大口徑輸水鋼管（guǎn）的製造技術與質量控製（zhì）

大口徑（jìng）輸（shū）水鋼管（guǎn）的（de）製造技術與質量控製

　1m水鋼管，分6m一節在工廠製作，現場（chǎng）對接，X坡口焊接。防腐：外層用環氧煤（méi）瀝青噴塗，內壁掛水（shuǐ）泥（ní）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（kuò）東（dōng）部供水水源工程和供水網絡幹線工程，總長（zhǎng）1057km。近期引水11m3/s，遠期可達（dá）30m3/s。大壩河倒虹吸工程是該項工程的一個重要組成（chéng）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，雙排管各長208.1m;埋地管管壁厚t=24mm，雙（shuāng）排管各長628m。

　　直徑1m輸水鋼（gāng）管的施（shī）工分兩個階段進行，先在工廠加工製作（zuò）成長6m或4m的管節，然後運到工（gōng）地進行對接（jiē）。

　　一、技術文件

　　施工圖紙、設計說明（míng）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（zhǎng）寬雙定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對（duì）到貨的鋼板要求牌號清楚、合格（gé）證齊全，並進行了5%的檢查（chá）。

　　焊材：埋弧自動（dòng）焊的焊絲采（cǎi）用HO8A，焊接采用（yòng）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（wǎng）水泥砂漿襯裏;外防腐埋地管采用特加強級環氧煤瀝青（qīng）塗料，明管采用STIC重防腐塗料。

　　三、鋼板的（de）下料、卷板（bǎn）和組裝（zhuāng）

　　1.鋼管製作（zuò）的下料

　　鋼管縱縫和環繞坡口，設計采用“V”形和“U”形。根據施工單位現（xiàn）有加（jiā）工（gōng）設備的具體（tǐ）情況，經設計單位（wèi）同意，改為埋弧自動焊對（duì）稱“X”形，將工（gōng）地手工焊（hàn）接坡口改為”偏（piān）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”形坡口，對（duì）應相反方向開（kāi）小“V”型坡口（kǒu）。

　　“偏X”坡口，便於先焊仰臉焊的小坡口，接（jiē）著采（cǎi）用電弧氣刨正麵清根，再焊上（shàng）部大焊縫。

　　鋼板采用自動火焰氣割槍切割，先割直邊，再加割（gē）坡口。切割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力（lì）O.5MPa。然後使用高速（sù）角式磨光機，清除坡口內的熔渣、毛刺（cì）、氧化鐵（tiě）、磨光焊縫坡口。

　　2.卷（juàn）板

　　卷板機的卷板（bǎn）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（zài）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（hé）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（jiē）口（kǒu）縱縫焊完之後，再次套入卷板機進行複卷，確保質量（liàng）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（jiāng）3個短節（jiē）組裝成一個長節，即（jí）壁厚24mm，長度6000mm，重量11094kg;壁厚30mm，長度5400m，重量12625kg。

　　組裝是在長度7m的弧形轉動台車上進行（háng）的。控製相鄰管節縱縫錯開1800mm，組裝的焊縫錯邊量縱縫控製在2mm以內，環縫不超過3mm，定位（wèi）焊（hàn）的長度是（shì）每（měi）250mm焊50mm。

　　鋼管組裝後的檢驗

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

　　四、鋼管焊接（jiē）

　　1.首先進行焊接工（gōng）藝評定

　　以厚度30mm的鋼板（bǎn）作焊接工（gōng）藝評定。鋼板（bǎn）材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋弧（hú）焊，焊（hàn）絲牌號H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌號HJ43環縫和縱縫均采用（yòng）對接（jiē）平焊（hàn），坡口型式是（shì）對稱“X”形，一邊先開坡口（kǒu）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（yòng）電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經外觀（guān）檢查和內部（bù）無損檢測，均達一類焊縫標準，機械（xiè）性（xìng）能試驗結果（guǒ）符合（hé）GB700-88要求。

　　2.鋼管的焊（hàn）接

　　埋地鋼（gāng）管：材質Q23厚度t=24mm。焊接參數為（wéi）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（xiān）開60°坡口，深度6mm，焊件固定後，由（yóu）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（mó）光機清除熔（róng）渣、毛刺（cì）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。先焊內側，後焊外側。方向同上。所不同（tóng）的是，這時鋼管（guǎn）放在滾焊台車上，作旋轉運動，而裝在焊臂上的焊機（jī）作送絲焊接（jiē）。

　　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（hàn）接電特性執行，電壓38V，電流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（gōng）廠內焊接的縱縫（féng）和環縫，屬於一類（lèi）和二類焊（hàn）縫，重點檢查有無裂紋、氣孔、未焊滿（mǎn）、表麵灰渣等缺陷，經檢查達不到規範要求的，必（bì）須進行處理。

　　焊縫內部的無損檢測（cè）：由於該管道在供水（shuǐ）工程中屬於特大型鋼管，非凡是厚度（dù）t=30mm的鋼（gāng）管是作為管橋（qiáo）使用的，既要承受（shòu）內水壓（yā）力，又要負擔由鋼管自重和水體形成（chéng）的彎矩，所以對焊接的質量要求非凡高。對於管橋用的t=30mm厚的鋼管，其縱縫和環（huán）縫均屬於一類焊縫，要求進行100%的X光射線拍（pāi）片檢查和100%的超聲波探傷檢查;而對厚（hòu）度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬於一類焊接，進行20%的X光（guāng）拍片檢查和50%的超聲波探傷（shāng）檢查。X光射（shè）線探傷儀型號為XXH-300超聲波探傷儀型號為（wéi）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，金屬表麵全部露出（chū）銀白色金屬光澤，粗糙度為40～70μm。

　　噴塗（tú）防腐層：特加強級環氧煤瀝青防腐，即底（dǐ）漆1道，麵龐5道（dào），中間夾4層環氧玻璃（lí）絲布，厚度達到0.9～1mm，塗每層漆（qī）的間隔時間（jiān）以塗上的（de）漆幹燥達不粘手為（wéi）準。

　　質量檢查：外觀檢查：漆表麵均勻、平滑、無流（liú）掛、無泡、無折皺。使用測厚儀，抽檢5%，全部測點要達（dá）到設（shè）計（jì）厚度，否則（zé），補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏儀，進行針孔和絕緣檢查，以（yǐ）不打火花為合格。附著（zhe）力檢查，將防腐層切三角口（kǒu），用力進行撕拉，應不易拉起;若被（bèi）拉起來，但第一層底漆必（bì）須附著在鋼管金屬表麵上，這（zhè）樣才算合格（gé）。

　　2.明管的外防腐

　　采用STIC重防腐塗料。

　　噴丸除鏽：同埋地管（guǎn）除鏽。

　　噴塗防腐塗料（liào）：當除鏽合格，采用無（wú）氣高（gāo）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（tóng）埋地管厚度測量采用（yòng）磁性測厚儀進行測量，漆（qī）膜總厚（hòu）度應達600μm以上。

　　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，噴塗抗壓（yā）強度不（bú）小於30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其（qí）水（shuǐ）泥砂漿配（pèi）合比是（shì），水：水泥：砂子=22：200：270;采用生活用水;#525矽酸（suān）鹽水泥;堅硬、潔（jié）淨、級配（pèi）良好的天然（rán）砂，含泥量小於2%最大粒徑小於2mm。

　　除鏽：在鋼管安裝、焊接（jiē）、回填覆（fù）土、豎向變位等驗收合（hé）格後，用鋼絲輪刷徹底清除管道（dào）內（nèi）部的浮鏽、氧化皮、焊渣、油汙等。

　　梆紮（zhā）鍍鋅（xīn）鐵絲網：鋪設直徑3mm鐵絲網，網格尺寸50mm×50mm，網片間隔10mm，鋼（gāng）管底（dǐ）部弧長1380mm範（fàn）圍（wéi）內不鋪設鐵（tiě）絲網，以便（biàn）於噴塗（tú）小車行走;鐵（tiě）絲網與管壁之間（jiān）墊（diàn）直徑φ長7mm的Q235鋼（gāng）筋，點焊連接，間距350mm，鋼管內壁距鐵絲表麵9mm。

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

　　養護（hù）：一（yī）段鋼（gāng）管噴塗（tú）完畢，立即封（fēng）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（miàn）平整（zhěng）度（dù），檢（jiǎn）查是否有裂（liè）紋、空（kōng）鼓現象，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）達到規範要求。

　　六、整條鋼管水壓試驗

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

　　倒虹吸鋼管從設計到製造安裝（zhuāng），都嚴格按照設（shè）計和規範要求，克服了鋼管（guǎn）製作和施工（gōng）安（ān）裝的種種技術（shù）難（nán）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，為工程的安全運行打下了堅實基（jī）礎。