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大口徑厚壁無縫鋼管

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大口徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

發布日期:2019/11/2 11:59:42作者:山東聊城AG亞遊線上網址管業有限公司點擊:117

  大口徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

  1m水鋼管,分6m一節在工廠製作,現場對接,X坡口焊接。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。

  關鍵詞:鋼管製造工藝質量控製

  深圳市東部引水工程包括東部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Q235鎮靜鋼。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,並進行了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:鋼管內防腐采用鍍鋅鐵絲網水泥砂漿襯裏;外防腐埋地管采用特加強級環氧煤瀝青塗料,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。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,將工地手工焊接坡口改為”偏X”形——即環縫水平中心線以上外側和水平中心線以下內側均開大“V”形坡口,對應相反方向開小“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。然後使用高速角式磨光機,清除坡口內的熔渣、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,弧度合格後,點焊縱縫接口。

  為了達到規範要求的圓度,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

  考慮工地起吊和運輸能力,減少工地焊縫,將3個短節組裝成一個長節,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的弧形轉動台車上進行的。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,定位焊的長度是每250mm焊50mm。

  鋼管組裝後的檢驗

  經檢查,管口平麵性2mm,圓度3D‰=9mm,周長<3D‰=9mm,都達到了規範要求。

  四、鋼管的焊接

  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。鋼板材質是Q235鎮靜鋼,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。正麵焊完後,背縫采用電弧氣刨清根,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GB700-88要求。

  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,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。所不同的是,這時鋼管放在滾焊台車上,作旋轉運動,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,對工廠內焊接的縱縫和環縫,屬於一類和二類焊縫,重點檢查有無裂紋、氣孔、未焊滿、表麵灰渣等缺陷,經檢查達不到規範要求的,必須進行處理。

  焊縫內部的無損檢測:由於該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。對於管橋用的t=30mm厚的鋼管,其縱縫和環縫均屬於一類焊縫,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,縱縫屬於一類焊接,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、鋼管的防腐

  1.埋地管外防腐

  噴丸除鏽:除鏽按Sa5控製,采用噴鋼丸除鏽,金屬表麵全部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,中間夾4層環氧玻璃絲布,厚度達到0.9~1mm,塗每層漆的間隔時間以塗上的漆幹燥達不粘手為準。

  質量檢查:外觀檢查:漆表麵均勻、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麵上,這樣才算合格。

  2.明管的外防腐

  采用STIC重防腐塗料。

  噴丸除鏽:同埋地管除鏽。

  噴塗防腐塗料:當除鏽合格,采用無氣高壓噴槍,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。

  鋼管的內防腐

  埋地管和明管的內防腐,均采用掛鍍鋅鐵絲網,噴塗抗壓強度不小於30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其水泥砂漿配合比是,水:水泥:砂子=22:200:270;采用生活用水;#525矽酸鹽水泥;堅硬、潔淨、級配良好的天然砂,含泥量小於2%******粒徑小於2mm。

  除鏽:在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向變位等驗收合格後,用鋼絲輪刷徹底清除管道內部的浮鏽、氧化皮、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9mm。

  機械噴塗水泥砂漿:分兩層噴塗,第一層噴10~12mm厚,第二層噴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,使管內保持濕潤,進行養護。

  檢查驗收:測量防腐厚度、表麵平整度,檢查是否有裂紋、空鼓現象,水泥漿抗壓強度要達到30N/mm對超標部位要進行處理使之達到規範要求。

  六、整條鋼管水壓試驗

  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,進行了打壓後滲漏降壓和打壓後放水降壓試驗,結果兩根鋼管滲水量分別為O.1051/min和0.281/min,符合設計要求。

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