以埋在干燥的石棉灰或石灰中緩冷；n焊后熱處理，鉻鉬鋼產(chǎn)生的裂紋有延遲性，焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理時(shí)避免延遲裂紋的最有效措施。熱處理應(yīng)按設(shè)計(jì)或熱處理工藝指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行。n4 管道焊縫熱處理n如前所述，管道焊縫熱處理應(yīng)按設(shè)計(jì)或熱處理工藝指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行。熱處理的加熱方法，常用的有電感應(yīng)加熱、電熱絲輻射加

48、熱、紅外線加熱等。n在預(yù)制加工場(chǎng)加工的管件，可采用大型熱處理爐進(jìn)行整體熱處理，這種熱處理不但能消除管道加工和焊接產(chǎn)生的應(yīng)力，還能改善焊縫組織。n現(xiàn)場(chǎng)施焊的管道焊縫只能采用局部加熱的方法進(jìn)行焊縫熱處理。n5 管材檢驗(yàn)和加工n國(guó)家、行業(yè)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全技術(shù)規(guī)范等對(duì)管材檢驗(yàn)都有詳細(xì)的規(guī)定，在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。（合金鋼的材質(zhì)復(fù)查）n合金鋼管宜采用機(jī)械方法切割，也可采用火焰或等離子弧切割。采用火焰切割造成的熱影響區(qū)應(yīng)采用機(jī)械方法除去。厚壁管的坡口最好采用坡口機(jī)或車床加工。管子下料切割過(guò)程中應(yīng)注意標(biāo)識(shí)的移植，以防管材錯(cuò)用。n現(xiàn)場(chǎng)彎管很少采用，對(duì)外購(gòu)的壓力管道元件，除按設(shè)計(jì)和規(guī)范檢驗(yàn)外，對(duì)生產(chǎn)廠的壓

49、力管道元件制造許可、制造監(jiān)檢應(yīng)予以重視。n6 高壓鋼管的安裝n螺紋法蘭連接：高壓管道的主要連接方式之一，主要用于管子與帶法蘭的設(shè)備或附件的連接，也用于需要設(shè)置可拆卸接頭處的連接。需將管子端頭加工成20錐角的密封面，管子端部加工外螺紋。內(nèi)螺紋法蘭旋入管端，在兩個(gè)20錐角的密封面之間涂機(jī)油或凡士林（要求脫脂者除外），將軟金屬墊準(zhǔn)確放入密封結(jié)合處，再用雙頭螺栓將法蘭緊固。 n這種密封形式使透鏡墊片的兩側(cè)與20管端錐角面之間形成嚴(yán)密的線接觸，可以承受很高的內(nèi)壓力。錐角密封面的角度誤差不應(yīng)大于0.5，并用樣板作透光檢查。在車制錐角密封面的每種規(guī)格的第一個(gè)密封口時(shí)，要用標(biāo)準(zhǔn)透鏡墊做著色檢查，其接觸線不得間

50、斷或偏位。管端密封面加工完畢后，如暫不安裝，應(yīng)在加工面上涂油防銹。用于緊固法蘭的螺栓和螺母必須逐個(gè)檢查配套，精度必須符合要求。n組對(duì)：管道組對(duì)前應(yīng)檢查管子、管件的坡口尺寸是否達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，采用手工活機(jī)械方法清除管端坡口處10mm以內(nèi)的油污、毛刺等污物，清理合格后才能施焊。n管道組對(duì)用的卡具，如果需要焊在管子或管件上時(shí)，母材為中、高合金時(shí)，其材質(zhì)應(yīng)與母材相同，焊接卡具的焊接工藝及焊接材料應(yīng)與正式焊接要求相同?？ň叩牟鸪刹捎醚跞惭妫覆臑橹?、高合金鋼時(shí)應(yīng)用磨光機(jī)打磨平整。n合金鋼管進(jìn)行局部彎曲矯正時(shí)，加熱溫度應(yīng)控制在臨界溫度以下。n管道支架：常用支架有普通支吊架和彈簧支吊架兩大類。支吊架的

51、制作、安裝應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。高壓管道的支吊架除遵守一般的規(guī)定外，還應(yīng)符合下述要求：n管道安裝時(shí)，一律用正式支吊架進(jìn)行固定，盡可能不使用臨時(shí)支撐或鋼絲綁扎。不應(yīng)焊接臨時(shí)支撐物，如必須使用時(shí)應(yīng)符合焊接的有關(guān)規(guī)定。n支吊架與管道接觸的地方，必須先進(jìn)行防腐，然后按設(shè)計(jì)規(guī)定在管道與支吊架之間設(shè)置木墊、軟金屬墊或橡膠石棉墊等。高溫高壓合金鋼管的管托與支撐梁之間墊聚四氟乙烯貼面的鋼板，以防止溫度升高引起管托與鋼梁之間摩擦力增大而產(chǎn)生過(guò)大的軸向應(yīng)力；低溫合金鋼管道的管托與支撐梁之間墊氨基甲酸乙酯塊，以防止冷量損耗。n凡支架與合金鋼管道焊接部分，必須是同材質(zhì)的材料，避免在管道上出現(xiàn)異種鋼焊接的影響。有應(yīng)力消

52、除要求的管道，當(dāng)管托與管子焊接完成后，應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理。n支吊架的偏位安裝與調(diào)整，按設(shè)計(jì)或規(guī)范要求進(jìn)行。n監(jiān)察管段及蠕脹測(cè)點(diǎn)的設(shè)置：高溫高壓合金鋼管道，當(dāng)管壁溫度超過(guò)金屬材料蠕變溫度（碳鋼380，合金鋼420）時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的位置設(shè)置監(jiān)察管段及蠕脹測(cè)點(diǎn)。一般監(jiān)察管段應(yīng)選該批管子中壁厚負(fù)偏差最大的管子。監(jiān)察管段安裝前，應(yīng)從該管子的兩端各切取長(zhǎng)度300500mm的管段，連同監(jiān)察備用管做好標(biāo)記，一并移交建設(shè)單位。蠕脹測(cè)點(diǎn)的焊接應(yīng)在管道沖洗前進(jìn)行，每組測(cè)點(diǎn)應(yīng)在管道的同意橫斷面上，并沿圓周等距離分布。同一直徑管子的各對(duì)蠕脹測(cè)點(diǎn)，其徑向尺寸應(yīng)一致，偏差值不應(yīng)大于0.1mm。十三、不銹鋼管安裝n1

53、不銹鋼的性質(zhì)n通常所說(shuō)的不銹鋼是不銹鋼、耐熱鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱。嚴(yán)格講，不銹鋼是指在大氣中能夠抵抗腐蝕的鋼，并不是絕對(duì)不生銹。耐酸鋼是指在某些化學(xué)介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的鋼，耐熱鋼是指在高溫中能夠抗氧化、抗蠕變的鋼。n耐酸鋼和耐熱鋼通常具有在一定條件下不生銹的性能，而一般不銹鋼的耐酸、耐熱性能要差些。有些鋼種既可以作為不銹鋼，有可以作為耐酸鋼和耐熱鋼，如應(yīng)用很廣泛的1Cr18Ni9Ti等。n按化學(xué)成分，不銹鋼主要分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類。鉻不銹鋼有：0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr17等；鉻鎳不銹鋼有：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、C

54、r18Ni12Mo2Ti等。n按金相組織的不同，可分為鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼。鐵素體不銹鋼主要有Cr17、Cr18Ti、Cr28等；馬氏體不銹鋼主要有：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等；奧氏體不銹鋼主要有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti等。n在不銹鋼中，鉻是主要的合金元素。不銹鋼表面的氧化膜就是氧化鉻，鉻的含量必須高于12%才能保證鋼材的耐腐蝕性能。實(shí)際應(yīng)用的不銹鋼，當(dāng)平均含鉻量在13%以上時(shí)，稱為鉻不銹鋼。鉻不銹鋼只能抵抗大氣和弱酸的腐蝕。n鉻鎳不銹鋼含鉻約為18%，含鎳大于或等于8%，含碳在0.14%以下

55、，俗稱18-8不銹鋼，比鉻不銹鋼有更好的耐腐蝕性，是應(yīng)用最廣泛的不銹鋼品種，屬奧氏體不銹鋼，有多種牌號(hào)。其也具有較好的耐熱性，在較高溫度下不起氧化皮并保持較高的強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的低溫性能。經(jīng)11001200淬火后并不硬化，反而具有較低的硬度和較好的塑性，適宜冷加工。切削加工性能不好，能感覺(jué)到黏、硬，刀具、鉆頭等工具易磨損。n2 晶間腐蝕及預(yù)防n18-8不銹鋼的最大缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生晶間腐蝕。所謂晶間腐蝕，是不銹鋼在敏化溫度（450850）下，原來(lái)在淬火狀態(tài)下固溶在奧氏體中的碳元素，不斷向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，又與晶界上的鉻化合成碳化鉻表層。晶界附近的金屬含鉻量低于12%時(shí)，就失去了抵抗腐蝕的能力。

56、在腐蝕介質(zhì)的作用下，晶體之間的貧鉻層會(huì)被迅速腐蝕，但在受到一定的應(yīng)力作用時(shí)，幾乎完全喪失強(qiáng)度，會(huì)使材料沿晶界斷裂。n防止晶間腐蝕的措施：n盡可能采用含碳量低的不銹鋼，當(dāng)含碳量低于0.04%時(shí)不易受晶間腐蝕；n將在450850危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)加熱過(guò)的不銹鋼或已發(fā)現(xiàn)有弱晶間腐蝕傾向的不銹鋼重新加熱到1150左右就行淬火處理，使析出的碳化物重新溶入固溶體內(nèi)；n此外，為改善不銹鋼的品質(zhì)，在合金中加入與碳作用的結(jié)合力比碳與鉻結(jié)合力強(qiáng)的元素，如Ti、Nb、Ta等，這些元素的加入量與含碳量有一定的比例關(guān)系，加入后可防止晶間腐蝕。n從安裝角度，奧氏體不銹鋼避免與碳鋼接觸，即是防止?jié)B碳引起晶間腐蝕。n3 不銹鋼管道加

57、工n小口徑不銹鋼管子可用手鋸、鋸床、砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割，鋸條要用鋒鋼鋸條，不得使用高碳鋼鋸條，砂輪切割機(jī)也應(yīng)采用專用砂輪片。大口徑管子可使用等離子弧切割，切割后應(yīng)徹底修磨切割表面。n不銹鋼絕對(duì)禁止用氧炔焰切割。n小口徑不銹鋼管可在施工先采用彎管機(jī)冷彎加工。n采購(gòu)不銹鋼管件應(yīng)保證材質(zhì)、尺寸與管材符合。n坡口加工可用坡口機(jī)、磨光機(jī)等，厚壁管可用等離子加工，但要注意管口修磨。n4 不銹鋼的焊接n鉻不銹鋼以1Cr13的應(yīng)用較多，焊接性能較差，淬硬傾向明顯，焊后殘余應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生裂紋。應(yīng)根據(jù)焊接工藝的要求進(jìn)行焊前預(yù)熱、焊后回火或退火處理等。n奧氏體不銹鋼焊條有酸性鈦鈣型和低氫型兩種，鈦鈣型不銹鋼焊條

58、應(yīng)用較多，低氫型不銹鋼焊條的抗熱裂性能較好，但抗腐蝕性稍差。n奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)：n鉻鎳奧氏體不銹鋼的可焊性良好，為防止在敏化溫度（450850）范圍內(nèi)停留時(shí)間過(guò)久而造成晶間腐蝕，焊接時(shí)應(yīng)減少焊接熱量輸入，可采用小電流，較快的焊接速度，焊條最好不要橫向擺動(dòng)。多層焊時(shí)，每焊完一道要清理熔渣，檢查焊縫缺陷，帶冷卻至60以下時(shí)再進(jìn)行下一層焊接，也可以采取澆水等強(qiáng)制冷卻措施。焊縫蓋面不宜過(guò)寬，每邊壓過(guò)坡口12mm為宜。n為了消除焊接時(shí)產(chǎn)生的晶間腐蝕傾向，可對(duì)焊接接頭或管道焊口進(jìn)行固溶處理，即把接頭或焊口加熱到10501080，待保持約1h后，快速冷卻，便可達(dá)到穩(wěn)定奧氏體組織的目的。壁厚2mm以內(nèi)的

59、薄壁管，可在空氣中快速冷卻，對(duì)于較厚的焊件，可采取水淬方式冷卻。n手工鎢極氬弧焊廣泛應(yīng)用于不銹鋼管的焊接。氬弧焊的電弧能量大，熱量集中，熱影響區(qū)小，氬氣流對(duì)電弧區(qū)能起到保護(hù)和冷卻作用，使焊接過(guò)程穩(wěn)定地進(jìn)行，因而焊縫具有很好的抗晶間腐蝕性能。n鎢極氬弧焊在焊接不銹鋼時(shí)，一般使用直流焊機(jī)，鎢極接負(fù)極。對(duì)于厚壁管，視技術(shù)要求的不同，可以先用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面，操作時(shí)，最好能向管內(nèi)充氬氣，起到加強(qiáng)保護(hù)、改善焊縫內(nèi)面成形的作用。n5 不銹鋼管熱處理n不銹鋼管在冷加工及焊接后，必然產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而在熱加工及焊接過(guò)程中，又要在450850的危險(xiǎn)范圍內(nèi)停留一段時(shí)間，這樣便會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。為了消除殘

60、余應(yīng)力和晶間腐蝕傾向，應(yīng)進(jìn)行熱處理。n消除應(yīng)力處理是不銹鋼熱處理的一個(gè)主要方面。奧氏體不銹鋼管道經(jīng)過(guò)冷加工或焊接后會(huì)存在內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)輸送的介質(zhì)中含有氯離子時(shí)，會(huì)引起應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕是不銹鋼在靜拉應(yīng)力與介質(zhì)的共同作用下引起的腐蝕。n消除冷加工后的殘余應(yīng)力，通常是把管件加熱到250425（常用300350），進(jìn)行回火處理。消除焊接后的殘余應(yīng)力，需要在較高的溫度下進(jìn)行，一般為850870，含鈦或鈮的管件可直接在空氣中冷卻，不含鈦或鈮的管件，應(yīng)經(jīng)水冷至450后，再在空氣中冷卻。n6 不銹鋼管的酸洗、鈍化n不銹鋼管在焊接、熱處理及安裝過(guò)程中，表面容易被污染，表面的氧化膜容易被破壞，故在焊接及熱處理后，應(yīng)