实训2 制作焊接弯头 焊接弯头又称虾壳弯,是由若干个称为“节”的带有斜截面的直管段组成,组成的节一般包括两个端节及若干个中节,端节为中节的一半。
虾壳弯中节一般采用单节(管道安装禁止采用)、两节或三节及以上。节数越多,弯头越顺,对介质流动造成的阻力越小,但相应地越费工料。
虾壳弯弯曲半径R的计算公式为
R—mD
w 式中R——弯曲半径,mm;
m——所需倍数,常取1.5~2;
D
w——管子外径,mm。
管件制作加工的工艺流程:
管件的展开与放样→画线下料→切割坡口→组对焊接。
1. 90°单节虾壳弯立体图如图2—68所示。
90°单节虾壳弯展开图的作图步骤:
(1)如图2—69a所示,作∠AOB=90°,以O为圆心,取弯曲半径R=(1.5~2)D
w为半径,画出虾壳弯的中心线。将∠AOB四等分,得∠DOB=22.5°,以虾壳弯中心线与OB的交点4为圆心,以D
w/2为半径画圆,并将上半圆六等分。
(2)通过半圆上的各等分点作垂直于OB的直线,垂直线与OB线依次相交于点1、2、3、4、5、6、7,与OD线相交于点1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’。四边形11’7’7即弯头的端节立面图。
(3)如图2—69b所示,在OB延长线上画直线EF,使EF=π(D+δ),并进行十二等分,图中自左至右的等分点依次是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,通过各等分点作EF的垂线。
(4)以直线EF上各等分点为基点,分别截取图2—69a中11’、22’、33‘、44’、55’、66’、77’线段长,画在EF相应的垂直线上,然后以同样的方法对称截取相应的长度,得到8’、9’、10’、11’、12’、13’,将所得的各交点用光滑曲线连接起来,就是该弯头端节的展开图。然后以EF为对称线,画出对称图形,即得到弯头的中节展开图。
2. 90°两节虾壳弯
90°两节虾壳弯是指有两个中节的90°虾壳弯,其展开图的作图步骤如下:
(1)如图2—70a所示,作∠AOB=90°,以O为圆心,以R=(1.5~2)D
w为半径,画出虾壳弯中心线。并将∠AOB三等分。再将距离直线OB最近的30°角平分,得∠COB=15°,以虾壳弯中心线与OB的交点4为圆心,以D
w/2为半径画圆并将上半圆六等分。
(2)通过半圆上的各等分点作垂直于OB的直线,交于OB的各点为1、2、3、4、5、6、7,交于OC的各点为1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’,则四边形11’7’7是弯头的端节立面图。
(3)如图2—70b所示,沿OB延长线方向画出直线EF,使EF=π(D+δ),并十二等分,自左至右的等分点是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,通过各等分点作垂线。
(4)以直线EF上的各等分点为圆心,分别截取图2—70a中11’、22’、33’、44’、55’、66’、77’线段长,画在EF相应的垂直线上,然后以同样的方法对称截取相应的长度,得到8’、9'、10’、11’、12’、13’,将所得的各交点用光滑曲线连接起来。再以EF为对称线,画出对称图形,即得两节虾壳弯中节的展开图。
3. 虾壳弯的画线下料与加工制作
1.将管件的展开图画在油毡上,经剪裁成为下料的样板。在管子上画出两条对称的中心线,并用样冲轻轻冲眼,把样板包缠在管子上,并划出切割线,两段之间应留足3~5mm的切割口宽度,如图2—71所示。
2.管子划线下料后用氧乙炔焰切割,清除切口熔渣。然后加工坡口,坡口角度背部为20°~25°,两侧为30°~35°,弯头腹部为40°~45V。
3.完成坡口加工后,对准管端中心进行点焊,并用扁钢直角尺校正其角度,防止出现勾头现象。
实训3 制作焊接三通 焊接三通又称马鞍三通、挖眼三通,是在干管上开孔、焊接支管而制成,可分为等径正三通、异径正三通、等径斜三通及异径斜三通等多种形式。
1. 等径正三通的展开与放样
图2—72是等径正三通的立体图和投影图,其展开图的作图步骤如下:
(1)如图2—73a所示,以O为圆心,以D
w/2为半径作半圆并六等分,得等分点7’、6‘、5’、4’、3‘、2’、1’。
(2)如图2—73b所示,把半圆上的直径7’1'向右延长,得直线AB,在AB上量取管外径D
w的周长并将其十二等分,自左至右等分点的序号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,其中点7处为三通主管中心线。
(3)作直线AB上各等分点的垂线,同时由半圆上各等分点向右引水平线与各垂线相交,将所得的对应交点连成光滑曲线,即得支管的展开图工。
(4)以直线AB为对称线,将4—10范围内的垂直等分线分别对称地向上截取相应的长度,得各对应的交点,并将其连成光滑曲线,即得主管上开孔切割的展开图Ⅱ。
2. 等径正三通的划线下料与加工制作
(1)在主管和支管上划出定位线,并用中心冲轻轻冲眼,分别把展开图工、Ⅱ样板中心对准管中心,划出切割线,便可进行切割。
(2)应根据坡口的要求进行切割,支管上应全部开坡口,坡口角度在角焊处为
45°,对焊处为30°,从角焊处向对焊处(即尖角处)应逐渐缩小坡口角度,均匀过渡。主管开口处不应全开坡口,在角焊处不开坡口,如图2—74中A节点,在向对焊处伸展的中心点处开始开坡口,至对焊处为30°,如图2—74中B节点。
(3)组对时,要求主管上开孔的大小与支管的内径相配,因此,展开图Ⅱ样板最宽处的两边应减去壁厚再划线,使焊缝的内缝相平齐,组对时用宽座直角尺校正支管与主管间的角度应为90°,再由专业焊工进行点焊、施焊。
3. 等径斜三通的展开与放样
等径斜三通的立体图和投影图如图2—75所示。由图可知,支管与主管的交角为a(通常取α=45°)。其展开图的作图步骤为:
(1)根据主管和支管的外径及交角a,画出等径斜三通的正立面投影图。
(2)在支管的顶端画半圆并六等分,由各等分点向下画出与支管中心相平行的斜直线,使之与主管的右断面图上部半圆六等分线相交,得直线11’、22’、33’、44’、55’、66’、77’,将这些直线移至支管周长等分线AB相应的垂线上,用光滑曲线连接各交点,即得支管的展开图(雄头样板)。
(3)通过等径斜三通正立面图上的交点1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’分别向下引垂线,与半圆的周长πD
w/2的各等分线相交,所得交点的序号分别为1”、2”、3”、4”、5”、6”、7”,用光滑的曲线连接各点,即得主管开孔的展开图(雌头样板),如图2—76所示。
4. 等径斜三通的划线下料与加工制作
(1)划线下料,切割组对的方法与等径正三通基本相同。
(2)为了满足焊接要求,主管和支管应在钝角一边的上半根开全坡30°~35°,下半根仅在尖角处为30°,再逐渐过渡为45°,使两管夹角处的坡口最大。
实训41. [实训内容]
识别常用管材、管件和辅助材料。
[准备要求]
1.工具与机具
钢锯、砂轮切割机、铝塑管专用剪刀、割管器、木工锯、钢卷尺(2m)、钢直尺(500mm)、游标卡尺(150mm)、皮尺(20~30m)。
2.管材和管件
(1)镀锌焊接钢管(白铁管)和非镀锌焊接钢管(黑铁管),以及三通、四通、弯头、活接头、管箍、大小头、补芯、堵头等螺纹管件(镀锌和非镀锌)。
(2)无缝钢管,以及冲压弯头、煨制弯头等焊接管件。
(3)聚氯乙烯(PVC)排水管和给水管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PPR)管等塑料管,以及相应与塑料管配套的管件。
上述管材及管件采用常用的规格。
3.型钢
圆钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢、薄钢板等普通碳素结构钢轧制的常用型钢(规格不限)。
4.其他辅助材料
(1)石棉板、石棉纸、石棉绳、石棉布、石棉绒、石棉灰等。
(2)橡胶板(普通、耐酸碱、耐热、耐油)、橡胶管(普通橡胶管及输送水、空气、蒸汽、稀酸碱、油、氧气、乙炔等介质的各种橡胶管)。
(3)石棉橡胶板(低压、中压、高压)。
(4)亚麻、线麻、白麻、油麻。
(5)铅油、铅粉、白厚漆。
(6)石油沥青、焦油沥青。
(7)防锈漆、银粉漆、调和漆。
(8)聚四氟乙烯生料带、管道螺纹密封剂。
(9)水泥。
(10)汽油、香蕉水(天那水)、机油。
[质量标准]
1.能正确熟练识别常用的工程材料。
2.能熟练鉴别各类规格的管材和管件、型钢。
3.掌握管材及管件的使用范围,基本掌握其最大承受压力数值。
4.基本掌握常用管材的连接方式。
[操作步骤]
1.测量各类管子的外径、内径、壁厚,思考公称通径与外径、内径的关系。
2.目测DN15~100的焊接钢管、铸铁管、塑料管、复合管的管径及无缝钢管的外径、壁厚。
3.将焊接钢管(黑铁管)和无缝钢管混放在一起进行识别。
4.进行各种规格的螺纹管件、承插式管件、法兰式管件与相应管材的搭配训练。
5.测量各类型钢的有关实际尺寸,并与其规格的数据进行比较。
6.各类辅助材料的识别。
[质量验收]
通过实训,能正确识别常用的工程材料,重点能识别各种规格的管材及其相应的管件,初步掌握常用工程材料的应用范围和常用管材的连接形式及使用要求。
[注意事项]
1.安全注意事项
(1)砂轮切割机应在专人指导下使用,切割管子时,严禁站在砂轮切割机的正前面。
(2)搬抬或翻转较重管子时,要注意相互配合,防止管子滑落伤人。
(3)对切割后的管口要防止毛刺划伤。
(4)不得用量具击打管子,量具用完之后要仔细擦拭干净。
(5)注意防止钢卷尺缩入时划伤手。
(6)若在实际建筑物中进行实训,参观前要进行安全纪律学习。
2.其他注意事项
(1)各类常用材料的数量可根据实际需要确定。
(2)较大规格的管材及管件可进行实地参观识别,并测量管子的内外径。
(3)复合类管材可进行现场切割,从切口断面观察管材的结构。
(4)使用各类量具测量管材及管件时,至少做两次测量。测量方向要转换,以两次测量数值的平均值作为测量结果。对外观变形的管子,要选择没有变形的部位多次测量。对于用割管器切割的管子,应消除割管器造成的缩口后再测量。
实训5 管道刷油防腐1. [实训内容]
管道刷油防腐。
[准备要求]
1.机具和工具
(1)空气压缩机、压缩空气管、储砂罐、喷壶、橡胶管、钢丝刷、刷子、涂料桶。
(2)泡沫灭火器、铁锹、干沙、人梯、搅拌棒及劳动保护用品(如口罩、手套、眼镜等)。
2.材料
(1)防腐底漆和面漆。
(2)汽油、松节油、丙酮苯、二甲苯、乙酯、丁醇、乙酸。
(3)干净棉纱、棉布、砂轮片、粗砂布。
[质量标准]
1.除锈后的管子表面应露出金属光泽。
2.漆膜附着牢固,涂层均匀,无剥落、裂纹、流挂、气泡、针孔等缺陷。
3.涂层完整,无损坏,无漏涂。
[操作步骤]
管道刷油防腐施工操作程序是:管道表面除锈→涂料配套与调配→防腐施工(手工涂刷或喷涂)→成膜养护。
1.管道表面除锈
按除锈相应工艺对金属管材进行除锈、清污,使其表面露出金属光泽。
2.涂料配套与调配
(1)打开所选配的涂料桶盖,加入适量配套稀释剂,进行涂料稀释的调和。
(2)用于喷涂施工时,稀释剂与涂料可按1:1~1:2的比例调和黏度。
(3)用棒搅拌均匀,以不显刷纹、不流不淌为宜。
3.防腐施工
(1)手工涂刷
1)将调配好的涂料注入小桶并用刷子蘸适量涂料。
2)涂刷时应自左向右,由里而外,从上而下,纵横交错地进行。
3)涂层应薄厚均匀,多遍涂刷时应在第一遍涂膜干燥后再涂刷第二遍。
(2)喷涂
1)将调和好的涂料注满喷枪的气罐后启动压缩机,将压力调至0.2~0.4MPa,根据喷涂件的形状定出喷嘴距喷涂件的距离。喷涂件表面为平面时一般距离为250~350mm,若为圆弧面则距离为400mm。
2)用手扳动扳机并移动喷嘴,速度为10~15m/min,目测管道表面所形成的涂层达到满意的效果为止。
3)多遍喷涂时应注意涂层厚度,只有当上一遍涂膜干燥后才能再喷涂第二遍。
4.成膜养护
不同涂料的成膜养护的条件和规律是不同的。
(1)溶剂挥发性涂料的成膜温度为15~25℃,如过氯乙烯漆、硝基纤维漆等。
(2)对于氧化聚合型涂料,只有在溶剂挥发和氧化聚合阶段涂膜才能达到一定强度,如酚醛漆、醇酸漆、清漆等。
(3)对于烘烤聚合型瓷漆,只有经烘烤养护方能成膜,否则长期不干。
(4)固化型涂料,成膜分为常温固化和高温固化。
[质量验收]
涂刷好的涂件质量应符合质量标准。
[注意事项]
1.涂料的品种繁多,使用方法不尽相同,在使用前要先熟悉涂料的性能、用途、技术条件等,再根据规定正确使用。涂料的品种不同,其组成的成分也不同,混合后会发生各种不良现象,故涂料不可混合使用。
2.存放中的色漆会产生沉淀,使用前必须搅拌才能使用。搅拌不均匀会造成被涂物件颜色不均匀,直接影响色漆的遮盖率和涂膜性能。涂料中若有漆皮或粒状物,要用120目钢丝网过滤后使用。不能使用失效的涂料。
3.涂料分为单包装和多包装。多包装在使用时应按技术规定的比例进行调配,不得随意调配,以防止影响涂膜质量。调配时应采用与涂料配套的稀释剂,调配到施工黏度方可使用。
4.涂漆的施工环境必须清洁,不得有煤烟、灰尘、水汽。不要在雨、露、潮湿、严寒、黑暗、烈日暴晒等恶劣气候条件下施工。在室内地下室施工时不应有敞口煤炉,应有良好的通风采光条件。施工条件的温度最好为15~35℃,相对湿度在70%以下。
5.涂料都具有一定的毒性。施工人员涂刷时应戴口罩、手套,操作区要确保空气流通,防止中毒现象的发生。所有涂料的稀释剂不得与其他材料混放在一起,必须存放在专用库房内。挥发性涂料应装入密闭容器内妥善保管。施工现场应设置“严禁烟火”的明显标志和二氧化碳灭火器。
实训6 管道绝热施工1. [实训内容]
管道绝热施工。
[准备要求]
1.机具和工具
砂轮锯、钢剪、布剪、剁斧、手锤、灰桶、弯钩、铁锹、圆弧抹子、平抹子、钢针、塞尺、靠尺、钢卷尺。
2.材料
(1)泡沫混凝土、珍珠岩、蛭石、石棉瓦块等。
(2)岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硬聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料管壳等。
(3)聚苯乙烯泡沫塑料板、沥青矿渣棉毡、岩棉保温毡等。
(4)玻璃丝布、塑料布、浸油麻带布、油毡、工业棉布、铝箔纸、镀锌铁皮、镀锌铁丝、丝裂膜绑扎带、石棉灰、铅丝网。
[质量标准]
1.棉毡、管壳等保温材料必须紧贴在管道表面,绑扎牢固,防止脱落。搭接、对接的接缝处严密、平整、连续且无间隙。
2.保温表面平整度允许偏差为±5mm,保温层厚度允许偏差为±10mm。
3.保护层与保温层紧密贴合,无空鼓,边缘及转角、接头应平整,无褶皱,无翘角,封口、接头严密、光滑。
4.保护层表面光滑,无脱落、松动现象。
[操作步骤]
管道棉毡缠绕法、管壳法绝热施工的程序如下:裁剪→缠包→绑扎→保护层(玻璃丝布、沥青油毡)施工。
1.棉毡缠绕法操作
(1)裁料。根据管径大小,将成卷的棉毡用布剪裁成宽为200~300mm的毡条带,也可以根据管道的圆周长进行剪裁,并将剪裁好的棉毡条的厚度修剪均匀。
(2)缠包。用棉毡条包缠管道时,要边缠、边压、边抽紧,使保温后的密度达到设计要求。当单层棉毡不能达到规定的保温层厚度时,可用两层或三层分别缠包在管道上。缠包时应注意将两层接缝错开,每层纵向接缝处必须紧密结合,纵向接缝应置于管道顶部,并用保温材料将所有缝隙填充塞实。表面要处理得平整、紧密。当多层缠包时各层应仔细压缝。
(3)绑扎。保温层外径小于或等于500mm时,其外面用镀锌铁丝绑扎。绑扎间距为150~200mm,每处绑扎两圈镀锌铁丝,禁止以螺旋状连续缠绕镀锌铁丝。
保温层外径大于500mm时,其外面用镀锌铁丝网绑扎。再用镀锌铁丝绑扎牢固。若使用玻璃丝布或油毡作为保护层时,不需缠包镀锌铁丝网。
(4)玻璃丝布类保护层的施工
1)根据保温层外径选用不同幅宽的玻璃丝布,也可将成卷材料裁成幅宽为200~300mm的布条。
2)用“Ⅱ”形铁钉固定缠绕端头,然后将玻璃丝布绷紧拉直后开始缠绕,边缠边整平,不得有翻边、褶皱等现象。圈与圈之间的搭接长度为30~50mm。末端一定要用“Ⅱ”形铁钉固定,避免接头松动、脱落。
3)根据设计要求,在玻璃丝布外表面涂刷规定的防腐漆或色漆。
(5)沥青油毡类保护层的施工
1)剪裁油毡。剪裁尺寸为保温层周长加上搭接长度(50~100mm),并将油毡剪裁成块状。
2)包管搭接缝。沿管道长度方向,用剪裁好的油毡包住管道。其纵向搭接缝应在管道下部,横向环绕接缝应按坡度由低处向高处捆扎,使高处油毡压住低处油毡,以便于保护层外部形成顺流,防止雨水渗漏。
3)管道弯头及三通处应先放样、裁块,然后施工。
4)粘接搭接缝。所有搭接缝要用热沥青粘牢。每隔500~1000mm用镀锌铁丝捆扎牢固。
2.管壳制品保温施工
(1)施工时一般由两人配合,一人将管壳缝用电工刀剖开,然后对包在管道上,两手用力挤住,另一人缠玻璃丝布类保护层。缠裹时要用力均匀,压茬平整,粗细一致。若采用不封边的玻璃丝布作为保护层,要将毛边折叠,不得外露。
(2)将保温管壳横向接缝错开,用镀锌铁丝直接绑在管道上。若一层管壳不能满足厚度要求而采用双层结构时,应将纵向接缝设置在管道两侧,绑扎时尽量减少两块之间的接缝。绑扎的间距应小于300mm,每处绑扎不少于两圈,其接头应放在纵向接缝处,并将接头嵌入接缝内。
(3)将塑料布缠绕包扎在管壳外,圈与圈之间的接头搭接长度为30~50mm,最后在外面包玻璃丝布保护层,外涂调和漆。
[质量验收]
用2m直尺、楔形塞尺、钢针对保温结构进行检查,其安装质量应符合质量标准。
[注意事项]
1.施工中不得站在保温材料上行走或操作。在紧固镀锌铁丝时用力要均匀,不得过猛。使用人字梯及高凳作业时应确保坚固、平稳。人字梯下端应设拉钩或搭钩,不得进行交叉作业。
2.施工操作中需传递材料和工具时,应注意上下配合,以防止物品掉下伤人。