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    大口徑輸水鋼管的制造技術(shù)與質(zhì)量控制

    發(fā)布者:山東聊城凱泰管業(yè)有限公司  發(fā)布時間:2010-1-1  閱讀:1973

    大口徑輸水鋼管的制造技術(shù)與質(zhì)量控制

     1m水鋼管,分6m一節(jié)在工廠制作,現(xiàn)場對接,X坡口焊接。防腐:外層用環(huán)氧煤瀝青噴涂,內(nèi)壁掛水泥鍍鋅網(wǎng)。按國家規(guī)范控制質(zhì)量,加壓后滲水量僅為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(wǎng)絡干線工程,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項工程的一個重要組成部分,它采用了雙排壓力鋼管,內(nèi)徑1m,雙排管各長839m。其中作為管橋…

     1m水鋼管,分6m一節(jié)在工廠制作,現(xiàn)場對接,X坡口焊接。防腐:外層用環(huán)氧煤瀝青噴涂,內(nèi)壁掛水泥鍍鋅網(wǎng)。按國家規(guī)范控制質(zhì)量,加壓后滲水量僅為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(wǎng)絡干線工程,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項工程的一個重要組成部分,它采用了雙排壓力鋼管,內(nèi)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,雙排管各長628m。

      直徑1m輸水鋼管的施工分兩個階段進行,先在工廠加工制作成長6m或4m的管節(jié),然后運到工地進行對接。

      一、技術(shù)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(zhèn)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,并進行了5%的檢查。

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

      防腐材料:鋼管內(nèi)防腐采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)水泥砂漿襯里;外防腐埋地管采用特加強級環(huán)氧煤瀝青涂料,明管采用STIC重防腐涂料。

      三、鋼板的下料、卷板和組裝

      1.鋼管制作的下料

      鋼管縱縫和環(huán)繞坡口,設計采用“V”形和“U”形。根據(jù)施工單位現(xiàn)有加工設備的具體情況,經(jīng)設計單位同意,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(huán)縫水平中心線以上外側(cè)和水平中心線以下內(nèi)側(cè)均開大“V”形坡口,對應相反方向開小“V”型坡口。

      “偏X”坡口,便于先焊仰臉焊的小坡口,接著采用電弧氣刨正面清根,再焊上部大焊縫。

      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。然后使用高速角式磨光機,清除坡口內(nèi)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,不斷用樣板檢查弧度,弧度合格后,點焊縱縫接口。

      為了達到規(guī)范要求的圓度,當每小節(jié)的接口縱縫焊完之后,再次套入卷板機進行復卷,確保質(zhì)量合格。

      3.管節(jié)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(jié)組裝成一個長節(jié),即壁厚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(zhuǎn)動臺車上進行的?刂葡噜徆芄(jié)縱縫錯開1800mm,組裝的焊縫錯邊量縱縫控制在2mm以內(nèi),環(huán)縫不超過3mm,定位焊的長度是每250mm焊50mm。

      鋼管組裝后的檢驗

      經(jīng)檢查,管口平面性2mm,圓度3D‰=9mm,周長<3D‰=9mm,都達到了規(guī)范要求。

      四、鋼管焊接

      1.首先進行焊接工藝評定

      以厚度30mm的鋼板作焊接工藝評定。鋼板材質(zhì)是Q235鎮(zhèn)靜鋼,采用自動埋弧焊,焊絲牌號H08A,焊絲直徑5mm,焊劑牌號HJ43環(huán)縫和縱縫均采用對接平焊,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,焊接電流900~950A,電弧電壓38V,焊接速度200~250mm/min。正面焊完后,背縫采用電弧氣刨清根,再行焊接。焊縫經(jīng)外觀檢查和內(nèi)部無損檢測,均達一類焊縫標準,機械性能試驗結(jié)果符合GB700-88要求。

      2.鋼管的焊接

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

      焊接順序:每個小節(jié)長度2m,縱縫內(nèi)側(cè)先開60°坡口,深度6mm,焊件固定后,由焊機臂伸縮,進行自動焊接;縱縫外側(cè)用電弧氣刨,開60°坡口,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,進行自動焊接。

      將3個小節(jié)拼起來為1個大節(jié),長度為6m。先焊內(nèi)側(cè),后焊外側(cè)。方向同上。所不同的是,這時鋼管放在滾焊臺車上,作旋轉(zhuǎn)運動,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。嚴格按照焊接工藝評定告中所確定的焊接電特性執(zhí)行,電壓38V,電流900~950A,速度200~250mm/min。

      3.鋼管焊縫的質(zhì)量檢查

      焊縫的外觀檢查:根據(jù)DL/T5017-93鋼管制造安裝及驗收規(guī)范,對工廠內(nèi)焊接的縱縫和環(huán)縫,屬于一類和二類焊縫,重點檢查有無裂紋、氣孔、未焊滿、表面灰渣等缺陷,經(jīng)檢查達不到規(guī)范要求的,必須進行處理。

      焊縫內(nèi)部的無損檢測:由于該管道在供水工程中屬于特大型鋼管,非凡是厚度t=30mm的鋼管是作為管橋使用的,既要承受內(nèi)水壓力,又要負擔由鋼管自重和水體形成的彎矩,所以對焊接的質(zhì)量要求非凡高。對于管橋用的t=30mm厚的鋼管,其縱縫和環(huán)縫均屬于一類焊縫,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的埋地鋼管,縱縫屬于一類焊接,進行20%的X光拍片檢查和50%的超聲波探傷檢查。X光射線探傷儀型號為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

      噴丸除銹:除銹按Sa5控制,采用噴鋼丸除銹,金屬表面全部露出銀白色金屬光澤,粗糙度為40~70μm。

      噴涂防腐層:特加強級環(huán)氧煤瀝青防腐,即底漆1道,面龐5道,中間夾4層環(huán)氧玻璃絲布,厚度達到0.9~1mm,涂每層漆的間隔時間以涂上的漆干燥達不粘手為準。

      質(zhì)量檢查:外觀檢查:漆表面均勻、平滑、無流掛、無泡、無折皺。使用測厚儀,抽檢5%,全部測點要達到設計厚度,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;若被拉起來,但第一層底漆必須附著在鋼管金屬表面上,這樣才算合格。

      2.明管的外防腐

      采用STIC重防腐涂料。

      噴丸除銹:同埋地管除銹。

      噴涂防腐涂料:當除銹合格,采用無氣高壓噴槍,噴第一層紅色底漆,待漆干不粘手,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厚儀進行測量,漆膜總厚度應達600μm以上。

      鋼管的內(nèi)防腐

      埋地管和明管的內(nèi)防腐,均采用掛鍍鋅鐵絲網(wǎng),噴涂抗壓強度不小于30N/mm2的水泥砂漿襯里。其水泥砂漿配合比是,水:水泥:砂子=22:200:270;采用生活用水;#525硅酸鹽水泥;堅硬、潔凈、級配良好的天然砂,含泥量小于2%最大粒徑小于2mm。

      除銹:在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向變位等驗收合格后,用鋼絲輪刷徹底清除管道內(nèi)部的浮銹、氧化皮、焊渣、油污等。

      梆扎鍍鋅鐵絲網(wǎng):鋪設直徑3mm鐵絲網(wǎng),網(wǎng)格尺寸50mm×50mm,網(wǎng)片間隔10mm,鋼管底部弧長1380mm范圍內(nèi)不鋪設鐵絲網(wǎng),以便于噴涂小車行走;鐵絲網(wǎng)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(nèi)壁距鐵絲表面9mm。

      機械噴涂水泥砂漿:分兩層噴涂,第一層噴10~12mm厚,第二層噴8~10mm,確保刮磨平整光滑。

      養(yǎng)護:一段鋼管噴涂完畢,立即封堵所有通氣孔,使管內(nèi)保持濕潤,進行養(yǎng)護。

      檢查驗收:測量防腐厚度、表面平整度,檢查是否有裂紋、空鼓現(xiàn)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達到規(guī)范要求。

      六、整條鋼管水壓試驗

      根據(jù)設計要求:試驗壓力為0.481MPa,滲水要求全長827m不大于41/min。2000年4月,進行了打壓后滲漏降壓和打壓后放水降壓試驗,結(jié)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制造安裝,都嚴格按照設計和規(guī)范要求,克服了鋼管制作和施工安裝的種種技術(shù)難題,嚴把質(zhì)量關(guān)。通過質(zhì)量驗收,單元工程優(yōu)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。

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