大（dà）口徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

大口徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

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

　　深（shēn）圳市東部引水工程包（bāo）括東部供（gòng）水水源工程和供水網絡幹線工程，總長1057km。近期引水11m3/s，遠期可達30m3/s。大壩河倒虹吸工程是該（gāi）項工程的一個重要（yào）組成部分，它采用了雙排壓力鋼管，內徑（jìng）1m，雙排管（guǎn）各長839m。其中作為管（guǎn）橋的明管，管壁厚t=30mm，雙排管各（gè）長208.1m;埋地管（guǎn）管壁厚（hòu）t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸水鋼管的（de）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（yī）、技術文件

　　施工圖紙、設計說明書、現（xiàn）行的國家標準和行業（yè）標準。

　　二、選材

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

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

　　防腐材料：鋼（gāng）管內防腐采用鍍鋅鐵絲網水泥砂漿襯裏;外防腐埋（mái）地（dì）管采用特加強級環（huán）氧煤瀝青塗料，明（míng）管采用STIC重防腐塗料。

　　三、鋼板的下料（liào）、卷板和組裝

　　1.鋼管製作的下料

　　鋼管縱縫和環繞坡口，設計采用“V”形和（hé）“U”形。根據施工單位現有加工設備的具體情況，經設計單位同（tóng）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（xiàn）以上外側和水平中心線以下內側均開大“V”形坡（pō）口，對應相反方向開小（xiǎo）“V”型坡口。

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

　　鋼板采用自動火焰氣割槍（qiāng）切割，先割直邊，再加割坡口。切割氧氣壓力O.6MPa，乙（yǐ）炔氣壓力O.5MPa。然後使用高速角式磨光（guāng）機，清除坡口內的熔渣、毛刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板機（jī）的卷板能力為板厚25mm×板寬4000mm。

　　首先用卷板機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（chá）弧度，弧度合格後，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（zài）次套入卷板機（jī）進行複卷，確保質量合格。

　　3.管節的組裝

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

　　組裝是在長度7m的弧形轉動台車上進行的。控製相鄰管節縱縫錯開1800mm，組裝的（de）焊縫錯（cuò）邊量縱縫控製在2mm以內，環縫不超過3mm，定位焊的長度是每250mm焊50mm。

　　鋼（gāng）管組裝後的檢驗

　　經檢查，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（guǎn）焊接

　　1.首先進行焊接工藝評定

　　以厚度30mm的（de）鋼板作焊接工（gōng）藝評定。鋼板材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋（mái）弧焊，焊絲牌（pái）號H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌號HJ43環縫和縱縫均（jun1）采用對接平焊，坡口型（xíng）式是對（duì）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，背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經外觀檢查和內部（bù）無損檢（jiǎn）測，均達（dá）一類焊縫標準，機械（xiè）性能試驗結果符合（hé）GB700-88要求。

　　2.鋼管（guǎn）的焊接

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

　　焊接順（shùn）序：每個小節長度2m，縱縫內側先開60°坡口，深度6mm，焊件固定後，由焊（hàn）機臂伸縮，進行自動（dòng）焊接（jiē）;縱縫外側用電弧氣刨，開（kāi）60°坡口，深度6mm，清（qīng）根到（dào）底，再用高速角式磨光（guāng）機（jī）清除熔渣、毛（máo）刺（cì）和受熱層，進行自動焊接。

　　將3個小（xiǎo）節拚起來為1個（gè）大（dà）節，長度為6m。先焊內（nèi）側，後焊外側。方向同上。所不同的是，這時鋼（gāng）管放在滾焊台（tái）車上（shàng），作旋轉（zhuǎn）運動，而裝（zhuāng）在焊臂上的焊機作送絲焊接。

　　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（diàn）壓38V，電流（liú）900～950A，速度200～250mm/min。

　　3.鋼管焊縫的質量檢查

　　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（nèi）焊接的縱（zòng）縫和環縫，屬於（yú）一類和二類焊縫，重點檢查有無裂紋、氣（qì）孔、未焊滿、表麵（miàn）灰渣等缺陷，經檢查達不到規（guī）範要求（qiú）的，必須進行處理。

　　焊縫內部的無損檢測：由於該管道在供水工程中屬於特大（dà）型鋼管，非凡是厚度t=30mm的（de）鋼管是作為管橋（qiáo）使用的，既要承受內（nèi）水壓力，又要負擔由鋼管自重和水體形成的彎矩，所以（yǐ）對焊接的質量要求非（fēi）凡高。對（duì）於管橋用的t=30mm厚的（de）鋼管（guǎn），其縱縫和環縫均屬於一類焊縫（féng），要求進行100%的X光射線拍片檢查和100%的超聲波探傷檢查;而對厚度t=24mm的埋（mái）地鋼管，縱縫屬於一類焊（hàn）接，進行20%的X光拍片檢查和50%的超聲波探傷檢查。X光射（shè）線探傷儀型號為XXH-300超聲波探（tàn）傷儀型號為（wéi）CTS-22。

　　五、鋼管（guǎn）防腐

　　1.埋（mái）地管外防腐

　　噴丸（wán）除（chú）鏽：除鏽按Sa5控製，采用噴鋼丸除鏽，金屬表麵全部露出銀白色金（jīn）屬光澤，粗糙度為40～70μm。

　　噴塗防腐層：特加強級環氧煤瀝青防腐，即（jí）底漆1道，麵龐5道，中間夾4層環氧（yǎng）玻璃絲布，厚度達到0.9～1mm，塗每層漆的間隔時間以塗上的漆幹燥達不粘（zhān）手為準。

　　質量檢查：外觀檢（jiǎn）查：漆表麵均勻、平滑、無流掛、無泡、無折皺。使用測厚儀，抽檢（jiǎn）5%，全部測點（diǎn）要達到設計厚度，否則，補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏儀，進行針孔和絕緣檢查，以不打火花為合格。附著力檢查，將防腐層切三角口，用力進行撕拉，應不易拉起;若被拉（lā）起來，但第一層底（dǐ）漆必須附著在鋼管金（jīn）屬表麵上（shàng），這樣才算合格。

　　2.明管的外防腐（fǔ）

　　采用STIC重防腐塗料。

　　噴丸除鏽：同埋地管除鏽。

　　噴塗防腐塗料：當除鏽合格，采用（yòng）無氣高壓噴槍，噴（pēn）第一層紅色底漆，待漆幹（gàn）不粘手，再噴第二道底，漆膜厚度達到300μm。

　　油漆的檢驗：外觀檢查，同埋地管厚度測量采用磁性測（cè）厚儀進（jìn）行測量，漆膜總厚度應達600μm以上。

　　鋼管的內防腐

　　埋地管和（hé）明管的內防腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網，噴塗抗壓強度不小於30N/mm2的水泥（ní）砂漿襯裏。其水泥砂漿配合比是，水：水泥：砂子=22：200：270;采用生活用（yòng）水;#525矽酸鹽水泥;堅硬、潔淨（jìng）、級配良好的天然砂，含泥量小於2%最大粒（lì）徑小於2mm。

　　除鏽：在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向（xiàng）變位等驗（yàn）收合格後，用鋼絲輪（lún）刷徹底清除管道內部的（de）浮鏽、氧化皮、焊（hàn）渣、油汙等。

　　梆紮鍍鋅鐵絲網：鋪設（shè）直徑3mm鐵絲網，網格尺寸50mm×50mm，網片間隔10mm，鋼管底部弧（hú）長1380mm範圍內（nèi）不（bú）鋪設鐵（tiě）絲網，以（yǐ）便於噴塗（tú）小車（chē）行走;鐵絲網（wǎng）與管壁之間墊直徑φ長（zhǎng）7mm的Q235鋼（gāng）筋，點焊連接，間距350mm，鋼管內壁距鐵絲表麵9mm。

　　機械噴塗（tú）水泥砂漿：分兩（liǎng）層噴塗，第一（yī）層噴10～12mm厚，第二層噴8～10mm，確（què）保刮磨平整（zhěng）光滑。

　　養護：一段鋼管噴塗完畢，立即封堵所有通氣孔，使管內（nèi）保持（chí）濕潤，進行（háng）養（yǎng）護。

　　檢查驗收：測量防腐（fǔ）厚度、表（biǎo）麵平整度（dù），檢查是否有裂紋、空鼓現象，水泥（ní）漿抗壓強度要達到30N/mm對超標部位要進行處理使之達到規範要求。

　　六、整條鋼管水壓試驗

　　根據（jù）設計要（yào）求：試（shì）驗壓力為0.481MPa，滲水要求全長（zhǎng）827m不大於41/min。2000年4月，進行了（le）打壓後滲漏降壓和（hé）打壓後放水降壓試驗（yàn），結果兩根鋼管滲水量分別（bié）為O.1051/min和0.281/min，符合設計要求。

　　倒虹吸鋼管從設計到製造安裝，都嚴格（gé）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難題，嚴把質量關。通（tōng）過質量驗收，單元工程優良品率為96%，達到了較滿足的效果，為（wéi）工程的安全運行打下了堅實基（jī）礎。