大口徑（jìng）輸（shū）水鋼（gāng）管的製造技術與質量控製

大口徑輸水鋼管的製造（zào）技術與質量控製

　1m水鋼管，分6m一節在工廠製作，現場對（duì）接，X坡（pō）口（kǒu）焊接。防腐：外層用環（huán）氧（yǎng）煤瀝青噴塗，內壁掛水泥（ní）鍍鋅網。按（àn）國家規範控製質量，加壓後滲水量僅為O.1051/min。

　　深圳市東部引水工程包括東部供水水（shuǐ）源工（gōng）程（chéng）和供（gòng）水網絡幹線工程，總長1057km。近期引水（shuǐ）11m3/s，遠期可達30m3/s。大壩（bà）河倒虹吸工程是該項工程的一個重要組成部分，它（tā）采用了雙排壓力鋼管，內徑1m，雙排管各長839m。其中作（zuò）為管橋（qiáo）的明管，管壁厚t=30mm，雙排管各長（zhǎng）208.1m;埋地（dì）管管壁厚t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸水鋼管的施工分兩個階段（duàn）進行，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、技術文件（jiàn）

　　施工圖紙、設計說明書、現行的國家標準和行業標準。

　　二、選材

　　鋼管（guǎn）用Q235鎮靜鋼。鋼板尺寸按長寬雙定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對到貨的鋼板要求（qiú）牌號清楚、合格證齊全，並進行了5%的檢查（chá）。

　　焊材：埋弧自動焊的焊絲采用HO8A，焊接采用HJ43手工焊焊條采用J427。

　　防腐材料：鋼管內防腐采用鍍鋅鐵絲網水泥砂漿襯（chèn）裏;外防（fáng）腐埋地管采用特加強級環氧煤瀝青塗料，明管（guǎn）采用STIC重防腐塗料。

　　三、鋼板（bǎn）的下料、卷板和組裝

　　1.鋼管製作的下料

　　鋼管縱（zòng）縫和環繞坡口，設計采用“V”形和“U”形。根據施工單位現有加工設備的具體情況，經設計（jì）單位同意，改為埋弧自動焊對稱“X”形，將工地手工焊接坡口改為”偏X”形——即環縫水平中心線以上外（wài）側和水平中心線以下內（nèi）側均開大“V”形坡口，對應相反方（fāng）向開小“V”型坡口。

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

　　鋼板采用自動火焰氣割槍切割（gē），先割直邊，再加割坡口。切割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力O.5MPa。然後使用高速角式（shì）磨光（guāng）機，清除坡口內的（de）熔（róng）渣、毛刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷（juàn）板機的卷板能力為板厚25mm×板寬4000mm。

　　首（shǒu）先用卷板機壓出鋼板兩端頭的（de）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，弧度合格後，點焊縱縫（féng）接口。

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

　　3.管節（jiē）的組裝

　　考慮工地起吊和運輸能力，減少（shǎo）工地（dì）焊縫，將3個短節組裝成一個長節，即壁厚24mm，長度6000mm，重量（liàng）11094kg;壁厚30mm，長度5400m，重量12625kg。

　　組（zǔ）裝是在長度7m的弧（hú）形轉動台車上進行（háng）的。控製相鄰管節縱縫錯開1800mm，組裝的焊（hàn）縫（féng）錯邊（biān）量縱縫（féng）控製在2mm以內，環縫不超過3mm，定（dìng）位焊的長度是每250mm焊50mm。

　　鋼管組裝（zhuāng）後的（de）檢驗（yàn）

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

　　四、鋼管焊接

　　1.首先進行焊接工藝評定

　　以厚度30mm的（de）鋼（gāng）板作焊接工藝評定。鋼板材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋弧焊，焊絲牌號（hào）H08A，焊絲直徑（jìng）5mm，焊劑（jì）牌號HJ43環縫和縱縫均采用對接平焊，坡口（kǒu）型式（shì）是對稱“X”形，一邊先（xiān）開坡口角60°，坡口深度8mm，鈍邊14mm，焊機為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（diàn）弧氣刨清根，再行（háng）焊接。焊縫經（jīng）外觀檢查和內部無損檢測，均達一類焊縫標準，機械性能試驗結果符合GB700-88要求。

　　2.鋼管的焊接

　　埋地（dì）鋼管：材質（zhì）Q23厚度t=24mm。焊接參數為電壓36V、電（diàn）流（liú）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，深（shēn）度6mm，焊件固定後，由焊機臂伸縮，進行自動焊接;縱縫（féng）外側用電弧氣刨，開60°坡口，深度6mm，清根到底（dǐ），再用高速角式（shì）磨光機清除熔渣、毛刺和受熱層，進行自動焊接。

　　將3個小節拚起來為1個大節，長度為6m。先焊內（nèi）側，後焊外側。方向同（tóng）上。所不同的是，這時鋼（gāng）管放（fàng）在滾焊台車上（shàng），作旋轉（zhuǎn）運動（dòng），而裝在焊臂上的焊機作（zuò）送絲焊接。

　　明管的焊接：管材用Q23厚度t=30mm。嚴格按照焊接工藝評定告中所確定的焊接電特性執行，電壓38V，電流900～950A，速（sù）度（dù）200～250mm/min。

　　3.鋼（gāng）管焊縫的質量（liàng）檢查

　　焊縫的外觀（guān）檢查：根據DL/T5017-93鋼（gāng）管製造安（ān）裝及驗收規範，對工廠內（nèi）焊接的（de）縱縫和環縫，屬於一類和二類焊縫，重點檢查有（yǒu）無裂紋、氣孔、未焊滿、表（biǎo）麵灰渣等缺陷（xiàn），經檢查達不到規範要求的，必須進行處（chù）理（lǐ）。

　　焊縫內部的無（wú）損檢測：由於該管道在供（gòng）水工（gōng）程中屬於特大型鋼管，非凡是厚度t=30mm的鋼管是作（zuò）為管橋使用的，既要承受內水（shuǐ）壓力（lì），又要負擔由鋼管自重和水體（tǐ）形成的彎矩，所以對焊接的質（zhì）量要求非（fēi）凡高。對於管橋用的t=30mm厚的鋼管，其縱縫和環縫均屬於一類焊縫，要求進行100%的（de）X光射線拍片檢查和100%的超聲波（bō）探傷（shāng）檢查;而（ér）對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫（féng）屬於一類焊接，進行20%的X光拍片（piàn）檢查和50%的超聲波探傷檢查。X光射線探傷儀型（xíng）號為XXH-300超聲波探傷（shāng）儀型號（hào）為CTS-22。

　　五、鋼管防腐

　　1.埋地管外防（fáng）腐

　　噴丸除（chú）鏽（xiù）：除鏽（xiù）按Sa5控製，采用噴鋼丸除鏽，金屬表麵全部露出銀白色金屬光澤，粗（cū）糙度為40～70μm。

　　噴塗防（fáng）腐層：特加強級環氧煤瀝青防腐，即底漆1道，麵（miàn）龐5道，中間夾（jiá）4層環氧玻璃絲（sī）布，厚度達到0.9～1mm，塗每層漆的（de）間（jiān）隔時間以塗上的漆幹（gàn）燥達不粘手為準。

　　質量檢（jiǎn）查：外觀檢查：漆表麵均勻、平滑、無流掛、無泡（pào）、無折（shé）皺。使用測厚儀（yí），抽檢5%，全部（bù）測點要達到設計厚度（dù），否則，補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏儀，進（jìn）行針孔和絕緣檢查，以不打火花為合格。附著力檢查，將防腐層切三角（jiǎo）口（kǒu），用力進行撕拉，應不易拉（lā）起;若被拉起來，但第（dì）一（yī）層底漆必須附（fù）著在鋼管金屬表（biǎo）麵上，這樣才算（suàn）合格。

　　2.明管的外防腐

　　采用STIC重（chóng）防腐塗料。

　　噴丸除鏽：同埋地管除鏽。

　　噴塗防腐塗料：當（dāng）除鏽合（hé）格，采用無氣高壓噴槍，噴第一層紅色底漆，待漆幹不粘手，再噴第二（èr）道底（dǐ），漆膜厚度達到300μm。

　　油漆的（de）檢驗：外觀檢（jiǎn）查，同埋（mái）地管厚度測量采用磁性測厚（hòu）儀（yí）進行測量，漆（qī）膜總厚度（dù）應達600μm以（yǐ）上。

　　鋼管的內防腐

　　埋地管和明管的內（nèi）防腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網，噴塗抗（kàng）壓強度不（bú）小於30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其水泥砂漿配合比是，水：水泥：砂子=22：200：270;采用（yòng）生（shēng）活用水;#525矽酸鹽水泥;堅硬、潔淨、級配（pèi）良（liáng）好的天然砂，含泥量小於2%最大粒（lì）徑（jìng）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，用鋼絲輪（lún）刷徹底清除管道內部的浮鏽、氧（yǎng）化皮、焊渣、油汙等。

　　梆紮鍍鋅（xīn）鐵絲網（wǎng）：鋪設直徑3mm鐵絲（sī）網，網格尺寸50mm×50mm，網片間隔10mm，鋼管底部（bù）弧長1380mm範圍內不鋪設鐵絲網，以便於噴塗小（xiǎo）車行走;鐵絲網與管壁之間墊直徑φ長（zhǎng）7mm的Q235鋼筋，點焊連接，間距350mm，鋼管內壁距鐵絲表麵9mm。

　　機械噴塗水泥（ní）砂漿：分兩層噴塗，第一層噴10～12mm厚，第二層噴8～10mm，確保刮磨平整光滑。

　　養護：一段鋼管（guǎn）噴塗完（wán）畢，立即封堵所有通氣孔（kǒng），使管內保持濕（shī）潤，進行養護。

　　檢查驗收：測量防腐厚度（dù）、表麵平整度，檢查是否有（yǒu）裂紋、空鼓現象，水（shuǐ）泥漿抗壓強度要達到30N/mm對超標部（bù）位要進行（háng）處理使之達到規範要求。

　　六、整（zhěng）條鋼（gāng）管水（shuǐ）壓試驗

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

　　倒虹吸（xī）鋼管從設計到製造安裝，都（dōu）嚴格按照設計和規範要求，克服了鋼管製作和（hé）施工安裝的種種技術（shù）難（nán）題，嚴把質量關。通過（guò）質（zhì）量驗（yàn）收，單元工程優良品率（lǜ）為96%，達到了較滿足的效（xiào）果，為（wéi）工程的安全運行打下了堅實基礎。