第二章-复习思考题-l.常用的钢管切断方法有哪几种各种方法的特点

第二章复习思考题l．常用的钢管切断方法有哪几种?各种方法的特点是什么?答：常用的钢管切断方法有手工切断、机械切断、热力切断等方法。手工切断方法常用工具有钢锯和滚刀切管器等，一般多用于小批量、小直径钢管的切断。手工钢锯切断管子特点是：操作方便，切口不收缩、不氧化，但是手工操作速度慢、效率低、切口平正不宜掌握。手工钢锯一般用于切断DN50以下的钢管。滚刀切管器切断的特点是：操作简单，切口整齐，切割速度较快，断面较平直，但是管子切断面会产生缩口变形。所以，管子切断后需用铰刀或锉刀将管口缩小部分除去，避免因管口断面缩小增加介质的流动阻力。机械切断有砂轮切割机切断、便携式割管机切断、电动套丝机切断、锯床切断、自爬式电动割管机切断。砂轮切割机切割速度快、效率高，体积小、移动方便，但是噪声大，切口带有毛刺，需对切口进行处理。根据所选用砂轮品种的不同，砂轮切割机可用来切割金属管、合金管、陶瓷管，一般可以切割φ57以下的管子，当砂轮切割机采用直径为400mm的金刚砂锯片时，切割管子直径范围为φ18~φ159。砂轮切割机也可用来切割角钢、扁钢等型钢。便携式割管机是利用刀具与管子的相对运动来切断管子。便携式割管机体积小，便于施工现场使用，可用于切割碳钢管、合金钢管和奥氏体不锈钢管等，适用于管径为φ32~φ108的管子切割。电动套丝机是适合工地上使用的一种轻便机械，一般带有切管器和绞刀，既可切断管子又可以对管子进行套丝。电动套丝机切割原理与滚刀切管器相同，用电动机代替了人力，提高了切割速度。TQ型电动套丝机的昀大适用管径为150mm。锯床切断原理与手工钢锯切断原理相同。锯床利用机械代替人力来对管子进行切断，适用于大批量的管道切断。常用的G72型锯床的可以锯割的昀大直径为DN250。自爬式电动割管机切断可用来切割DN200~DN1000的大直径金属管材，如铸铁管、钢管等。热力切断有氧气-乙炔焰切断和等离子切割。氧气-乙炔焰切断适用于DN100以上的普通钢管和合金钢管的切割，不适用于不锈钢管、铜管、铝管的切割。等离子切割效率高，质量好，切口不氧化，热影响区小，变形小。等离子切割可用于氧气-乙炔焰不能切割或切割困难的不锈钢、铜、铝、铸铁等金属材料以及陶瓷、混凝土等非金属材料的切割。2．钢管弯曲过程中受力与变形情况如何？冷弯过程中如何减小断面变形？答：钢管煨弯过程中，钢管受力发生变形，外侧管壁受拉伸长，内侧管壁受压缩短，管中心线长度基本不变。所以外侧管壁变薄，而内侧管壁变厚。断面由圆形变为椭圆形。距椭圆长轴或短轴45°的地方受力变形小。如果外侧管壁受到的拉力过大会产生裂纹，同时内侧管壁受到压力过大时，会产生鼓包。所以应严格控制弯管过程中管道的受力。弯管的变形与曲率半径（也称弯曲半径）R关系密切，R越大，管壁的变形越小，弯管的受力越小，并且R越大，流动阻力越小。但是，R大占用空间大，所以应根据使用要求选用适当的曲率半径R。为减小弯曲后断面的椭圆变形，可以采用反向预变形的方法，即采用模具使要弯曲的管子断面预先变为椭圆形，管子弯曲时将椭圆的长轴压短，使弯曲后管子断面接近于圆形。3．有缝钢管煨弯时，应注意哪些问题?试画图说明。答：用有缝钢管制作弯管时，焊缝应放在受力变形小的位置，其纵向焊缝应放在距椭圆长轴或短轴45°的地方。弯管的昀小曲率半径一般应符合下表的要求：弯管的昀小曲率半径（R）管子类别弯管的制作方式昀小曲率半径热弯3.5D冷弯4.0D折皱弯2.5D压制弯1.0D中、低压钢管热推弯1.5DDN＞250mm0.75D焊制DN≤250mm1.0D冷、热弯5.0D高压钢管压制1.5D6．钢管连接的方法有哪几种？各自有何特点？各适用于哪些管道的连接？答：钢管的连接方法中昀基本的是螺纹连接、焊接连接、法兰连接、卡套连接和沟槽连接。螺纹连接具有加工方便、连接灵活、拆卸简单、不破坏管道内表面等优点，但是大口径管道的螺纹加工和连接难度大，昀大接口直径为DN150。螺纹连接适用范围如下：（1）DN≤32mm的室内供暖系统焊接钢管的连接。（2）DN≤100mm的室内燃气管道的连接。（3）为保证工艺要求，而不允许损坏镀锌层的低压流体输送用镀锌焊接钢管的连接。（4）钢管与带螺纹的设备、附件等的连接。（5）需经常拆卸，又不允许动火的生产场合。焊接连接昀常用的方法是电弧焊和气焊，采用这两种方法焊接时接口处的金属及焊条（或焊丝）受热熔化，使焊件连接起来。特点：（1）接口强度高，牢固耐久，焊缝强度一般能达到管子强度的85%以上，甚至超过母材强度。（2）接口严密性好，不易渗漏。（3）不需要接口配件，连接方便，省工省料，造价较低。（4）管道工作安全可靠，不需要经常维护检修。（5）焊接操作工艺要求较高，需受过专门培训的焊工配合施工。法兰连接的接口强度高、严密性好、安装拆卸方便，但是法兰连接耗费钢材多、人工多、造价高，不宜作为管路连接的主要方法，一般主要用在管路上需要经常拆卸检修的地方。卡套式连接主要有两类：一类是噬合式，另一类是挤压式。噬合式主要适用于钢管、钢塑复合管的连接，挤压式适用于塑料管、铝塑复合管的连接。钢管的卡套式连接由卡套式管接头来完成。卡套式管接头由接头体、卡套及螺母三部分组成，卡套连接操作简单、迅速，便于检修，同时能够抗振动、防止松脱。适用于小直径管道的连接。沟槽连接又称卡箍连接。即在管段端部利用专用工具的压轮压出凹槽（沟槽），专用卡箍扣紧管子上沟槽的同时，压紧卡箍内的密封材料，实现密封和管道连接。沟槽连接具有接合强度高、严密性好、有一定柔性、拆卸安装方便等优点。适用于公称直径DN≥65mm的镀锌钢管、内衬塑料复合钢管道的连接。7．钢管螺纹加工中可能出现的缺陷有哪些？如何避免？答：螺纹加工应满足下列质量要求：螺纹应端正、光滑，无毛刺，无裂纹；断丝缺扣部分累计不超过1/3圈；螺纹尺寸正确，松紧度适宜。实际加工中，应避免以下缺陷：1）偏扣螺纹。由于管壁厚薄不均匀或进刀不正所造成。2）细丝螺纹。由于板牙顺序弄错或板牙活动间隙太大所造成；也可能是第二次进刀未与第一次的螺纹对准所造成。3）断丝缺扣。可能是多种原因造成，如套丝时板牙进刀量太大、用力过猛或不均匀，或板牙被磨损等。4）出现裂缝。由于焊接钢管的焊缝不牢所致，或管壁薄等原因造成。8．钢管焊接的技术要求有哪些？焊接质量的检查方法有哪些？答：钢管焊接的技术要求：1）焊接时，凡可以转动的管子应转动后采用平焊、立焊等方式，尽量减少仰焊操作。2）焊接操作时应尽量减少收缩应力。可在焊前将每一个管口预热150～200mm长的管段，然后再焊接，或采用分段焊接法，将管周分成几段，间隔焊接。焊接完成让焊口自然缓慢冷却。3）焊接温度低于-20℃时，应将焊口处200～250mm的钢管预热到100～200℃。4）在气焊时，管壁的厚度δ＞3mm的管子应采用V形坡口。5）钢板卷焊管道对焊时，纵向焊缝应错开管子圆周长的1/4～1/2。6）相邻对接焊缝的间距不宜小于180～200mm，并且不应小于管外径。7）焊缝距支、吊架净距不应小于50mm。8）管道的焊缝不得置于套管内。焊接质量的检查：焊接质量的检查分为非破坏性检验和破坏性检验两大类，管道焊接的检验主要为非破坏性检验。非破坏性检验包括外观检验、严密性检验（如渗透试验、气压试验、水压试验等）和无损探伤检验（如超声波检验、X射线检验、γ射线检验等）9．钢管电弧焊接时选择焊条及焊接电流的要求有哪些？答：电焊时焊件薄选用小电流和细焊条，否则应选用大电流和粗焊条，一般按照焊条直径来选择焊接电流，参见下表。平焊时，焊接电流可偏大些，立焊、横焊、仰焊电流宜小一些，仰焊电流比平焊电流宜小10～20%。气焊所需能量由火焰来提供。一般焊件厚、熔点高的金属应选择较大的火焰能率（单位时间内可燃气体的消耗量），以保证焊透。不同直径焊条使用电流参考值焊条直径（mm）1.62.02.53.24.05.06.0焊接电流（A）25~4040~6550~80100~130160~210260~270260~30010．硬塑料管的连接方法有哪几种?各自适用范围是什么？答：硬塑料管的连接方法有承插粘接、橡胶圈连接、焊接连接、螺纹连接。承插粘接适用于公称外径dn=20～200mm的硬塑料管连接。橡胶圈连接适用管外径dn为63～315mm的硬塑料管连接。焊接连接主要应用于硬聚氯乙烯塑料及软聚氯乙烯塑料的焊接。螺纹连接用于公称直径DN≤50mm的硬聚氯乙烯塑料管与金属配件的连接。11．热熔连接和电熔连接的特点和适用场合是什么？答：热熔连接是烯烃类塑料管的主要连接方式，而PE-X管不能采用热熔连接方法。热熔连接主要包括三种方式：承插热熔连接、对接热熔连接和鞍形热熔连接。承插热熔连接适用于小直径管道的连接，当塑料管管径大于100mm时采用对接热熔连接，鞍形热熔连接适用于大口径管道的分支管装接。承插热熔连接接口强度高，严密性好，成本低，应用更普遍。电熔连接电熔连接件的承口内表面预埋有电加热线圈，通电时电热线圈将管件承口内表面和管道外表面加热，使二者熔融、结合成一体，冷却后完成电熔连接。电熔连接采用控制设备自动控制进行熔接，具有操作简便、迅速，连接质量可靠等优点。适宜于大型工程施工，也可用于操作空间狭小，无法进行热熔连接的场合。电熔连接广泛用于PE管、PP管、PB管等管道施工中。12．卡套连接原理及适用场合是什么？答：卡套式连接的原理是：将接头体的内插管伸入到PE-X管内，套在管外的C型紧箍环在螺母拧紧时挤压管壁，使内插管外壁和PE-X管内壁之间的橡胶圈被压紧，实现密封，螺母螺纹与接头体连为一体。当PE-X管的外径dn≥32mm时宜采用卡套式连接。