紫铜、黄铜管道安装施工工艺
1 范围
本工艺标准适用于工作压力为4MPa以下、温度为250～-196℃的紫铜管道和工作压力为22MPa以下、温度为120～-158℃的黄铜管道的安装工程。
2 施工准备。
2.1 常用材料：
2.1.1 管材：常用的有紫铜管（工业纯铜）及黄铜管（铜锌合金）按制造方法的不同分为拉制管、轧制管和挤制管，一般中、低压管道采用拉制管。紫铜管常用材料的牌号为： T2、T3、T4、TUP（脱氧铜）；分为软质和硬质两种。黄铜管常用的材料牌号为：H62、H68、H85、HP659-1，分为软质、半硬质和硬质三种。
2.1.2 铜合金。为了改善黄铜的性能，在合金中添加锡、锰。铅、锌、磷等元素就成为特殊黄铜。添加元素的作用简述如下：
2.1.2.1 加锡能提高黄铜的强度，并能显著提高其对海水的耐蚀性能，故锡黄铜又称“海军黄铜”；
2.1.2.2 加锰能显著提高合金工艺性能、强度和耐腐蚀性；
2.1.2.3 加铅改善了切削加工性能和耐腐蚀能，但塑性稍有降低；
2.1.2.4 加锌能够提高合金的机械性能和流动性能；.
2.1.2.5 加磷能提高合金的韧性、硬度、耐磨性和流动性。
2.1.3 铜管的应用。紫铜管与黄铜管大多数用在制造换热设备上；也常用在深冷装置和化工管道上，仪表的测压管线或传送有压液体管线方面也常采用。当温度大于250℃时，不宜在压力下使用。
挤制铝青铜管用QAI10-3-1，5及QAI10-4-4牌号的青铜制成，用于机械和航空工业，制造耐磨、耐腐蚀和高强度的管件。
锡青铜管系由QSn4-0.3等牌号锡青铜制成，适用于制造压力表的弹簧管及耐磨管件。
2.1.4 铜管的质量：供安装用的钢管及铜合金管，表面与内壁均应光洁，无疵孔、裂缝、结疤、尾裂或气孔。黄铜管不得有绿锈和严重脱锌。
铜及铜合金管道的外表面缺陷允许度规定如下：
纵向划痕深度如表1-57所示；偏横向的凹入深度或凸出高度不大于0.35mm；瘢疤碰伤、起泡及凹坑，其深度不超过0.03mm，其面积不超过管子表面积的30%。用作导管时其面积则不超过管子表面积的0.5%。
2.1.5 铜及铜合金管件。铜及铜合金管件尚无国家通用的标准管件，弯头、三通、异径管等均用管材加工制作。
铜及铜合金管纵向划痕深度规定 表1-57
壁 厚 (mm) 纵向划痕深度不大于 (mm) 壁 厚 (mm) 纵向划痕深度不大于 (mm)
≤2 0.04 >2 0.05
注：用于作导管的铜及铜合金管道，不论壁厚大小，纵向划痕深度不应大于0.03mm。
铜管的椭圆度和壁厚的不均匀度，不应超过外圆和壁厚的允许偏差。
铜管的其它技术要求应符合下列标准：
1.《拉制钢管》（GB1527—79）；
2.《挤制钢管》（GB1528—79）；
3.《拉制钢管》（GB1529—79）；
4.《挤制钢管》（GB1530—79）。
2.1.6 常用铜及铜合金焊条。常用铜及铜合金焊条的牌号及用途表1-58。铜及铜合金焊条的药皮均为低氢型；焊接电源均为直流。
铜及铜合金焊条的牌号及用途 表1-58
焊 缝 金 属
焊条牌号 相当国际型号 焊芯材质 主要成分 抗拉强度 延伸率 主 要 用 途
(%) (MPa) (%)
T107 ≥1770
TCu 纯铜 铜>99 冷弯角 ≥120° 焊接铜零件，也可用于堆焊耐海水腐蚀的碳钢零件
T227 TCuSnB 锡磷青铜 锡≈8， 磷≤0.3， 铜余量 ≥2750 ≥20 焊接锡磷青铜、铜、黄铜、铸铁及钢零件；广泛应用于堆焊锡磷铜轴衬、船舶推进器片等
T237 TCuAl 铝锰青铜 铝≈3， 锰≤2， 铜余量 ≥3920 ≥15 焊接铝青铜及其它铜合金，铜合金与钢的焊接，补焊铸铁件等
2.1.7 铜及铜合金焊丝。用于氧-乙炔焊、氩弧焊、碳弧焊铜及铜合金，其中黄铜焊丝也广泛用于钎焊碳钢、铸铁及硬质含金刀具等。施焊时，应配用铜气焊溶剂。
铜及铜合金焊丝代号：
HS × ××
表示同一类型的不同代号
表示铜及铜合金
表示焊丝
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表l-59。
2.1.8 气焊用熔剂：
2.1.8.1 熔剂的作用：
铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途 表1-59
焊丝牌号 相当部标型号 焊丝名称 焊丝主要成份 (%) 焊接接头 抗拉强度 焊丝 熔点
母材 (MPa) (℃)
HS201 SCu-2 特制紫铜焊丝 锡1.1，硅0.4，锰0.4，铜余量 紫铜 ≥1960 1050
HS202 SCu-1 低磷铜焊丝 磷0.3，铜余量 紫铜 1470～1770 1060
HS221 SCuZn-3 锡黄铜焊丝 铜60，锡1，硅0.3，锌余量 H62 ≥3330 890
HS222 SCuZn-4 铁黄铜焊丝 铜58，锡0.9，硅0.1，铁0.8，锌余量 H62 ≥3330 860
HS224 SCuZn-5 硅黄铜焊丝 铜62，硅0.5，锌余量 H62 ≥3330 905
焊丝牌号 性 能 及 用 途
HS201 焊接工艺性能优良，焊缝成型良好，机械性能较高，抗裂性能好，适用于亚弧焊、氧-乙炔气焊紫铜（纯铜）
HS202 流动性较一般紫铜好，适用于氧-乙炔气焊、亚弧焊紫铜
HS221 流动性能和机械性能均较好，适用于氧-乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具
HS222 焊时烟雾较小，其它性能、用途与“HS221”同
HS224 能有效地消除气孔，机械性能良好，用途与“HS221”同
注：焊丝尺寸（mm）；圈状—直径1.2；条状—直径3、4、5、6；长度1000。
a 和金属中的氧、硫化合，使金属还原；
b 补充有利元素，起到合金作用；
c 形成熔渣后覆盖在金属熔池表面上，防止金属继续氧化；
d 起保护作用，使焊缝缓慢冷却，改善接头结晶组织。
2.1.8.2 铜及铜合金的适用熔剂：
a CJ301铜气焊熔剂。性能：熔点约650℃，呈酸性反应，能有效地熔融氧化铜和氧化亚铜；焊接时生成液态熔渣覆盖于焊缝表面，防止金属氧化。用途：气焊铜及铜合金件的助熔剂。
b 熔剂成份见表l-60。
常用铜焊及铜合金焊溶剂表 表1-60
硼酸H3BO3 硼砂Na2B4O7 磷酸氢钠Na2HPO4 碳酸钾K2CO3 氯化钠NaCl
100 — — — —
— 100 — — —
50 50 — — —
25 75 — — —
35 50 15 — —
— 56 — 22 22
c 自制氧焊熔剂见表1-61。
自制氧焊熔剂成份表 表1-61
熔剂代号 熔 剂 成 份 (%) 应 用 范 围
102 硼酸50，硼砂50 气焊铜及铜合金
104 硼砂35，无水氟化42±2 用银钎料焊铜合金管
CBK 硼酸75，硼砂25 焊接或钎焊铜及铜合金管
CBK-3 硼酸50，无水氟化钾50 用银钎焊青铜及铍青铜
205 氧化钠20，氟化钠12～16，氯化钡20，氯化钾余量 焊接锡青铜
2.1.9 阀门：铜合金闸阀、截止阀及止回阀的结构长度见GB12221—86。
铜及铜合金管道所用的阀门、法兰及垫片，应根据所输送介质的性质、温度、压力来选用。
2.2 常用机具：
2.2.1 机具：砂轮锯、手电钻、台钻、冲击电钻、直流电焊机、氩弧焊机。
2.2.2 工具：活扳手、扳手、手锤、錾子、划针、台虎钳、手锯、弯管机、扳边器、手动试压泵、电动试压泵、橡皮锤、调直器、锉刀、氧气瓶、乙炔气瓶、氧气表、压力表、乙炔表、气焊枪、割枪、电焊把线、电焊钳子、克丝钳子、改锥、榔头。
2.2.3 量具：钢卷尺、钢板尺、水平尺、法兰角尺、焊接检验尺、量角规、油标卡尺、线坠、水准仪、经纬仪。
2.3 作业条件：
2.3.1 与管道有关的土建工程施工完毕，并且已经验收合格，且能保证铜管安装连续进行。
2.3.2 与管道连接的设备已找平、找正并固定，二次灌浆已完成。
2.3.3 所需图纸、资料和技术文件等已齐备，并且已经过图纸会审、设计交底。
2.3.4 施工方案已经编制完成，施工人员已签发了“工程任务单”和“限额领料单”。必要的技术培训已完成。
2.3.5 管子、阀门、管道附件已按设计要求核对无误，具有合格证及有关资料。清洗及需要脱脂的工作已完成。
2.3.6 施工方案或技术措施中提出的机具等准备工作已经完成。
2.3.7 采用胀口或翻边连接的管子，施工前应每批抽1%且不小于两根进行胀口或翻边试验。如有裂纹需要退火处理，重做试验。如仍有裂纹，则该批管子需逐根退火、试验，不合格者不得使用。
2.3.8 材料、劳动力、机具、试压泵基本齐全；施工现场符合要求；施工用水、电、道路等可以满足需要，并能保证按计划进行连续施工。