2.2　管道的連接

2.2.1　螺紋連接

螺紋連接又稱絲扣連接，它是應用管件螺紋、管子端外螺紋進行連接的，常用于管徑在100mm以下的管道的連接。螺紋連接有短螺紋連接、長螺紋連接和活接頭連接等幾種形式。

螺紋連接時的填充材料，當管子輸送的介質溫度在120℃以內時，可使用油麻絲和鉛油作填料；當輸送介質溫度在-180～250℃，也可使用聚四氯乙烯生料帶（簡稱生料帶或生膠帶）。

采用螺紋連接管道、管件可拆卸，連接口強度達到管體許用強度，安裝簡便，質量穩定可靠。外螺紋接口纏繞聚四氟乙烯生料帶時，要稍加力。

（1）短螺紋連接

短螺紋連接屬于固定性連接。短螺紋與閥門連接如圖2-17所示。

①先將其中一段帶螺紋的管端固定在管子臺虎鉗上，使螺紋端離開臺虎鉗100mm左右。

②再將油麻絲從管螺紋第2、3牙開始，沿螺紋按順時針方向纏繞。然后在油麻絲表面上均勻地涂抹一層鉛油。

③將閥門（管件）螺紋擰入管端螺紋2～3牙，擰不動時，再用管鉗擰轉閥門（管件），直至擰緊。

④與另一段管子的管端連接時，需另外用一把管鉗將已擰緊的閥門一端夾緊固定，然后擰緊連接。

（2）長螺紋連接

長螺紋用作管道的活連接部件，代替活接頭，易于拆卸，且管道嚴密性好。在長螺紋連接中，其管子的一頭是短螺紋，另一頭由長螺紋和管子的一個相應直徑的鎖緊螺母組成。長螺紋連接在散熱器支管與立管連接處最為常見。圖2-18所示為長螺紋與散熱器的連接。

①操作前，在短螺紋的一端纏好填料，并將鎖緊螺母擰到長螺紋的底部。

②不要纏填料，將長螺紋全部擰入散熱器內，然后往回倒出，與此同時，使管子另一端的短螺紋按短螺紋連接方法擰入另一個連接件中。

③最后擰轉長螺紋上面的鎖緊螺母，使鎖緊螺母靠近散熱器。當鎖緊螺母與散熱器有3～5mm間隙時，在間隙中纏入適量的麻絲或石棉繩，纏繞方向要與鎖緊螺母旋緊的方向相同，再用合適的扳手擰轉鎖緊螺母，并壓緊填料。

④拆長螺紋時，操作順序與安裝順序相反，即先擰鎖緊螺母至長螺紋的底部，去除填料，把長螺紋擰入散熱器，直至短螺紋的一端與另一個連接件分開，最后將長螺紋從散熱器內全部退出。

2.2.2　活接頭連接

活接頭又叫由壬或由任，是一種能方便安裝拆卸的常用管道連接件。活接頭的連接如圖2-19所示。活接頭的公口為一頭帶插嘴與母口承嘴相配，另一頭掛內螺紋與管子的外螺紋連接。活接頭的母口為一頭帶承嘴與公口插嘴相配，另一頭掛內螺紋也與管子的外螺紋連接。

①首先將活接頭連接的兩個管件的中心線重合。

②將套母放在公口一端，并使套母掛內螺紋的一面向著母口。

③用短螺紋連接方法，分別將公口、母口與所需連接的管道連接。

④在公口處裝上墊圈，并將公口與母口對正，最后用套母連接公口和母口。如果公口、母口不對正找平，則容易使活接頭滑扣而造成滲漏。

2.2.3　法蘭連接

法蘭又叫法蘭盤或突緣。法蘭是使管子與管子及閥門相互連接的零件，連接于管端。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接（絲接）法蘭和焊接法蘭及卡套法蘭。常用法蘭的外形如圖2-20所示。

管道焊接法蘭安裝是指在需要連接的兩管端先焊接法蘭盤，然后在兩法蘭間加墊，再用螺栓固定，使兩管段連成一體的連接方法。法蘭連接形式如圖2-21所示。

①裝配前先清除法蘭表面的雜質，將管端插入法蘭2/3處，進行四處點焊，如圖2-22所示。首先點焊上方，并進行第一次法蘭上下位置的校正，保證管子中心線與法蘭盤端面垂直。

②然后在其正下方處進行第二次點焊，并進行法蘭左右位置的校正，法蘭位置找正可采用線錘吊線的方法。合格后按照相同方法點焊第三、四處。

③法蘭的位置找正以后，即可進行焊接。焊接法蘭的方法有普通法蘭焊接與加強法蘭焊接兩種，分別如圖2-23（a）、（b）所示。其中加強焊接法蘭是在法蘭端面管孔周邊開坡口焊接。

焊接法蘭時，必須使管子與法蘭端面垂直，可用法蘭靠尺檢查其垂直度；若無法蘭靠尺，可用90°直尺代替。

④放置墊片。為了便于安裝定位，制作墊片時要留一個“把”，如圖2-24所示。安裝墊片時，墊片應置于法蘭中心，根據需要涂以石墨粉、石墨機油或油膏等。一般情況下，管件公稱直徑小于125mm時，采用厚度為1.6mm的墊片；管件公稱直徑在125～500mm時，采用厚度為2.4mm的墊片；管件公稱直徑大于500mm時，采用厚度為3.2mm的墊片。

⑤連接法蘭。將兩個法蘭盤對正，使其對接端面相互平行，并將相應的螺栓孔對正，保證螺栓能夠自由穿入。穿入螺栓后，使用扳手擰緊法蘭螺栓；擰緊螺栓時，應對稱交叉進行，不得一次擰緊。

⑥連接法蘭的螺栓應是同一規格。螺栓的長度應以其端部伸出螺母外的長度為螺栓外徑的一半為宜。安裝時，全部螺母應位于法蘭的同側。

⑦法蘭不得埋入地下，埋地管道或不通行地溝內管道的法蘭連接處應設置檢查井。法蘭也不能安裝在樓板、墻壁或套管內。為了便于拆卸，法蘭與支架邊緣或建筑物的距離，一般不應小于200mm。

2.2.4　承插連接

承插連接主要用于帶承插接頭的鑄鐵管、混凝土管、陶瓷管、塑料管等。承插管的一端為承口，另一端為插口。將管子的插口端插入另一管子的承口端，并灌注填料，以達到密封壓力介質的目的，這種連接方法稱為承插連接。圖2-25所示為鑄鐵管承插式接口基本形式。

承插連接是將管道的插口插入另一個管道的承口內，對位后先用嵌縫材料嵌縫，然后用密封材料密封，使之成為一個牢固的封閉管。

承插連接根據填料的不同，可分為石棉水泥接口、青鉛接口、膨脹水泥接口、三合一水泥接口等。

承插接口的填料分為兩層：內層用油麻絲或膠圈，其作用是使承插口的間隙均勻，并使下一步的外層填料不致落入管腔，有一定的密封作用；外層填料主要起密封和增強作用，可根據不同的要求選擇不同的接口材料。

安裝前，應對管材的外觀進行檢查，查看有無裂紋、毛刺等。并檢查管內有無泥沙等雜物，同時對管口進行清理。

將油麻擰成直徑為接口間隙1.5倍的麻辮，其長度應為管外徑周長的1.3倍左右，由接口下方逐漸向上塞進間隙中間。一般嵌入油麻兩圈，并打實。打錘要用力，鑿鑿相壓，直至捻鑿打在油麻上有回彈的感覺即為合格。其填麻深度應為承口深度的1/3。

當管徑小于300mm時，可用膠圈代替油麻。操作時由下而上逐漸用捻鑿貼插口壁把膠圈打入承口內。捻入膠圈時應使其均勻滾動到位，防止扭曲或產生麻花、疙瘩。當采用青鉛接口時，為防止高溫液體把膠圈燙壞，必須在捻入膠圈后，再捻打1～2圈油麻。

（1）青鉛接口

青鉛接口是把熔化的鉛灌入承插口的間隙中，待凝固后用捻鑿將鉛打緊而成。青鉛接口具有較好的剛性、抗振性和彈性，且接口不需養護，口捻好后可立即通水，但成本較高。

將鉛切成小塊裝入鉛鍋，在化鉛爐上加熱熔化成鉛水。將浸過泥漿的麻繩圍堵住承口面，當作模型。在上面留一個澆注口，為避免灼傷，澆鉛時澆注口必須保持干燥。用經過加熱的鉛勺除去熔化鉛面上的雜質（熔鉛時，嚴禁鉛塊帶水或潮濕，避免發生爆炸事故）。然后，將鉛液舀到小鉛筒內，每次取一個接口的用量灌入承插口內，鉛口需一次澆滿，不得斷續，以防鉛口產生氣泡、斷流等缺陷。待鉛灌入后，立即拆去密封的麻繩，用扁鑿將澆口的多余鉛去掉，用捻鑿由下至上分幾次將鉛口打實，直至用錘擊鉛口時發出鏗鏘的聲音。打完時，鉛口應與承口平齊或凹進2～3mm，且平滑無毛刺。

灌鉛時，操作人員一定要穿戴上眼鏡、手套、長靴，站在承口一邊，臉部要避開灌鉛口，以防止熱氣逸出燙傷。熔化的鉛液不得與水接觸，以防止爆炸傷人。

（2）石棉水泥接口

石棉水泥接口是以石棉絨和水泥的混合物作填料進行連接，其配合比（質量比）為：石棉：水泥=3∶7。石棉絨與水泥拌和，用水量根據施工時的氣候干濕情況而定。根據經驗，一般拌和后的石棉泥，如用手可捏成團，成團后又可用手指輕輕撥散（或扔到地上即散），則其干濕程度恰到好處。用水拌好的石棉水泥應在1h內用完，否則將超過水泥初凝時間且影響接口效果。

捻口時，先將油麻打入承口內。然后將石棉水泥用手由下而上塞進已經打好麻絲的承插接口，邊塞邊用捻鑿打實，每層厚度以不超過10mm為宜。當管徑小于300mm時，采用“三填六打”法，即每填一層打實兩遍，共填三層，打六遍；當管徑大于300mm時，采用“四填八打”法。打好后，灰面不得低于承口2～5mm。每個接口要求一次打完不得間斷。緊密程度以錘擊時發出金屬的清脆聲音，同時感到有一定的彈性，石棉水泥呈現水濕現象為最好。接口完畢后，用濕草繩或涂泥養護48h，并每天澆2～4次適量的水。如在冬天施工，還應在涂泥后進行保溫處理。

（3）膨脹水泥接口

膨脹水泥接口是以膨脹水泥和中砂的混合物作填料進行連接，其配合比（質量比）為：砂∶膨脹水泥∶水=1∶1∶0.32。氣溫高或風較大時，用水量可略增大，但不宜超過0.35。拌和時應十分均勻，外觀顏色一致，一次拌和量應在0.5h內用完。

捻口時，先在承插口內塞緊一層麻絲，然后將拌和好的砂漿分2～3次填入承插口的間隙內。用捻鑿搗實，直至搗出稀漿，并把砂漿抹光。接口完畢后，用濕泥或濕草繩封口，夏季可用草袋覆蓋，冬季覆土以防凍裂。澆水養護要在2h后定時進行，始終保持濕潤狀態。

膨脹水泥接口時，拌和好的水泥砂漿會膨脹，從而使管子插口處產生一定的應力。因此在承插管壁較薄的排水鑄鐵管時，要適當改變水泥與砂子的搭配比例，操作時，一定不能使填料中留有空隙，否則會出現滲漏。

（4）三合一水泥接口

這種水泥接口是以525號硅酸鹽水泥、石膏粉和氯化鈣為原材料，按質量比100∶10∶5用水拌和而成。三種材料中，水泥具有一定強度作用，石膏起膨脹作用。操作時，先把一定量的水泥和石膏拌勻，把氯化鈣粉碎溶于水中，然后與干料拌和，并搓成條狀填入已打好油麻絲或膠圈的插接口中，并用灰鑿輕輕搗實、抹平。由于石膏的終凝不早于6min，并不遲于30min，因此拌和好的填料要在6～10min內用完，抹平操作要迅速。接口完成后，要抹黃泥或覆蓋濕草袋進行養護，8h后即可通水或進行壓力實驗。

2.2.5　焊接

焊接常用于大直徑鋼管、埋地鋼管、架空鋼管、敷設在地溝內鋼管的連接。焊接連接比螺紋連接可靠牢固、強度高，而且連接工藝簡單方便。但是焊接連接拆卸困難，如須檢修、清理管道，則需將管路切斷。另外，還有可能由于焊接加熱而造成材料變質，降低構件的機械強度或造成設備構件的變形。而且焊接的操作工藝較復雜，需用焊接設備來進行。常用的焊接方法有手工電弧焊（電焊）和氧-乙炔焊（氣焊）兩種。

（1）坡口與清理

管壁較厚的（≥5mm）管道焊接時，如果只能進行單面施焊，那么就需將管子的施焊端面做成坡口，以避免焊縫不實，出現焊不透的現象。焊接常用的坡口形式和尺寸見表2-1。管道焊接前，應將管端50mm范圍內的泥土、油漬、污銹等雜物清理干凈。用氣割坡口的管子，要把殘留的氧化鐵渣子和毛刺等徹底清理干凈。如發現坡口表面有裂紋或加層，不得直接施焊，應重新進行修整。

（2）焊接方法與注意事項

①電焊　電焊是電弧焊的俗稱，是利用焊條通過電弧高溫融化金屬部件需要連接的地方而實現的一種焊接操作。管子對接接頭焊接層數、焊條直徑及焊接電流見表2-2。圖2-26所示為管道對口組對工具；圖2-27所示為管道三層焊縫的焊法示意圖；圖2-28所示為轉動管子的裝置。

②氣焊　氣焊是利用火焰對金屬工件連接處的金屬和焊絲進行加熱，使其熔化，達到焊接的目的。常用的可燃氣體主要是乙炔、液化石油氣和氫氣等，常用的助燃氣體為氧氣。

氣焊絲直徑的選擇見表2-3。氣焊法示意圖如圖2-29所示；圖2-30所示為焊接過程中焊嘴與工件的距離；圖2-31所示為焊接時焊嘴傾角與被焊工件厚度的關系。

（3）焊接質量檢查

①外觀檢查　對焊接進行外觀檢查，可以用肉眼直接觀察，也可以用低倍放大鏡進行檢查。通常在焊縫的外觀上存在的缺陷及產生缺陷的原因如下。

a.表面裂紋。表面裂紋產生的原因主要是焊條化學成分與母材金屬成分不符或熱應力集中，冷卻過快，焊縫有硫、磷雜質等。

b.表面氣孔。表面氣孔產生的原因是焊接速度太快、焊接表面有污物、焊條藥皮脫落或受潮、焊接電流太大等。

c.表面夾渣。表面夾渣的主要原因是焊層間清理不干凈、焊接電流過小、焊條藥皮太重且施焊時擺動方法不當。

d.表面殘缺。表面殘缺的原因主要是熔池溫度過高，使液態金屬凝固緩慢，并且在自重作用下飛濺產生焊瘤。寬度、高度把握不準也是形成殘缺不齊的原因之一。

e.咬邊。咬邊是在母材上被電弧燒熔的凹槽。主要原因是焊接電流太大、焊條擺動不當及電弧過長等。

f.表面凹陷。表面凹陷的主要原因是電流過小、焊條擺動過快、焊條填入量過少等。

g.未焊透。產生原因主要是坡口形式不正確、對口間隙過小、焊接電流過小、焊縫表面有污跡等。

②強度和嚴密性實驗　強度實驗是以該管道的工作壓力增加一個數值，來檢查管道焊接口的力學性能。嚴密性實驗是將實驗壓力保持在工作壓力或小于工作壓力的范圍內，較長時間地觀察和檢查焊接口是否有滲漏現象，同時也觀察壓力表指示值的下降情況。

③無損探傷檢驗　無損探傷檢驗可采用射線探傷和超聲波探傷兩種方法。

2.2.6　塑料管材的連接

（1）給水聚氯乙烯管道的連接

給水用聚氯乙烯管道的連接方式有溶劑粘接、彈性橡膠密封圈連接、法蘭連接和可轉換接頭連接等。

①溶劑粘接　溶劑粘接是在連接的管件內壁和管端外壁均勻涂以膠黏劑，將管子插入管件內靜置固化，使其連接在一起的一種連接方式。硬聚氯乙烯（PVC-U）塑料管、氯化聚氯乙烯（PVC-C）塑料管的配管與粘接如圖2-32所示。其粘接方法步驟與注意事項如下：

a.管子割斷時，管口要平整且垂直于管子軸線。

b.在插口端，采用中號板銼對管口倒角，倒角坡度為10°～30°。

c.管子連接前先將承口內側、插口外側的塵沙、污物和水漬擦拭干凈；若有油污，應用干凈的抹布蘸上清潔劑進行擦拭。

d.粘接前對連接的管子、管口再進行一次檢查，嚴禁使用有凹陷、裂紋或已有裂紋痕跡的管子和管件，以免留下后患。

e.粘接前要進行預裝配，把插口端插入承口內進行試連接，其自然試插深度以承口的1/3～1/2為宜，試連接的公差符合要求后，在插口端表面劃出插入深度標記。

f.用鬃刷或尼龍刷蘸上膠黏劑進行涂刷；膠黏劑涂刷要均勻適量，不得漏涂，不得流淌。

g.承插口涂刷膠黏劑后，應在20s的時間內完成接口操作，否則應清除干凈后重來。

h.粘接完畢后，應立刻將接頭擠出的膠黏劑用干布或棉紗擦拭干凈。

i.剛剛粘接完的接頭應避免移動或受力，須靜置固化后方可移動。

j.膠黏劑和丙酮均屬易燃品應單獨保管，存放于干燥、陰涼、遠離火源、安全可靠的地方。操作現場應通風良好，操作人員應站在上風側，且應戴防護手套、防護眼鏡和口罩。膠黏劑粘接接頭不得在雨中或非常潮濕的環境中施工，不宜在0℃以下的低溫環境下施工。

②法蘭連接　硬聚氯乙烯管法蘭連接如圖2-33所示，塑料管與金屬管的法蘭連接如圖2-34所示。

（2）給水聚乙烯類管道的連接方式

聚乙烯類管材包括聚乙烯（PE）、交聯聚乙烯（PE-X）和耐熱聚乙烯（PE-RT）。聚乙烯類管材的連接方式有熱熔連接、電熔連接、卡壓連接、承插式柔性連接、法蘭連接、卡套連接、過渡接頭連接等。管道連接方式與適用范圍見表2-4。

（3）冷熱水用聚丙烯、聚丁烯管道的連接

①熱熔連接　熱熔連接又稱熱熔焊接，是采用專用加熱工具加熱連接部位，使其熔融后，施壓連接成一體的連接方式。

熱熔承插連接如圖2-35所示。將由相同牌號熱塑性塑料制作的管材、管件的插口與承口互相連接，采用專用熱熔工具將連接部位表面加熱熔融，承插冷卻后連接成為一個整體。

無規共聚聚丙烯（PP-R）管熔接操作過程如圖2-36所示，熱熔承插連接操作方法及注意事項如下：

a.切管。根據實際測量的管段加工長度進行切割下料，當PP-R管外徑≤32mm時，切管應使用切管器（見圖2-37）；管外徑>32mm時，應采用細齒鋸。不管采用何種切割方式，切斷管后，應對管口進行去毛邊、去毛刺、管子斷面整圓等工序。

b.標記位置。熔接前，應測量和核對管件承口長度，在管材插入端標出插入長度。

c.清理。熱熔承插前，應用棉布擦凈管材、管件連接面及承插連接工具加熱面上的污物。

d.加熱。將熱熔工具接通電源，熔接器上顯示通電加熱的紅燈亮，升溫時間約為6min，熔接器溫度達到260℃，熔接器能自動控制在260℃，紅燈滅表示可以熔接。將連接件及管子推入熔接器的兩個相應規格的熔化模具上，管子及連接件分別被加熱，管子加熱的是外壁，連接件加熱的是內壁，加熱時間和熱熔深度見表2-5。表2-5給出的僅是參考數值，實際的加熱時間應根據施工時的環境溫度確定。當管子、管件加熱一定時間后，管子外壁和管件承口內壁的表面呈現一層黏膜；當黏膜變成半透明狀，表明可以熔接。

e.熔接。當管子、管件加熱到可熔接的溫度時，連接件應迅速脫離熔接器，并應用均勻外力將管材插口插入管件的承口內，至管材插入長度的標記位置，且應使管件承口端部形成均勻凸緣。

f.熔接完畢后，不要使接口受力，應讓接口在環境狀態下自然冷卻，冷卻時間見表2-5。

注：本表適用的溫度為20℃，低于此溫度，加熱時間適當延長；若環境溫度低于5℃，加熱時間宜延長50%。

②電熔連接　電熔連接是指將管材或管件的連接部位插入內埋電阻絲的專用電熔管件內，通電加熱，使連接部位熔融，連接成一體的連接方式。電熔連接如圖2-38所示。

電熔連接其實也是熱熔連接的一種，其專用電熔管件中已預設加熱線圈，連接時通電加熱熔融，熔接質量好，但材料較貴，適用于不方便使用加熱器具熱熔，或熔接要求高的場合。熱熔連接是指用一套固定裝置（熱熔焊機）對兩根待連接的管子端口進行加熱，然后將兩根管子連接起來的方式。兩種連接方式主要是管件本身的區別：

電熔管件和對接管件（承插）價格區別很大。電熔焊需連接電源，熱熔焊需用加熱器具。

③蘭連接　無規共聚聚丙烯（PP-R）管法蘭連接如圖2-39所示。

無規共聚聚丙烯（PP-R）管法蘭連接應滿足以下要求：

a.法蘭連接件與管道熱熔連接應符合管道熱熔要求。

b.法蘭連接時，應校直兩對應的連接件，使連接的兩片法蘭平行且垂直于管道中心線。

c.法蘭間應襯墊耐熱無毒橡膠墊片，墊片厚度為2～3mm。

d.應使用同規格的螺栓，螺栓安裝方向應一致，螺栓應對稱緊固。

e.連接管道的長度應精確，螺栓緊固時，不應使管道產生軸向力。

f.法蘭連接部位應設置支承，支承與法蘭的凈距為50～100mm。

2.2.7　鋁塑管的連接

（1）卡套式連接

卡套式連接如圖2-40所示，卡套式連接適用于公稱外徑≤32mm的管道連接。卡套式連接的方法、步驟如下：

①按設計要求的管子規格和現場實測的管道長度切斷管子。

②檢查管口有無毛刺、是否圓整；如發現管口有毛刺、不平、不圓整時，應及時修整。

③用專用刮刀將管口處的聚乙烯內層削坡口，坡口角度為20°～30°，且管材坡口長度不大于公稱壁厚的1/2。

④用干凈的棉布將管口擦拭干凈。

⑤用整圓器將管口整圓。

⑥將鎖緊螺母、C形緊箍環套在管上，用力將管芯插入管內，使管口達管芯根部。

⑦先將C形緊箍環移至管口（距管口端1.5～2mm處），再將鎖緊螺母擰緊。

（2）卡壓式連接

卡壓式連接如圖2-41所示。卡壓式連接的方法、步驟如下：

①將鋁塑管口端部擦揩干凈。

②采用專用整圓擴口器或用絞刀將管口端部整圓擴口。

③采用專用壓緊工具壓緊管件套筒。

（3）螺紋擠壓式連接

螺紋擠壓式連接如圖2-42所示。螺紋擠壓式連接的方法、步驟如下：

①將鋁塑管口端部擦揩干凈。

②采用專用整圓擴口器或用絞刀將管口端部整圓。

③將鋁塑管插入管接頭頭部；擰緊接頭連接螺母。

④將螺紋擠壓式管件擰緊后，管件與鋁塑管緊固在一起。