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1、地下燃气管道钢管施工与管件制作施工工艺规程一、钢板管件设计和放样由于钢板管便于切割、焊接 , 故在施工中可按设计要求和工程的需要制作成各种几何形状的管件。通常有弯管、三通管和渐缩管等。其中三通管、渐缩管可按设计要求预制 , 而弯管 则要根据现场施工要求进行测量、放样和制作。一般钢板管件展开图的作图法比较复杂 , 定线放样时容易造成差错。根据实践经验 , 对常用管件如三通管、弯管等总结出 “简易展开几何作图法”, 可减少投影线条 , 提高放样效率和准确性。1. 钢板三通管(1) 同径三通管展开图简化作法 ( 见图 4-24)。同口径三通管展开图分为支管和主管两部分展开 , 作图步骤如下 : 1)
2、 支管展开图作直线 , 并作12等分 , 为支管直径。过等分点分别作垂线 , 截取 , 过 O 点作垂线 。以为圆心 , 为半径 , 作圆弧交和 为I、IV点 , 弧IIV =。将圆弧 IIV 作三等分 , 过等分点分别作平行线与等分垂线相交得各点。圆滑地连接各交点 , 得到支管展开图。2) 主管展开图作/, 并与支管展开图上各平分垂线相交。以交点O为圆心 , R为半径作圆弧, 并作三等分。过等分点分别作平行线与支管展开图的各平分垂线相交于。圆滑地连接各点 , 成为半圆展开曲线。用同样作图方法得到另半圆展开曲线 , 组合但为主管部分展开图 ( 椭圆内为割除部分 ) 。(2) 异径三通管简化展开
3、图作法 ( 见图4-25)异径三通管展开图也分为支管 ( 小管 ) 和主管 ( 大管 ) 两个部分的展开。作图步骤如下 : 1) 支管 ( 小管 ) 展开图作直线, 并作 12 等分 (支管直径 ) 。过等分点作垂线 , 取。过点作垂线使 。以为圆心 , 分别以和为圆心作圆弧 , 使弧, 弧。将圆弧14作三等分，过等分点作垂线 , 交圆弧各点。过各交点作平行线与支管展开的等分垂线相交于各点。圆滑地连接各交点, 得到支管的展开图。2) 主管展开图在垂线AO的延长线上取O点为中点 , 向上和向下各截取过各截取交点作平行线与过圆弧D4等分点的垂线相交于各点。 圆滑地连接各点得到 1/4 圆展开曲线。
4、以过水平线为基准 , 对称作图得到另 1/4 圆展开曲线 , 组合即成为主管部分展开图。椭圆内为将割除的部分。2. 正圆锥管 ( 渐缩管 )(1) 锥度较大的圆锥管展开图 ( 见图4-26) 将完整的圆锥面展开成扇形 , 半径等于正圆锥面母线, 弧长等于 ( 也可以用计算方法 ), 圆心为。以为圆心、取小圆锥线为半径作弧，便得到圆锥管的展开图。(2) 锥度较小的圆锥管展开图（见图4-27）具体作图步骤是将锥管表面分成若干等分 , 把每个等分都近似地看作等腰梯形 , 拼接起来即成为圆锥管表面。其作图方法如下 :1) 作圆锥管的主视图 , 按上下端面直径各作半个辅助圆。 2) 将上下两个辅助半圆各
5、作六等分 , 并连接各等分点。3) 在小圆端面的水平线上取, 并过中点作垂线 ( 即圆锥管的 母线实际长度 ) 。4) 过点作并且与平行。5) 连接 和, 梯形 即为锥管12 等分近似展开图。在实际施工中通常只需要先确定若干等分 , 做出一块梯形平面的展开图 , 并以此为样板 , 按等分拼成扇形平面 , 即为该圆锥管的展开图。3. 钢板弯管(1) 按设计口径的要求确定弯曲半径(R)弯曲半径是弯管(R)制作的依据 , 其数值关系到管内流体的摩阻力大小、外形美观和焊缝的强度。根据国家有关规定 , 各种口径弯管的R值见表 4-8。各种管径弯管的R值(毫米) 表 4-8管径R管径R管径R管径R5090
6、20026050045012008407011025026060049014009508013030026070054016001020100160350300800640180011101254185400350900680200012001502104504001000730(2)根据弯管的角度，确定拼接形式（见图4-28），弯管的拼接根据CBJ23582的规定，见表4-9。见表4-9各种弯管拼缝数弯管角度拼接形式弯管角度拼接形式30以下二拼一缝6090四拼三缝3060三拼二缝(3) 计算角度的组合 由上可知 , 任何角度的弯管均由二个或二个以上的不同角度拼接而成的 , 组成角愈小 , 组
7、合数愈多。组成角数量的计算：因首片和尾片分别为一片 , 所以上述可简化为下式：相等角度数计算：二、钢板管件的现场测绘和拼装钢管在敷设过程中盘弯情况较多 , 例如穿越障碍物 , 管道方向的改变等均需制作各种规格的非定型弯管。考虑到管道必须有一定的坡度 , 焊口应符合质量要求 , 所以必须进行正确的丈量和设计。1. 盘弯类型施工现场千变万化，但可归纳为平行和交叉两种类型 , 其中两端管线已敷设定位 , 中间需要用钢管连接的情况最为复杂。(1) 平行位置平行位置是指已敷设的两端管线（或一端已敷设另一端待敷）的轴线互相平行 , 并保持一定距离。由于两端管轴线的位置不同 , 可能出现水平平行、垂直平行和
8、斜面平行等三种情况。连接平行管道的两端的弯管为S型双弯曲形式图4-29连接平行管道盘弯形式。(2) 交叉位置指已敷设的两端管线 , 其轴心延长线成为一定的角度。此类情况在工程中也经常出现 , 连接两端的钢管为单一盘弯形式。2. 弯管角度选择因弯管的角度和管内输气压力损失成正比 , 因此弯管设计度数应尽量减小 , 一般情况下应避免使用90角。另外 , 角度减小还能减少环向焊缝而降低成本 , 提高质量。弯管的角度与盘弯的高度(H)有关 , 当 小于时 , 如采用较大角度会形成相邻二条焊缝重叠 , 故弯管角度选择应适当 ( 参见表4-10)。弯管角度选用 表4-10弯管情况选择弯管的角度图示3045
9、2030特殊情况45(1) 现场丈量和制图 水平平行和垂直平行情况的丈量方法相同 , 其步骤以图 4-30为例说明 :分析障碍 , 决定管道走向。图4-30所示的管道应从障碍管线和的上面和的下面经过 , 采用梯形盘弯形式与两侧管道连接。丈量出盘弯管道相邻障碍管线的定位尺寸：h1l1，h2l2，h3l3以及从上面通过的离地坪线最浅管的垂直距离。丈量出a、b两管的净距，高差H1,管盘弯高度H2和b管盘弯高度H3。现场丈量尺寸是钢管组装设计的依据 , 力求准确。(2) 绘制草图按照已丈量所得到的尺寸 , 将a、b管和障碍物A、B、C、D全部绘制到图纸上。根据表4-10的要求选定盘弯角度和。进行现场复
10、测和校核。(3) 绘制组装总图组装总图是下料、拼接和现场安装的依据。组装图包括直管和管件连接的全部内容的组合 , 由组装图和各管件的展开图组成。根据现场测量断面图按比例绘制成钢管组装图 , 并标明焊缝位置和盘弯角度。图4-31 的钢管组装图就是以图 4-30的测量图绘制成的组装图。组装图的绘制要求是：必须画出组装钢管的全图 , 标明各部位的长度 ( 均以管轴心线为准线 ) 和相互平行高差 , 并标明焊缝技术要求以及应在沟内拼接的焊缝 , 并做好两端与原固定钢管的焊接标记。4. 现场组装钢管的组装是工程的实施阶段 , 除特殊管件需要车间内进行外 , 一般情况均在施工现场搭建的临时平台上进行拼接组
11、装。步骤如下:按照“组装图”和“展开图”以及技术要求进行下料。先制作管件部分，然后按“组装图”在地面平台上将弯管和直管拼接为总装件。如果地下资料复杂或吊机超载，可以分为若干部件，各部件连接需要作好拼装位置记号。按照 “ 测绘图”（安装示意图）的设计管位选择下管部位，将总装件 ( 或分部件吊装至沟内与原固定管拼接。三、钢管的拼装焊接要求1. 焊接的技术要求1）焊条 焊条应与钢管的化学成分及机械性能相近，工艺性能良好。焊条的存放应做到防潮、防雨、防霜、防油类侵蚀。焊条在使用前应按出厂说明书或下列要求烘干： 低氢型焊条烘干温度为350400，恒温时间为1h； 超低氢型焊条烘干温度为400450，恒温
12、时间为1h； 纤维素型下向焊条烘干温度以7080为宜，不得超过100，恒温时间为0.51h； 经过烘干的低氢焊条，应放入温度为100150的恒温箱内，随用随取； 现场用的焊条，应放在保温箱内； 经烘干的低氢焊条（不包括在恒温箱内存放的焊条），次日使用时应重新烘干，重新烘干次数不得超过两次。若发现焊条有药皮裂纹和脱皮现象，不得用于管道焊接。纤维素型下向焊焊条施焊时，一旦发现焊条药皮严重发红，该段焊条应报废。焊条直径由钢管壁厚决定，管壁越厚，焊条直经越大，不同壁厚的焊条选择见下表：常用焊条选用 表4-11焊条壁厚234561212焊条直径23.23.244556对壁厚大于6毫米的钢管需要采用多层焊
13、接时，第一层焊接应选用直径为3.2毫米的焊条。2）焊接电流 增大焊接电流能提高生产率，但电流过大易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷，而电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷。较薄得焊件焊接，用小电流和细焊条；焊厚焊件时，则用大电流和粗焊条。焊接电流是根据焊接位置和焊条直径来具体确定，见下表：各种直径电焊条需用的焊接电流 表4-12焊条直径（毫米）1.62.02.53.24.55.05.8焊接电流（安）254040655080100130160210200270260300上表使用于平焊位置。在立焊、横焊和仰焊位置时选用电流应比平焊小10。相同直径的焊条在不同壁厚的钢管上施焊时，热量散失有快慢，管壁越厚焊接
14、热量散失的越快，应选用上表中电流值的上限。3）焊接层数 钢管壁厚3毫米时可焊单层，当壁厚4毫米时必须采用多层焊，每层厚度不得大于4毫米。2.坡口和拼接要求1）坡口形式 凡是壁厚4毫米的钢管焊接口均需坡口。坡口形式应符合表4-13与表4-14的要求：V型坡口（毫米） 表4-13焊接形式各部位尺寸度双面焊367051110.57106052121单面焊1218605212120266052121X型坡口（毫米） 表4-14焊接形式各部位尺寸度双面焊126060521213）拼焊的要求管子对口以及管子和管件得对口，应做到内壁齐平。内壁边量应符合下列规定： 等厚对接焊接缝不应超过壁厚得10，且不得大于1mm。 不等厚对接焊缝不应超过薄壁管管厚度得20。且不得大于2mm。应按图4-32所示形式对管件进行加工。坡口加工宜采用机械方法。如采用气割等热加工法，必须除去坡口表面的氧化皮，并进行打磨。管子、管件组对接时，应检查坡口的质量，坡口表明上不得有裂纹、夹层等缺陷，尺寸合格。