管子的加工及连接是安装工程的重要环节，是将工程设计的转化为工程实体，将各管道设备连接为系统重要过程。
管子调直及切断： 一、管子调直 冷校直，较小管径，弯曲程度不大DN<50； 热校直，较大管径，弯曲程度较大DN>50。 二、管子切断 目的：根据管路安装需要的尺寸、形状、将管子切成管段，又称下料。 要求： a、尺寸准确； b、切口平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物和铁屑等； c、切口断面和管子轴心线垂直，倾斜偏差Δ不应大于管子外径的1％且不超过3mm。 方法：手工切断、机械切断。 适用场所：手工切断：小管径切割，施工现场； 机械切断：工厂车间，大直径管子。 常用工具及设备： 1.小型切管机切割： 钢锯：手工现场操作，DN<50，劳动强度大，速度慢、切口不收缩、灵活。 滚刀切管器：速度快、切口平直、但产生缩口、需用纹刀刮平，劳动强度低、适合用于工地。 砂轮切割机：速度快、切口直、无缩口、噪声大、适合于现场。 2.氧气-乙炔焰切割 适合于大口径管DN>100，劳动强度低，要磨平割口，也可以切割钢板10～100mm厚，氧气、乙炔气。 3.大型机械切管机切割： 适合于大口径管件切割，并完成坡口加工。DN75～DN600，δ＝12～20mm厚。 4.管子錾切：适用于铸铁管、陶土管和混凝土管。 5.等离子切割：采用等离子切割，速度快、切口小、平直。 气体在电弧高温下，被电离成电子和正离子等离子体经过热、磁收缩效应变成高温高能15000℃温热气流。 管螺纹加工： 1.管螺纹 管道中螺纹连接所用的螺纹称为管螺纹。与普通螺栓的螺纹不同，管螺纹是英制螺纹，因为要保证加工螺纹后管子的强度，所以管螺纹都采用细牙螺纹。 钢管外端部加工螺纹，拧上带有内螺纹的管件或阀门，组成管道系统，用于DN≤65，特别是DN15～40及需定期检修拆卸的场所。 管螺纹： 圆柱形-螺纹深度及每圈螺纹直径皆相等，严密性差，便于加工管件内螺纹。 圆锥形-各圈螺纹直径均不相等，从端部刮板部成锥台，越拧越紧，接口严密钢管外螺纹均为圆锥形。 管子螺纹连接： 锥接柱：圆锥到螺纹和圆柱内螺纹连接，就用最多。 柱接柱：管道应用较小，螺栓、螺母常用。 锥接锥：内锥螺纹加工困难，仅用于要求严密的中高压管道中或有油气管中。 2.管螺纹加工 人工套丝纹板、手工套丝和电动机械套丝。扳牙有顺序要求，每套扳牙能套两种管径，管径定扳牙。 机械套丝，电动套丝机套丝用于外螺纹。 车床加工，螺纹车床加工用于内螺纹。 3.管口螺纹的保护 用管箍或塑料管箍起来。 目的：防止在运输途中碰坏螺纹。 如加工后需放置，涂废机油，再加以保护，以防止生锈。 钢管的坡口： 1.坡口的形式： 目的：保证焊接质量，保证焊缝质量，焊缝达到一定熔涤。 坡口间距及规格由国家标准规定，间距一般为δ的0.35～0.4。 分为：V型、X型、双V型和U型等。 2.坡口加工 高压管道短管的坡口采用车床加工； 长管道的坡口采用移动式坡口加工机加工； 合金钢高压管道尽可能不采用氧气-乙炔焰切割法。 坡口角度过大：浪费焊条，机械性能不稳。 坡口角度过小：不易焊透。 3.管端坡口的保护 管件制作： 模压弯管：有缝模压弯管、无缝模压弯管； 焊接弯管：适用于管径较大、弯曲管径较小的弯管制作。 热推弯管：能保证壁厚均匀。 折皱弯管：用于公称直径100～600mm、压力不超过2.5MPa的弯管。 三通管制作 挤压三通：复合挤压和正挤压。 焊接三通：弯管型、直角型和平焊口三种。 变径管制作 按标准外购或现场制作：焊接变径管；缩口变径管；钢板卷制变径管。 弯管加工： 质量要求： 弯曲均匀，没有缺陷和折皱。 弯曲任一截面上的最大外径与最小外径差应符合规定。 成型弯管前、后管壁厚度的规范。 管端中心偏差规范。 影响弯管质量的主要因素是弯曲半径R。 分析R值大小的利弊，受力及阻力方面： R大，阻力小，占空间大，不美观，强度高； R小，阻力大，占空间小，美观，强度小。 R的取值：1.5～4D。 机械煨弯：热煨R=3.5D，冷煨R=4D。冲压弯头R=1.5D，焊接弯头R=1.5D。 弯管加工方法： 1）手工冷弯法，专用弯管工具。 2）机械冷弯法，电动弯管机。无芯冷弯弯管；有芯冷弯弯管。 3）管子灌砂热煨法。 4）机械热煨弯法，火焰弯管机。 5）冲压弯头：板材压制：有缝弯管，有英制管段，较小。 管段压制：无缝弯管，有标准R＝1～1.5D和法兰压力相配，4MPa、64MPa、 80MPa。 优点：①工厂化生产；② 劳动强度低；③曲率半径小；④价格便宜。 6）焊接弯管，虾米弯。 采用钢管焊接：90°、两节、三节、四节、六节。 管子连接： 钢管连接基本方法： 螺纹连接 DN≤65 焊接 一切管径 法兰连接 阀门和设备连接 一、钢管螺纹连接 钢管外端部加工螺纹，拧上带有内螺纹的管件或阀门，组成管道系统，用于DN≤65，特别是DN15～40及需定期检修拆卸的场所。 （一）管螺纹连接常用工具及填料 1、工具：管钳，分张开式和链条式， 旧书37页图张开式，广泛应用链条式，用于大管径，地沟中操作。 管钳选用要根据不同管径选择管钳规格。小管大管钳，拧坏管件；大管小管钳，拧不紧，损坏管钳。 2、填充材料 作用：增加管子接口的严密性、防止锈蚀、便于装卸。 种类： ① 麻丝沾白铅油（铅丹粉拌干性油），聚四氟乙烯胶带，低温水管道，供水95℃，回水55℃。 ② 黑铅油（石墨粉拌干性油）和石棉绳，高温水暖管道，供水110℃～130℃。 ③ 黄丹粉拌甘油-氧气管道。 ④ 氧化铅粉拌甘油-氨气管道。 （二）螺纹连接方法 1.短丝连接 2.长丝连接 3.活接头连接 4.根母连接 （三）螺纹安装要求 螺纹安装时应能使管端螺纹先以手拧入被连接零件2～3扣，再用管钳子紧入。 外露螺纹不宜过长，以留有2扣为合适。 连接采用的填料应根据管道输送的介质选择，以达到连接严密性。 弯头连接后，应把挤到外面的油麻填料处理干净。 （四）螺栓的选用 按有关标准规定选择螺栓、螺母。 螺栓长度应大于螺栓直径的一半，并应高出螺母2～5丝。 一般情况下： PN≤0.6MPa 粗制螺栓 0.6MPa≤PN≤0.6MPa，t≤350℃ 半粗制螺栓 2.5MPa≤PN≤20MPa，t＞350℃ 精制螺栓 二、钢管法兰连接 大口径管道中及高压管路系统中，阀门及管道附属设备与管道的连接，多采用法兰连接。 连接要求： 1、法兰规格、承受压力、工作温度、法兰与管段的焊接形式，在设计图纸中均要作出明确的规定；如果设计图纸未作明确规定，要按法兰标准表进行选择。 2、法兰中心与管子中心应在一条直线上。 3、法兰密封面与管子中心轴线垂直。 4、两个连接的法兰盘上的螺孔应对应一致，同一根管两端的法兰螺孔应对应一致。 法兰连接特点：结合强度高，严密性好，拆卸安装方便。 法兰组成：法兰盘、螺栓。 法兰材料：钢板、不锈钢板、铸钢、铸铁、塑料。 （一）类型： 法兰盘和管子连接方式：平焊法兰、对焊法兰、翻边法兰、螺纹法兰。 法兰标准：HG5008～5028-58，SYJ4-64，JB78～85-59，GB2555-81。 法兰规格规定：公称压力下各种法兰的结构尺寸 PN≤0.25MPa，0.6MPa，1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa。 （二）连接方法适用场所 螺纹法兰：适用钢管和铸铁法兰，镀锌管与钢法兰，不同材质的连接。 平焊法兰：应用最广，和管子焊接。 对焊法兰：高压管路上应用，材料为铸钢。 翻边法兰：用于要求法兰盘活动便于对齐的场所，也可用于铸铁法兰和钢管，钢法兰和有色金属管的连接。 （三）法兰连口要求： 盘面最大间隙和最小间隙差值应在规定的范围内，保证法兰面互相平行，接口压合严密。 DN↑，间隙↑；Pn↑，间隙↓。 （四）法兰垫片：厚度一般为3～5mm，材质和介质性质参数有关。 橡胶板：用于水、蒸汽、酸碱液体PN0.6～1.0MPa，不大于120℃，一般60℃以下。 石棉橡胶板：用于水、蒸汽、空气、油、煤气等PN1.6～10MPa≤450℃。 塑料板：用于水、空气、酸碱溶液 PN≤0.6MPa≤50℃。 铜、铝板：用于高温、高压蒸汽、油PN≤20MPa≤600℃。 （五）法兰密封面形式 1、光滑式：多用于平焊法兰，常用P≤1.6MPa。 2、凹凸式：多用于对焊法兰，高温高压P≤10.0MPa。 3、榫槽式：用于高温、高压、要求密封严的管道。 三、钢管的焊接 （一）焊接原理及优点 原理：将管子接口处及焊条加热，达到熔化状态，使两个被焊件连接成一整体。 分类：手工电弧焊，氧乙炔气焊、氩弧焊、等离焊、 优点：1、接口牢固紧密δh≥0.85δg。 2、构造简单，管路美观，节省管件。 3、焊口严密不填料，减少维修工作。 4、焊接不受管径限制，速度快，劳动强度低。 （二）焊接方法 1、气焊，氧、乙炔进行焊接：C2H2＋O2焊接温度3100～3300℃ 组成：①电石 CaC 加水生成C2H2。 CaC＋H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2＋热量 ②氧气 纯度98％ 压力15MPa钢瓶（天蓝色） ③焊条和所焊钢管成份一致。 ④乙炔发生器（电石桶）钟罩式乙炔发生器，现在多由乙炔气并代。 ⑤氧气瓶及调节器，15MPa氧气调节为0.3～0.5MPa。氧气瓶和乙炔气瓶相隔5米以上。 ⑥高压胶管、氧气管2MPa、乙炔气管0.5MPa试压。 ⑦焊枪，气体混合，产生火焰，焊接，调节气量可调火焰大小。 用途：管径较小，壁厚较薄时，常用气焊。 2、电焊 按自动化程度可分为： 手工电弧焊：中小壁厚，不便自动焊的工件。 自动焊接：大中径管口，焊缝规整工件。 按电焊机类型： 直流电焊机焊接：电流稳定焊接质量较好，不锈钢焊接。 （焊接发电机）小电流，薄件，常用于有极性要求的合金、有色金属。 交流电焊机焊接：电源方便，成本低，一般焊接。 气体保护焊、氩弧焊（采用氩气对焊缝进行保护）：用于不锈钢，合金焊接。 压焊：利用高压将焊件压焊在一起。 点焊：利用电产生高温将焊件点焊在一起。 （三）焊接方式 按其操作位置分为：平焊、立焊、横焊、仰焊。 ①平焊：常规焊。 ②立焊：应由下向上焊，较细焊条，较小电流。 ③仰焊：顶焊，难操作，细焊条，较小电流，短电弧，间歇焊，仰焊电流应比平焊电流小10％ ～20％。 （四）电气焊选用 电焊：快速、经济、常用、较原件t≥4mm，变形小，操作方便。 气焊：较薄件、低温管道t≤－30℃，防焊缝收缩变形裂纹，采暖DN≤50，δ≤3.5。 （五）焊接质量检查 1、外观检查，用肉眼或放大镜观察，焊缝处焊肉堆纹粗细，厚薄均匀，整齐、尺寸是否合乎标准，以及焊缝处有无夹渣、气孔、裂纹、管子内外表面有无残渣、弧坑焊瘤。 2、焊缝的无损检验 （1）X光和超声波检验，适合于压力管道。 （2）焊缝渗透试验，大型容器制作。 （3）水压试验，Ps=1.25～1.5Pg，管道工程，整体工程。 3、强度试验 抽查5％进行强度试验，进行位伸、静力弯曲试验。 δh≥0.85δg (MPa) δh=0.01P/F (MPa) δh 焊缝拉强度 MPa δg 工件抗拉强度 MPa P 拉伸试验破坏力 N F 焊缝断面积 cm2 弯曲试验方法当弯曲角达到70℃（气焊）或100℃（电焊）时，弯曲面上无裂缝为合格。 （六）塑料管的焊接 利用加热将塑料熔化后使塑料管子或管件结合。 可分为：热空气焊接、超声焊接、高频焊接、感应焊接和摩擦焊接等。 建筑设备最常用热空气焊接法。