大口徑鋼管輸水技術(shù)制造與質(zhì)量控制

大口徑鋼管輸水技術(shù)制造與質(zhì)量控制

大口徑鋼管輸水技術(shù)制造與質(zhì)量控制
1m 水鋼管,分 6m 一節(jié)在工廠制作,現(xiàn)場對(duì)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. 關(guān)鍵詞:鋼管制造工藝質(zhì)量控制 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(luò)干線工 程,總長 1057km.近期引水 11m3/s,遠(yuǎn)期可達(dá) 30m3/s.大壩河 倒虹吸工程是該項(xiàng)工程的一個(gè)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(gè)階段進(jìn)行,先在工廠加工制作成 長 6m 或 4m 的管節(jié),然后運(yùn)到工地進(jìn)行對(duì)接.
一,技術(shù)文件 施工圖紙,設(shè)計(jì)說明書,現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).
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(duì)到貨的鋼板要求牌號(hào)清楚, 合格證齊全, 并進(jìn)行了 5%的檢查. 焊材:埋弧自動(dòng)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(qiáng)級(jí)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(shè)計(jì)采用"V"形和"U"形.根據(jù)施工單位 現(xiàn)有加工設(shè)備的具體情況,經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,改為埋弧自動(dòng)焊對(duì) 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(duì)應(yīng)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(dòng)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(jī),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(jī)的卷板能力為板厚 25mm×板寬 4000mm. 首先用卷板機(jī)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(diǎn)焊縱縫接口. 為了達(dá)到規(guī)范要求的圓度,當(dāng)每小節(jié)的接口縱縫焊完之后,再次 套入卷板機(jī)進(jìn)行復(fù)卷,確保質(zhì)量合格. 3.管節(jié)的組裝 考慮工地起吊和運(yùn)輸能力,減少工地焊縫,將 3 個(gè)短節(jié)組裝成一 個(gè)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(dòng)臺(tái)車上進(jìn)行的.控制相鄰管節(jié)縱縫 錯(cuò)開 1800mm,組裝的焊縫錯(cuò)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(yàn) 經(jīng)檢查, 管口平面性 2mm, 圓度 3D‰=9mm, 周長<3D‰=9mm, 都達(dá)到了規(guī)范要求.

四,鋼管的焊接 1.首先進(jìn)行焊接工藝評(píng)定 以厚度 30mm 的鋼板作焊接工藝評(píng)定. 鋼板材質(zhì)是 Q235 鎮(zhèn)靜鋼, 采用自動(dòng)埋弧焊,焊絲牌號(hào) H08A,焊絲直徑 5mm,焊劑牌號(hào) HJ43 環(huán)縫和縱縫均采用對(duì)接平焊,坡口型式是對(duì)稱"X"形,一邊 先開坡口角 60°, 坡口深度 8mm, 鈍邊 14mm, 焊機(jī)為 MZ-1-1000A 自動(dòng)弧焊機(jī),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(dá)一類焊縫標(biāo)準(zhǔn),機(jī) 械性能試驗(yàn)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(gè)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(jī)臂伸縮,進(jìn)行自動(dòng)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(jī)清 除熔渣,毛刺和受熱層,進(jìn)行自動(dòng)焊接. 將 3 個(gè)小節(jié)拼起來為 1 個(gè)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(shí)鋼管放在滾焊臺(tái)車上,作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng),而裝在焊臂上的焊機(jī)作送絲焊接. 明管的焊接:管材用 Q23 厚度 t=30mm.嚴(yán)格按照焊接工藝評(píng)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(yàn)收規(guī)范, 對(duì)工廠內(nèi)焊接的縱縫和環(huán)縫,屬于一類和二類焊縫,重點(diǎn)檢查有 無裂紋,氣孔,未焊滿,表面灰渣等缺陷,經(jīng)檢查達(dá)不到規(guī)范要 求的,必須進(jìn)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(fù)擔(dān)由鋼管自重和水體形成的彎矩,所以對(duì)焊接的 質(zhì)量要求非凡高.對(duì)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(jìn)行 100%的 X 光射線拍片檢查和 100% 的超聲波探傷檢查;而對(duì)厚度 t=24mm 的埋地鋼管,縱縫屬于一 類焊接, 進(jìn)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(hào)為 XXH-300 超聲波探傷儀型號(hào)為 CTS-22.
五,鋼管的防腐 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 40～70m. 噴涂防腐層: 特加強(qiáng)級(jí)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(dá)到 0.9～1mm,涂每層漆的間 隔時(shí)間以涂上的漆干燥達(dá)不粘手為準(zhǔn). 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(diǎn)要達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,否則, 補(bǔ)漆加厚.用 5000V 電火花針孔檢漏儀,進(jìn)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(jìn)行 撕拉,應(yīng)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(dāng)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(dá)到 300m. 油漆的檢驗(yàn):外觀檢查,同埋地管厚度測量采用磁性測厚儀進(jìn)行 測量,漆膜總厚度應(yīng)達(dá) 600m 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(qiáng)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(jiān)硬,潔凈,級(jí)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(yàn)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(shè)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(shè)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(diǎn)焊連接, 間距 350mm, 鋼管內(nèi)壁距鐵絲表面 9mm. 機(jī)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(hù):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(jìn)行養(yǎng)護(hù). 檢查驗(yàn)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(qiáng)度要達(dá)到 30N/mm 對(duì)超標(biāo)部位要進(jìn)行處理使 之達(dá)到規(guī)范要求.
六,整條鋼管水壓試驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求: 試驗(yàn)壓力為 0.481MPa, 滲水要求全長 827m 不大 于 41/min.2000 年 4 月,進(jìn)行了打壓后滲漏降壓和打壓后放水 降壓試驗(yàn), 結(jié)果兩根鋼管滲水量分別為 O.1051/min 和 0.281/min, 符合設(shè)計(jì)要求.
倒虹吸鋼管從設(shè)計(jì)到制造安裝,都嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)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(yán)把質(zhì)量關(guān).通過質(zhì) 量驗(yàn)收,單元工程優(yōu)良品率為 96%,達(dá)到了較滿足的效果,為工 程的安全運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).