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压力钢管的制造安装技巧探析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)用于压力钢管及其他部件的全部焊接材料均应符合要求,并具有出厂合格证书。压力钢管施焊前,监理工程师应对施工单位焊接质检、无损检验、焊工等技术人员的资格进行审查。①所有焊缝均应进行外观检查,外观质量应符合有关规定。

压力钢管的制造安装技巧探析

一、监控程序

根据现场制造安装工艺流程,编制压力钢管制造、验收监理工作程序框图及压力钢管安装、验收监理工作程序框图,现场监理工程师必须按照程序对压力钢管的制造、现场安装进行质量控制和监督。

二、材料检验

由监理工程师监督施工单位进行。

(1)钢板。

1)钢板应具有出厂合格证等材质证明资料。

2)对到货钢板应逐张进行外观检查。

3)所有用于制造钢管管壁的钢板,应按ZBJ74003—88《压力容器用钢板超声波探伤》的规定作超声波扫描抽检并应符合本规定的Ⅲ级质量标准,抽检数量为10%,如需增加抽检比例,由监理工程师另行确定。

4)对每批到货的钢板应按品种、厚度各取一块样板进行附加的抗拉试验。钢板检查(测)结果经监理工程师审查确认后,方可进行下一道工序。

(2)焊接材料。

1)用于压力钢管及其他部件的全部焊接材料均应符合要求,并具有出厂合格证书。

2)焊条和焊丝的极限抗拉强度屈服点延伸率机械性能特性应与母材相匹配。

3)焊接材料在通过焊接工艺评定试验表明达到标准要求并经监理单位批准后,方能使用。

4)施工单位应按规定逐批进行生产性焊接工艺试验,以证明每一批焊接材料的机械性能符合规定要求。

5)焊接材料在使用前,应按供货厂家建议的条件烘烤及存放。焊接材料检查(测)结果经监理工程师审查确认后,方可投入使用。

(3)防腐材料。

1)钢管防腐材料应具有出厂合格证、检验报告、使用说明书等资料。

2)按照使用说明书进行试验,试验合格后才能投入使用。

3)喷射处理所用的磨料必须清洁、干燥。金属磨料粒径应在0.5~1.5mm范围内,应不易碎裂且粉尘少,并符合环保条例的有关规定。矿物磨料粒径应在0.5~2.0mm范围内,严禁使用河沙。防腐材料检查(测)结果经监理工程师审查确认后,方可投入使用。

三、钢管焊接

(1)焊缝的分类,见表10-40。

表10-40 焊缝分类表

(2)焊接材料的保管及使用。监理工程师应监督施工单位对焊接材料进行管理,并随时进行检查。

1)检查焊接材料的使用情况,见表10-41。

表10-41 焊接材料使用情况检查表

2)检查焊接材料的烘焙与发放记录。

3)检查焊接材料的领用和回收记录。

(3)焊接人员的资格审查。压力钢管施焊前,监理工程师应对施工单位焊接质检、无损检验、焊工等技术人员的资格进行审查。

1)焊接质检、无损检验人员必须经过必要的技术培训,并必须取得国家有关部门颁发的与其工作相适应的资格证书。

2)所有焊工应经专门的基础理论和操作技术培训。

①凡从事一、二类焊缝焊接的焊工,必须按SL35—92《水工金属结构焊工考试规则》或《锅炉压力容器焊工考试规则》或SD263《焊工技术考核规则》规定进行考试,并取得相应的合格证书。

②所有参加焊接施工作业的焊工的合格证应在有效期内,其实际施焊的工件焊位应与其有效合格证焊位相符。

(4)作业程序。焊接准备—正缝焊接(连续焊接)—背缝清根(碳弧气刨)—坡口修磨并确认—背缝焊接(连续焊接)—焊后消氢处理—焊缝外观检查—NDT检查—NDT超标超陷返修—返修部位焊缝外观检查—复验(NDT)—合格验收。

(5)质量控制。

1)焊接前检查焊接环境

2)开焊前检查焊缝的组对情况。

3)焊接过程中,跟踪检查焊接规范的执行情况。

4)焊前预热、焊后热处理和消应的控制。

5)焊缝质量检查。

①所有焊缝均应进行外观检查,外观质量应符合有关规定。

②焊缝外部质量检验合格后,方可进行内部质量检验,其检验方法、检验比例及质量标准应符合有关规定的要求(表10-42)。

表10-42 焊缝质量检验方法及比例

6)缺陷处理和焊补控制。

(6)焊接作业的规定。

1)焊缝焊接顺序的选择和焊工位置布置应有利于减少焊接变形和焊接应力,焊缝的焊接应尽量采取多层多道焊和分段退焊法。

2)对所有焊缝的封底焊,力求焊透,确保与母材熔合良好。

3)焊接规范严格按照工艺指导书的规定执行,严格测定和控制线能量。

4)严禁在非焊接部位的母材上引弧、试电流及焊接临时支架。

5)要求预热的焊缝为多层焊时,应保证层间温度不低于规定的预热温度的下限值。

6)多层多道焊时,应将每层道的焊渣、飞溅物仔细清理,自检合格后,再进行下一层焊接,层间接头至少错开30mm以上。

7)对于拘束应力较大部位的焊接,应同时采用锤击的办法进一步减少焊接应力。

8)双面焊缝的背面采用碳弧气刨清根时,坡口应平整、光滑,根部成“U”形,然后使用砂轮修磨,除去渗碳层。

9)厚板的焊接,应制定严密的焊接工艺,每条焊缝均需连续焊成,不宜中断,如需中断应采取有效的保温措施。

10)现场安装环缝的焊接,应逐条进行,不得跳跃,不得在混凝土浇筑后再进行环缝的焊接。

11)安装环缝焊接时,先焊大坡口侧平焊,然后进行小坡口侧的清根与仰焊。

12)施焊者完成规定的焊缝焊接并自检合格后,按要求填写焊接工艺流程卡交焊接专业质检员进行检查。

13)一、二类焊缝检查合格后,应在其附近打上焊工钢印号,对于高强度钢板,不可打钢印号,但应当场作好记录,由焊工签名。

四、瓦片制作

(1)制作检验程序。瓦片制作检验按图10-11程序进行。

图10-11 压力钢管瓦片制作检验程序

(2)控制要点。

1)下料:

①下料瓦片卷制前应对钢板进行平整。

②钢板划线下料前应编制详细的排料工艺及图纸,排料工艺及图纸经监理工程师审核确认后,方可使用。

③瓦片排料图要求钢管纵缝与钢管横断面的水平轴线和垂直轴线的夹角大于10,相应弧线距离大于1100mm,相邻管节的纵缝距离大于300mm以上。

④划线用的钢尺和各种量具应经国家计量部门校验合格,并满足所要求的精度方准使用。

⑤钢板划线后,应用钢印、油漆和冲眼标记分别标出钢管分段、分节、分块的编号,水流方向,水平和垂直中心线,灌浆孔位置,坡口角度以及切割线等符号。

⑥钢板的切割刨边,应用机械加工或自动火焰切割。

⑦焊缝坡口应采用机械加工,如采用自动火焰加工,应除去全部毛刺及淬硬层。所有边缘不得有裂纹、裂缝、夹层、夹渣或其他缺陷。

⑧对称X形纵缝坡口及不对称X形环缝坡口,均采用机械加工方法,环缝过渡段采用人工打磨。所有边缘不得有裂纹、裂缝、夹层、夹渣或其他缺陷。

⑨加劲环、阻水环的对接焊缝应与钢管纵缝错开200mm以上。

2)卷制:

①瓦片卷制方向应与钢板压延方向一致。

②钢板应在卷板机上压弯成形,不允许采用击打的方法弯曲成形和校正曲率。谨防钢板上出现任何伤痕。

③高强钢调质钢卷板后,严禁用火焰校正弧度

(3)控制项目及标准。

1)钢板划线的极限偏差应符合表10-43的要求。

表10-43 钢板划线的极限偏差

2)钢板切割后坡口极限偏差应符合GB985—88《气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》或图样的规定。

3)卷制的瓦片应放置在验收平台上进行检查验收。

4)卷制后的瓦片以自由状态立于平台上,用长为2.2m的弧形样板检查瓦片弧度,样板与瓦片的间隙应不大于2.5mm,瓦片扭曲值不大于3mm。

5)加劲环、阻水环下料空冷后,用长2.2mm的样板检查,间隙应不大于2.5mm。

五、组圆制造

(1)制作质量检验程序。制作质量检验程序按图10-12进行。

图10-12 压力钢管瓦片制作质量检验程序

(2)控制要点。

1)瓦片对圆。

①用于钢管组圆平台的平面度应不大于2mm。

②瓦片吊装时严禁将卡具直接卡在钢板上,以防钢板卡出压痕。

③钢管组圆焊接前应对组圆尺寸进行检查。

2)管节调圆及纵缝棱角校正。

①在钢管焊接前,施工单位须向监理单位提交“焊接申请单”,经现场监理工程师认真审查,认为符合焊接条件并在“焊接申请单”上签字后方可焊接。

②钢管纵缝焊接完成,焊接质量检查完毕后,对钢管进行管节的调圆以及纵缝棱角度校正。(www.xing528.com)

③如纵缝棱角弧度超标,应使用专门的校正架校正合格。

④钢管调圆及纵缝棱角校正时,不允许采用击打的方法,并应防止在钢板上出现任何伤痕。

⑤高强钢调质钢调圆时,严禁用火焰校正弧度。

⑥制造合格的钢管应及时安装内支撑。内支撑应能防止钢管变形,且不得搭焊在管壁上。

3)加劲环装焊及摞节组焊。

①加劲环装焊前,应在平台上进行预组装工作。

②加劲环组装时应注意控制加劲环与钢管外壁的间隙。

③钢管摞节组装时应注意管节的方位(上、下、左、右中心线及水流方向)。

(3)控制项目及标准。

1)钢管对圆应在平台上进行,其管口平面度应不大于3mm。

2)钢管对圆后,实测周长与设计周长差不大于±24mm。相邻管节周长差不大于10mm。

3)管口圆度不大于30mm。

4)钢管纵、环缝对口错边量的极限偏差,见表10-44。

表10-44 钢管纵、环缝对口错边量的极限偏差

5)纵缝焊接后,用弦长1.2m的弧形样板检查纵缝弧度,其间隙不大于4.0mm。

6)单节钢管制造长度与设计值之差不超过±5.0mm。

7)加劲环、止水环与管壁的垂直度不大于5.0mm;与管轴线的垂直度不大于12mm;相邻两环的间距不大于±30mm。

8)相邻管节纵缝间距大于或等于5倍板厚。

9)焊接有关控制项目及标准见第2条。

10)防腐有关控制项目及标准见第6条。

六、钢管安装

(1)安装质量检验程序。

钢管安装质量检验程序如图10-13所示。

图10-13 钢管安装质量检验程序

坝内埋管段以第6节为首装节,向上游进行安装。

下弯段底节(第64节)作为首装节,分别向上、下游两个方向安装。

整条压力钢管设置三个凑合节。

(2)控制要点。

1)外支撑结构与埋件安装。

①安装钢管的支撑加固件为一期埋件,在混凝土浇注前埋设。

②钢管外支撑及加固结构等布置不能影响外包钢筋的施工。

③外支撑结构和轨道的安装应与钢管支撑结构方位一致,钢管支撑应有足够的强度和稳定性。

2)吊装。

①所有用于钢管安装的控制点线均由测绘大队测放,其放置应符合有关规定的要求,并必须经监理工程师复核确认后方可使用。施工期间应注意控制点线的保护,严禁破坏。

②施工单位必须在钢管吊装前向监理单位提交“吊装申请单”,经现场监理工程师审查,并在“吊装申请单”上签证后方可进行吊装。

③钢管吊装前,钢管内支撑应紧固牢靠。

④吊装过程中,监理工程师必须到现场进行监督、旁站。检查安全设施,督促施工单位确保吊装安全;检查钢管编号,水流方向,水平和垂直中心线的位置。

3)调整及检验。

①钢管必须在安装调整加固完毕后进行测量验收。

②钢管安装调整验收必须控制:

a.安装位置尺寸(测量控制)。

b.环缝坡口间隙、错位。

③施工单位须在钢管焊接前向监理工程师提交“焊接申请单”,经现场监理工程师审查,并在“焊接申请单”上签证后方可焊接。

④环缝应逐条焊接,不得跳焊,不得强行组装。

⑤拆除钢管上的工卡具、吊耳和其他临时构件时,严禁使用锤击法。用火焰切除时,严禁损伤母材。

⑥埋管内表面及明管内、外表面的临时压缝卡具应割除并打磨平滑。

⑦钢管内、外壁的局部凹坑小于等于2mm,可用砂轮打磨,平滑过渡。

⑧钢管内、外壁的局部凹坑大于等于2mm,应按焊接工艺进行补焊并打磨平滑,高强钢应进行表面探伤。

⑨在包混凝土未达到足够强度前,钢管内支撑不得拆除。

(3)控制项目及标准。

1)钢管管口中心安装应符合表10-45要求。

表10-45 钢管管口中心安装控制项目及质量标准

2)压力钢管始装节安装里程±5.0mm;弯管起点安装里程±10mm。

3)压力钢管始装节管口垂直度小于等于3.0mm;其他管节管口垂直度小于等于10mm。

4)环缝对口错位:板厚26mm、28mm时,错位小于等于3.0mm;板厚34mm时,错位小于等于厚3.4mm;板厚44mm、54mm时,错位小于等于4.0mm。

5)安装钢管管口圆度小于等于40mm。

6)弦长2.2m的弧面样板与钢管管壁的弧度间隙小于等于2.5mm。

7)相邻纵缝间距大于等于500mm。

8)焊接有关控制项目及标准见本节之十四中(三)的内容。

9)防腐有关控制项目及标准见本节之十四中(七)的内容。

七、防腐

(1)程序。

1)钢管瓦片制造验收合格后,瓦片内外壁采用喷砂除锈。埋管内壁喷涂无机富锌底漆,外壁涂水泥浆。明管内外壁喷涂无机富锌底漆。

2)钢管管节制造验收合格后,埋管内壁喷涂厚浆型环氧沥青面漆。明管内外壁喷涂厚浆型环氧沥青面漆。

3)管节安装验收合格后,环缝预留部位进行2次除锈,内壁喷涂无机富锌底涂和厚浆型环氧沥青表面漆,外壁涂水泥浆。

4)整条钢管安装完成后,对防腐损伤处补涂厚浆型环氧沥青面漆。

(2)控制要点。

1)瓦片表面预处理,检查内、外壁表面清洁度,表面粗糙度

2)涂层质量检查:针孔、厚度、附着力

3)涂层外观检查:漏涂、清洁性、鼓泡、裂纹、皱纹、流挂、颜色均匀性。

(3)质量控制标准。

1)瓦片表面喷砂除锈,内壁表面达到国际Sa2 1/2级标准,外壁表面达到国际Sa2级标准,表面粗糙度达到Ra40~70μm。经监理工程师检查合格后,方可进入下道工序。

2)内壁底漆喷涂,涂层厚度不小于100μm,外壁涂水泥浆厚度300~500μm,验收合格后签发瓦片出厂合格证。

3)内壁面漆喷涂,干膜总厚度不小于450μm。加劲环焊缝处水泥浆涂层厚度300~500μm。

4)工地环缝部位喷砂除锈检查合格后,内壁喷涂底漆、面漆,底漆涂层厚度不小于100μm,干膜总厚度不小于450μm,外壁涂水泥浆,涂层厚度300~500μm。

5)整条钢管安装完成后,对防腐损伤部位经修磨后涂面漆,检查涂层质量及外观。

八、工程质量评定

(1)制造单元质量等级评定。

1)每条钢管按一节钢管或一个管段为一个制造单元进行评定。

2)制造单元质量等级分合格与优良两等,其等级评定标准见表10-46。

表10-46 钢管制造单元质量等级评定标准

当用两种方法进行探伤时,应对两种探伤分别统计一次合格率。

3)当一条钢管的各制造单元均为合格单元时,整条钢管制造评定为合格。

4)在合格的基础上,当50%及以上的制造单元被评定为优良(其中下水平段及下弯段的合格单元也必须大于等于50%)时,整条钢管的制造评为优良。

(2)安装单元质量等级评定。

1)每条钢管分下平段、下弯段、斜管段、上弯段及上斜直段五个安装单元,分别进行单元工程质量等级评定。

2)钢管安装单元质量等级分合格与优良两等,其等级评定标准见表10-47。

表10-47 钢管安装单元质量等级评定标准

当用两种方法进行探伤时,应对两种探伤分别统计一次合格率。

3)当一条钢管的各安装单元均为合格单元时,整条钢管的安装评定为合格。

4)在合格的基础上,当50%及以上的安装单元被评定为优良(必须包括下水平段及下弯段两个安装单元)时,整条钢管被评为优良。

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