大口徑輸水鋼管的製（zhì）造技術與質量控製

大口徑輸水鋼管的製（zhì）造技術（shù）與質量控製

　1m水鋼管，分6m一節（jiē）在工廠製作，現場對接，X坡口焊接。防腐：外（wài）層用環氧煤瀝青噴塗，內壁掛水（shuǐ）泥鍍鋅（xīn）網。按國家規範控製質量，加壓後滲水量僅為O.1051/min。

　　深圳市（shì）東（dōng）部引水（shuǐ）工程包括（kuò）東部（bù）供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（bà）河倒虹吸工程是（shì）該項工程的一個重要組成部分，它采用了（le）雙排壓力鋼管，內徑1m，雙排（pái）管各長839m。其中作為管橋的明管，管壁厚t=30mm，雙排（pái）管（guǎn）各長208.1m;埋地管管壁厚t=24mm，雙排管各長628m。

　　直徑1m輸（shū）水鋼管的施（shī）工分兩個階段進行，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

　　施工圖紙、設計說明書、現行的國家標準和行業標準。

　　二、選材

　　鋼管用（yòng）Q235鎮靜鋼。鋼板尺寸按長寬雙定（dìng）尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對到貨（huò）的（de）鋼板要求牌號清楚、合格證（zhèng）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（jiē）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（wǎng）水泥（ní）砂（shā）漿襯裏（lǐ）;外防（fáng）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、鋼板的下料、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“U”形（xíng）。根據施（shī）工單位現有（yǒu）加工設備的（de）具體情況（kuàng），經設計單位同意，改為埋弧自（zì）動焊對稱“X”形，將工地手工焊接坡口改為”偏（piān）X”形——即環（huán）縫水平中心線以（yǐ）上外側和（hé）水平中心（xīn）線以下內側均開大“V”形坡口，對應相（xiàng）反（fǎn）方向開（kāi）小“V”型坡口。

　　“偏X”坡口，便於（yú）先焊仰臉焊的小坡口，接著采用電弧氣刨正麵清根，再（zài）焊上部大焊（hàn）縫。

　　鋼板采用自動火焰氣割槍切割，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）磨光機，清除坡口內的熔渣、毛刺（cì）、氧（yǎng）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（dù），再（zài）卷中間部位。一般要卷（juàn）碾4～5次（cì），不斷用樣板檢查弧度，弧度合格（gé）後，點焊（hàn）縱縫接口。

　　為了達（dá）到規範要求的圓度，當每（měi）小節的接口縱（zòng）縫焊（hàn）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）輸能力（lì），減少工地焊縫，將3個短節組裝成一（yī）個長節，即（jí）壁厚（hòu）24mm，長度6000mm，重量11094kg;壁厚30mm，長度5400m，重量12625kg。

　　組裝是（shì）在長度7m的弧形轉動台車上進行的。控製（zhì）相鄰管節（jiē）縱縫錯開1800mm，組裝的焊縫錯邊量縱縫控製在2mm以內，環縫不（bú）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（guǎn）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（gōng）藝評定

　　以厚（hòu）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（sī）牌號H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌號HJ43環縫和縱縫均采用對接平焊（hàn），坡口型式是（shì）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，焊接（jiē）電流900～950A，電（diàn）弧電壓38V，焊（hàn）接速度200～250mm/min。正（zhèng）麵焊完後，背縫采用（yòng）電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經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（hé）GB700-88要（yào）求。

　　2.鋼管的焊接

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

　　焊接順序：每個小節長度2m，縱縫內側先開（kāi）60°坡口，深度6mm，焊件固定後，由焊機臂伸縮，進行自動（dòng）焊接;縱縫外側用電弧（hú）氣刨，開60°坡口，深度6mm，清根到底，再用高速角（jiǎo）式磨光機清除熔渣、毛刺和受（shòu）熱層，進行自動焊接。

　　將3個（gè）小節拚起來為1個大節，長度為6m。先焊內側，後焊外側（cè）。方向同上。所不同的是，這時鋼管放（fàng）在滾焊台（tái）車上，作（zuò）旋轉運（yùn）動，而裝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（àn）照焊接工藝評定告中所確（què）定的焊（hàn）接電特性執行，電壓38V，電流900～950A，速度（dù）200～250mm/min。

　　3.鋼管焊縫的質量檢查

　　焊縫的外觀（guān）檢查（chá）：根據DL/T5017-93鋼管製造（zào）安裝及驗收規範（fàn），對工廠內焊接的縱縫（féng）和環縫，屬於（yú）一類和二（èr）類焊縫，重點檢查有無裂（liè）紋、氣孔、未焊滿（mǎn）、表麵灰渣等（děng）缺陷，經檢查達不到規範（fàn）要（yào）求的，必須進行處理。

　　焊（hàn）縫內部的無損檢測：由於該管道在供水工程中（zhōng）屬於特大型（xíng）鋼（gāng）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，又要負擔由鋼管自重（chóng）和水體形成（chéng）的彎矩，所以對焊接的質量要求非凡高（gāo）。對於（yú）管橋用的t=30mm厚的鋼管，其縱縫和（hé）環縫均屬於（yú）一類焊縫，要求進行100%的X光射線拍片檢（jiǎn）查和100%的超聲（shēng）波（bō）探傷檢查;而（ér）對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬於一類焊接，進行20%的X光拍片檢查和（hé）50%的（de）超聲波探傷檢查。X光射線探傷儀型號為XXH-300超聲波（bō）探傷儀型號為CTS-22。

　　五、鋼管防腐（fǔ）

　　1.埋地管外防腐

　　噴丸（wán）除鏽：除鏽按Sa5控製，采用噴鋼丸除鏽，金屬表麵全部露（lù）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（jiān）夾（jiá）4層環氧玻璃絲布，厚度達到0.9～1mm，塗每層漆的間（jiān）隔時間以塗上的漆幹燥（zào）達不粘手為準（zhǔn）。

　　質量檢查：外觀檢查：漆表麵（miàn）均勻、平滑、無流（liú）掛、無泡、無折（shé）皺。使用測厚儀，抽檢5%，全（quán）部測點要達（dá）到設計厚度，否則，補漆加厚。用5000V電火花（huā）針孔檢漏（lòu）儀，進行針孔和絕緣檢查（chá），以不打火（huǒ）花為合格。附著力檢（jiǎn）查，將防腐層切（qiē）三角口，用力進行撕（sī）拉（lā），應不易拉起;若被拉起來，但第一層（céng）底漆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重防腐塗料。

　　噴丸除鏽：同埋地管除（chú）鏽。

　　噴（pēn）塗防腐塗料：當除鏽合格，采用無（wú）氣高壓（yā）噴槍（qiāng），噴第一層紅色底漆，待漆幹不粘手，再噴第二（èr）道底，漆膜厚度達到300μm。

　　油漆的檢驗：外觀檢查，同埋地管（guǎn）厚（hòu）度（dù）測量采用磁性測厚儀進行測量，漆膜總厚度應達600μm以上（shàng）。

　　鋼管的內防腐

　　埋地管（guǎn）和明管的內防（fáng）腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網（wǎng），噴塗抗壓強度不小於（yú）30N/mm2的水泥（ní）砂漿襯裏。其水泥砂漿配合比是，水（shuǐ）：水泥：砂子=22：200：270;采用生活用水;#525矽酸鹽水泥（ní）;堅硬、潔淨、級配良（liáng）好的（de）天然砂（shā），含泥量小（xiǎo）於2%最（zuì）大粒徑小於2mm。

　　除鏽：在鋼管安裝、焊接、回填覆（fù）土（tǔ）、豎向變位等驗收合格後，用鋼絲輪刷徹底清除管道內部的浮（fú）鏽、氧化皮、焊渣、油汙等（děng）。

　　梆紮鍍（dù）鋅鐵絲網：鋪設直（zhí）徑3mm鐵（tiě）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（pēn）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（jù）350mm，鋼管內壁（bì）距鐵絲表麵9mm。

　　機械（xiè）噴塗水（shuǐ）泥砂（shā）漿：分兩層噴塗，第一（yī）層噴10～12mm厚，第（dì）二層噴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（chí）濕潤，進行養護。

　　檢查驗（yàn）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（dù）要達到30N/mm對超標部位要進行處理（lǐ）使之達到規（guī）範要求。

　　六、整條鋼（gāng）管水壓試（shì）驗

　　根據設計要求：試驗壓力為0.481MPa，滲水要求全長827m不大於41/min。2000年4月，進（jìn）行了打壓後滲（shèn）漏（lòu）降壓和打壓後放（fàng）水降壓試驗，結果兩（liǎng）根鋼管滲（shèn）水量分別為O.1051/min和0.281/min，符合設計要求。

　　倒虹吸（xī）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（guǎn）製作和施工安（ān）裝的種種技術難題，嚴把質量關。通過質量驗收，單元（yuán）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礎（chǔ）。