大口徑輸水鋼管的製造技術（shù）與質量控製

大口徑輸水鋼管的製造技術與質量（liàng）控製

　1m水鋼管（guǎn），分6m一節在工廠製作，現場對接，X坡（pō）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。

　　深圳市東部引水工程包括東部供水水（shuǐ）源工（gōng）程和供水網絡幹線工（gōng）程，總長1057km。近期（qī）引水（shuǐ）11m3/s，遠期可達30m3/s。大壩河倒虹吸工程是該項工程的一個重要（yào）組成部分，它采用了雙排壓力鋼（gāng）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;埋地管管（guǎn）壁厚t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸水鋼管的施（shī）工分兩（liǎng）個階段進行，先在工廠（chǎng）加工製作成長（zhǎng）6m或4m的管節（jiē），然後運到工（gōng）地進行對接。

　　一、技術文件

　　施（shī）工圖紙、設計說明書、現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（àn）長寬雙定尺（chǐ）-24×9870×2050和-30×9870×1850訂（dìng）貨。對到貨的鋼（gāng）板要求牌號清楚、合格證齊全，並進行了5%的（de）檢查。

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

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

　　三、鋼板的下料、卷板和組裝

　　1.鋼管製作（zuò）的下料

　　鋼管縱縫和環（huán）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，經設計單位同意，改為埋弧自動焊對稱“X”形，將工地（dì）手工焊（hàn）接坡口改為”偏X”形——即環縫（féng）水平中心線以上外側（cè）和水平中心線以下內側均開大“V”形坡（pō）口，對應（yīng）相反方向開小“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，再焊上部大焊縫。

　　鋼板采用（yòng）自動火焰氣割槍切割，先割直邊，再加（jiā）割坡口（kǒu）。切（qiē）割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力（lì）O.5MPa。然後使用高速角式磨光機，清除（chú）坡口內的熔渣、毛刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板機的卷板能力為板厚25mm×板寬4000mm。

　　首先用卷板（bǎn）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（duàn）用樣板檢（jiǎn）查弧度，弧度合格後，點焊縱縫接口。

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

　　3.管節的組裝

　　考慮工地起吊和運（yùn）輸（shū）能（néng）力，減少工地（dì）焊縫，將3個短節組裝成一個長節，即壁厚（hòu）24mm，長度6000mm，重量11094kg;壁厚30mm，長度（dù）5400m，重量12625kg。

　　組裝是在長度7m的（de）弧形轉動台（tái）車上進（jìn）行的。控製相鄰管節縱縫錯開1800mm，組（zǔ）裝的焊縫錯邊量（liàng）縱縫控製在2mm以內，環縫不超過3mm，定位焊（hàn）的長度是每250mm焊50mm。

　　鋼管組裝後的檢驗

　　經檢（jiǎn）查，管口（kǒu）平麵性2mm，圓（yuán）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（yì）評定

　　以厚度30mm的鋼板作焊接工藝評定。鋼板材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋弧焊，焊絲牌號H08A，焊（hàn）絲直徑5mm，焊劑牌號HJ43環縫和縱縫均（jun1）采用對接平焊，坡口型式是對稱“X”形（xíng），一邊先開坡口角60°，坡口深度8mm，鈍邊14mm，焊機為（wéi）MZ-1-1000A自動弧焊機（jī），焊接電流（liú）900～950A，電弧電壓38V，焊接（jiē）速度200～250mm/min。正麵焊完後（hòu），背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊（hàn）縫經外觀（guān）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（hé）GB700-88要求。

　　2.鋼（gāng）管的焊接

　　埋地鋼管：材質Q23厚度t=24mm。焊接參數為電壓36V、電（diàn）流850～900A、速（sù）度35mm/min。

　　焊接順序：每個（gè）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，進行自動焊接;縱縫外側用電弧氣刨，開60°坡口（kǒu），深度6mm，清根到底，再用高速角式磨光機清除熔渣、毛刺和受熱層（céng），進行自動焊接。

　　將3個小節拚起來為1個大節，長度（dù）為6m。先焊內側，後焊外側（cè）。方向同上。所不同的是，這時鋼管放在滾焊台車上，作旋轉運（yùn）動，而裝在焊臂上的焊（hàn）機作送絲焊接。

　　明管（guǎn）的焊接：管材（cái）用Q23厚度t=30mm。嚴格按照焊接工藝評定告中所確（què）定（dìng）的焊接電（diàn）特性執行，電壓（yā）38V，電流900～950A，速度200～250mm/min。

　　3.鋼管焊縫的質量檢查（chá）

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

　　焊縫內（nèi）部的無損檢測：由（yóu）於該（gāi）管道在供水工程中屬於特大型鋼管，非凡是厚度t=30mm的鋼管是作為管橋使用的，既要承受內水壓力，又要負（fù）擔由鋼管自重和水體形成的彎矩，所以對焊接的質量要求非凡高。對於管橋用（yòng）的t=30mm厚的鋼管，其（qí）縱縫和環縫（féng）均屬於一（yī）類焊縫，要求（qiú）進行100%的X光射（shè）線拍片檢查和100%的超聲波探傷檢查;而對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬於一類（lèi）焊接，進行20%的X光拍片檢查和50%的超（chāo）聲波探傷檢查。X光射線探傷儀型（xíng）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

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

　　噴塗防腐層：特加強級環氧煤瀝青防腐，即底漆1道，麵龐5道，中（zhōng）間夾4層環氧玻璃絲布，厚度達到0.9～1mm，塗（tú）每層漆的間隔時間以塗上（shàng）的漆幹燥（zào）達不粘手為準。

　　質量檢查：外觀檢查：漆表麵（miàn）均勻、平滑、無流掛、無泡、無折皺。使（shǐ）用測厚儀，抽檢5%，全部測點要達到設計厚度，否（fǒu）則，補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏（lòu）儀，進行針孔和絕緣檢查，以不打火（huǒ）花為合格。附著力檢查，將防（fáng）腐層切三角口，用力進行撕拉，應不易拉起;若被（bèi）拉起來，但第一層底（dǐ）漆必須附著在鋼管金屬表麵上（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（cǎi）用無氣（qì）高（gāo）壓（yā）噴槍，噴第一層紅色底漆，待漆幹（gàn）不粘手，再噴第二道底，漆膜厚度達到300μm。

　　油（yóu）漆的（de）檢驗：外觀檢查，同埋（mái）地管厚度（dù）測量采用磁性測厚儀（yí）進行測量，漆膜（mó）總厚度應達600μm以上。

　　鋼管（guǎn）的內防腐

　　埋地管和明（míng）管的內防腐，均（jun1）采用掛鍍鋅鐵絲網，噴塗抗壓強（qiáng）度不小於（yú）30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其水泥砂漿配合比是，水：水泥：砂子（zǐ）=22：200：270;采用生活用水;#525矽酸鹽水泥;堅硬、潔淨、級配良好的（de）天（tiān）然砂，含泥量小於2%最大（dà）粒徑（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（sī）輪刷徹底清（qīng）除管道內（nèi）部的浮（fú）鏽、氧化（huà）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，鋼管內壁距鐵絲表麵（miàn）9mm。

　　機械（xiè）噴塗水泥砂漿：分兩層噴塗，第一層噴10～12mm厚，第（dì）二層噴（pēn）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（bǎo）持濕潤，進行養護。

　　檢查驗收：測量防腐厚（hòu）度、表麵平整度，檢查是（shì）否有裂（liè）紋、空鼓現象，水泥漿抗壓強度要（yào）達到30N/mm對超標（biāo）部位要進行處理（lǐ）使之達到規範要求。

　　六、整條鋼管水（shuǐ）壓試（shì）驗（yàn）

　　根據設計（jì）要求（qiú）：試驗壓力為0.481MPa，滲水要求全長（zhǎng）827m不大於（yú）41/min。2000年4月（yuè），進行了打壓後滲漏（lòu）降壓和打壓後放水降（jiàng）壓試驗，結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（dǎo）虹吸（xī）鋼管從設計到製造（zào）安裝，都嚴（yán）格按照設計和規範（fàn）要求（qiú），克服了鋼管製作（zuò）和施工安裝的種種技術難題，嚴把質量關。通過質量驗收，單元工程優良品率為（wéi）96%，達到（dào）了較滿（mǎn）足的效（xiào）果，為工（gōng）程的（de）安全運行打下了堅實基（jī）礎。