大口徑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水鋼管，分6m一（yī）節在工廠製作，現場對接，X坡口焊接。防腐：外層（céng）用環氧煤瀝青噴（pēn）塗，內壁掛水泥鍍鋅網。按（àn）國家規範控製質量，加壓（yā）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源工程和供水網絡幹線工程，總長1057km。近期引（yǐn）水11m3/s，遠期（qī）可達30m3/s。大壩河倒虹吸工程是該項工程的一個重要組成部分，它采用了雙排壓力鋼管，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（gè）長208.1m;埋地管管壁厚t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸水（shuǐ）鋼管（guǎn）的施工分兩個階段（duàn）進行，先在工廠加工（gōng）製作成（chéng）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（shuō）明書、現行的國家標準和行業標準。

　　二、選材

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

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

　　防（fáng）腐（fǔ）材料：鋼管內防腐采用鍍鋅鐵絲網水（shuǐ）泥砂漿（jiāng）襯裏;外防腐埋地管采用（yòng）特加強級環氧煤瀝青（qīng）塗料，明管采用（yòng）STIC重防腐塗料。

　　三、鋼板的下料、卷板和組（zǔ）裝

　　1.鋼（gāng）管製（zhì）作的下料

　　鋼管縱（zòng）縫和環繞（rào）坡口，設計采用“V”形（xíng）和“U”形。根據施工單位現有（yǒu）加（jiā）工設（shè）備的具體情況，經設計單（dān）位同意，改（gǎi）為埋弧自動焊對稱“X”形，將工（gōng）地手工焊接坡口改為”偏X”形——即環縫（féng）水平中心線以上外側和水平中心線以下內側均開大“V”形坡口，對應相反方向開小“V”型坡口。

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

　　鋼（gāng）板采用自動（dòng）火焰氣割槍切割，先割直邊，再加割坡口。切（qiē）割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力O.5MPa。然後使用高速（sù）角式磨光機，清（qīng）除（chú）坡口內的熔渣、毛（máo）刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板機（jī）的卷板能力（lì）為板厚（hòu）25mm×板寬4000mm。

　　首先用卷板機壓出鋼板兩端頭的弧度（dù），再卷中（zhōng）間部位。一般要卷碾4～5次（cì），不斷用樣板檢查弧度（dù），弧度合格後（hòu），點焊縱縫接口。

　　為了達到規範要求（qiú）的圓（yuán）度，當每小節的接口縱縫焊（hàn）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

　　考慮工地起吊和運輸能力，減少工地焊縫，將3個短節組裝成（chéng）一個（gè）長（zhǎng）節，即壁厚24mm，長度6000mm，重（chóng）量11094kg;壁（bì）厚30mm，長度5400m，重量12625kg。

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

　　鋼管組裝後的檢驗

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

　　四、鋼（gāng）管焊接

　　1.首先進行焊接工藝（yì）評（píng）定

　　以厚度30mm的鋼板作焊接工藝評定。鋼（gāng）板（bǎn）材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋弧焊（hàn），焊絲牌號H08A，焊（hàn）絲直徑5mm，焊劑（jì）牌號HJ43環縫和縱縫均采用（yòng）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14mm，焊機為MZ-1-1000A自動弧焊機，焊（hàn）接電流（liú）900～950A，電弧電（diàn）壓38V，焊接速度200～250mm/min。正（zhèng）麵焊完後，背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫（féng）經外（wài）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（de）焊接

　　埋地鋼管：材質Q23厚度t=24mm。焊接參數（shù）為（wéi）電壓36V、電流850～900A、速（sù）度35mm/min。

　　焊接順序：每個小節長度2m，縱縫內側先開60°坡口，深度6mm，焊件固定後，由焊機臂伸縮，進行自動焊（hàn）接;縱（zòng）縫外側用電弧（hú）氣（qì）刨，開60°坡口，深度6mm，清（qīng）根到底，再用高速角式磨光機清除熔渣、毛刺和（hé）受熱層，進行自（zì）動焊接。

　　將（jiāng）3個小節拚起來為1個大節，長度為6m。先焊內側，後焊外側。方向同上（shàng）。所不同的（de）是，這時（shí）鋼管（guǎn）放在滾焊台車上，作旋轉運動，而裝在焊臂上的焊機作送絲焊（hàn）接。

　　明管的焊接：管材用Q23厚度t=30mm。嚴格按照焊接工藝（yì）評（píng）定告中所確定（dìng）的焊接電（diàn）特性執行（háng），電壓38V，電（diàn）流900～950A，速度200～250mm/min。

　　3.鋼管焊（hàn）縫的質量檢查

　　焊縫的外觀檢查：根據DL/T5017-93鋼管（guǎn）製造安裝及驗收規範，對工廠內焊接的縱縫和環縫，屬（shǔ）於一類和二類焊縫，重點（diǎn）檢查有無（wú）裂（liè）紋、氣孔、未（wèi）焊滿、表麵灰渣等缺陷，經檢查達不到規範要求的，必須進行處理。

　　焊（hàn）縫內部的無損檢（jiǎn）測：由（yóu）於該管道在供水工程（chéng）中屬於特大型鋼（gāng）管，非凡是厚度t=30mm的（de）鋼管是作為管橋使用的，既要承受內水壓力，又要負擔由鋼管自重和（hé）水體形成的彎（wān）矩，所以對焊接的（de）質（zhì）量要求非凡高。對於管橋用的t=30mm厚的鋼管，其（qí）縱縫和環縫均屬於（yú）一類焊縫，要（yào）求進行100%的X光射線拍片檢查和100%的超（chāo）聲波探傷檢查;而對厚度t=24mm的（de）埋地鋼管，縱（zòng）縫屬於一類焊接（jiē），進行（háng）20%的X光拍片（piàn）檢查和50%的超聲波探傷檢查。X光（guāng）射線探傷儀型號為XXH-300超聲波探傷（shāng）儀型號為CTS-22。

　　五、鋼管防腐

　　1.埋地管外防腐

　　噴丸除鏽：除（chú）鏽按Sa5控製，采用噴鋼丸除鏽，金屬（shǔ）表麵（miàn）全部露出銀白（bái）色金（jīn）屬光澤（zé），粗糙度為（wéi）40～70μm。

　　噴塗（tú）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（jiá）4層環氧玻璃絲（sī）布，厚度達到（dào）0.9～1mm，塗每層漆（qī）的間隔時間（jiān）以塗上（shàng）的漆幹燥達不（bú）粘手為準。

　　質量檢查：外觀檢（jiǎn）查（chá）：漆表麵（miàn）均勻、平滑、無流掛（guà）、無（wú）泡、無折（shé）皺。使（shǐ）用測厚儀，抽檢5%，全部測點要（yào）達到（dào）設計厚度，否則，補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏儀，進行（háng）針孔和絕緣檢查，以不打火花為合格。附著力檢查，將防腐層（céng）切（qiē）三角（jiǎo）口，用力進行撕拉，應不易拉（lā）起;若被拉起來，但第一層底漆（qī）必須附著在鋼管金屬表麵上，這樣才算（suàn）合格。

　　2.明管的外防腐

　　采用STIC重防（fáng）腐塗料。

　　噴丸除鏽：同埋地管除鏽（xiù）。

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

　　油漆的檢（jiǎn）驗：外觀檢查，同埋地管厚度測量采（cǎi）用磁性測厚儀進行測量，漆（qī）膜總厚度應達600μm以上。

　　鋼管（guǎn）的內防腐

　　埋地管和明管的內防腐（fǔ），均采用（yòng）掛鍍鋅鐵絲網，噴塗抗壓（yā）強度不小（xiǎo）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（cǎi）用（yòng）生活用水;#525矽酸鹽（yán）水泥;堅硬、潔（jié）淨、級配良（liáng）好的天然砂，含泥量小於2%最大（dà）粒（lì）徑小於2mm。

　　除鏽：在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向變位等驗（yàn）收合格後，用鋼絲輪刷徹底（dǐ）清除管道內部（bù）的浮鏽、氧化皮、焊渣、油汙等。

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

　　機械噴塗水（shuǐ）泥砂（shā）漿（jiāng）：分兩層噴塗，第一層噴10～12mm厚，第二（èr）層噴8～10mm，確保刮磨平整光滑。

　　養護：一段鋼管噴塗完畢，立即封堵所有通氣孔，使管內保持濕潤，進行養護。

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

　　六、整條鋼管水壓試驗

　　根據設（shè）計要求：試（shì）驗壓力為0.481MPa，滲（shèn）水要求全長827m不大於41/min。2000年4月，進行了打壓後滲漏降壓和打壓後放水（shuǐ）降壓試驗，結果兩根鋼管滲水量分別為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，都嚴格按照設計和規範要求，克服了鋼管製作和施工安裝的（de）種種技術難題，嚴把質量關。通過質量（liàng）驗收，單元工程（chéng）優良品率為96%，達到了（le）較滿足的效果，為工程的安全運行打下了堅（jiān）實基（jī）礎。