大口（kǒu）徑輸水鋼管的製造技術與質量控製

大（dà）口徑輸水鋼管（guǎn）的製造技（jì）術（shù）與質（zhì）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（fǔ）：外層用（yòng）環氧煤瀝（lì）青噴塗，內壁掛水泥鍍鋅網（wǎng）。按國家規範控製質量，加壓（yā）後滲水量僅為O.1051/min。

　　深圳市東部引水工程包括（kuò）東部供水水源工程和供水網絡幹線（xiàn）工程，總長1057km。近期（qī）引水11m3/s，遠期可達（dá）30m3/s。大壩（bà）河倒虹吸工程是該項工程的一（yī）個重要組成部分，它采用（yòng）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（guǎn），管壁厚t=30mm，雙排管各長208.1m;埋地（dì）管（guǎn）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（zài）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（xuǎn）材

　　鋼管用Q235鎮靜鋼。鋼板尺寸按長寬（kuān）雙定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對到貨的鋼（gāng）板要求牌號清楚、合格證齊（qí）全，並進行了5%的檢查。

　　焊材：埋弧自動焊的（de）焊絲采用HO8A，焊接（jiē）采用HJ43手工焊焊條采用J427。

　　防腐材料（liào）：鋼（gāng）管內防腐采用鍍鋅（xīn）鐵絲（sī）網水（shuǐ）泥砂漿（jiāng）襯裏;外防腐（fǔ）埋地管采用特加強級（jí）環氧煤瀝青（qīng）塗（tú）料，明管采用STIC重防腐塗（tú）料。

　　三、鋼板（bǎn）的下料、卷板和組裝（zhuāng）

　　1.鋼管製作的下料

　　鋼管縱縫和環繞坡口，設計采（cǎi）用“V”形和（hé）“U”形。根據施工單位現有加工設（shè）備的具體情（qíng）況（kuàng），經設計單位（wèi）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（shuǐ）平中心線以上外側和（hé）水平中心線（xiàn）以下內側均開大（dà）“V”形坡口，對應相反方向開小“V”型坡口。

　　“偏X”坡（pō）口，便於（yú）先（xiān）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（dà）焊縫。

　　鋼板（bǎn）采用自動火焰氣割槍切割，先割直邊，再加割坡口。切割氧（yǎng）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（cì）、氧（yǎng）化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板機的（de）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（hú）度，再卷中間部位。一般要卷（juàn）碾4～5次，不斷用樣板檢查弧度，弧度合格後，點焊縱縫接口（kǒu）。

　　為了達到規範要（yào）求的圓度（dù），當每小（xiǎo）節的接口縱（zòng）縫焊完（wán）之後，再次套入卷板機進行複卷，確保質量合格。

　　3.管（guǎn）節的組裝

　　考慮工地起吊和運輸能（néng）力，減少工地焊縫，將3個（gè）短（duǎn）節（jiē）組裝成（chéng）一個長節（jiē），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（zhuāng）的焊縫錯邊量縱縫控製在2mm以內，環縫不超過3mm，定位（wèi）焊的長（zhǎng）度是（shì）每250mm焊50mm。

　　鋼管組（zǔ）裝（zhuāng）後的檢（jiǎn）驗

　　經檢查，管口平麵性2mm，圓度3D‰=9mm，周長（zhǎng）<3D‰=9mm，都達到了（le）規範（fàn）要（yào）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（zuò）焊接工藝（yì）評定。鋼板材質是Q235鎮靜鋼，采用自動埋弧焊（hàn），焊絲牌號H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌（pái）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（cǎi）用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫（féng）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（shì）驗結果符合GB700-88要求。

　　2.鋼管的焊接

　　埋地鋼管：材質Q23厚度（dù）t=24mm。焊接（jiē）參數為電（diàn）壓36V、電流850～900A、速度（dù）35mm/min。

　　焊接順序（xù）：每個小節長度2m，縱縫內側先開60°坡口（kǒu），深度6mm，焊件固定後，由焊機臂伸（shēn）縮（suō），進行自動焊接;縱縫外側用電弧氣刨，開60°坡（pō）口，深度6mm，清根到底，再（zài）用高（gāo）速角式磨光機清除熔渣、毛刺和（hé）受熱層，進行自動焊接。

　　將3個小（xiǎo）節拚起來為1個大節，長度為6m。先焊內（nèi）側，後焊外側。方向同上。所不同（tóng）的是，這時鋼管（guǎn）放在滾（gǔn）焊（hàn）台車上，作旋轉運動，而裝在焊臂上的焊機（jī）作送（sòng）絲焊接（jiē）。

　　明管的焊接：管（guǎn）材用Q23厚度（dù）t=30mm。嚴格按照焊接工（gōng）藝評定告（gào）中所確定的焊接電特性（xìng）執（zhí）行，電壓38V，電流900～950A，速（sù）度200～250mm/min。

　　3.鋼管（guǎn）焊（hàn）縫的質量檢查

　　焊縫的（de）外（wài）觀檢查：根（gēn）據DL/T5017-93鋼（gāng）管製造安裝及驗收規範，對工廠內焊（hàn）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（jiǎn）查達不到規範（fàn）要求的，必須（xū）進（jìn）行處理。

　　焊縫內（nèi）部的無損檢測：由於該（gāi）管道在供水工程中屬於特大型鋼（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（nèi）水壓力，又要負擔由鋼管自重和（hé）水體（tǐ）形成的彎矩，所以對（duì）焊接的質量要求非凡高。對於管橋用的t=30mm厚的鋼（gāng）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（chá）和（hé）100%的超聲（shēng）波探傷檢查;而對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬於一（yī）類焊接，進（jìn）行20%的（de）X光拍片檢（jiǎn）查和50%的超聲（shēng）波探傷（shāng）檢查（chá）。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（mái）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（bù）露出銀白色金屬光澤，粗糙度為40～70μm。

　　噴塗防腐層：特（tè）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（gé）時間以塗（tú）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（pào）、無折皺。使用測厚儀，抽（chōu）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（lā）起;若被拉起來，但第一層底（dǐ）漆必須附著在鋼管金屬表麵（miàn）上，這樣才算合格。

　　2.明管（guǎn）的外防腐

　　采用STIC重防腐塗料。

　　噴丸除（chú）鏽：同埋地管除鏽。

　　噴塗防腐塗（tú）料：當除鏽合格，采（cǎi）用（yòng）無（wú）氣高壓噴槍，噴第一（yī）層（céng）紅色底漆，待漆幹不粘手，再噴第（dì）二道底，漆膜厚度達到300μm。

　　油漆的檢驗：外觀檢查，同埋（mái）地管厚度測量（liàng）采用磁性測（cè）厚儀進行（háng）測（cè）量，漆膜總（zǒng）厚度應達600μm以上。

　　鋼管的內防腐

　　埋地管（guǎn）和明管的內防腐，均（jun1）采用掛鍍鋅鐵（tiě）絲網（wǎng），噴塗抗壓強度不小於30N/mm2的水泥砂漿襯裏。其水泥（ní）砂漿配合比是，水：水泥：砂子=22：200：270;采用生活用水;#525矽（guī）酸鹽水（shuǐ）泥;堅硬、潔淨、級配良好的天然砂，含泥量小於2%最大粒徑（jìng）小於2mm。

　　除鏽：在（zài）鋼管安裝、焊接、回填（tián）覆土、豎向變位等驗收合格後，用鋼絲輪刷徹底清除管（guǎn）道內部的浮（fú）鏽、氧化（huà）皮、焊（hàn）渣、油汙等（děng）。

　　梆（bāng）紮鍍鋅鐵絲（sī）網：鋪設直徑3mm鐵絲網（wǎng），網格尺寸（cùn）50mm×50mm，網片間隔10mm，鋼管底（dǐ）部弧長1380mm範圍內不（bú）鋪設（shè）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（diǎn）焊連接，間距350mm，鋼管內（nèi）壁距鐵絲表麵9mm。

　　機械噴塗水泥砂漿（jiāng）：分兩層噴塗，第一層噴10～12mm厚（hòu），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（suǒ）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（yào）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（shuǐ）壓（yā）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（yā）後滲漏降壓和打壓後放水降壓試驗，結果兩根鋼管滲水量（liàng）分別為O.1051/min和（hé）0.281/min，符合設計要求。

　　倒虹吸鋼（gāng）管從設計到製造安裝，都嚴格（gé）按照設計和規範要求，克服了鋼管製作（zuò）和施工安裝的種種（zhǒng）技（jì）術難題，嚴把質量關。通過質量驗收，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（quán）運行打下了堅實（shí）基（jī）礎。