引水工程压力管道制作技术
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摘要：管道运输是水利工程的主要运输方式之一，被广泛用于各种行业基础设施工程中，本文阐述了引水工程压力钢管制作技术的工艺内容和应用情况。
中图分类号： TV 文献标识码： A
本工程为云南玉溪市东片区暨三湖生态保护水资源配置应急工程,，本工程采用的钢材为Q345R，我单位承担的管段所使用的板材厚度为δ=10～22、卷板管道直径为Φ1000～1400。压力管道属于输送流体介质的特种设备，无论是工程的设计者还是制造者或使用者，都对管道的质量极其关心，一旦由于管道材料质量、制作以及安装等方面而发生问题，势必引起事故的发生，所以一定要加强各环节、各工序的把控。如何利用有限的机具设备来保证制作质量和工期进度是本程的关键所在，针对本工程的管道制作设计要求， 我们根据施工现场的条件和资源采取如下的制作技术方案。
一、施工前的准备
1、焊接方法的选择：根据现有的设备情况，本工程管道加工主要采用二氧化碳气体保护焊打底、埋弧焊盖面的方式，环缝盖面采用十字焊接手。
2、钢材与焊材的控制：焊接结构的质量和可靠性程度，与材料的选择和使用得当与否密切相关。设计所选主材为Q345R，本工程拟采用的焊接材料为二氧化碳气体保护焊焊丝型号为JM-70、Φ1.2，埋弧焊焊丝型号为JW-1（H10Mn2）、Φ4.0。开工前将钢材和焊接材料取样送检，将材料合格证明文件和检验报告报送监理工程师审核。
3、焊接人员选用：凡参加钢管焊接的焊工，均应按SL432－2008规范的规定并通过考试，焊工在钢管上焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。
4、焊接工艺评定书：制定本工艺采用的各参数为：焊接方法为GMAW/SAW，焊机牌号为KR-500/ZX-1000，电源极性为直流、反接，焊接接头为板-板对接，坡口形式为V型，焊接位置为平焊，母材钢号为Q345R、δ=18，焊接层数内外共分五层，保护气体种类为CO2、保护气体成份为99.9%，无损检测采用超声波检测，经冷弯试验和拉伸试验进行检测结果工艺制定满足设计及规范要求。
二、压力钢管制作工艺控制要点
1、管道焊缝坡口控制：钢板切割采用自动火焰气割枪切割，先割直边，再加割坡口，然后使用磨光机，清除坡口内的熔渣、毛刺、氧化铁、磨光焊缝坡口。钢管纵缝为单边V型坡口，单边破口开为30°，破口间隙为3mm。根据所采用的焊接设备，加工场内部的组装坡口采用内坡口，现场安装坡口为外坡口的型式，场地加工采用在管道外部清根的方法。
2、管道直径和椭圆度控制：管道加工的第一工序控制要点在板材的号料、放样和下料上。因此在钢板下料划线时，考虑卷板后伸长量，焊缝间隙，焊接后的收缩量及加工精度等。按施工图纸放样，划线，下料划线时，每端放5mm至8mm加工余量（即单块长度方向总加长10mm至15mm），以钢板较直的一个长边为基准划两端修边切割线。为减少累积偏差造成各筒体的对口错边量，下料前须确认检查钢管瓦片的坡口线、方位线、检查线、水流方向线等，并作标记。下料后检查瓦片的长、宽、对角线等。本工程投入使用的卷板机为手动，在卷制前首先要根据不同管道的直径制作内径弧度样板和两端部的压弧板，弧度样板用管控制管道的椭圆度，压弧板是控制筒体纵向焊缝接口的弧度，压制两端部时被卷钢板应放在卷板机轴辊长度方向的中间位置，钢板的对接口边缘必须与轴辊中心线平行。在卷制过程中，应使钢板两侧边缘与轴辊中心线垂直，应经常进行检查以防跑偏造成端面错口，并应调整卷板机的轴辊相互保持平行，以避免卷制出的管节出现锥形。卷制时，多次调整上辊向下移动，使钢板弯曲，卷制成筒体。卷制筒体时要控制卷制手法，上辊每下降一次需开动卷板机，使工件在卷板机上返卷一、二次。
3、焊接控制：焊缝质量是管道加工的重点控制环节，关系到管道加工的强度的是否满足要求。加工场地内部的焊缝采取的是在筒体内部打底，外部清根的焊接方法，打底焊采用CO2气体保护焊，打底分为两层，气保焊第一层打底时坡口下面垫一块50×4紫铜板。打底前须将埋弧焊的引弧板点焊在纵向焊缝的两端部，引弧板采用两片对接型式，引弧板按管道坡口的型式加工，点焊时要保证引弧板坡口底部与管道纵向焊缝坡口底部对齐。采用此方式是确保两端焊缝的强度与外部成形，以减少两端焊缝修理和补强的次数。焊条及焊剂的烘烤和保温按相关规范的要求进行，焊剂在二次混用的比例必须按相关的规范要求进行。纵向焊缝完成后引弧板的割除采用磨光机或气割的方式，不得使用强加外力或锤击，割除后要处理连接的焊缝处的坡口。
环形焊缝的焊接方法采用气体保护焊打底和十字焊接手盖面的形式。环焊缝焊接前必须检查筒体内部坡口的错边量，因此筒体组对的精度就成为环缝的质量保证的前提，管道组对采取的方法是内部组装法，组装前根据管道直径制作管道组装支架。将组接好的大筒管节放在埋弧焊滚筒架上边翻滚管节边打底，气保焊打底两道，之后再用十字焊接手根据板材厚度分层焊接，外部环焊缝用碳弧气刨机清根清理干净后再用十字焊接手焊接盖面。
三、施工质量保证措施
管道质量控制首先是从制作工艺流程上针对各个工序及环节上分别从人、机、料、法、环上进行，从源头上找出各环节易出现不合格品的因素进行控制，各工序的控制程序和控制手段都是从产品的外观即外部质量进行的，而压力管道制作上最终影响施工进度及质量关键的是检测和探伤，为保证本工程的施工质量和进度能满足现场安装的进度要求，我们又从以下几方面进行了加强管理：
1、无损检测的管理：按设计要求本工程采取的是超声波和射线探伤相结合的方法，检测方为专检和第三方监测的原则，要想保证施工进度及质量就须加强自检的强度。我单位采取自检全覆盖式的自检方式，即每班完成量在下班前将工作量上报管理技术人员和自检无损探伤人员，由自检无员探伤人员和技术管理人员对焊缝进行检查，经检测合格后按批量及时申请监检方和第三方人员进行检测，采用此种方法不但保证了焊缝内部质量，也提高了施工效率。
2、产品的可追塑性：因压力管道的加工单件重复性产品较多，管道的编号和标识就显得尤为重要，管道合格后进入的工序为防腐和安装，科学合理的标识为后序工作的开展提供了坚实保障。标识分两步，第一步钢印标识在第一节管道纵向焊缝上部100和距离管道端部100管道的内外部，此处为预留安装的位置，并用红漆方框标识。第二步待管道内外部防腐完成后，将标识移植到第一节管道纵向焊缝上部100和距离管道端部200管道的内外部并用红色方框标识，按此方法对各工序的交接和技术资料的整理提供了方便，也能有效的保证产品的可追塑性。
3、运输管理：因管道外形尺寸比较大，形成工作循环后，每天都会有合格品产生，要保证加工、防腐、安装形成流水作业，产品运输成为关键环节。因此规定施工过程中在每天下午17:30分各加工场地的技术人员及时上报各场地的加工情况，由总调度按每天的报表情况协调统一安排加工场、防腐厂、安装现场的车辆运输，以确保各场地不出现产品积压，影响各场地工作开展的情况出现。
总之工程技术及质量管理不仅包括施工准备阶段、施工材料的比选、施工方案的设计等方面的质量控制，还包括施工工序的安排、竣工阶段的管控等核心环节。故而在施工质量管理过程中必须认真负责地做好各个环节的管控，认真分析，不断改进和完善的过程。