大口徑鋼管輸水技術制造與質量控制
1m 水鋼管,分 6m 一節在工廠制作,現場對接,X 坡口焊接. 防腐:外層用環氧煤瀝青噴涂,內壁掛水泥鍍鋅網.按國家規范 控制質量,加壓后滲水量僅為 O.1051/min. 關鍵詞:鋼管制造工藝質量控制 深圳市東部引水工程包括東部供水水源工程和供水網絡干線工 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,先在工廠加工制作成 長 6m 或 4m 的管節,然后運到工地進行對接. 
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, 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 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里;外防腐埋
地管采用特加強級環氧煤瀝青涂料, 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. 為了達到規范要求的圓度,當每小節的接口縱縫焊完之后,再次 套入卷板機進行復卷,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 的弧形轉動臺車上進行的.控制相鄰管節縱縫 錯開 1800mm,組裝的焊縫錯邊量縱縫控制在 2mm 以內,環縫 不超過 3mm,定位焊的長度是每 250mm 焊 50mm. 鋼管組裝后的檢驗 經檢查, 管口平面性 2mm, 圓度 3D‰=9mm, 周長<3D‰=9mm, 都達到了規范要求.
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.正面焊完后,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, 焊件固定后,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 個小節拼起來為 1 個大節,長度為 6m.先焊內側,后焊外 側.方向同上.所不同的是,這時鋼管放在滾焊臺車上,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 鋼管制造安裝及驗收規范, 對工廠內焊接的縱縫和環縫,屬于一類和二類焊縫,重點檢查有 無裂紋,氣孔,未焊滿,表面灰渣等缺陷,經檢查達不到規范要 求的,必須進行處理.
焊縫內部的無損檢測:由于該管道在供水工程中屬于特大型鋼 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.對于管橋用的 t=30mm 厚的鋼管,其縱縫和環 縫均屬于一類焊縫, 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,縱縫屬于一 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 噴丸除銹:除銹按 Sa5 控制,采用噴鋼丸除銹,金屬表面全部露 出銀白色金屬光澤,粗糙度為 40～70m. 噴涂防腐層: 特加強級環氧煤瀝青防腐, 即底漆 1 道, 面龐 5 道, 中間夾 4 層環氧玻璃絲布,厚度達到 0.9～1mm,涂每層漆的間 隔時間以涂上的漆干燥達不粘手為準. 質量檢查:外觀檢查:漆表面均勻,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 金屬表面上,這樣才算合格. 2.明管的外防腐 采用 STIC 重防腐涂料. 噴丸除銹:同埋地管除銹. 噴涂防腐涂料:當除銹合格,采用無氣高壓噴槍,噴第一層紅色 底漆,待漆干不粘手,再噴第二道底,漆膜厚度達到 300m. 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 600m 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,噴涂抗壓強度不
小于 30N/mm2 的水泥砂漿襯里.其水泥砂漿配合比是,水:水 泥:砂子=22:200:270;采用生活用水;#525 硅酸鹽水泥; 堅硬,潔凈,級配良好的天然砂,含泥量小于 2%最大粒徑小于 2mm. 除銹:在鋼管安裝,焊接,回填覆土,豎向變位等驗收合格后, 用鋼絲輪刷徹底清除管道內部的浮銹,氧化皮,焊渣,油污等. 梆扎鍍鋅鐵絲網: 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 范圍內不鋪設鐵絲網, 以便于噴涂小車行走;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, 鋼管內壁距鐵絲表面 9mm. 機械噴涂水泥砂漿:分兩層噴涂,第一層噴 10～12mm 厚,第二 層噴 8～10mm,確保刮磨平整光滑. 養護:一段鋼管噴涂完畢,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,表面平整度,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 之達到規范要求. 
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 于 41/min.2000 年 4 月,進行了打壓后滲漏降壓和打壓后放水 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.
倒虹吸鋼管從設計到制造安裝,都嚴格按照設計和規范要求,克 服了鋼管制作和施工安裝的種種技術難題,嚴把質量關.通過質 量驗收,單元工程優良品率為 96%,達到了較滿足的效果,為工 程的安全運行打下了堅實基礎.