管道预制加工方案.docx
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管道预制加工方案
管道预制加工方案
1.预制
1.1.总要求
管道预制分为预制场预制和现场预制二部分。
无论在何处预制，其加工场地的要求是一致的。
总体要求如下：
1.1.1.施工现场的环境应符合施工方案或技术交底的要求。
施工环境不符合规定要求时，应停止施工。
需要保证的主要施工条件为：
安全条件（操作保护、防火、防毒等）、气象条件（温度、湿度、风速、防雨雪措施）等。
1.1.2.材料、半成品、产品堆放场地应分区、标识清楚，材料、半成品、产品的质量状况也应标识清楚。
1.1.3.施工设备应符合施工方案或技术交底的要求，设备的质量状况、安全状况也应符合要求，设备附属的计量仪表齐全有效。
施工设备应排列整齐、标识清楚。
1.1.4.配置的工具应符合施工方案或技术交底的要求。
在预制场预制的管道及管件，应由工艺责任员出具加工图，预制人员应按加工图加工管道和管件。
1.2.管道
1.2.1.管道运输应采用汽车、用板车轮胎改制的运输车、液压运输车、铲车、人工抬扛等方式运输，不能采用在地面拖拉等运输方式，特别是经过表面探伤的管道，禁止在地面上拖拉运输。
经过加工的高压丝扣，在运输时应用丝扣法兰等管件保护。
管道壁厚较厚，经过车制的U型等坡口，应采用硬质材料套上，以保护坡口不受破坏。
1.2.2.高压（压力不大于10MPa）管道应对管道表面进行磁粉探伤检查，要求管道表面无损伤。
若发现管道有表面划伤，可以对管道进行修磨，但修磨以后的管道壁厚不得低于90%的公称壁厚。
1.2.3.应根据现场条件，合理的选择自由和封闭管道。
封闭管道应由现场的工艺责任员绘制管道加工单线图，预制时应严格按加工图加工封闭管道。
自由管段和封闭管段加工尺寸允许偏差应符合下表规定：
自由管段和封闭管段加工尺寸允许偏差表（mm）
项目
允许偏差
自由管段
封闭管段
长度
±10
±1.5
法兰面与管道中心
垂直度
0.5
0.5
1.0
1.0
2.0
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
±1.6
±1.6
1.2.4.切管方式及要求：
管道切割应根据管道的口径、壁厚、材质确定管道的切割方式，管道切割应首选机械切割方式：
1.砂轮切割机：
主要切割管道的方式，设备可选用400型砂轮切割机，适用于各类材质的管径小于Dg150的管道。
2.管锯（机）床：
适用于管径Dg400以下的不锈钢、低合金钢和碳钢等类型管道。
此方式一般用于切割精度要求较高的管道切割。
切割不锈钢管道时还应用酸醋不停的淋浇在切口上，以防止切口打滑。
3.大口径（磁性或链轨）管道切坡口机：
用于管道口径大于Dg400以上的管道切口和坡口，有机械或氧-炔焰切坡口两种方式。
在大口径管道数量较多且相对比较集中的场合使用。
使用时应复合切割尺寸，留足切割余量，磁性接合轨道或链条与管道接合不能松动，以防止切割震动造成切割线移动。
4.空气等离子切割机：
主要用于对不锈钢、低合金钢、碳钢等管道进行切割，根据管道壁厚选择不同切割厚度的等离子切割机。
在对管道进行切割时，应先在管壁上开一小孔，从小孔处向外切割。
5.氧-炔焰气割：
可用于对碳钢管道的切割，切割完成后应及时清除热影响区的飞溅和氧化层。
需要控制热影响和温度的管道、切割精度要求高的管道不能采用本方式切割管道。
6.套丝机切管：
此方式适用于镀锌或者不镀锌的碳钢英制流体（水煤气输送）钢管，管径一般不大于Dg150，采用丝扣管件连接方式，管道切管与管道套丝同时进行。
应按需要套丝的管径选择适当设备，一般有2″、4″、6″以以下各种型号设备供选用。
7.便携式电动锯管机：
可用于切断管径小于Dg150mm的低压钢管和有色金属管。
有链条固定和夹具等固定方式的设备供选用。
此种切割方式一般多用于现场切管，在预制场一般不用此方法。
8.手工锯管：
一般用于管径小于Dg50以下的管道切割，按照市场供应标准有300mm和150mm或组合型等规格供应，根据切割的管道材质可选用相应的锯条使用，锯条除长度有标准外还有细、中、粗齿之分。
手工锯管时还应与相应的管子轧头凳配合使用，管子要在轧头凳上固定稳固后方可锯管。
切割不锈钢管道时还应用酸醋不停的淋浇在切口上，以防止切口打滑。
9.管子钆刀切管：
一般用于管径较小的管道切割，按照市场供应标准对于钢管有各类规格供应，我们一般选择150mm以下的管子钆刀使用。
还有用于切割小管径的铜、铅等有色金属管道的专用规格供应。
根据切割的管道材质和管径选用相应管子钆刀使用。
手工轧管时还应与相应的管子轧头凳配合使用，管子要在轧头凳上固定稳固后方可轧管。
在切割材质较软的有色金属管道时，应注意不能用力过大，防止管口变形。
10.錾斧切管：
此方式主要用于裁切铸铁管，除特殊情况，一般不建议使用。
选择錾斧规格一定要合适，切管时应现在管道上划上切割线，管道底部要垫实，用錾斧沿划线逐步用榔头敲出切槽，然后将管道两段垫实，轻击管道切口处，将管道切断。
11.在选择上述切管方式时应注意：
应尽量采用机械方式切割管道，不锈钢和有色金属管道应采用机械、等离子或手工切管方式切割管道，镀锌钢管不能用氧-炔火焰切割方式切割管道，在选用砂轮切割机切割不锈钢及钛金属管道时，应采用不会造成管道切口晶间腐蚀的砂轮片。
12.管道切口应进行处理，机械方式切管时应清除切口内部的毛刺；氧-炔火焰切割和等离子切割管道时，应及时清除切口的氧化皮、飞溅等杂物，如果有要求还应磨除管口的热影响区（可以结合磨制坡口时进行）。
13.管道切割的偏差要求：
一般管道：
划线偏差1mm；长度偏差：
2mm
高压管道：
划线偏差1mm；长度偏差：
1mm
14.切口端面倾斜偏差要求：
切口端面倾斜偏差δ不应大于管子外径的1%，且不得超过3mm。
15.低合金钢和A级碳钢管道的标识应及时转移，防止材料混淆。
低温钢管和钛管严禁使用钢印做标识。
1.2.5.焊接坡口加工：
管道坡口加工应根据焊接工艺卡和管道的口径、壁厚、材质确定管道的坡口加工方式：
1.大口径（磁性或链轨）管道切坡口机：
用于管道口径大于Dg400以上的管道切口和坡口，有机械或氧-炔焰切坡口二种方式。
在大口径管道数量较多且相对比较集中的场合使用。
使用时应复合切割尺寸，留足切割余量，磁性接合轨道或链条与管道接合不能松动，以防止切割震动造成切割线移动。
2.空气等离子切割机：
主要用于对不锈钢、低合金钢、厚壁碳钢等管道进行I、V、X型坡口加工，不能用于U型坡口的加工。
根据管道壁厚选择不同厚度的等离子切割机进行坡口加工。
一般与管道切割同时进行，坡口加工完成后应用砂轮磨管机磨除热影响层。
另外加工坡口时，应防止割槽过深而使加工的管道报废。
3.氧-炔焰气割：
可用于对碳钢管道的I、V、X型坡口加工，不能用于U型坡口的加工。
坡口加工完成后应及时磨除热影响区的热影响层。
需要控制热影响和温度的管道、坡口加工精度要求高的管道不能采用本方式加工坡口。
4.车床车制坡口：
对于管道坡口要求高，或不能用手工磨制的特殊坡口，比如U型坡口和高压管道坡口，可以选用车床车制坡口。
根据管径选用车床，并加工管道托架支撑需要车制坡口的管道。
5.采用等离子或氧-炔焰割制坡口后，应及时清除坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。
暂时不焊接的坡口应涂防锈油脂保护，在焊接前还应对坡口的内外表面进行清理。
6.焊接坡口的预制要求按焊接工艺要求进行。
7.加工坡口应尽量采取机械加工方式。
1.2.6.密封面加工：
1.管道端面密封面加工只能采用机械方式加工。
2.车床车制管端密封面：
钢管密封面的车制应严格按照化工系统高压管道密封面和连接丝扣法兰的丝扣加工标准要求进行，车制角度、粗糙度、螺纹角度及精度必须符合要求，合金钢管道还应按要求车制温度标识沟槽。
车制好的端面，不得有径向沟槽。
3.车制要求如下：
密封面粗糙度：
≤Ra1.6
角度：
20°。
±0.5。
直式管螺纹：
按配套的法兰确定加工螺纹的制式（英制/公制）
丝扣法兰应能用手拧上，且不能过于松动。
螺纹粗糙度：
≤Ra3.2
温度标识：
二级温度以上材料，在管螺纹尾部车制沟槽。
压力等级：
16MPa/22MPa/32MPa
管端密封面加工示意图
4.对材质较软的有色金属管道（紫铜管、铅管等）密封面一般采取翻边方式加工，翻边应采用专用翻边加工器进行，根据不同的管径采用不同的翻边器。
翻边管口不应有裂纹和径向划痕，如果翻边时发现边缘有裂纹，可以对管口进行回火处理，管口加热温度一般应控制在以下范围：
铜管：
500～600℃
铅管：
100～130℃
铝管：
150～260℃
5.管口翻边后不得有裂纹、豁口及褶皱等缺陷，并应有良好的密封面。
翻边端面与管道中心线应垂直，允许偏差为1mm；厚度减薄率不大于10%。
管口翻边后的外径及转角半径应能保证螺栓及法兰自由装卸，法兰与翻边平面接触应均匀、良好。
1.2.7.卷板管加工
1.卷板管同一筒节上的纵向焊缝不宜多于两道，两纵向焊缝的间距不宜小于200mm。
2.卷板管组对时，两纵向焊缝的间距应大于100mm。
支管焊缝离卷板管的纵向焊缝不宜小于50mm。
3.卷板管对接焊缝的内错边量不宜超过管道壁厚的10%，且不得大于2mm。
卷板管的周长偏差及圆度偏差应符合规定要求
公称直径
mm
＜800
800～
1200
1300～
1600
1700～
2400
2600～
3000
＞3000
周长偏差
mm
±5
±7
±9
±11
±13
±15
圆度偏差
mm
外径的1%
且不大于4
4
6
8
9
10
4.卷板管的校圆样板的弧长应为管道周长的1／6～1／4；样板与管道内壁的不贴合间隙应符合下列规定：
1）对接纵缝处不得大于管道壁厚的10%加2mm，且不得大于3mm。
2）离管端200mm的对接焊缝处不得大于2mm。
5.其他部位不得大于1mm。
6.管道端面与管道中心线的垂直偏差不得大于管道外径的1%，且不得大于3mm；管道的平直度偏差不得大于1mm/m。
7.焊缝不能双面成型的卷板管，当公称直径不小于600mm时，宜在管内进行封底焊接。
8.卷板管加工过程应采取防止管道表面损伤的措施，如果发生损伤，应对受损部位进行修磨，是其圆滑过度，且修磨处的壁厚不得小于设计壁厚。
加工不锈钢卷板管时，应对碳钢的滚筒等接触不锈钢板面的设备采取隔离措施，防止发生渗碳。
并应对加工完成的管道进行酸洗钝化处理。
9.卷板管应按设计文件的规定进行无损探伤或其他类的检查。
1.2.8.夹套管加工
1.夹套管加工应预留调整管段，其调节余量控制在50～100mm。
2.夹套管加工应符合设计文件的规定，应尽量避免在主管内布置焊缝，如主管布置有焊缝时，应按相同类别的管道的探伤比例进行射线检验，并经试压合格后方可装入夹套管内。
3.套管与与主管间的间隙应布置均匀，应按设计要求布置支撑块，支撑块的布置不能妨碍主管道的在套管内的膨胀，且不能使主管道被磨损。
4.主管加工完毕后，在装入套管前应对主管进行压力试验，试验压力应考虑主管与套管间的压力差，原则上应采取压力大的一侧为试验压力基准。
试压一般将压力升至试验压力，保持压力10min，经检查无泄漏，目测无变形后降至设计压力，停压30min检查管道，以压力不降、无渗漏为合格。
5.夹套管加工完成后，夹套部分还应以设计压力的1.5倍进行压力试验，检验要求同主管试压要求。
6.弯管的夹套应在弯管检查合格后进行加工。
7.夹套管主管的管道和管件原则上应采用无缝钢管和管件；夹套弯管中的主管和夹套间应保持间隙和同轴度，其偏差不得超过3mm。
1.2.9.工具、量具使用原则：
1.不锈钢或钛管道加工不能使用碳钢工具，所有的碳钢工具均要采取与不锈钢隔离措施。
用不锈钢材料或橡胶等不含铁离子、氯离子的材料隔离碳钢与不锈钢或钛材料的接触。
2.有色金属管道原则上不能用铁榔头敲击，应采用木榔头等工具敲击或加工管道。
3.下料使用的各类计量器具（直尺、角尺、卷尺、卡尺、压力表等）均应经过计量纠正，且在有效期内。
1.3.管件及阀件
管件和阀件应尽量采取经过压力管道元件质量认证的产品，如果确实需要自行制造，在条件许可和保证制造质量的情况下，可以进行预制。
1.3.1.煨弯管预制
1.煨弯弯管宜采用管道壁厚为正公差的管道制作。
当采用负公差的管道制作弯管时，管道的弯曲半径与弯管前管道壁厚的关系宜符合下列规定
管道的弯曲半径与弯管前管道壁厚的关系表
弯曲半径（R）
弯管前管道壁厚
R≥6Dg
1.06Tm
6Dg＞R≥5Dg
1.08Tm
5Dg＞R≥4Dg
1.14Tm
4Dg＞R≥3Dg
1.25Tm
注：
Dg—公称直径；Tm—设计壁厚。
2.A级高压钢管的煨弯弯曲半径不宜小于管道外径的5倍，其它管道的弯曲半径不宜小于管道外径的3.5倍。
3.有缝钢管制作煨弯弯管时，焊缝应避开受拉（压）区，一般应布置在管道弯曲平面的45。
夹角处。
4.钢管应在其材料特性允许范围内冷煨弯或热煨弯。
加热弯管尽量不采用炭火直接加热方式，如果条件不允许只能采取炭火直接加工方式时，应注意钢管与焦碳不宜直接接触。
有色金属管道在热弯时，应控制温度，不能超过规定范围。
有色金属管道的加热温度范围如下：
管道材质
加热温度范围（℃）
铜
500～600
铜合金
600～700
铝11～17
150～260
铝合金LF2、LF3
200～310
铝锰合金
＜450
钛
＜350
铅
100～130
5.合金钢管道和有色金属管道煨弯时，应尽量采用机械方式煨弯，为保证煨弯的椭圆率达到要求，可以在管道内充填石英沙，煨弯时不能敲击管壁，铅管热煨弯不能充填石英沙。
6.管道有热煨弯和冷煨弯二种方式。
冷煨弯一般为机械煨弯，煨弯完成后应按设计要求进行热处理。
热煨弯有地炉加热煨弯和火焰、高频煨弯等方式，应尽量采用高频煨弯方式进行煨弯。
钢管热、冷煨弯后的热处理应符合下列规定：
1）碳钢热煨弯管的温度应始终保持在900℃以上，碳钢管壁厚大于19mm时，应对煨弯后的弯头进行热处理。
2）当对中、低合金钢管进行热煨弯时，对公称直径不小于100mm，或壁厚不小于13mm的管道弯头，应按设计要求进行完全退火、正火加回火或回火处理。
3）当对中、低合金钢管进行冷煨弯时，对公称直径不小于100mm，或壁厚不小于13mm的管道弯头，应按设计要求进行热处理。
4）奥氏体不锈钢制作的弯头，可以不进行热处理，如设计有要求，应按设计要求进行热处理。
常用管材制造煨弯弯头时的热处理条件：
钢材
类别
名义成分
钢材牌号
热处理
温度（℃）
加热
速率
恒温
时间
冷却
速率
碳素钢
C
10、15、20、25
600~650
当加热
温度升至
400℃时，
加热速率
不应大于
205×25/T
℃/h
恒温时间
应为每
25mm壁厚
1h，且不得
少于15min
，在恒温期
间内最高与
最低温差
应低于
65℃
恒温后的
冷却速率
不应超过
260×25/T
℃/h，且
不得大于
260℃/h，
400℃以下
可自然冷却
中
、
低
合
金
钢
C-Mn
16Mn、16MnR
600~650
C-Mn-V
09MnV
600~700
15Mnv
600~700
C-Mo
16Mo
600~650
C-Cr-Mo
12CrMo
600~650
15CrMo
700~750
12Cr2Mo
700~760
5Cr1Mo
700~760
9Cr1Mo
700~760
C-Cr-Mo-V
12Cr1MoV
700~760
C-Ni
2.25Ni
600~650
3.5Ni
600~650
注：
T—管材壁厚。
7.夹套管冷煨弯，应保持主管与外管之间的间距，可以在主管与弯管之间加装止移块，在加装止移块时要注意在煨弯时不能将主管管壁挤裂，即止移块尽量布置在主管壁上，煨弯完成后可以采用通球检查。
8.煨弯弯管质量应符合以下要求：
1）不得有裂纹（目测或设计文件规定的无损检测项目）。
2）不得存在过烧、分层等缺陷。
3）不宜有皱纹。
4）测量弯管在任一截面上的最大外径与最小外径差，应符合下列要求：
弯管最大外径与最小外径差
管子类别
最大外径与最小外径之差
输送剧毒流体的钢管或设计P≥100MPa的钢管
为制作弯管前管子外径的5%
输送剧毒流体以外或设计P＜100MPa的钢管
为制作弯管前管子外径的8%
钛管
为制作弯管前管子外径的8%
铜、铝管
为制作弯管前管子外径的9%
铜合金、铝合金管
为制作弯管前管子外径的8%
铅管
为制作弯管前管子外径的10%
5）输送剧毒流体或设计压力P≥10MPa的弯管，制作弯管前、后的壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的10%；其他弯管，制作弯管前、后的管子壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的15%，且均不得小于管子的设计壁厚。
6）输送剧毒流体或设计压力P≥10MPa的弯管，管端中心线偏差值Δ不得超过1.5mm/m，当直管长度L＞3m时，其偏差不得超过5mm。
7）其他类别的弯管，管端中心偏差值Δ不得超过3mm/m，当直管长度L＞3m时，其偏差不得超过10mm。
8）Π形弯管的平面度允许偏差Δ应符合规定要求：
长度L（mm）
＜500
500～1000
＞1000～1500
＞1500
平面度Δ（mm）
≤3
≤4
≤6
≤10
9）高压钢管制作弯头后，应进行表面无损探伤，需要热处理的弯头应在热处理后进行表面探伤；当有缺陷时，可以进行修磨。
修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，且不得小于设计壁厚。
10）弯管加工完成后，应填写加工记录。
1.3.2.焊制弯头和三、四通
1.节弯（虾米弯）预制
1）制作节弯有用钢管制作和用钢板制作两种方式，无论采用何种方式，都应进行1：
1放样。
下料时应将切割余量和焊缝间隙综合考虑好，钢板下料时还应考虑节约材料，尽可能的一次下料，综合套裁。
2）采用节弯的部位，压力一般不应超过1.6MPa，温度不宜超过350℃，管径不宜小于Dg200，选用的材料牌号应与母材相同，壁厚不宜比主管壁薄。
3）弯管的节数不宜少于3节，弯管半径应按设计要求进行，但弯管半径一般不宜低于1.5倍的管道外径。
4）弯管的水平偏差和角度偏差同煨弯管要求。
焊口配置要求和检查验收标准同管道预制配口要求。
5）节弯的检验、验收标准同煨弯管预制，焊接或无损探伤检查应按设计要求或按节弯所使用部位的的管道等级要求进行检查、验收。
2.三、四通预制
1）制作三、四通与制造节弯类似，有用钢管制作、煨弯制作和用钢板制作等多种方式，无论采用何种方式，都应进行1：
1放样。
下料时应将切割余量和焊缝间隙综合考虑好，特别时用煨弯弯头制作时更应注意。
钢板下料时还应考虑节约材料，尽可能的一次下料，综合套裁。
2）采用钢板焊制三、四通的部位，压力一般不应超过1.6MPa，温度不宜超过350℃，管径不宜小于Dg200，选用的材料牌号应与母材相同，壁厚不宜比主管壁厚薄，还应按设计要求，焊制加强板或加强肋板。
3）三、四通的支管应进行放样，支管口不应超过主管的内壁，应制作成与主管相配的圆弧（马鞍）形管接口。
4）三、四通口的水平偏差和角度偏差可参考煨弯管要求。
焊口配置要求和检查验收标准同管道预制配口要求，特别在三、四通支管的根部，焊缝坡口间隙不应超过规定要求，不能采用填塞圆钢等过渡材料的方式修补过大的坡口间隙。
5）三、四通的检验、验收标准同节弯管预制，焊接或无损探伤检查应按设计要求或按三、四通所使用部位的的管道等级要求进行检查、验收。
1.3.3.管端封头
1.制作管端封头，有用钢板制作的焊接封头（盲板、管堵等）和用法兰制作的法兰封头（法兰盲板、法兰隔板、8字盲板等）两种方式。
2.采用制作管端封头的部位，压力一般不应超过4.0MPa，焊接盲板的管径不宜大于Dg200，选用的材料牌号应按设计要求，管径较大且压力超过1.6MPa时，还应按设计要求，焊制加强板或加强肋板。
3.采用制作法兰封头的部位，压力等级应按设计要求选用，且不应低于主管所采用的法兰等级，应采用与主管所用法兰标准相同的加工、验收标准来制造法兰封头。
装于连接法兰之间的法兰隔板，应装有能露至法兰外的指示标识。
法兰隔板和8字盲板（通断盲板）应采用双面密封，其密封面的加工要求同标准法兰的密封面加工要求。
4.焊接盲板焊口配置要求和检查验收标准同管道预制配口要求，焊缝坡口间隙不应超过规定要求，不能采用填塞圆钢等过渡材料的方式修补过大的焊口间隙。
5.焊接盲板的检验、验收标准应按设计要求或按盲板所使用部位的的管道等级要求进行检查、验收。
1.4.支吊架
1.4.1.管道支吊架应按设计要求进行预制加工。
1.4.2.选用材料的材质、规格、型号均应按设计要求选用，特别是装于管道根部（与管道直接焊接）的材料的材质，必须符合设计要求。
1.4.3.支架型材的切割，应采用机械切割方式，采用剪板机、砂轮切割机、锯床等机械加工方式。
如板材较厚、管材管径较大，可以采取等离子或氧-炔焰切割方式切割，但切割完成后，应用砂轮机磨平边角等部位。
1.4.4.弹簧支架的弹簧型号、系数必须符合设计要求，并应进行纠正。
1.4.5.支架的焊缝应按设计要求焊接，角焊缝的高度、焊缝饱满度、长度、间隔等应符合设计要求。
如果设计有要求，对于承载力较大部位的焊缝，还应进行无损探伤检测。
1.5.防腐、保温
1.5.1.预制完成的管道、管件、支吊架在送至安装前，除有特殊要求（预安装后需二次镀锌、衬胶等）外，均应进行防腐处理。
防腐处理应严格执行清理、除锈、喷、涂漆或涂防护油脂、干燥等工序。
1.5.2.防腐、保温见《防腐、绝热通用工艺》
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