明装管道安装的二次工艺设计技巧

(1)明装管道安装工艺流程。

小口径管路应用范围包括主厂房技术供水系统、厂内透平油系统、压缩空气系统等全厂范围内的明装小管路。其安装工艺流程如图11-6所示。

(2)管路材质。

管路材质采用不锈钢，不锈钢牌号选用06Cr19Ni10(GB/T 20878—2007)。当管道公称直径≥100，公称压力≤2.5MPa 时，选用不锈钢焊接钢管，其他情况下选用不锈钢无缝钢管。

图11-6　明装小口径管道安装工艺流程

(3)安装条件。

1)与管道安装有关的水工建筑已经验收，并满足安装要求。

2)与管路连接的设备已安装就绪，其水平度、同心度、高程等均符合设计要求。

3)预埋管道出口位置及高程正确、无堵塞现象。

4)所有管子、管件及管道附件的规格、型号、材质均符合设计规定。

5)各类阀门按照《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235—2010 的规定进行壳体强度试验和密封试验。工作压力在1MPa 以上的阀件单独进行严密性耐压试验，对不合格阀件处理合格后再安装。

(4)管道支吊架的选用及安装。

管路支架采用专业支架厂商设计提供的装配式成套产品，以保证系统的兼容与配套，如图11-7所示。管道支架生产厂家必须具备管线综合深化设计以及支吊架系统施工节点图的设计能力，并提供现场技术服务。管路支吊架应满足:

1)安装前，对支吊架进行检查，其材质、型式、加工尺寸应符合图纸及规范要求。供货的支吊架应平正，无漏焊、欠焊、裂纹、倾斜和扭曲等缺陷。

2)支吊架布置应合理，与同一区域管道、设备和支吊架协调相称，不能影响管道膨胀。

3)管道支吊架为独立的，不与电缆共支架敷设或将管道支架固定在电缆支架上。尽量避免在电缆上方敷设管路。

4)在同一直线段上，同一类型的支吊架间距尽量相等，做到排列整齐。

5)管道支吊架的间距根据施工图纸要求进行设置，管道支吊架间距参见表11-2。

表11-2　管道支吊架间距表

6)对水泵、滤水器、空压等设备接口的管路要单独做支撑，避免使用设备作为管路的支撑点。

7)支吊架的位置不能妨碍设备和管道的运行操作及维修，做到检修时不致因拆除设备后，使其余管道处于无支撑状态。管道支架如图11-7所示。

(5)管路配制与加工。

1)管路配装按“先大管后小管”、“先高压后中、低压”、“先主管后支管”、“先里侧后外侧”的顺序进行。

2)管路配装要符合设计要求，结构规范、美观。水平管路平直度不超过管子有效长度的1.5‰，且最大不超过20mm;立管垂直度不超过管子有效长度的2‰，且最大不超过15mm。

3)等径排管其间距不小于管子外径，安装规范、管口一致，弯曲弧度一致，工艺美观，减少交叉和拐弯，不允许有急弯和复杂的弯，横平竖直，不允许有斜交叉。管路布置效果如图11-8所示，安装成果如图11-9所示。

图11-7　管道支架图

图11-8　管路布置效果图

图11-9　成排管路

4)平行铺高的管路要紧凑和满足检修要求;成排管要在同一平面上，自流排水管和排油管的坡度要与液流方向一致。

5)管子对口时，接口处应平直，无倾斜等缺陷。在接口中心200mm处测量平直度。当管子公称直径＜100mm时，允许偏差为1mm;当公称直径≥100mm时，允许偏差为2mm。全长允许偏差不大于10mm。

6)管道或管件对接焊缝组对时，内壁保持齐平，内壁错边量不超过管壁厚度的10%，最大不超过2mm。有缝管组对时，纵向焊缝错开的距离一般为45°左右。

7)管子与管子、管子与管件组对时，为了保证接口的焊接质量，按设计要求加工坡口，设计无规定时，参照下列要求加工:

①管子壁厚≥3mm时，不能实施双面焊接的接口，加工60°～75°的“V”形坡口。加工的焊缝坡口形式如图11-10所示。

②管子壁厚＜3mm的接口，可不加工坡口(即“I”型坡口)。

图11-10　管道焊接坡口形式图

8)公称直径＞20mm的油气管及配套的管道附件宜采用法兰连接，公称直径≤20mm的油气管及配套的管道附件宜采用焊接式卡套接头连接。

9)冲压弯头与平焊法兰组对时，为了便于穿螺栓和美观，中间应加一段短管，短管长度一般不小于100mm。

10)法兰连接要使用同一规格螺栓，螺栓安装方向一致，受力均匀，紧固后与法兰紧贴，不得有楔缝。需要加垫圈时，每个螺母不超过一个，紧固后螺栓宜露出2～3 牙螺纹。

11)制造法兰密封垫片时，要根据管道输送介质和压力选用垫片材料，垫片应切成整圆，避免接口。当大口径垫片需要拼接时，应采用斜口搭接或迷宫嵌接，不得平口对接。

12)在仪表管路两端的阀门处应挂有统一的标识牌标明编号和名称。

13)在管路上安装压力表连接管和温度计支座时，在配管时一起焊好，尽量避免在管路封闭后再进行安装。

14)热弯管路时，加热要均匀，升温缓慢，加热次数一般不超过3 次，弯曲半径一般不小于管径的3.5 倍，弯管机热弯时不小于管径的1.5 倍。冷弯管路时，弯曲半径一般不小于管径的4 倍。管子弯曲后应无裂纹、分层、过烧等缺陷。

15)仪表管路宜采用冷弯方法，弯曲半径不小于其外径的4 倍，管子弯曲后应无裂纹、凹坑，弯曲断面的椭圆度不大于10%。在空间受限时，管件可采用厂家提供的定制产品，安装成果如图11-11所示。

图11-11　仪表管路图

(6)管道连接。(www.xing528.com)

管道连接方式按照图纸规定，图纸无明确规定时，参见表11-3。

表11-3　管道连接方式

1)焊接连接。

①管道采用焊接连接时，焊口要饱满，平滑过渡，焊接后不允许有夹渣、气孔、咬边现象，焊缝及周边管路要打磨出金属光泽。油、气、水系统钢管及承压1MPa 及以上的不锈钢管进行对口焊接时，应采用氩弧焊封底，电弧焊盖面的焊接工艺，管道外径DN≤50mm的对口焊接采用全氩弧焊。此外，还应遵守GB/T 8564—2003 第12.2 节及GB50268—2008 的有关规定。

②不同直径管子的对口焊接，其内径差不宜超过2mm，否则要采用变径管过渡。

③对于清洗困难或无法清洗的固定焊口，为了避免管道二次污染，可先采用氩弧焊焊根部焊道(即打底焊)，然后再采用电弧焊焊接。

④焊接前，坡口两侧30mm范围内的油污、水渍、铁锈、毛刺及其他影响焊接质量的附着物须彻底清除干净。

⑤不锈钢管坡口两侧各100mm范围内，在施焊前，采取防止焊接飞溅物玷污管子表面的措施。

⑥焊条、焊剂使用前，按出厂说明书的规定进行烘干处理，并在使用过程中保持干燥，要求焊条药皮无脱落和显著裂纹。

⑦其他要求参照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 的有关规定。

⑧直管段上两相邻环缝间距，当公称直径≥150mm时，不小于150mm，当公称直径＜150mm，不小于管子外径。

⑨焊缝距离弯管(不包括压制弯管或热推弯管)起弯点，不小于100mm或不小于管子外径。

⑩管道任何位置杜绝出现十字焊缝，避免在管道焊缝及其边缘上开孔。

焊缝距支吊架净距离不小于50mm;穿越墙壁或楼板的管道，焊口不置于墙壁或楼板内。

对于额定工作压力大于8MPa 的管道对接焊缝，除应进行介质为水的强度耐压试验外，还应进行射线或TOFD 探伤抽样检验，抽检比例不低于5%，质量不低于Ⅲ级。

当现场条件不允许进行强度耐压试验时，经业主、设计、监理同意后可采用如下方法代替:所有环向、纵向对接焊缝和螺旋焊焊缝进行100%射线检测、TOFD 检测或100%超声检测，其余焊缝用磁粉法进行检验。

2)法兰连接。

①公称直径＞20mm的油、气系统的管道，均可采用法兰连接;公称直径＞65mm的供、排水系统管路一般采用法兰连接。

②法兰的间隔距离，在不影响管路的清洗和维修、不影响设备的维修和拆卸的前提下，尽量减少法兰用量。

③法兰与管道保持同心，螺栓能自由穿入，法兰间保持平行，其偏差不大于法兰外径的1.5‰，最大不超过2mm。

④法兰与管子组装时，法兰密封面垂直于管子中心线，其偏斜度符合规范要求。

⑤法兰连接使用同一规格螺栓，螺栓方向一致，受力均匀，紧固后与法兰紧贴，无楔缝。需加垫圈时，每个螺栓不超过一个。紧固后的螺栓宜露出2～3 牙丝扣。

⑥管子与平焊法兰组对时，管子插入法兰的深度一般不超过法兰厚度的2/3，内外均须满焊，内焊缝不高出法兰密封面。其组对示意图如图11-12所示。法兰连接前，密封面上的飞溅物清除干净。

图11-12　管子与平焊法兰组对示意图

⑦沿墙或楼板敷设的管路，当采用法兰连接时，与墙的净距离一般不小于100mm。如需保温的管路，应能满足保温安装要求。

⑧管道的弯曲部位(不包括环形弯管)不宜设置法兰。

3)螺纹连接。

①管道采用螺纹连接时，采用圆锥管螺纹。

②管螺纹通常采用低压流体输送用焊接钢管(即水煤气管)来加工。如用无缝钢管来加工管螺纹时，其外径必须与低压流体输送用焊接钢管的外径相等或接近，管壁厚度不小于同等外径的低压流体输送用焊接钢管的壁厚。

③管螺纹应完整、光滑，无毛刺、乱丝、断丝等缺陷。缺丝总长度不超过丝扣全长的10%。切口平整，并垂直于管子轴线，偏差不超过一牙。

④管螺纹连接前，对内、外管螺纹进行检查。对于损坏的螺纹应进行修复，损坏较严重的管螺纹不宜再使用。

⑤管螺纹连接时，在外管螺纹与内管螺纹之间加垫密封填料，管径DN≤50mm时一般选用聚四氟乙烯生料带，管径DN＞50mm时一般选用麻丝。拧紧接口后露出2～3 扣螺纹为宜。

⑥连接前，认真核对与其装配的螺纹是否是同类型的螺纹。如无法辨认时，可用螺纹规测量或用手旋法试装，如能旋入两至三牙可认定内外螺纹相匹配。

⑦内外螺纹装配时，松紧应适度，以手能旋入两至三牙为宜。如装配间隙过大，仅靠密封填料来填充，接头密封性能较差;装配间隙过小，旋入深度不够，接头的强度不够，密封性能也得不到保证。

⑧采用螺纹连接的管道，壁厚符合GB3092—82、GB3091—82 的规定。

(7)管道试验。

管道安装完毕，对压力管道进行强度试验和严密性试验，排泄管道进行灌水试验。压力试验的压力为管道设计压力的1.5 倍，试验压力持续时间为10min，然后降到设计压力并保压时间30min，如无漏水现象为合格。试验完毕，将管道内的积水排尽，并用压缩空气吹干，并将试验记录送监理人。

(8)管道清洗。

管道清洗方法较多，主要根据管子的材质、污染程度和管路系统对清洁度的要求而定。如管道为不锈钢管、铜管、未锈蚀的碳素钢管或轻微锈蚀的碳素钢管，先使用清洁布进行拖洗，之后使用清洗剂进行循环冲洗;当管道为碳素钢管，且管道内壁锈蚀较严重时，采用钢丝刷或电(气)动钢丝刷等方法清洗难以奏效时，采用喷砂或酸洗等清洗方法。被油脂污染过的管道脱脂处理后再进行清洗。

(9)管道冲洗。

管道在装配过程中，可能造成再次污染，为了确保管道系统的洁净(尤其是油管)，还应对组装好的管路系统进行冲洗或吹扫。管道冲洗、吹扫示意图如图11-13所示。

图11-13　管道冲洗、吹扫示意图

冲洗前，将管路系统中不宜进行冲洗或吹扫的设备、元件、阀门、滤网、仪表等附件进行隔离或拆除，并用临时管道进行搭接。各系统冲洗措施如下:

①油系统管路采用油泵进行循环冲洗。冲洗用油与工作油同牌号，冲洗流速大于5m/s。

②水系统管路在水泵调试时进行冲洗。

③气系统管路在空压机调试时进行吹扫。吹扫注意事项如下:吹扫入口处气压不小于0.5MPa;吹扫时，管路与用气设备应进行隔离;排气口派专人看守，以防伤人;吹扫时，在每个出口处放置白布靶进行检验，直至白布靶没任何污迹为合格;吹扫干净后及时恢复管路系统，以免再次污染。

(10)防腐。

管道防腐根据《水轮发电机组安装技术规范》GB/T 8564—2003 或施工图纸的规定进行。防腐工作在安装前进行，焊接部位在试验合格后进行。经涂装的管路和设备，表面无流淌、起皱、脱落等缺陷，面漆色泽一致。

涂装施工前清除管道表面铁锈、焊渣、毛刺、油、水等污物。为了保证管道的涂装质量，把握住以下关键环节:被涂件表面处理彻底;涂料选用正确;施工环境适宜;涂装方法得当。