大（dà）口徑（jìng）輸水鋼管的製造技術與質量控製

大口（kǒu）徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

　1m水鋼（gāng）管，分6m一節在工廠製作，現場對接，X坡口焊接。防腐：外層用環氧煤瀝青噴塗，內壁掛水泥鍍鋅網。按國家規範控製質量，加壓後滲水量僅為O.1051/min。

　　深圳市東（dōng）部引水工程包括東部供水水源工程和（hé）供水網絡幹線工程，總（zǒng）長1057km。近期引水11m3/s，遠期可達30m3/s。大壩河（hé）倒虹吸工程是該項工程的一個重要組成部（bù）分，它（tā）采用了雙（shuāng）排壓力鋼管，內徑1m，雙排管各長839m。其中作為管橋的明管，管壁厚t=30mm，雙排管各長208.1m;埋地（dì）管管壁厚t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸水（shuǐ）鋼管的施工分兩個階段進（jìn）行，先在工廠加工製作成長6m或4m的管節，然後運到工地進行對接。

　　一、技術文（wén）件

　　施工圖紙、設計說明書、現行的國家標準和行業（yè）標（biāo）準。

　　二（èr）、選材

　　鋼管用Q235鎮靜鋼。鋼板（bǎn）尺寸按長寬雙定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對到貨的（de）鋼板要求牌號清楚、合（hé）格證齊全，並進行（háng）了5%的檢查。

　　焊材：埋弧自（zì）動焊（hàn）的焊絲采用（yòng）HO8A，焊接采用HJ43手工焊焊條采用（yòng）J427。

　　防腐（fǔ）材料：鋼管內防腐采用鍍鋅鐵絲網水泥砂漿襯裏;外防腐埋地管采用特加強級環氧（yǎng）煤瀝青（qīng）塗（tú）料（liào），明管采用STIC重防腐塗料。

　　三、鋼板的下料、卷板和組裝

　　1.鋼（gāng）管製作（zuò）的下料

　　鋼管縱縫和環繞坡口（kǒu），設計（jì）采用“V”形和“U”形。根據施（shī）工單位現有加工設備的具（jù）體情況，經設計單位同（tóng）意，改（gǎi）為埋弧自動焊（hàn）對稱“X”形，將工地手工焊（hàn）接坡口改為”偏X”形——即環縫水平中（zhōng）心線以上外側和水平（píng）中（zhōng）心線以下內側均開大“V”形坡口，對應相反方向（xiàng）開小“V”型（xíng）坡（pō）口。

　　“偏X”坡口，便於先焊（hàn）仰臉焊的小坡（pō）口，接著采用電弧氣刨正麵清根，再焊上部大焊縫。

　　鋼板（bǎn）采（cǎi）用自動（dòng）火焰氣割槍切割，先割直（zhí）邊，再加割坡口。切割氧氣壓（yā）力O.6MPa，乙炔氣壓力（lì）O.5MPa。然後使用高速角式磨光機，清除坡口（kǒu）內的熔渣、毛刺、氧化鐵、磨光（guāng）焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板（bǎn）機的卷板能力為板厚（hòu）25mm×板寬4000mm。

　　首（shǒu）先用卷板機壓（yā）出鋼（gāng）板兩端頭的弧（hú）度，再卷中間部位。一般要卷碾4～5次（cì），不斷用樣板檢查弧度（dù），弧度（dù）合格後，點焊縱縫接口。

　　為了達到規範要求的圓度，當每小節的接口縱縫焊完之後，再次套入卷板機進（jìn）行複卷，確保質量合格。

　　3.管節的組裝

　　考慮（lǜ）工地起吊和運輸（shū）能力，減少工地焊縫，將3個短節組（zǔ）裝成一個長（zhǎng）節，即壁厚24mm，長度6000mm，重量11094kg;壁厚30mm，長（zhǎng）度5400m，重量12625kg。

　　組裝是在長度7m的弧形轉動台車上（shàng）進行的。控製相鄰管節縱縫錯開1800mm，組裝（zhuāng）的焊縫錯邊量縱縫（féng）控製在2mm以內，環縫不（bú）超過3mm，定位焊的長度（dù）是（shì）每250mm焊50mm。

　　鋼管組裝後的檢（jiǎn）驗

　　經檢查，管口平麵性2mm，圓度3D‰=9mm，周長<3D‰=9mm，都（dōu）達到了規範要求。

　　四、鋼管焊接

　　1.首先進行焊（hàn）接工藝評定

　　以厚度30mm的鋼（gāng）板作焊接工藝評（píng）定（dìng）。鋼板材質是Q235鎮靜鋼，采（cǎi）用自動埋弧焊，焊絲牌號H08A，焊絲直徑（jìng）5mm，焊劑牌號HJ43環縫和縱縫均采用對接平焊，坡口型式是對稱“X”形，一邊先開坡口角60°，坡口深度8mm，鈍邊（biān）14mm，焊機（jī）為MZ-1-1000A自動弧焊機，焊接電流900～950A，電弧電壓38V，焊接速度200～250mm/min。正麵焊完後，背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經外觀檢查和內部無損檢測，均達一（yī）類焊縫標（biāo）準，機械性（xìng）能試驗結果符合GB700-88要求。

　　2.鋼管的焊接

　　埋地鋼管（guǎn）：材質Q23厚度t=24mm。焊接參數為電壓36V、電流850～900A、速度35mm/min。

　　焊接順序：每個小節長度2m，縱縫內側先開60°坡口（kǒu），深度6mm，焊件固定後，由焊機臂伸縮，進行自動焊接（jiē）;縱縫（féng）外側用電弧氣（qì）刨，開60°坡口，深度6mm，清根到底，再用高速角式磨（mó）光機清除熔渣、毛刺和受熱層，進行自動焊接。

　　將3個小節拚起來為1個（gè）大節，長度為6m。先焊內側，後焊外側。方向同上。所不同的是，這時（shí）鋼管放（fàng）在滾焊台車上（shàng），作旋轉（zhuǎn）運動，而裝在焊臂上的焊機作送絲焊接。

　　明管的焊接（jiē）：管材用Q23厚度t=30mm。嚴格按（àn）照焊接工藝評定（dìng）告中（zhōng）所確定（dìng）的焊接電（diàn）特性執（zhí）行，電壓38V，電流900～950A，速度200～250mm/min。

　　3.鋼（gāng）管焊縫的質量檢查

　　焊縫的外觀檢查：根據DL/T5017-93鋼管製造安裝及驗收規範，對工廠內焊接的縱縫和環縫，屬於一類（lèi）和二類焊縫，重點檢查有無裂紋、氣孔、未焊滿、表麵灰渣等缺陷，經檢查（chá）達不到規範要求的，必須進行處理。

　　焊縫內部的無損檢（jiǎn）測（cè）：由於該（gāi）管道（dào）在供水工程中屬於特大型鋼（gāng）管，非凡（fán）是厚（hòu）度t=30mm的鋼（gāng）管是作為管橋使用的，既要承受內水（shuǐ）壓力，又要負擔由鋼管自重和水（shuǐ）體形成的彎矩（jǔ），所以（yǐ）對焊接的質量要求非凡（fán）高。對於管橋用的t=30mm厚的鋼管，其（qí）縱縫（féng）和環縫均屬於（yú）一類焊縫，要（yào）求（qiú）進行100%的X光射線拍片檢（jiǎn）查和100%的超聲波探傷（shāng）檢查;而對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬於一類焊接，進行20%的X光拍片檢（jiǎn）查和50%的超聲波探傷檢查。X光射線探傷儀型號為XXH-300超聲波探傷儀型號為CTS-22。

　　五、鋼管防腐

　　1.埋地管外防腐

　　噴丸（wán）除鏽：除鏽（xiù）按Sa5控製，采用（yòng）噴鋼（gāng）丸除（chú）鏽，金屬表麵全部露出（chū）銀白色金屬光澤，粗糙度為40～70μm。

　　噴（pēn）塗防腐層：特（tè）加強級（jí）環氧煤瀝青防（fáng）腐，即底漆1道，麵龐5道（dào），中間夾4層環氧玻璃絲布，厚度達到0.9～1mm，塗（tú）每層漆的（de）間隔時間以塗上的（de）漆幹燥達不粘手為準。

　　質量檢查：外觀檢查：漆表麵均勻（yún）、平滑、無流掛、無（wú）泡、無折皺。使（shǐ）用（yòng）測厚儀，抽檢（jiǎn）5%，全部測點要達到設計厚度，否則，補（bǔ）漆加厚。用（yòng）5000V電火花（huā）針孔檢漏儀，進行針孔和（hé）絕緣檢查，以不打火花為合格。附著力檢查，將防腐層（céng）切三角口，用力（lì）進行撕拉，應不易拉起;若被拉起來，但第一層底漆必須附著在鋼管金（jīn）屬（shǔ）表麵上，這樣才算合格（gé）。

　　2.明管的外防腐

　　采用STIC重防腐塗料。

　　噴丸（wán）除鏽：同埋地管除鏽。

　　噴塗防腐塗料：當除鏽合格，采用無氣高壓噴槍，噴第（dì）一層紅色底漆（qī），待漆幹不粘手，再噴第二道底，漆膜厚（hòu）度達到300μm。

　　油漆的檢驗：外觀檢查，同埋地管厚度測量采用磁性測厚儀（yí）進行（háng）測量，漆膜總（zǒng）厚度應達600μm以上。

　　鋼管的內防腐

　　埋地管和明管的內防腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網，噴塗抗（kàng）壓強度不小於30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其水泥砂漿配（pèi）合比是，水（shuǐ）：水泥：砂（shā）子=22：200：270;采用生活用水;#525矽酸（suān）鹽水（shuǐ）泥;堅（jiān）硬、潔淨、級配良好的天然砂，含泥量小於2%最大粒徑小於2mm。

　　除鏽：在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向變位等驗收合格後，用鋼（gāng）絲輪刷徹底清除管道（dào）內部的浮鏽、氧化皮、焊渣、油汙等。

　　梆紮鍍鋅鐵絲網：鋪（pù）設直徑3mm鐵絲（sī）網，網格尺寸50mm×50mm，網片間隔10mm，鋼管底部弧長（zhǎng）1380mm範圍內不鋪（pù）設鐵絲網（wǎng），以便於噴塗（tú）小車（chē）行走;鐵絲網與管（guǎn）壁之間墊直徑（jìng）φ長（zhǎng）7mm的Q235鋼筋，點焊連接（jiē），間距350mm，鋼管內壁距鐵（tiě）絲表（biǎo）麵9mm。

　　機械噴塗水泥砂漿：分兩層噴塗，第一層噴10～12mm厚，第（dì）二層（céng）噴8～10mm，確保刮磨平整光滑。

　　養護：一段（duàn）鋼管噴（pēn）塗完畢，立即封堵所有通氣孔，使（shǐ）管內保持濕潤，進行養護。

　　檢查（chá）驗收：測量防腐厚度、表麵平整度，檢（jiǎn）查是否有裂紋、空鼓（gǔ）現象，水泥漿抗壓強度要達到30N/mm對超標部位要進行處理使之（zhī）達到規範（fàn）要求。

　　六、整條（tiáo）鋼管水壓試（shì）驗

　　根據設計要（yào）求：試驗（yàn）壓力為0.481MPa，滲水要求全長827m不大於41/min。2000年4月，進行了打壓後（hòu）滲漏降壓和打（dǎ）壓後放水降壓試驗，結果兩根鋼管滲水（shuǐ）量分別為O.1051/min和0.281/min，符合設計要求。

　　倒虹吸鋼管（guǎn）從設計到製造安裝，都嚴格按照設計和規範要求，克服了鋼管製作和施工安裝的種種技術（shù）難題，嚴把質量關。通過質（zhì）量驗收（shōu），單元工程優良品率為96%，達到了較滿足的效果，為工（gōng）程的安全運行打下了堅實（shí）基礎。