管道技术技能培训.docx

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管道技术技能培训

管道技术技能培训

（技能培训）

第一讲

1.工艺管道施工技术应用

1.1工艺管道施工技术应用的目的和意义

1.1.1准确、安全输送所需介质到达设计装置，在装置内生成人们所需的合格产品，满足人类及社会的需要；

1.1.2经济、安全、省时、合理的按时或提前完成合同所需要的工期及质量要求，最大限度的提高客户（业主）满意度，同时降低施工成本，达到互惠双赢；

1.1.3有利于控制现场成本，质量成本，安全成本，扩大利润空间，促使企业健康、有为、长寿；

1.1.4有利于利用价值工程，拓展企业（团队）的技术知名度（专利），展现一批技术精英，沉淀企业（团队）名人无形价值；

1.1.5有利于组建与客户（业主）之间的互利战略平台，真正实现质保与终保团队的诚信。

1.2压力管道分级及分类

1.2.1压力管道分级

GA级—长输管道

GB级—GB1燃气管道

—GB2供热管道

GC级—GC1

—GC2

—GC3

目前，我公司压力管道安装许可证级别为GB类和GC1类，GA级还未取

1.2.2分类（按行业）

（1）动力管道（燃气管道，热力管道，压缩空气管道）

（2）工艺管道

（3）烃类、液态石油气、无水氨和酒精的液体输送管道系统

（4）冷冻管道

（5）化工厂管道

（6）核管道（现行工业金属管道施工及验收质量规范不涉及）

（7）气体输送和分配管道系统

（8）建筑用管道（给排水、通风空调、消防采暖等）

（9）深冷管道（现行工业金属管道施工及验收质量规范不涉及）

（10）浆液管道

1.2.3热电工程及火电工程中的四大管道及六道

四大管道：

主蒸汽管道主给水管道再热热段再热冷段

六道：

烟道、热风道、冷风道、落煤管、制粉、输灰

1.3压力管道安装前需办理的手续及施工过程中各相关方的责任

1.3.1压力管道安装前需办理的手续

压力管道为特种设备，安装前需向当地市级以上（含市级）国家技术质量监督监察安全机构办理安装施工告知书，需提交的资料有：

压力管道安装施工许可证，质量手册及程序文件，项目经理（注册建造师）授权委托书，现场质保体系组织机构，焊工、无损检测等相关特种作业人员作业合格证及上岗证，管理人员资格证书等；

1.3.2压力管道安装过程中各相关方的责任：

（1）业主（是指当管道建成后，将拥有并营运这条管道的个人或组织）

业主的第一责任是决定采用哪一部规范，在规范范围内达到要求，以及对建立设计、制作、检测、检验和试验的要求等负有全面责任；

（2）设计者（注册职业设计师）

设计者向业主负责，负责保证管道的工程设计符合规范要求，并符合业主提出的任何附加要求；

（3）制造商，制作商和安装商

管道的制造商，制作商和安装商负责提供符合规范和工程设计要求的材料，管道组成件和技能；

（4）业主检验师（注册监理工程师，质量技术监督部门的代表）

业主检验师向业主负责，保证满足规范对检验、检测和试验的要求。

1.4管道常用金属材料及材料计划的编制

了解和掌握金属材料的特点及准确编制材料计划（施工预算）是工艺管道施工技术应用的基础，也是两算对比的基础。

1.4.1通用材料

（1）型材（型钢、型铝）

（2）板材（带板）：

钢板和钢带；单张热镀锌薄钢板

（3）线材（钢丝、钢丝绳）

（4）常用紧固件（A、B、C三级）

六角头螺栓（半螺纹、全螺纹）（P<0.4Mpa），双头螺柱（P≥0.4Mpa），镀锌半圆头螺栓，六角螺母，垫圈（平垫、弹簧垫），膨胀螺栓。

螺栓粗牙普通螺纹用字母M及公称直径表示，如M24；

细牙普通螺纹用字母M及公称直径×螺距表示，如M24×1.5；

（具体选用见相关标准紧固件图集）

1.4.2常用金属材料—钢铁材料

1碳素结构钢：

分低、中、高碳钢三种。

普通碳素结构钢（GB/T700-1988）Q195，Q215A～B，Q235A～D，Q255A～B，Q275。

施工中常用的Q235A低压流体管，优质碳素结构钢（GB/T699-1999）：

08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn；施工中常用的有20（20g）、45。

2低合金结构钢（GB/T1591-1994）

Q295A、B，Q345A、B、C、D、E，Q390A、B、C、D、E，Q420A、B、C、D、E，Q460C、D、E；施工中常用的Q345（锅炉钢架主受力部分）。

3耐热钢

珠光体耐热钢（GB/T3077-1999）：

12CrMo，15CrMo，12CrMoV，12Cr2MoWVTiB，12Cr3MoVSiTiB；

马氏体耐热钢（GB/T1221-1992，GB/T4238-1992）：

1Cr13，2Cr13，1Cr13Mo，1Cr12Mn，1Cr12WMoV，2Cr12NiMoWV，1Cr11MoV，1Cr11Ni2W2MoV；

4常用低温钢：

16MnDR，09Mn2VDR，09MnTiCuREDR，06MnNbDR，06MVTi，06ALlCu，06AlCuNbN，Ni3.5%（铁素体，用于-40～-150℃），Ni9%（马氏体，用于-105～-235℃），15Mn26Al4，1Cr18Ni9（奥氏体）。

5常用奥氏体不锈钢：

0Cr19Ni9N（304），00Cr19Ni10（304L）,0Cr18Ni12Mo2Ti（316），0Cr25Ni20，00Cr17Ni14Mo2（316L），1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni11Nb。

1.4.3常用有色金属材料

1钛及钛合金（用于制酸，制碱，石油化工，化肥工业，海洋工程等）；

2铝及铝合金；

3铜及铜合金；

4金及金合金；

5银及银合金；

6镍及镍合金；

7铀及铀合金等等。

1.4.4材料计划的编制

材料计划，工程物资计划—施工预算，其步骤如下：

1主材

内审设计图纸，设计说明→听取设计交底，外审设计图纸，设计说明，提出设计变更及优化方案→根据相关规范，标准图集及设计要求，确定分项工程管道材料，管道组成件支撑件的名称、规格、型号、材质、数量、执行标准及标准图集号，特殊情况的要绘图，提出详细的技术数据及要求，如：

主蒸汽大半径弯头的材料计划要绘出详图、弯曲半径、直管长度、角度、坡口要求、内部光洁度、几何尺寸偏差要求、热处理要求等。

计划由项目工艺员（管道技术员）提出，项目技术负责人审核，项目经理（工地负责人）批准，上报材料部门，由材料部门编制采购计划并上报总公司备案，主材余量的多少遵守预算定额子目的要求及相关说明。

2辅助材料（预算定额中的计价材料）

焊接材质由焊接工艺员提出，技术负责人批准。

1.5常用机具与测量仪表

1.5.1常用工具

管子台虎钳，台虎钳，管子割刀，砂轮切割机，冲击钻，千斤顶，倒链，试压泵，手动弯管器，手动液压弯管机，管子绞刀，管道自动切割机，对口器，自动热处理机等等。

1.5.2常用测量工具及仪表

不锈钢直尺，钢卷尺，拐尺，量角器，铁水平，框式水平仪，塞尺，磁力线坠（线坠），测厚仪，光谱分析仪，硬度计等等。

1.6管道安装施工基本程序与管道安全防护

1.6.1管道安装施工基本程序

1.6.1.1施工准备（技术准备，物资准备，工机具准备，现场准备）

（1）技术准备：

1熟悉图纸、施工验收规范及标准图集等；

2编制施工组织设计（施工部署，施工发方案，施工计划：

进度、材料、人力，现场平面设计，安全技术措施等）；

3收集设备、材料等的技术资料：

设备材料合格证，使用说明书，管材及附件出厂合格证，出厂检验报告等。

特别是调节阀，电动阀，电动执行机构的安装使用说明书要及时收集；

4试验及施工人员技术培训；

5施工现场勘察。

（2）设备物资准备：

1管材管件外观检查；

2阀门及其附件的现场检验。

（3）工机具准备

（4）现场准备（四通一平），临建，预埋件及预留孔洞，施工测量等。

1.6.1.2施工实施（办理告知书）

1.6.1.3工程验收（中间验收，竣工验收）

1.6.2管道安装工程施工安全防护

1.6.2.1安全防护的意义

安全生产方针：

安全第一，预防为主；生产为了安全，安全为了生产

生产技术和安全技术工作双管齐下，消除不安全隐患，研究不安全因素，采取相应的安全技术措施，安全生产才能实现，做好安全防护才能保证每个职工在生产中的安全与健康，才能保证工程的安全成本。

1.6.2.2安全教育：

安全技术规程教育，安全规章制度教育

1.6.2.3易发事故（执行公司消除安全事故隐患简明表）

1.6.2.4作业现场安全技术

1.7管道的连接方式

1.7.1钢管的螺纹连接方式

（1）管螺纹的形式：

有圆锥螺纹和圆柱螺纹

圆锥螺纹的牙型代号为ZG，圆柱螺纹的牙型代号为G，牙型均为55°，两者的每英寸牙数、螺距、螺纹高度等螺纹规格相同，但圆锥管螺纹具有1/16的锥度。

（2）管螺纹的连接形式：

①柱接柱，密封性差；②柱接椎（圆柱形内螺纹套入圆锥形外螺纹）；③锥届锥（圆锥形内螺纹套入圆锥形外螺纹）；④锥接柱（圆锥形内螺纹套入圆柱形外螺纹）。

②③④三种形式均能形成严密的密封线，因此管道螺纹连接一般把管件、设备加工成圆柱形内螺纹，把管子加工成圆锥形外螺纹，但可锻铸铁管件大都采用锥接锥连接。

（3）管道螺纹连接的应用

1低压流体输送用焊接钢管，特别是镀锌钢管常用螺纹连接。

一般用于室内消防、室内给排水、热水、蒸汽、煤气、压缩空气管道，但最大直径与最大工作压力有限制范围；

2管道螺纹可连接管件、阀门、仪表和设备

室内给水，压缩空气，高压透镜垫螺纹法兰，卫生间，采暖，燃气等；

（4）管螺纹连接工具：

管子钳和链钳，链钳用于安装场所狭窄、管子钳无法工作的地方。

（5）管螺纹连接方法

1管螺纹敷上填料，用手拧入2～3丝后，再用管钳一次拧紧，不得倒回反复拧；

2填料不应太多，挤在螺纹外面的填料应及时清除；

3组装长螺纹时，先将锁紧螺母拧到长螺纹根母，然后将长螺纹拧入设备螺纹接口里，然后往回倒扣，使管子的另一端的短螺纹拧入接头中，接头的螺纹拧好后，开始在长螺纹处缠填料，然后拧紧锁紧螺母。

1.7.2钢管的法兰连接方式

（1）法兰的连接方式及法兰垫片具有设计给出的法兰标准号，查标准详图。

（2）法兰连接安装的要求

1安装前的检查：

法兰尺寸及外观结合标准或设计要求，法兰垫片的材质及尺寸是否符合标准或设计的要求，外观是否有缺陷，螺栓螺母的螺纹是否完整，无划痕，无毛刺等缺陷；

2法兰安装：

管子接头端面及法兰平直度检查，检查合格后在管子于法兰接合处施焊。

三点定平面，偏差合格后全部施焊。

当Ps≤1.0MPa时采用普通焊接（单面焊），当1.6MPa≤Ps≤2.5MPa时采用加强焊（双面焊），当Ps≥4.0MPa时采用对焊或高压螺栓连接，详细情况见现行规范要求，需注意的是：

拧紧螺栓时应对称成十字交叉进行。

3法兰连接处不严的原因和消除方法

主要原因

消除方法

垫片失效

1、材料选择不当

2、垫片过厚，被高压介质刺穿

3、垫片有皱纹、裂纹或断折

4、垫片长期使用后失效

5、法兰张开后未换垫片重有合上

更换新垫片，垫片材料应按介质种类和工作参数选用

改装厚度符合规定的垫片

改装质量合格的垫片

定期更换新垫片

安装新垫片

法兰密封面上有缺陷

1、深度不超过1mm的凹坑、径向刮伤等，在车床上旋平

2、深度超过1mm的缺陷，在清理缺陷表面后用电焊焊补，经手锉清理再磨平或旋平

相连接的两个法兰密封面不平行

热弯法兰一侧的管子：

在需要进行弯曲的一侧上，用氧炔焰管嘴将长度等于3倍直径、宽度不大于半径的带行面加热，然后弯曲管子使两个法兰密封面平行

管道投入运行后，未适当再拧紧法兰螺栓

在管道投入运行时，当温度和压力升到一定值，要适当再拧紧螺栓。

在运行的最初几天应进行经常检查并继续拧紧

1.7.3钢管的焊接方式

施工现场多用电弧焊、氩弧焊、氩电联焊和气焊，其方法如下：

焊接工艺评定→焊接工艺卡（焊接作业指导书）→施焊→焊接质量检查（外观检查：

内部质量检查，无损检测，煤油试漏，强度试验等）。

焊接时要注意人、机、料、法、环等因素对焊接质量的影响，详细情况见焊接专业。

1.7.4管道平口连接方式，管道承插口连接方式

1.7.5管道柔性连接

管道的柔性接口能够克服管道变形，支架移位和防震，能使安装与设计应力状态一致。

柔性连接一般用于水泵的进、出口管上，燃气干管上，（可挠橡胶接头，可曲挠双球体橡胶接头，橡胶—卡普隆补偿器）。

1.8管道的加工方法

管子的调直，管子的切断，管子的螺纹加工，管子的煨弯，管上割孔和管端口处理方法。

1.8管道的安装过程

1.8.1管线定位

（1）管线定位的依据：

1设计说明；②管道平面图；③管道轴测图；④节点详图等。

（2）管线的定位方法：

1地下埋地管道的定位方法：

依据管道平面图上管道位置对沟槽放线，开挖后定位，定位位置要满足设计要求（深度、坡度、与其他建筑物及管道的距离），定位连接后进行压力试验，合格后再进行覆土回填。

2地沟内管道的定位方法

3架空管道的定位方法（高支架4-6m，中支架2.5-4.0m，低支架0.5-1m）

4靠墙、梁、柱、板的管道定位方法

靠墙：

横行、竖行两种

靠梁：

平行、垂直两种

靠柱：

平行、垂直两种

靠板：

平行、垂直两种

5有人通过管线高度的基本要求：

一般不低于2.8m，特殊情况下不低于2.2m。

（3）管线定位的有关资料（最小安全距离）

1.8.2管道支吊架及其安装

（1）管道支吊架根据设计要求采用标准图集进行工厂化预制，现场安装

（2）管道支吊架的受力分析和间距计算

详见施工图所选用的标准支吊架及支吊架位置\载荷分配表

（3）管道支吊架安装

1检查支吊架是否符合设计及标准要求；

2支吊架的定位（检查土建预埋钢板，先定固定支架、补偿器位置，再定两端，然后定中间）

3支吊架的安装：

根部→弹簧部分→管部

（4）管道支吊架的安装要求（见现行规范）

1.8.3管道安装（工业管道的安装）

工业管道的分级：

真空管道——Ps

低压管道——Ps≤1.6MPa

中压管道——1.6MPa

高压管道——Ps>10MPa

（1）热力管道的安装

1管道的热膨胀及其补偿：

钢管的热膨胀ΔL=0.012Δt·L（mm）

热膨胀应力α=E·ε2.1×105·ΔL/L（MPa）

若热膨胀力>钢材允许的应力，在没有补偿的情况下，热力管道会发生形变或裂纹。

管子的推力P=δ·F

P=N

δ：

管子的热膨胀应力MPa

F：

管壁的横断面积（mm2）

热膨胀的补偿：

方形补偿器（安装就位后，进行冷拉，其冷拉量为两固定支架间直管段热膨胀量的ΔL/2；冷拉前，补偿器两端的直管段与连接管道的末端之间应预留一定的间隙，其间隙值总和应等于补偿量的1/2，其焊口位置应选在距离补偿弯起2～2.5m处。

）冷拉的方法有两种：

拉管器，千斤顶。

分类：

L型、Z型自然补偿，波形补偿器（角向、万向）等。

2热力管道的安装要求

排水，疏水，高点排气，滑动支架，吊架的偏移ΔL/2

3敷设：

地沟热力管道，地下直埋热力管道（管中管，防磨，保温，防水，焊接要求高）；架空热力管道的敷设（组件的吊装，吊装要制定吊装方案，焊接技术措施，安全措施）。

4热力管道的试压

分段（隐蔽部分）及系统试压（特别是水位高的地区，更不能马虎）。

（2）高压管道的安装

1高压介质及对高压管道的要求

压力高—管道必须具有高强耐压的能力—材质与壁厚；

温度高—高压管道必须具有高强耐热性—耐热钢；

渗透力高—高压管道的连接结构必须具有高度的密封性—加强焊，法兰采用透镜垫；

腐蚀性强—具有高强耐腐蚀性能—不锈钢耐酸钢管；

脉动大—必须采取防振动，防檫伤的措施，支架采用柔性结构。

2高压管道的预制

根据施工图结合现场装置的实际情况，经过计算绘制加工图，特别是封闭管道必须实测，然后编制加工计划，提出技术要求。

（螺纹和密封面的加工，弯观加工）。

3高压管道的连接与就位

制订焊接工艺作业指导书，吊装方案，材质复查（主材、焊材），探伤，光谱。

组件安装时应尽量减少固定焊口，特别是在竖管上，一般不应布置固定焊口，管线上的仪表安装部件应和管道同时安装（焊接孔板除外）。

1.9管道安装的施工设计

1.9.1管道位置的调整

（1）原因：

①管道设计图样不统一，②管道设计图样与施工安装现场位置不符，③设计人员对管道工艺的目的不明确，④管道设计的条件变化；

（2）调整方法：

1熟识图纸，弄清各管道的安装方法与要求，定位其空间位置；

2采取避让原则：

小让大，无压让有压，高让低，硬让软；

3按用途调整；

4按施工难易程度调整；

5按维护管理难易程度调整；

6有利于组织施工，降低造价；

7管道调整中，应遵循有关施工及验收规范，并征得设计人员的同意。

例如：

建筑外各种管道位置的调整，管道穿墙，穿楼板位置的调整，管道穿越设备基础的调整，越变配电所处管道调整。

（3）管道位置的组合（把众多管道在同一位置上进行统一施工安装，以便减少工程量，提高工作进度），常用于管廊，管道层，除氧间等。

（4）管道的组合加工（直管段加工，弯管段加工，焊接加工，设备连接管道加工）。

1.9.2管道安装方案分析

（1）方案基本内容

1安装施工方法，②安装机具的选择，③安装施工顺序，④流水安装施工组织。

（2）施工方案评价的基本要求

1切实可行性

2满足安装工期

3确保质量和安全

4安装费用合理

（3）方案优劣的分析方法

1计分法，

2时间进度测定法

还应考虑的因素：

装配化程度，现场材料运输，机具和工具的利用，施工人员的组织，各工种的搭配，工地空间的利用等。