压力钢管制作施工方案.doc

1、丰满水电站全面治理（重建）工程大坝土建及金属结构安装工程压力钢管制作施工方案中国水利水电第十六工程局有限公司丰满电站重建工程大坝项目经理部二一五年七月I目 录1项目概述 .11.1 工程项目及工程量 11.2 工程责任 22编制依据及引用的标准和规程规范 .22.1 编制依据 22.2 引用的标准和规程规范 23施工布置 .33.1 施工方案简介 33.2 钢板存放场地 43.3 防腐施工区 44压力钢管制作 .44.1 压力钢管制作组织机构 44.2 压力钢管制作工艺流程 54.3 压力钢管制作工序 64.3.1 材料检验 64.3.2 材料存放 74.3.3 钢板表面预处理 74.3.4

2、钢板下料、坡口切割 74.3.5 钢板压头 94.3.6 钢板卷制 94.3.7 瓦片组圆 94.3.8 错口检查 .104.3.9 调圆、安装内支撑、加劲环安装概述 .104.4 钢管拼装工艺要求 .125压力钢管焊接与焊缝检验 135.1 焊工和无损检验人员资格 .135.2 焊缝分类 .135.3 焊接工艺评定 .13II5.4 焊接方法、焊接材料及焊接设备 .145.4.1 焊接方法 .145.4.2 焊接材料 .155.4.3 焊接设备 .156压力钢管制造焊接工艺 156.1 焊前检查及清理 .156.2 预热 .156.3 定位焊 .166.4 纵缝焊接 .166.5 加劲环焊接

3、 .176.6 焊接工艺 .186.6.1 一般注意事项 .196.6.2 正面焊缝打底焊道的焊接注意事项 .216.6.3 中间填充层焊道及盖面焊道的焊接 .216.6.4 空间焊接位置的特点及注意事项 .226.7 后热消氢处理 .226.8 焊缝外观检查 .226.9 无损探伤检测 .247缺陷的处理和补焊 247.1 焊缝缺陷处理和补焊 .247.2 管壁表面缺陷处理 .247.3 钢管焊接部分补充说明 .258钢管防腐 258.1 防腐工艺流程 .258.2 除锈等级要求 .258.3 除锈质量检测、评定 .268.4 表面预处理 .268.5 喷砂施工要求 .268.6 喷漆施工程

4、序 .27III8.6.1 喷漆通用要求 .278.6.2 环氧富锌底漆 .278.6.3 厚桨型环氧煤沥青面漆 .288.7 喷漆涂层质量检验 .288.8 涂刷水泥桨材料 .288.9 涂刷水泥浆施工 .298.10 涂层修补 299 工期进度计划.2910 资源配置计划.2910.1 机械设备配置 2910.2 劳动力配置 3011 质量保证措施.3112 安全技术措施.3213 文明施工及环境保护措施.3313.1 文明施工 3313.2 环境保护 33附件： 压力钢管厂平面布置图（附图 1）厂房内部布置图（附图 2）厂房结构图(附图 3)1压力钢管制造施工方案1 项目概述1.1 工程

5、项目及工程量丰满水电站引水建筑物由分层取水进水口和坝后垫层式浅埋压力钢管组成，采用单机单管的布置型式，管径 8.8m，单机引用流量 390.23m/s，管内流速 6.42m/s。进水口为独立式，与坝体分离。进水口后部为进口渐变段。渐变段与水平方向呈 15夹角，采用钢衬钢筋混凝土结构，长度 8.80m，由 8.00m8.80m（宽高）的矩形断面渐变为直径 8.80m 的圆形断面，钢衬厚度为 22mm。压力钢管采用垫层式浅埋管，钢管全部埋入坝体。钢管斜管段与坝面平行，管顶外包混凝土最小厚度 1.50m。压力钢管全长 88.75m，由进口渐变段、上斜段、上弯段、斜管段、下弯段、下平段和出口渐变段组成

6、。钢管钢衬材料采用 Q345R，壁厚 22mm34mm。压力管道在厂坝连接处设置软垫层代替伸缩节，厂坝连接处分缝至基岩面，待大坝建成且自重变形基本完成后，再灌浆至钢管底部，满足厂坝分缝处钢管和混凝土结构的受力及位移要求。压力钢管工程为本合同施工图纸所示的全部压力钢管（包括坝内埋管、厂内明管）及其附件的制造。总工程量约 3484t，由 6 条管径 8.8m 钢管组成。工程量分布情况见表 1-1。表 1-1 钢管工程量分布情况表序号 项目名称 单位 钢管长度(mm) 板材厚度(mm) 工程量 备注1 渐变段钢管P1-P3 t 8800 22 262.5 2 直管段钢管P4 t 2996 22 89

7、.4 3 弯管段钢管P5 t 2342 22 70.0 4 弯管段钢管P6 t 9372 22 279.9 5 直管段钢管P7 t 12000 22 357.9 6 直管段钢管P8 t 3000 26 105.2 7 直管段钢管P9 t 9000 26 315.6 8 直管段钢管P10 t 3000 30 120.9 9 弯管段钢管P11 t 2563 30 103.3 2序号 项目名称 单位 钢管长度(mm) 板材厚度 (mm) 工程量 备注10 弯管段钢管P12 t 13986 30 564.7 11 弯管段钢管P13 t 1166 30 47.0 12 直管段钢管P14 t 6000 3

8、0 483.7 13 直管段钢管P15 t 3000 30 120.9 14 直管段钢管P16 t 3000 34 136.7 15 直管段钢管P17 t 2525 34 127.6 16 钢管加劲环 t 22 285.7 17 进口阻水环 t 22 1.5 18 补强板 t 30 1.3 19 套环 t 30 10.3 20 钢管软垫层 5788 21 钢管水泥浆涂装 5561 22 钢管厚浆涂装 23634 压力钢管合计3484t1.2 工程责任(1) 负责采购本工程钢管制作所需的焊接材料、连接件和涂装材料，负责提交钢管制造所需钢板主材采购计划（钢管主材钢板由发包人提供），并对上述材料和连

9、接件进行检验和验收。(2) 负责本工程钢管制造，包括按合同的规定进行钢管制造、焊接、试验、运输、涂装以及质量检查和验收等全部工作。(3) 指派持有上岗证的合格焊工和无损检测人员，进行焊接和检验工作，按照招标文件的要求，重新进行焊接工艺评定。评定内容包括：埋弧焊接；手工焊接中的平焊、立焊、仰焊；CO 2气体保护焊接。2 编制依据及引用的标准和规程规范2.1 编制依据(1) 设计图纸和有关技术文件；(2) 合同文件规定的有关技术条款；(3) 水利水电工程压力钢管制作安装及验收规范(DL/T5017-2007)。2.2 引用的标准和规程规范(1) 压力容器用钢板GB6654- 1996；3(2) 碳

10、素结构钢GB700-1988；(3) 低合金高强度结构钢GB/T1591-1994；(4) 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB985-88；(5) 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345-1989；(6) 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-1988；(7) 水工金属结构防腐蚀规范SL105-95；(8) 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323-87；(9) 压力容器无损检测 JB34730-94 及第一号修改单；(10) 水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766-2012(11) 硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥GB175-85

11、(12) 铸钢丸、铸铁沙、铸铁丸、铸铁沙GB 6484-6487(13) 遵循的国家电网、国网新源控股有限公司有关管理和技术标准（不限于）：(14) 国家电网公司基建质量管理规定（国家电网基建20111759 号）；(15) 国家电网电力建设安全工作规程（变电站部分）（国家电网基建20111738号）；(16) 国家电网公司工程建设质量责任考核方法（国家电网科20111751 号）；(17) 国家电网公司抽水蓄能电站工程达标投产考核方法（2004 版）；(18) 中国电力建设企业协会电力工程达标投产管理办法（2006 版）；(19) 中国电力建设企业协会中国电力优质工程评选办法（2010 版）

12、；(20) 国网新源控股有限公司进一步提高工程建设安全质量和工艺水平工作方案及其附件提高工程建设安全质量和工艺水平 110 项重点措施（新源基建2011415 号）；(21) 国网新源控股有限公司标准施工工艺示范手册（2011 版）、一体化管理标准（2012 版）等有关标准；(22) 丰满水电站全面治理（重建）工程大坝土建及金属结构设备安装工程招标文件。3 施工布置3.1 施工方案简介本合同工程的压力钢管制造工作在压力钢管制造厂内完成，钢管厂的布置按照每月产能 300t 进行布置，制作施工工期安排在 2015 年和 2016 年进行，考虑到吉林气候原因，4制作时间段安排在 5 月份至 11 月

13、份，12 月至次年 4 月不进行制作施工。厂区内部布置有钢结构厂房一间（1530m 2），车间宽度 17m，高度 16m，长度 90m（轻型彩钢结构），钢结构防腐车间两间（288 m2），职工宿舍及办公室（ 720 m2），食堂、洗漱间、厨房等建筑物 120 m2，各类库房 105 m2。制作成型的管节存放在本厂区内，制作进度跟随安装进度进行。压力钢管厂平面布置图见附图 1钢管厂平面布置图，钢结构厂房内部布置见附图2厂房内部布置图,钢结构厂房具体结构详见临建方案的相关图纸。根据设计要求并考虑运输条件，本工程压力钢管采用 3.0m 宽板料（采购 3.0m 宽定尺板材）进行制造，最重钢管节重约 2

14、4t。3.2 钢板存放场地为了防止钢板在存放时产生变形，制作专用混凝土支墩，用于钢板存放。钢板按照钢种、厚度分类堆放，每个存放平台处设置防雨棚，防止雨水的淋浇而使钢板生锈。根据本工程钢管制作强度及钢板的类型、数量，设置存放平台，单组存放平台如图 3-1 所示（图中单位以 mm 计），每个支墩宽度为 500mm，长度为 3200mm，支墩间距为 1000mm。见图 3-1。图 3-1 钢板存放平台3.3 防腐施工区钢管防腐施工区布置 1 个钢管喷砂车间、1 个喷漆车间。为了防止空气污染，喷砂车间旁边布置除尘装置，喷砂车间及喷漆车间采用封闭式钢结构。钢管通过运输台车出入车间。54 压力钢管制作4.

15、1 压力钢管制作组织机构压力钢管制作组织机构见图 4-1图 4-1 压力钢管制作施工组织机构图4.2 压力钢管制作工艺流程压力钢管制作工艺流程见图 4-2。项目经理秦小慧项目总工于琪工程部高浩天质检部荣阁慧安全管理部赵为民铆工班长佟国强生产经理石兴海起重班长金云宝焊工班长丁弦国电工班长刘磊6图 4-2 钢管制作工艺流程图施工准备场地布置焊接工艺试验、评定设备配置、调试数控切割下料钢板压头、卷制瓦片组圆纵缝焊接调圆加劲环安装、焊接大节钢管组装、焊接防腐施工附件制作 无损探伤检测无损探伤检测无损探伤检测 返修返修返修人员配置材料采购、检验标记、验收74.3 压力钢管制作工序4.3.1 材料检验钢板

16、的化学成份、力学性能检验由承包人负责，表面检查、超声波无损检查由承包人负责。承包人按照监理人的指示对到场的焊接材料、涂料进行抽样检验，将检验成果及产品质量证明书、使用说明书提交监理人。对已到货钢板，按照钢板的厚度分批，每批检验数量不少于 2%，且不少于 2 张；未到货钢板由丰满建设局组织监理、施工单位等相关人员到厂家按组批钢板分别取样作为检测试件。其组批与抽检频次与已到货钢板检验方式相同。如发现有不合格者，再加倍，以此类推。国产钢板抽样检验项目应包括：表面检查（外观、形状、尺寸及重量）、化学成分、力学性能，应满足 GB6654-1996、GB/T709-2006、GB/T19189-2003

17、的规定，并按JB4730.1.6-2005 作超声波探伤检查。4.3.2 材料存放(1) 钢板的存放：为了保证钢板在存放过程中不产生变形、锈蚀，将钢板存放在平台上。(2) 焊材的存放：焊接材料放置在专用库房里，存放时垫离地面，保证焊材库房的通风及干燥，相对湿度保持在 70%以下，库房里设置干湿度计、温度计，由专人定时进行温度、相对湿度的记录及焊接材料的发放记录。(3) 防腐材料的存放：防腐材料存放库远离动火施工作业区，存放条件及要求按厂家说明书和有关国家标准的规定执行。4.3.3 钢板表面预处理钢板在使用前应将表面油污、溶渣及氧化铁皮等杂物清除干净。4.3.4 钢板下料、坡口切割为了保证钢板的

18、下料精度，所有钢板均采用数控火焰切割机进行切割下料，坡口采用半自动切割机进行切割。数控火焰切割施工前，需再次核对下料程序。同时在下料平台上演示一遍切割轨迹，校核无误后，方可进行切割施工。(1) 相邻管节的纵缝间距离应大于板厚的 5 倍且不小于 300mm，同一管节上相邻纵缝间距不应小于 500mm，直管环缝间距不应小于 500mm。(2) 钢板坡口切割后，切割面的熔渣、8毛刺应用砂轮磨去，切割时造成的坡口沟槽深度不应大于 0.5mm，当在 0.5mm2mm 时，应进行砂轮打磨，当大于 2mm 时应按要求进行焊补后磨平。(3) 切割质量和尺寸偏差应符合 JB/T10045.3-1999、JB/T

19、10045.4-1999 的规定。(4) 图纸要求焊接后坡口为双 V 形坡口见图 4-3，由于正缝焊接后背缝需进行约 5mm清根处理，背缝焊接填充量大，造成焊接收缩量内外缝不均匀，对焊缝部位弧度形成负面影响，为控制焊缝两侧的收缩量，我单位根据 GB985.12008气焊、焊条电弧焊及气体保护焊和高能束焊的推荐坡口表 2（续）中第 5 条的非对称双 V 形坡口见图 4-4 进行坡口制作，试焊焊缝两面收缩量基本一致，横截面的坡口形见图 4-5 满足了图纸要求。切割后坡口尺寸极限偏差应符合施工图纸及国标的要求。图 4-3 双 V 形坡口图 4-4 非对称双 V 形坡口示意图图 4-5 非对称双 V

20、形坡口焊缝示意图(5) 坡口加工完毕后，如果不及时进行焊接施工，需要立即涂刷无毒且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈涂料。(6) 钢板切割后用油漆分别标出钢管分段、分节、分块的编号、水流方向、水平和垂直中心线。94.3.5 钢板压头厂房内 20+20t 龙门吊与 315t 压头机配合进行钢板纵缝压头。在压头施工过程中，每次的下压量不能过大，要分次成型。预弯后钢板端头弧度用样板检查应达到要求。4.3.6 钢板卷制(1) 钢板端头压制完成后，用卷板机进行瓦片冷卷成型。(2) 卷制前将钢板表面已剥落的氧化皮和其它杂物清除干净。钢板卷制方向应和钢板压延方向一致，钢板经多次卷制，直至达到设计弧度。(3)

21、 瓦片卷制成型后，以自由状态立于平台上，用样板检查弧度，样板采用白铁皮制作。样板弦长及样板与瓦片的极限间隙应符合表 4-1 规定。每张瓦片均在紧贴近上下管口处、瓦片中心处全长范围进行检查。表 4-1 样板弦长及样板与瓦片的极限间隙表 4.3.7 瓦片组圆(1) 组圆 1 施工在组圆平台上进行。组圆之前对坡口两侧各 1020mm 的范围进行打磨、清理。为了保证钢管制作质量，不在管壁上焊接临时构件进行组圆调整施工，使用专用组圆工装夹具进行调整。瓦片吊装与管节吊装根据重量采用两套不同规格的钢丝绳进行吊装，图纸计算单个瓦片重 9.8 吨，所有焊接工序完成后单节管节总重约为 21 吨，均采用双股四点方式

22、吊装，根据瓦片重量、管节重量（含加劲环）、吊装方式及重型设备吊装工艺与计算表 2-1-10（乙），吊装瓦片应选用 21.5 637 许用拉力为9.199 吨的钢丝绳，起吊质量为 18.398 吨，吊装管节应选用 28 637 许用拉力为15.557 吨的钢丝绳，总起吊质量为 31.11 吨，选用的吊装方法及两种规格的钢丝绳均满足使用和安全生产的要求。组圆后检查管节周长偏差，使用精度不低于级的钢盘尺进行测量。每节钢管均在上下管口附近进行检查，钢盘尺使用时，要尽量靠近钢管坡口处。钢管周长差要求见表 4-2。表 4-2 钢管周长差要求钢管内径 D(m) 样板弦长 (m) 样板与瓦片的极限间隙(mm)

23、D8 2.0 3.010管口平面度使用钢丝线进行检查。在管口两条直径处悬挂两根钢丝线，钢丝线应相互垂直，测量钢丝线交汇处的数据，此数据即为管口平面度数据。在每个管口上，测量两组数据。管口平面度偏差要求见表 4-3。表 4-3 钢管管口平面度要求 钢管内径 D(m) 极限偏差(mm)D5 3管口圆度使用精度不低于级的钢盘尺进行测量，圆度指的是：同端管口相互垂直两直径之差的最大值。每端管口测量两对直径。圆度偏差不大于 3D/1000、最大不大于30mm。4.3.8 错口检查在纵缝焊接施工前，需要对径口错边量进行检查。使用焊接检验尺进行检查，偏差要求见表 4-4。表 4-4 钢管纵缝对口径向错边量的

24、极限偏差焊缝类别 板厚 极限偏差（mm）纵缝 任意板厚 10，且不大于 2严格按照焊接工艺评定中确定的焊接参数进行控制。纵缝焊接完成后，用样板检查纵缝处的弧度，偏差符合下表 4-5 的要求：表 4-5 钢管纵缝处弧度的极限间隙 钢管内径 Dm样板弦长 mm样板与纵缝的极限间隙mmD8 1200 64.3.9 调圆、安装内支撑、加劲环安装概述钢管纵缝焊接完成后，吊到调圆平台，用调圆器进行调圆，见图 4-6。钢管圆度达到要求后，进行钢管内部支撑安装。根据本工程需要压力钢管内支撑采用两套方案，安装支撑将在安装方案中进行详细阐述，运输与存放采用井字形支撑，距压力钢管管口 300mm 处项目 板厚 极限

25、偏差 （mm ）实测周长与设计周长差 任意板厚 3D/1000，且极限偏差24相邻管节周长差 10 1011使用 D=100mm 钢管各加一道井字支撑，纵向、横向支撑钢管应设置在钢管纵向中心及横向中线两侧 1.5m 处，支撑示意图见图 4-7。最后进行加劲环的安装、焊接。加劲环与管壁角焊缝的焊接采用 CO2气体保护焊焊接，加劲环的对接焊缝采用手工电弧焊接，焊缝应与钢管纵缝错开 100mm 以上。支撑示意见图 4-7图 4-7 钢管内部支撑示意图 125钢 管压 力 钢 管调圆施工示意图见图 4-5图 4-5 调圆施工示意图 钢 管调 圆 器组 圆 平 台千 斤 顶导 链4.4 钢管拼装工艺要求

26、12压力钢管的拼装严格按照施工图和压力钢管制造及验收规范（DL5017-2007）中有关规定执行，压力钢管的组装、焊接工艺文件报监理工程师批准后实施。钢管拼装前，施工人员必须熟悉施工图纸和工艺文件，再次复核图纸尺寸。钢管拼装工艺如下：(1) 装配校正。装配中的错边采用卡具校正，不得用锤击或其他损坏钢板的器具校正。(2) 焊前清理、定位焊。所有拟焊面及坡口两侧各 50100mm 范围内的氧化皮、铁锈、油污及其他杂物应清除干净，每一道焊缝焊完后也应及时清理，检查合格后再焊。构件的拼装按已审核的工艺规程进行定位焊。一类焊缝的定位焊在焊缝封底焊接完成后进行碳弧气刨清根时清除。(3) 施焊焊接环境出现下

27、列情况时，应采取有效的防护措施，无防护措施时，应立即停止焊接工作。风速：气体保护焊大于 2m/s，其它焊接方法大于 8m/s；相对湿度大于90%；环境温度低于-5；雨天和雪天的露天施焊。(4) 施焊前，应对主要部件的组装进行检查，有偏差时应及时予以校正。(5) 各种焊接材料应按 DL5017-07 第 6.3.8 条的规定进行焙烘和保管，焊接时，应将焊条放置在专用的保温筒内，随用随取。(6) 为尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定定位焊焊点和焊接顺序应从构件受到周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。(7) 双面焊接时（设有垫板者例外），在其单侧焊接后应进行清根并打磨干净，再继续焊另

28、一面。(8) 纵缝焊接应设引弧和断弧用的助13焊板，严禁在母材上引弧和断弧，定位焊的引弧和断弧应在坡口内进行。(9) 多层焊的层间接头应错开。(10) 每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断焊接时，应采取防裂措施，在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。(11) 拆除引、断弧助焊板时不应伤及母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。(12) 焊接完毕，焊工应进行自检，一、二类焊缝自检合格后应在焊缝附近用钢印打上工号，并做好记录。(13) 管壁表面缺陷修整。(14) 管壁内面的突起处，应打磨消除。(15) 管壁表面的局部凹坑，若其深度不超过板厚的 10%，且不超过

29、 2mm 时，应使用砂轮打磨，使钢板厚度渐变过渡，剩余钢板厚度不得小于原厚度的 90%，超过上述深度的凹坑，应按监理人批准的措施进行焊补，并按有关规定进行质量检验。5 压力钢管焊接与焊缝检验5.1 焊工和无损检验人员资格(1) 凡从事钢管一、二类焊缝焊接的焊工，均按照 DL/T679-1999、SL35-1992 或锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则考试合格，并具有相应主管部门签发的焊工合格证。(2) 焊工焊接的钢材种类、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。(3) 焊工中断焊接工作 6 个月以上者，应重新进行考试。(4) 无损检测人员必须持有国家专业部门签发的资格证书。

30、评定焊缝质量应由级以上的检测人员担任。5.2 焊缝分类(1) 一类焊缝：钢管管壁全部纵缝、环缝，加强构件与管壁相接处的组合焊缝。(2) 二类环缝：除外的管壁环缝，加劲环、止水环的对接焊缝；(3) 三类焊缝：不属于一、二类的其它焊缝。5.3 焊接工艺评定(1) 工程开始前，应编写焊接工艺评定报告报送监理人审批。(2) 焊接工艺评定的试件，试板钢材14和焊接材料与制造钢管所用的材料相同，试焊位置包含现场作业中所有的焊接部位。(3) 根据钢材材质结合工程实际和钢板生产厂家建议初步拟订预热、层间温度及线能量等焊接工艺参数，进行焊接工艺试验，然后通过焊接工艺评定最终确定焊接参数。(4) 对接焊缝试板尺寸

31、不少于长 500mm、宽 400mm，焊缝位于宽度中部。(5) 试板上打上试验程序编号钢印和焊接工艺标记，试验程序和焊接工艺应有详细说明。(6) 对试板焊缝全长进行外观检查和无损探伤检查（检查方法与生产性施焊焊缝相同），并进行力学性能试验，试板不得取在已知有缺陷的位置，若需修整的缺陷长度超过试焊长度的 5%，则该试件无效，须重作评定。(7) 钢板对接接头试板机械性能评定项目和数量按 DL5017-07 第 6.1.14 条执行，并进行冲击试验、硬度试验，试验方法和合格标准按 DL5017-07 第 6.1.15 条执行。(8) 角焊缝评定试件焊接完成后，需经外观检查和渗透探伤，试验方法和合格标

32、准按DL5017-07 第 6.1.15 条执行。5.4 焊接方法、焊接材料及焊接设备5.4.1 焊接方法(1) 钢管制作纵缝焊接全部在钢管加工厂内完成，采用手工焊接及 CO2气体保护自动焊焊接。为保证工期及质量要求我部采购了进口的 CO2气体保护自动焊接设备对钢管的焊缝进行焊接，由于此设备为国外进口设备，调试周期长，所以前期先采用手工焊接进行。待自动焊接设备调试结束且合格后，即可使用此设备进行自动焊接。自动 CO2气体保护焊接设备运行示意图见图 5-1。图 5-1 自动 CO2气体保护焊接设备运行示意图15电 源遥 控 盒 送 丝 机送 丝 导 管焊 丝 嘴坡 口 焊 机 机 头轨 道钢 管

33、 二 氧 化 碳(2) 加劲环环缝焊接采用 CO2气体保护焊焊接，加劲环的对接焊缝采用手工电弧焊焊接。5.4.2 焊接材料手工电弧焊用焊条和自动焊所使用的焊丝为国内知名厂家生产（大桥牌），每批焊材均出具出厂材质证明和质量保证书。焊接材料应与母材材质相匹配，具体牌号根据焊接工艺评定及设计要求确定。焊材入库后须按相应的标准检查牌号及外观质量状况，每批应抽检复验合格后才可使用，焊接材料放置在专用库房里，存放时垫离地面。保证焊材库房的通风及干燥，相对湿度保持在 70%以下，由于吉林市冬季气温较底，所以焊材库里使用暖气片进行供暖，从而保证库房温度在 5以上。库房里安放干湿度计、温度计，由专人进行定时的温

34、度、相对湿度记录及焊接材料的发放记录。烘焙后的焊条应保存在 100150的恒温箱内，药皮应无脱落和裂纹。 现场使用的焊条应装入保温筒，保温筒必须接通电源，焊条在保温筒内的时间不宜超过 4 小时，超过后应重新烘焙，重复烘焙次数不宜超过 2 次。16焊条使用前，应检查批号及外观质量状况；自动焊焊丝在使用前应确保表面无油污、铁锈等杂质，否则应予清除；自动焊所用保护气体的杂质含量应符合有关标准，CO 2的纯度在 99.5%以上。5.4.3 焊接设备焊接设备及有关设施应有专人负责管理，并有专业人员定期进行维护、保养及检修，自动焊操作人员应了解设备性能及其特性，开焊前应确保参数调节正确，才可进行自动焊。6

35、 压力钢管制造焊接工艺6.1 焊前检查及清理焊缝装配完成检查合格后，方准施焊，根据设计提供图纸要求，纵缝坡口均为 30等边 X 型坡口，钝边及间隙均为 2mm，瓦片对接对口错位应符合表 4-4 的要求，施焊前应将坡口及坡口两侧各 1020mm 范围内的毛刺、铁锈、油污、氧化皮等清除干净，每一层焊道焊完后也应及时清理，打磨。6.2 预热(1) 本工程中只有 34mm 厚的钢板需要预热，其定位焊和主缝均应预热（定位焊预热温度较主焊缝预热温度高 2030），主焊缝温度应为 60-80，并在焊接过程中保持预热温度，层间温度不应低于预热温度，且不高于 230，一、二类焊缝预热温度应符合焊接工艺的规定。(

36、2) 采用远红外加热器进行均匀预热，预热应在焊缝中心线每侧 3 倍板厚且大于等于100mm 的范围内进行。(3) 预热及焊接过程中用点温仪或其它表面温度计测定温度，在距焊缝中心线各50mm 处对称测量，每条焊缝测点间距不大于 2m，且不少于 3 对。(4) 在需要预热焊接的钢板上焊接加劲环、止水环等附件时，按照工艺评定的预热温度进行预热。(5) 本工程的焊缝不需后热处理。6.3 定位焊(1) 定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同。(2) 定位焊位置应距焊缝端部 30mm 以上，其长度应在 50mm 以上，间距为100400mm，厚度不宜超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过 8mm。17

37、(3) 不允许在焊缝以外的钢板或其它位置随便引弧，定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。(4) 定位焊焊接在背缝侧，刨背缝时刨除。(5) 施焊前应检查定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。6.4 纵缝焊接钢管纵缝内外侧均采用手工立焊方式进行焊接，焊接层次及顺序见图 6-1，图中焊接顺序 6 为外侧焊缝用碳弧气刨清根后所进行的实焊。每节钢管的所有纵缝焊接时，同时作多层多道小范围分段退步焊工艺，焊接过程中观察焊缝处变形情况，随时调整焊接顺序减小变形。图 6-1 内 壁外 壁 焊 接 层 次 及 顺 序12345678910对于其他板厚的钢管纵缝的焊接层数与道数见表 6-1。焊接参数严格按照我

38、方上报，监理已批复的合格的焊接工艺评定中的对应焊接方法的参数施焊。具体焊接参数见表 6-2。表 6-1 钢管纵缝焊接层数与道数钢管厚度(mm) 层数 道数22 8 426 8 430 10 434 10 4表 6-2 手工电 弧焊（立缝）焊接参数18焊条（丝） 焊接电流 电弧电压 焊接速度 cm/min 保护气体焊接层次焊接方法 牌号 直径mm 极性 电流 A 种类气流L/min焊接热输入KJ/cm1 SMAW J507 3.2 直流反接 120 21 5.06 / / 29.88 2 SMAW J507 4.0 直流反接 140 21 5.73 / / 30.78 3 SMAW J507 4

39、.0 直流反接 135 21 6.00 / / 28.354 SMAW J507 4.0 直流反接 140 22 6.40 / / 28.875 SMAW J507 4.0 直流反接 145 22 7.53 / / 25.416 SMAW J507 3.2 直流反接 110 21 4.85 / / 28.577 SMAW J507 4.0 直流反接 140 21 5.74 / / 30.738 SMAW J507 4.0 直流反接 135 21 5.82 / / 29.229 SMAW J507 4.0 直流反接 140 21 6.1 / / 28.9110 SMAW J507 4.0 直流反

40、接 150 22 8.00 / / 24.756.5 加劲环焊接加劲环的环缝焊接采用二氧化碳气体保护焊，焊接层次及顺序见图 6-2 所示，具体焊接参数见表 6-2，对接接头开 22.5 度钝边为 2mm 的单边坡口，焊接采用手工电弧焊。 图 6-2 加劲环角焊缝焊接层次及顺序表6-2 二氧化碳气体保护焊焊接参数19焊条（丝） 焊接电流 电弧电压焊接速度cm/min保护气体焊接层次焊接方法 牌号 直径mm 极性 电流 A 种类 气流 L/min焊接热输入KJ/cm1 AWS THQ-50C 1.2 / 185 23.4 8 CO2 1015 32.462 AWS THQ-50C 1.2 / 20

41、0 24 9 CO2 1015 323 AWS THQ-50C 1.2 / 215 24.6 9 CO2 1015 35.264 AWS THQ-50C 1.2 / 155 22.2 9.5 CO2 1015 21.75 AWS THQ-50C 1.2 / 155 22.2 9.5 CO2 1015 21.76 AWS THQ-50C 1.2 / 185 23.4 8 CO2 1015 32.467 AWS THQ-50C 1.2 / 200 24 9 CO2 1015 328 AWS THQ-50C 1.2 / 215 24.6 9 CO2 1015 35.269 AWS THQ-50C 1

42、.2 / 155 22.2 9.5 CO2 1015 21.710 AWS THQ-50C 1.2 / 155 22.2 9.5 CO2 1015 21.76.6 焊接工艺6.6.1 一般注意事项(1) 严格控制热输入及层间温度，并做好记录。(2) 风速超过 8m/s （气保焊为 2m/s）、环境温度低于-5（高强钢低于 0）、相对湿度大于 90%以上以及雨天、雪天的露天施焊、洞内滴水和焊工技能受影响的湿度下，焊接处应有可靠的保护措施，方可施焊。(3) 施焊前，应对主要部件的组装进行检查，有偏差时应及时予以校正。(4) 焊接时自动焊的引弧和断弧应在引弧板上进行，严禁在引弧板以外的母材表面任意引

43、弧或收弧。手工电弧焊的引弧和断弧应在坡口内进行，严禁在坡口以外的母材表面任意引弧或收弧。(5) 正常情况下，每条焊缝应连续完成，不得中断焊接。当因故中断焊接时，应采取防裂措施。在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。20(6) 每层、每道焊缝在焊接过程中发现缺陷时，应及时用角磨光机对缺陷进行打磨处理，确认缺陷消除后方可继续进行焊接。(7) 焊缝中部有接头时，无论何种焊接位置均要求在焊接接头处前方 1525mm 处采用划擦法引燃电弧后，再立即把电弧拉回到接头处开始正常的焊接。各层、各道焊中部的焊接接头应相互错开。(8) 手工焊电弧焊正面焊道打底焊及背缝清根后的第一层道

44、用 3.2mm 的焊条焊接，其余焊道均采用 4.0mm 的焊条焊接。为了提高打底焊道的焊接质量并保证应有熔池深度，碱性低氢型焊条在正面焊道打底焊接过程中，宜采用月牙型运条或锯齿型运条的连弧法焊接，而不采用灭弧法焊接。(9) 为确保焊接接头具有良好的综合性能，在进行多层、多道焊接时，要求横向摆动宽度应严格控制在不大于 4 倍的焊芯直径，每层、每道的焊缝厚度应不大于焊芯直径。以此为原则掌握并控制如下，采用 4.0mm 焊条时，当焊道宽度 b16mm 时，可用单焊道焊接，当焊道宽度 b16mm 时，各层道焊缝应采用 2 道以上的多焊道进行焊接。(10) 背面焊缝根部用碳弧气刨清根，清根时间可以是在正

45、面焊缝全部施焊完成后进行，也可以是在正面焊缝施焊到一定程度后进行，清根的时间以能有效控制试块的角变形而由施焊者及焊接技术人员现场灵活确定。(11) 用碳弧气刨进行清根，清根过程中应将打底焊道中的缺陷及未焊透母材金属全部清楚干净，接着用角向磨光机将渗碳层、氧化物及其它污物清除干净后，才可进行背面焊缝的焊接。(12) 各种焊接材料应按厂家说明书的规定进行烘焙和保管。焊接时，应将焊条放置在专用的保温筒内，随用随取。(13) 焊接时，应严格按确定的焊接工艺实施，不得随意更改工艺参数。(14) 焊缝金属的抗拉强度不宜大于母材标准规定的抗拉强度上限值加 30N/mm2。(15) 为尽量减少变形和收缩应力，

46、在施焊前选定定位焊焊点和焊接顺序应从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。(16) 纵缝气体保护焊接应在焊缝两端设引弧和熄弧用的助焊板，严禁在母材上引弧和熄弧，定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行，熄弧时应将弧坑填满，助焊板尺寸应大于等于 50mm100 mm。(17) 多层焊的层间接头应错开，手工电弧焊、CO 2气体保护焊的焊道接头应错开25mm 以上，埋弧焊应错开 100mm 以上，见图 6-3 所示。21图 6-3 手工电弧焊、CO 2气体保护焊的焊道层间接头图第二层焊道第 二 层 焊 道第 一 层 焊 道大 于 25m第一层焊道(18) 对于加劲环、止推环、阻水环与钢管管

47、壁的全熔透的组合焊缝，除设计规定外，贴管壁侧允许角焊缝焊角为 1/4 环板高度，且不大于 9mm。(19) 每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断焊接时，应采取防裂措施，在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。(20) 施焊时同一条焊缝的多名焊工应尽量保持速度一致。(21) 工卡具等临时构件与母材的连接焊缝应离开正式焊缝 30mm 以上。(22) CO2气体保护焊在焊缝两端应设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板清除时不得用锤击落，应用氧气乙炔火焰或碳弧气刨切除，并用砂轮修磨成原坡口型式。(23) 双面焊接时，单侧焊接后应用碳弧气刨或砂轮进行背面清根，将焊在清根侧的定位焊缝

48、金属清除，用碳弧气刨清根，清根后应用砂轮修整刨槽，对需预热焊接的钢板，清根前应预热。(24) 纵缝焊接过程中随时用样板检查样板与瓦片间隙，调整正反面的焊接顺序，以便控制焊接变形，厚板的焊接，每条缝应连续焊成，不宜中断。6.6.2 正面焊缝打底焊道的焊接注意事项(1) 手工电弧焊打底焊道采用灭弧焊接法时，焊接电弧从熄灭到重新引燃电弧的这一间隔时间应尽量的短，保证整条焊道的熔敷金属均在焊接电弧的有效保护下缓慢冷却，从而保证了焊接质量。(2) 手工电弧焊打底焊道采用连续焊接法时，不得随意挑弧，以免破坏电弧的保护气腔。为使根部焊透，焊接方法采用击穿法较可靠，一般避免采用渗透法。使用击穿法时，要集中精力注视熔池情况，被击穿熔化的左右侧钝边，要每侧保持熔化 10.5mm 较好。如果熔化缺口过大，仰焊时易出现较大的背面凹坑，其它位置焊接时焊缝背面易出现超高或焊瘤；如果熔化缺口过小，易出现未焊透或未熔合。(3) 手工电弧焊打底焊道中间灭弧。当施焊焊条只剩 4060mm 长时，准备做灭弧动作，适当降低焊接速度，使弧坑和焊道背面饱满，然后前拉（或后接）710mm 灭弧。(4) 手工电弧焊打底焊道中间接头处较易产生缺陷，为防止接头处产生缺陷，可采22用两种方法中的一种。一种是热接法；迅速换上焊条，在接头处还没