(1)基本要求
碳素钢管道的安装施工在国家标准《洁净厂房施工及质量验收规范》(GB51110)中有如下规定:管道公称直径小于或等于100mm 时,应采用机械或气割切割;公称直径大于100mm 时,应采用气割切割。切口表面应平整,无裂纹、毛刺、凸凹、熔渣、氧化物等,切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1.0%,且不得超过2mm;弯管制作、管道安装的焊缝位置和坡口应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工规范》(GB 50235)的相关规定。碳素钢管的连接应符合设计要求。设计无要求时,无缝钢管应采用焊接;镀锌钢管管径小于或等于100mm 时,宜采用丝扣连接;管径大于100mm 时宜采用法兰或卡箍钩槽连接。管道法兰连接时,其密封面及密封垫片,不得有划痕、斑点、破损等缺陷。连接法兰应与管道同心,并应保证螺钉自由穿入。法兰对接应保持平行,其偏差不得大于法兰外径的1.5%,且不得大于2mm。管道连接时,不得采用强力对口、加偏垫、加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。管道安装用垫片,当大直径垫片需要拼接时,不得平口对接,宜采用斜口搭接。软垫片的周边应整齐、清洁,其尺寸应与法兰密封面相符。软垫片的尺寸允许偏差应符合表2.5.2的要求。
管道安装的允许偏差:管道坐标位置的允许偏差为±15mm;管道安装高度的允许偏差为±15mm。水平管道平直度的允许偏差,公称直径小于或等于100mm 时,应小于有效管长的0.2%,最大不应超过50mm;公称直径大于100mm 时,应小于有效管长的0.3%,最大不应超过80mm。立管垂直度的允许偏差为有效管长的0.3%,最大不应超过30mm。共架敷设管道时,管道间距的允许偏差应小于10mm;交叉管道的外壁或保温层间距的允许偏差应小于15mm。管道系统的阀门、补偿器和支吊架的安装,应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工规范》(GB50235)的相关规定。
(2)施工流程及施工准备
施工流程一般如下。
施工准备。施工技术负责人组织专业技术人员按设计图纸编制工艺文件,包括质量计划、施工组织设计、施工技术措施、安全技术措施等,按程序报送批准。技术负责人应组织专业技术人员进行技术交底,使作业人员熟悉该配管施工的方法、特点、设计意图、技术要求及施工措施,做到科学施工。根据施工现场情况,准备和布置配管安装使用的工器具,主要包括电焊机、氩弧焊机(氩弧焊打底时使用)、氧气乙炔及脚手架等。所有管道及配件必须有质量保证资料。焊接前应检查施焊环境,焊接安装设备、焊接材料的干燥及清理,必须符合规范及焊接操作规定。认真核对每项材料的规格与数量。材料领出之前应会同发料人员共同清点其数量、规格、型号,如发现有损伤等情况其材料不得进入施工现场;发料人员应记录备案并采取隔离措施。
安装之前,质检人员应会同业主、监理工程师、土建施工单位等对土建工程进行安装前的检查与验收。检查应认真,包括预留洞口、预埋套管等,应合格满足安装要求。管道材料的装卸、搬运及储存。装卸工作应由合格的起重人员执行,须使用合适的装卸工具。物料上所有的保护物均不可拆除,若发现有损坏或失落,必要时应设法补上。材料脆弱部分应特别注意妥善保护。为防止搬运途中可能发生的事故,应予适当固定,以避免物件因相互冲击或脱落地面而导致变形,甚至损坏。在工地的材料应放置在指定地点,并加覆盖或加设保护措施,且不得影响工作或车辆、人员通行。已领用的材料(或进场材料)依大小、重量、规格、材质分类分区放置,并加标示牌,属于贵重、易损、较小的材料应放置在仓库(货柜)内妥善保管。碳钢螺栓应加防锈油保护,使用的剩余螺栓不可弃置现场。碳钢法兰面与加工面,应涂防锈油后以木板或塑胶盖保护。管材所有的开口均应遮封。
(3)管道预制和安装
① 管道预制应按如下程序进行:施工准备→材料领用→管道表面除锈→划线→尺寸检查→下料切割→坡口加工→焊口检查→组对→点焊→检查→焊接→外观检查→焊后处理→检验(尺寸、硬度、无损探伤)→耐压试验→防护→标识。
② 管道现场安装应按如下程序进行:预制管段搬运现场→管内清理→配管支撑安装→管段组对点焊→检查(尺寸、焊口)→焊接→外观检查→ (焊后热处理)→检验(尺寸、硬度、无损探伤)→管内清洗→系统试压→防腐保温。
管道预制和安装前要进行内外壁清理,除锈和清除杂质,清洁处理前应事先做好预防措施,避免环境污染。管子如有焊渣等杂物时应使用钢刷刷除干净。管道尽量采用预制方式,以减少固定焊口和现场安装高空作业工作量;制作完后应编号,并且打上焊工代号和检验标志。管道坡口应符合焊接工艺,坡口采用机械加工和氧乙炔加工法,一般管径DN≤100的管子统一采用型材切割机切割,需要坡口者采用手提砂轮坡口磨光;管径DN>100的管子宜采用氧乙炔切割和坡口手提砂轮坡口磨光。管壁厚≥4mm,应打V形坡口,坡口加工的具体形式和方法应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》(GB 50236)的要求。管道组对不得有偏差,错边量不得超过壁厚的10%,且不大于2mm;调整对口间隙,不能用加热张拉和扭曲管道的方法。管道的安装必须横平竖直,管道和设备必须避免强力连接,安装过程不得损坏建筑物结构的可靠性、完整性;焊缝未经检验和压力试验合格不得做防腐,待合格后方能做防腐处理。在主管上开分支管口应呈马鞍形,主管开孔呈椭圆形,使焊口严密合缝。分支管不可插入主管内壁。分支管口不可在主管弯管处或焊缝上开口,分支管与主管相交角度的偏差不应超过1°。
碳钢平焊法兰内、外均应为连续焊,管子端面距法兰密封面为管壁厚度的1.5倍,焊缝不能突出密封面或管子内壁。焊缝表面应完整,高度不能低于母材表面并与母材圆滑过渡,焊缝宽度应超出坡口边缘2~3mm。
管道支架的间距、形式和材质须符合设计要求,支架采用机械切割,电钻、冲床开孔,焊接应优良无变形,焊后作防腐处理。管线支撑应按设计图所定的尺寸据实制作,制作完成后,应将焊瘤、焊渣等去除,如钢板及型钢采用切割器切割时应使用砂轮机整修边缘,并应除锈然后涂刷底漆。制作完成的管线支架,应将其所属的号码以明显的记号记上,以便区别。管线支架应按设计图的位置正确地安装。安装时应注意与结构物相连接端是否固定,与管线连接端如使用管夹应注意是否锁紧。安装过程中及试压时弹簧装置等应做适当的保护措施,避免承受过重的负荷。刚性吊架的焊接,应处于紧密结合状态,刚性支撑的支撑面应完全接触,不可有间隙。管线施工时需设支撑之处,应同时施工。施工过程中管线的临时支撑不可随意在设备、管线及管材上点焊固定,以免造成设备及管线的损伤。管道支架或管卡应固定在楼板上或承重结构上,见图2.5.1。管卡、吊架的安装见图2.5.2、图2.5.3。
(4)管道阀门安装
阀门必须有质保资料,严格按照设计规格型号进行外观检查、压力试验,不合格不采用;阀类领用时两端所附之薄片保护装置在安装时再拆除,以免异物渗入致使阀门受损;控制阀、仪表等贵重附件安装后须以红色PVC (塑料)胶布包扎,以示警诫。安装时阀门应在关闭状态下,严禁管道受力于阀门;安全阀安装前应调校检验。阀门与管道、设备连接时必须避免强力连接,松开紧固件时阀门应处于自由位置。伸缩软管连接时需保持伸缩自如,不可将其压缩或延伸,否则将失去效用。大管径的铸铁阀类、法兰阀类等,由于法兰面的变形及螺栓松紧不均易将阀类法兰损裂,因此在安装之前应先检查其所对接的法兰面是否有因焊接不当的变形。
(5)管道焊接
焊工应具有焊工合格证,并应在有效期限内。焊接工作时应配戴焊工劳保用品(如焊帽、手套等)方可施焊。施焊前焊口表面的缺陷、污染物,如波状表面(或波纹)、凹陷、焊渣等均应修剪或磨平、清除。焊口应按规定进行坡口处理。焊口需实施预热或焊后热处理者,应在适当位置加装临时支撑,并在该焊口刷油漆色环以利于识别。焊接使用机具应按规定进行安全检查,确认合格后方可施工。施焊前应对周围环境清扫整理,并做好防火及其他防护措施。施焊前,碳钢材应先喷珠(砂)油底漆,焊口应于焊道外侧左右各50mm 范围内包覆PVC胶带,以避免焊道损伤及玷污,焊口处的底漆亦须去除后方可施焊。焊接所用焊条应储存于不受潮的仓库。包装容器有破损时应重新包装或立即使用。预热烘干后的焊条使用时必须置于手提式保温桶内,焊条的保管必须小心注意,若有被覆剂脱落、破损、变质、潮湿、焊蕊生锈情形时不得使用。电焊施工。点焊以不影响焊道品质为条件,并应避开影响强度的重要部分。焊口根据材质规格、工艺要求选用坡口形式,焊缝间距应均匀,不应有未熔合等缺陷,管道纵环缝不得开孔和焊接支管。直径大于150mm 的管道,直管段上两对接焊缝的间距不得小于150mm。焊接外观应成型美观,无咬边气孔、焊瘤等缺陷。所有焊肉均要充足,不得有气孔、焊渣、叠接、裂纹、渗透不齐、溶蚀、夹渣等情形,且焊渣应除净平顺,焊道高度应符合规定。焊口须实施预热或焊后热处理者,应按规定的时间升温、保温及降温;待预热或焊后热处理实施后,经技术人员同意才可切除临时支撑。
在相对湿度90%以上、温度0℃以下时不可施焊。接口焊接一般采用电弧焊,一遍打底,二遍成型;每道焊缝均一次焊完,每层施焊的引熄弧点须错开。管道与法兰焊接时,管道应插入法兰三分之二;法兰与管道应垂直,两者的轴线应重合。现场管线组焊时,若有与设备管嘴连接的配管应预留尺寸现场配合。组焊时须用有色蜡笔或油漆笔在管件、短管上注明图号及封焊焊口编号,以利于无损检测抽照检验及安装。组焊完成的管段须标记管线编号,管端则以塑胶袋(管套)盲封绑牢。
(6)管道安装前的准备
管道安装前应将所有法兰的铁锈及其他杂质清洗干净,接触面如有划伤等缺陷应设法修补,修补的表面应平直而光滑。阀类清洗应使用高压空气吹洗,开始清洗时不可把阀门开启,等表面清洗干净后,再打开清洗内部,然后再关上。法兰面如有生锈或损伤等应进行修补处理。检查所要安装的预制管线是否与设计图或所做的记录相同,并检查所使用的材料是否与设计图的要求相符。清洁管线内部,使用木槌轻轻敲击管线或利用高压空气吹洗内部,将管子内部所有的铁屑、砂土、杂质等清除干净。套管安装。管道穿墙和楼板所设的钢套管应根据所穿构造的厚度及管径尺寸确定规格、长度,并按设计及施工安装图册的要求预制加工。穿楼板的套管上端应高出地面20mm,高出卫生间50mm,过墙部分与墙饰面应相平,如图2.5.4所示。当预留孔洞不能适应工程安装需要时,应告知土建须进行机械或手工打孔,并对孔洞进行处理。
管道施工安装后首先进行外观检查,然后按设计要求和施工规范进行气密试验和水压试验,最后再按现场施工安装状况,安排管道系统吹扫及清洗。管道吹扫时应与设备隔离,吹扫前相关仪表、阀芯应拆除,吹扫时应有足够的流量,压力不应低于设计压力,吹扫气体流速应符合相关规定。管道系统清洗时,需要加工临时接管,保证管道无死角。一般水管路系统应在试验合格后、管路系统调试前以水进行清洗,但气体管道是在试验合格后、管路调试前按输送介质的要求选择相应品质的压缩空气或氮气进行吹扫。
