请问管道的焊接方法

管道器材，一般包括管子、管件、阀门、法兰、垫片和紧固件以及其他管道组成件，例如过滤器、分离器、阻火器、补偿器等。

管道分类：

管子分类方法很多，按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。

非金属管主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等。

铸铁管：

铸铁管是由生铁制成。按其制造方法不同可分为：砂型离心承插直管、连续铸铁直管及砂型铁管。按其所用的材质不同可分为：灰口铁管、球墨铸铁管及高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水和煤气等管道。

焊接钢管：

焊接钢管，也称有缝钢管，一般由钢板或钢带卷焊而成。

按管材的表面处理形式分为镀锌和不镀锌两种。表面镀锌的发白色，又称为白铁管或镀锌钢管；表面不镀锌的即普通焊接钢管，也称为黑铁管。

镀锌焊接钢管，常用于输送介质要求比较洁净的管道，如生活用水、净化空气、仪表空气等；不镀锌的焊接钢管，可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气和冷凝水等。

根据用户要求，焊接钢管在出厂时可分两种，一种是管端带螺纹的，另一种是管端不带螺纹的。管端带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～9m，不带螺纹的焊接钢管，每根管材长度为4～12m。

焊接钢管按管壁厚度不同，分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。工艺管道上用量最多的是普通钢管，其试验压力为2.0MPa。加厚钢管的试验压力为3.0MPa。

常用焊接钢管的规格范围为公称直径6～150mm。

无缝钢管：

无缝钢管，无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道。是工业管道中用量最大，品种规格最多的管材，基本上分为流体输送用无缝钢管和带有专用性的无缝钢管两大类，前者是工艺管道常用的钢管，后者如锅炉专用钢管、裂化炉管和热交换器用钢管等。

按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈、耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压(0≤1.0MPa)、中压(1.0＜10MPa＝、高压(≥10MPa)三类。工艺管道常用的是流体输送用无缝钢管。

1．碳素无缝钢管，常用的制造材质为10号、20号、16Mn钢，其规格范围为：热轧外径φ32～630mm，冷拔外径φ6～200mm，单根管长度4～12m，容许操作温度为-40～450℃，广泛用于输送各种对钢无腐蚀性的介质，如输送蒸汽、氧气、压缩空气、油品和油气等。

2．低合金钢无缝钢管，系指含一定比例合金元素的合金钢管。通常分为两种，一种是含有锰元素的低合金钢管，称为普通低合金钢管，如16Mn、15MnV等；另一种是含有铬、钼等元素的低合金钢管，称铬钼钢管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其规格范围为外径φ10～φ273mm，单根管长度4～12m，铬钼钢管适用温度范围为-40～550℃。低合金无缝钢管，多用于输送各种温度较高的油品、油气和腐蚀性不强的盐水、低浓度有机酸等。暖通南社

3．不锈耐酸无缝钢管，根据铬、镍、钛各种金属的不同含量品种很多，有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等。用量最多的是1Cr18Ni9Ti，在施工图上常用简化材质代号18-8来表示，适用温度范围为-196～700℃，在化工生产中用来输送各种腐蚀性较强的介质，如硝酸、醋酸和尿素等。

4．高压无缝钢管，其制造材质与上述无缝钢管基本相同，只是管壁比中低压无缝钢管厚，最厚的管壁达40mm。如化肥设备用高压无缝钢管规格为φ14×4(mm)～273×40(mm)，单根管长度4～12m，适用压力范围10～32MPa，工作温度-40～400℃。在石油化工装置中用以上高压无缝钢管输送原料气、氢氮气、合成气、水蒸气、高压冷凝水等介质。

铜管：

铜管分紫铜管和黄铜管两种。制造紫铜管所用的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等，含铜量较高，占99.7%以上；黄铜管的制造材料牌号有H62，H68等，都是锌和铜的合金，如H62黄铜管，其材料成份铜为60.5%～63.5%，锌为39.6%，其他杂质小于0.5%。

铜管的制造方法分为拉制和挤制两种。拉制铜管外径为φ3～φ200mm，挤制铜管外径为φ32～φ280mm，壁厚1.5～5mm；铜板卷焊铜管的规格范围为外径φ155～φ505mm，供货方式有单根的和成盘的两种。

铜管的适用工作温度在250℃以下，多用于油管道、保温伴管和空分氧气管道。

钛管：

钛管是近年来新出现的一种管材，由于它具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强和耐低温等特点，常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。钛管是用TA1、TA2工业纯钛制造，适用温度范围为-140～250℃，当温度超过250℃时，其机械性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20～400mm。适用于低中压，低压管壁厚2.8～12.7mm，中压管壁厚3.7～21.4mm。钛管虽然具有很多优点，但因价格昂贵，焊接难度较大，尚未被广泛采用。

各种不锈钢的特性和用途：

管件：

在管系中改变走向、标高或改变管径以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形状各异、简繁不等，因此，管件的种类较多。常用的管件有弯头、三通、异径管、管接头、管帽等。

其他管件：

1．封头：是用于管端起封闭作用的堵头。常用的封头有椭圆形和平盖形两种。

2．凸台，也称管嘴，是自控仪表专业在工艺管道上的一次部件，是由工艺管道专业来安装，所以把凸台也列为管件。

3．盲板，其作用是把管道内介质切断。

法兰：

法兰是工艺管道上起连接作用的一种部件。如管道与工艺设备连接，管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接既有安装拆卸的灵活性，又有可靠的密封性。

工艺管道所输送的介质，种类繁多，温度和压力也不同，因此对法兰的强度和密封，提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要，出现了很多种结构和压力不同的法兰。

法兰垫片：

泄漏是管法兰失效的主要形式，它与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等许多因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。法兰垫片根据管道所输送介质的腐蚀性、温度、压力及法兰密封面的形式选用种类很多。管法兰垫片有非金属垫片，半金属垫片和金属垫片。

橡胶石棉垫：

橡胶石棉垫以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。能适用于很多介质，如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸和碱等。橡胶石棉垫的厚度，各专业还不统一，通常用3mm厚。公称直径小于100mm的法兰，其垫片厚度不超过2.5mm。

使用压力，用于光滑密封面法兰连接时不超过2.5MPa。工业常用的橡胶石棉垫有两种，一种是耐油橡胶石棉垫，适用于温度在200℃以下，公称压力在2.5MPa以下，输送一般油品、液化烃、丙烷和丙酮等介质。高温耐油橡胶石棉垫，使用温度可达350～380℃。另一种是中压橡胶石棉垫可使用于200℃，PN2.5MPa以下蒸汽、凝结水、水、空气等介质。

橡胶垫：

橡胶垫，是用橡胶板制作的垫片，它有一定的耐腐蚀性，常用于温度在60℃以下，压力不超过1.0MPa，输送低压水，酸和碱等介质的管道法兰连接，这种垫片的特点是利用橡胶的弹性，达到较好的密封效果，因此也常用于铸铁法兰阀门的安装上。暖通南社

缠绕式垫片：

缠绕式垫片简称为缠绕垫，是用金属钢带及非金属填料带缠绕而成。主要包括金属缠绕垫片，石墨缠绕垫片，石墨金属缠绕垫片，金属石墨缠绕垫片，内外环缠绕垫片， 金属石棉缠绕垫片，金属四氟缠绕垫片等。这种垫片具有价格低、材料能被充分利用、密封性能较好的优点，适用的公称压力为4.0MPa以下，适用温度范围，08号钢温度可达450℃，0Cr13钢带制成的缠绕垫，使用温度可达540℃。这种垫片多数用于光滑面法兰连接，其密封面不用车水线。有的缠绕垫，还带有定位环，是为了防止垫片偏离法兰中心。垫片的厚度一般为4.5mm，直径大于1000mm时，垫片厚度为6～7mm。定位环的厚度为3mm左右。金属钢带材质有08号钢、0Cr13钢和1Cr18Ni9Ti钢等；非金属带材质有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

齿形垫：

齿形垫是用各种金属制造，材质有普通碳素钢、低合金钢和不锈耐酸钢等，其厚度为3～5mm。它是利用同心圆的齿形密纹与法兰密封面相接触、构成多道密封，因此密封性能较好，常用于凹凸式密封面法兰的连接。最高公称压力可达16.0MPa，适用于工作温度较高的部位，如0Cr13材质的齿形垫，其适用温度可达530℃。

金属垫圈：

金属垫圈的种类很多，按形状划分有金属平垫圈，截面积为椭圆形、八角形金属垫圈和透镜式垫圈。按制造材质分有低碳钢、不锈耐酸钢、紫铜、铝和铅等。

金属平垫圈多用于光滑面平焊法兰，承受的温度和压力较低。

椭圆形及八角形金属垫圈，多用于梯形槽对焊法兰，公称压力范围为6.4～22.0MPa。虽然密封性好但制造复杂，要求精度高。

透镜垫，因其截面形状似透镜而得名，密封性能好、在石油化工生产中，各种高温高压管道的法兰连接，广泛使用此种垫圈，常用公称压力范围为16.0～32.0MPa。

金属垫圈的使用有条原则，即垫圈表面的硬度必须低于法兰密封面的硬度。

仪表管道：

一般规定：

1)仪表管道、线路的工程设计，应做到仪表测量准确、信号传递可靠、减少滞后、安全经济实用、线路整齐美观并便于施工和维修。 2)对火灾及爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境，在仪表管道线路设计时，应采取相应的防护措施。

仪表测量管线图：

测量管道的材质：

1)测量管道（包括阀门和管件）的材质，应按被测介质的物性、温度、压力等级和所处环境条件等因素综合考虑。

2)非腐蚀性介质的测量管道材质，宜选用碳钢或不锈钢。

腐蚀性介质的测量管道材质，应选用与连接的工艺管道、设备相同或防腐性能更好的材质。

3)测量管道及管件阀门，宜选用同种材料。

4)分析仪表的取样管道材质，宜选用不锈钢。

测量管道的选用：

1)测量管道的管径选择

2)分析仪表的取样管道管径，宜选用Φ6 mm×1mm,Φ8mm×1mm或Φ10 mm×1mm，其快速回路的返回管道及排放管道的管径可适当放大。

3)测量管道的壁厚应不低于具体工程“管道材料等级表”中的要求。

气动信号管道材质选择：

注：“☆”表示适用； “X”表示不宜使用。

1) 气动信号管道的管径，宜选用Φ6 mm×1 mm或Φ8 mm×1 mm。根据需要也可选用其他规格。

2) 聚乙烯管及尼龙管（缆）的使用环境温度应符合产品的适用温度范围。存在火灾危险的场所及重要的场合，不宜选用此类材质。

3) 生产装置有防静电要求时，禁止使用聚乙烯管及尼龙管（缆）。

4)生产装置内设置接管箱时，从控制室至接管箱，宜选用多芯管缆。管缆的备用芯数不应少于工作芯数的10%。从接管箱至调节阀或现场仪表的气动管线，宜选用PVC护套紫铜管或不锈钢管。

常用物料管道材料选用表(1)

常用物料管道材料选用表（2）

阀门：

阀门是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流防止逆流、稳压、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。

按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：

1．截门形：关闭件沿着阀座中心移动。

2．闸门形：关闭件沿着垂直阀座中心移动。

3．旋塞和球形：关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转。

4．旋启形：关闭件围绕阀座外的轴旋转。

5．碟形：关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转。

6．滑阀形：关闭件在垂直于通道的方向滑动。

按用途，根据阀门的不同用途可分：

1．开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

2．止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。

3． 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。

4．分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

5．安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。

6．特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。

按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：

1．手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。

2．电动：借助电机或其他电气装置来驱动。

3．液动：借助（水、油）来驱动。

4．气动：借助压缩空气来驱动。

按压力，根据阀门的公称压力可分：

1．真空阀：绝对压力