王玉河 張桂秋

【摘要】文章以大伙房二期輸水工程中采用的DN2400大口徑輸水鋼管為例，具體闡述在工廠內(nèi)制作大口徑輸水鋼管的制造流程、施工方法及鋼管卷制、焊接、除銹等方面的質(zhì)量控制點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】鋼管；制造工藝；質(zhì)量控制

大伙房水庫(kù)輸水二期工程是由大伙房水庫(kù)向遼寧省撫順、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、鞍山、營(yíng)口、盤錦等六城市輸水的一項(xiàng)大型輸水工程。輸水管線線路全長(zhǎng)約230Km，其中部分管線采用直徑2400mm，壁厚為26mm的直縫焊鋼管。鋼管在工廠內(nèi)加工制作 ，先制作成3m一個(gè)管節(jié)，再將二個(gè)管節(jié)組成一根6m節(jié)。

1. 鋼管制作工藝

1.1鋼管制作的下料、坡口加工。

下料前對(duì)鋼板的外觀進(jìn)行檢查，對(duì)變形過(guò)大的進(jìn)行校形。按施工圖紙放樣，并預(yù)留適當(dāng)?shù)那懈钣嗔亢秃附邮湛s量。鋼板切割采用自動(dòng)火焰氣割槍切割，先割直邊，再加割坡口。切割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力O.5MPa。然后使用高速角式磨光機(jī)，清除坡口內(nèi)的熔渣、毛刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

1.2卷板。

首先用卷板機(jī)壓出鋼板兩端頭的弧度，再卷中間部位。一般要卷碾4～5次，不斷用樣板檢查弧度，弧度合格后，點(diǎn)焊縱縫接口。將點(diǎn)焊后的鋼管送至懸臂焊機(jī)焊接縱縫。

為了達(dá)到規(guī)范要求的圓度，當(dāng)每小節(jié)（t=26mm 長(zhǎng)度3000mm）的接口縱縫焊完之后，再次套入卷板機(jī)進(jìn)行復(fù)卷，確保質(zhì)量合格。

1.3管節(jié)的組裝。

考慮工地起吊和運(yùn)輸能力，減少工地焊縫，將2個(gè)短節(jié)組裝成6m節(jié)。組裝是在長(zhǎng)度7m的轉(zhuǎn)動(dòng)胎上進(jìn)行?？刂葡噜徆芄?jié)縱縫錯(cuò)開300mm，實(shí)測(cè)周長(zhǎng)≤±3D‰，相鄰管節(jié)周長(zhǎng)差≤10mm。鋼管縱縫對(duì)口錯(cuò)位≤10%δ且不大于2mm，環(huán)縫對(duì)口錯(cuò)位≤15%δ且不大于3mm或極限偏差為10%δ。單節(jié)組裝調(diào)整合格后，為防止在后續(xù)工序中變形，在鋼管兩側(cè)管口附近加設(shè)米字形活動(dòng)內(nèi)支撐。

1.4鋼管的焊接。

1.4.1焊接工藝評(píng)定。

以厚度26mm的鋼板作焊接工藝評(píng)定。鋼板材質(zhì)是Q235C。采用自動(dòng)埋弧焊，焊絲牌號(hào)H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌號(hào)HJ431，環(huán)縫和縱縫均采用對(duì)接平焊，坡口型式是對(duì)稱“X”形，一邊先開坡口角60°，坡口深度8mm，鈍邊14mm，焊機(jī)為MZ-1000A自動(dòng)弧焊機(jī)，焊接電流900～950A，電弧電壓38V，焊接速度200～250mm/min。正面焊完后，背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經(jīng)外觀檢查和內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)，均達(dá)一類焊縫標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果符合GB700-88要求。

1.4.2鋼管的焊接。

焊接前，清除坡口兩側(cè)的毛刺、氧化皮等雜物。對(duì)接或組合焊縫的兩端設(shè)置引、熄弧板，其材質(zhì)、坡口應(yīng)與焊件相同，引、熄弧板的尺寸按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。定位焊位

置應(yīng)距焊縫端部30mm以上，其長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm，間距100～140mm。焊接主要采用自動(dòng)焊和CO2氣體保護(hù)焊，采用已評(píng)定的焊接工藝給出焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接。

1.4.3鋼管焊縫的質(zhì)量檢查。

（1）所有焊縫均進(jìn)行外觀檢查，外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB/T12469-90《焊接質(zhì)量保證鋼熔化焊接接頭要求及質(zhì)量評(píng)級(jí)》的規(guī)定。對(duì)接焊縫頂部應(yīng)均勻平整，頂高不超過(guò)3mm。焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合焊縫外觀質(zhì)量檢查評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（見(jiàn)表1）。

（2）鋼管焊縫在焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行無(wú)損探傷檢查。對(duì)采用射線探傷檢驗(yàn)的焊縫段，其外表面研磨修整。一、二類焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢查采用超聲波無(wú)損探傷和X射線探傷綜合檢查的方法。超聲波探傷檢查：一類焊縫為100%，二類焊縫為50%。同時(shí)對(duì)一類焊縫隨機(jī)抽取部位作X射線探傷復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)長(zhǎng)度為一類焊縫全長(zhǎng)的20%，二類焊縫在超聲波探傷有可疑波形、不能準(zhǔn)確判斷時(shí)，進(jìn)行射線探傷復(fù)驗(yàn)。

1.5鋼管防腐。

1.5.1表面預(yù)處理。

采用噴砂除銹工藝，噴射前清除焊渣、飛濺等附著物，并清洗基體金屬表面可見(jiàn)的油污。磨料選用金剛砂，粒度在0.5～1.5mm之間。噴射所用的壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷卻裝置和油水分離器處理，保證壓縮空氣的干燥、無(wú)油，空氣壓力在0.4～0.6MPa之間。噴射等級(jí)Sa2.5級(jí)。噴射或拋射除銹后的鋼管表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra40～70μm，鋼管除銹后，用干燥的壓縮空氣吹凈，或用吸塵器清除灰塵。除銹完畢后應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)噴涂底漆，以防止金屬表面重新生銹和受到二次污染。

1.5.2涂裝工藝。

（1）鋼管表面除銹檢查合格后，外壁涂刷無(wú)溶劑重防腐涂料，內(nèi)壁涂刷無(wú)毒環(huán)氧涂料，管口涂硅酸鋅底漆。

（2）涂層應(yīng)均勻無(wú)雜物、起泡、鼓泡、孔洞、凹凸不平、粗顆粒、掉塊及裂紋等缺陷。檢測(cè)涂層厚度、結(jié)合力達(dá)到要求后涂封閉漆。

1.5.3防腐層最終質(zhì)量檢驗(yàn)。

防腐層最終質(zhì)量檢查包括：外觀、厚度、漏點(diǎn)和粘結(jié)力檢驗(yàn)。

（1）外觀檢查。

防腐層外觀檢查應(yīng)逐根檢查。涂層表面應(yīng)平整、光滑、無(wú)氣泡、無(wú)漏涂、無(wú)流掛等缺陷。

（2）厚度檢查。

進(jìn)行厚度檢查時(shí)采用超聲波測(cè)厚儀檢測(cè)。在單節(jié)鋼管的兩端和中間的圓周上每隔1.5m測(cè)一點(diǎn)，漆膜厚度應(yīng)滿足兩個(gè)85%，即85%的測(cè)點(diǎn)厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；凡達(dá)不到厚度的測(cè)點(diǎn)，其最小厚度值應(yīng)不低于設(shè)計(jì)厚度的85%。

對(duì)厚度檢查不合格的防腐管，應(yīng)在涂層未固化前修補(bǔ)至合格。

（3）漏點(diǎn)檢查。

漏點(diǎn)檢查采用電火花檢漏儀檢測(cè)。按《管道防腐層檢漏試驗(yàn)方法》（SY/T0063-1999）執(zhí)行。檢漏電壓為2KV，無(wú)針孔為合格。每10根抽檢1根。檢查如有不合格時(shí)，再抽檢2根，其中一根仍不合格時(shí)，視為全部為不合格。

（4）粘結(jié)力檢查。

防腐層固化后，用鋒利小刀垂直劃透防腐層，形成夾角為60°的切口。用膠帶壓緊粘貼切口處，然后揭去膠帶涂層應(yīng)無(wú)剝落，則為合格。

2. 質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1材料準(zhǔn)備。

主要控制點(diǎn)：材料檢驗(yàn)、平板。

控制內(nèi)容：檢證鋼材的材質(zhì)證明、對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)成分及機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)、平板后鋼板的局部不平度等。

2.2下料。

主要控制點(diǎn)：劃線、下料

控制內(nèi)容：檢查鋼管瓦片的坡口線、方位線、檢查線、水流方向線等，并作標(biāo)記。下料后檢查瓦片的長(zhǎng)、寬、對(duì)角線等。

2.3卷板。

主要控制點(diǎn)：壓頭、卷板

控制內(nèi)容：根據(jù)DL5017—1993《壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》的要求采用一定長(zhǎng)度的樣板檢查瓦片弧度并檢查扭曲度等。

2.4組焊。

主要控制點(diǎn)：組圓及焊接、單元對(duì)接、檢驗(yàn)。

控制內(nèi)容：檢驗(yàn)實(shí)際周長(zhǎng)與設(shè)計(jì)周長(zhǎng)差、相鄰管節(jié)周長(zhǎng)差、鋼管管口平面度、支承環(huán)及加勁環(huán)與管壁的垂直度等。所有焊縫的外觀及一、二類焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)等。

2.5防腐。

主要控制點(diǎn)：除銹、涂裝。

控制內(nèi)容： 檢查除銹的粗糙度及清潔度，并檢查涂裝后的干膜厚度、附著力等。

3. 結(jié)語(yǔ)

在輸水工程中，輸水管線常選用鋼管。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大口徑輸水鋼管焊接及制作工藝等各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，保證了大口徑壓力鋼管制作焊接質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良水平，并積累經(jīng)驗(yàn)，為今后類似工程提供參考。

[作者簡(jiǎn)介] 王玉河（1969.1-），男，籍貫：遼寧撫順人，職稱：高級(jí)工程師，從事水利工程建設(shè)管理工作。