大內(nèi)徑輸水鋼管的制造工藝與質(zhì)量控制(一)

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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104.57km.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3.1m,雙排管各長832.9m.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624.8m.
    直徑3.1m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(t=24mm)或5.4m(t=30mm)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(shè)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晰、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HJ431,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(shè)計采用“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(yīng)相反方向開小“V”型坡口(見圖)。
    “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)(t=24mm長度2000mm或t=30mm長度1800mm)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.
    4.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。