劉永生

【摘 要】本文以架空熱網(wǎng)管道安裝工程為例，通過對管道安裝質(zhì)量的管理，加強(qiáng)對管道支架預(yù)埋臺板及滑動支座安裝工藝質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制工程材料質(zhì)量。并通過提高電焊工技術(shù)水平和加強(qiáng)對其焊接工藝的控制，提高管道使用壽命。

【關(guān)鍵詞】熱網(wǎng)工程；管道；焊接；質(zhì)量

0.引言

2002年，華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠，兩臺發(fā)電機(jī)組分別進(jìn)行供熱機(jī)組改造，擔(dān)負(fù)著佳木斯市區(qū)供熱采暖任務(wù)。因此，1000余米Φ920×10的廠區(qū)架空熱網(wǎng)管道安裝工程是整個供熱機(jī)組改造工程的一個重要環(huán)節(jié)，其造價高投資大，是一項百年大計工程。安裝質(zhì)量好壞，將關(guān)系到全市幾十萬居民能否安全過冬的國計民生大事。

熱網(wǎng)管道安裝特點，安裝質(zhì)量要求高，供熱時管道及焊口不允許發(fā)生失效現(xiàn)象，否則影響市區(qū)大網(wǎng)供熱或可能在社會上造成負(fù)面影響。為保證工程質(zhì)量，筆者對工程特點進(jìn)行分析，制定了管道安裝及焊接工藝措施，控制各個重要環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按ISO9002認(rèn)證要求施工，保證了工程質(zhì)量和工期。管道安裝后焊縫經(jīng)無損檢測和工程整體驗收，其質(zhì)量全優(yōu)。

1.熱網(wǎng)管道安裝工程特點

1.1安裝質(zhì)量要求高

熱網(wǎng)管道直徑較大（Φ920×10）而且管道內(nèi)存水較多，廠內(nèi)大網(wǎng)管道存水量可達(dá)數(shù)百噸，而且呈U形狀，中間低兩邊高。若一旦管道低處焊口在-30℃左右的天氣因焊接質(zhì)量問題失效，管內(nèi)積水無法在短時間內(nèi)排凈，則不能及時用焊接方法修復(fù)管道?？赡軐?dǎo)致市區(qū)大網(wǎng)供熱系統(tǒng)瓦解，凍壞一些保溫性能差的室外分支管道，其后果不堪設(shè)想。因此，必須保證工程安裝焊接質(zhì)量，保證焊口與母材達(dá)到等強(qiáng)度等性能，延長其管道的使用壽命。防止管道投產(chǎn)運行（數(shù)年）后，因焊接質(zhì)量問題發(fā)生焊口失效，造成供熱事故。

1.2管道安裝難度大

架空熱網(wǎng)管道安裝結(jié)構(gòu)為高架3排7管排列（如圖所示）。由圖可見，管道間距緊湊，直徑較大，多數(shù)管道距離地面8米以上，管道安裝為高空作業(yè)。外網(wǎng)Φ920×10管子重量大，單管重量近3噸，管子長度12米，而管道混凝土管道支架檔距13米，給管道安裝帶來困難。管道與管道、管道與彎頭管徑差別較大，且橢圓度較大。安裝對口時，多數(shù)焊口需要用加熱錘擊法縮口修復(fù)至規(guī)定尺寸，浪費大量的人力物力。

2.對電焊工焊接技能控制

工程質(zhì)量的好壞，焊接質(zhì)量是關(guān)鍵。焊接質(zhì)量的好壞，焊工技術(shù)水平是關(guān)鍵。Φ920×10等熱網(wǎng)工程管道安裝，由于焊接時仰焊部位焊縫較長，約為240mm。手工電弧焊仰焊難度最大，最容易產(chǎn)生焊接缺陷，若焊工雖持有大徑管合格證，但沒有一定的平板仰焊基本功，則不能保證Φ920×10管道仰焊部位的焊接質(zhì)量。為保證熱網(wǎng)工程管道安裝焊接質(zhì)量，對凡是參加熱網(wǎng)安裝工程焊接的電焊工，進(jìn)行工程前實際操作技能培訓(xùn)和考核，考核項目為：大徑管20G、Φ273×12垂直固定、水平固定；平板Q235，δ12×300×200仰焊?？荚嚥捎煤笚l電弧焊，單面焊雙面成型工藝焊接，焊接材料采用E4315電焊條。

3.對工程所使用的材料控制

為保證工程質(zhì)量，在材料使用方面應(yīng)嚴(yán)格按ISO9002認(rèn)證要求使用。管道安裝使用前應(yīng)對所有管子、彎頭、支座以及焊接材料進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查其材質(zhì)單、產(chǎn)品合格證書。復(fù)查合格后對要求二次復(fù)檢的材料應(yīng)分別進(jìn)行復(fù)檢，既對所用材料按規(guī)定比例要求進(jìn)行抽檢，分別進(jìn)行元素分析和機(jī)械性能試驗，電焊條應(yīng)進(jìn)行工藝性能試驗、熔敷金屬化學(xué)元素分析和機(jī)械性能試驗。

4.對管道安裝工藝質(zhì)量控制

4.1管道支架預(yù)埋臺板安裝工藝質(zhì)量控制

為簡化管道安裝工程施工難度，保證工程安裝質(zhì)量，在混凝土管道支架建造過程中安裝預(yù)埋臺板時，應(yīng)嚴(yán)格按支架和管道設(shè)計要求，將支架預(yù)埋臺板按管道設(shè)計坡度要求，用水準(zhǔn)儀操平并直接確定管道坡度并進(jìn)行固定。為下道的管道安裝工序創(chuàng)造有利條件，同時可節(jié)省大量操平臺板用的不同厚度鋼板，也可節(jié)省安裝工時降低安裝成本。

4.2管道滑動支座安裝工藝質(zhì)量控制

管道安裝要求滑動支座能夠自由滑動。管道安裝前，應(yīng)清除管道支架上的預(yù)埋臺板上的水泥等臟物，并用角向磨光機(jī)打磨拋光。并按設(shè)計要求校驗管道的滑動支座和固定支座結(jié)構(gòu)尺寸，對尺寸超標(biāo)者應(yīng)進(jìn)行修整，以保證安裝工作順利進(jìn)行。

為防止管道安裝時，滑動支座常會因管道擠碰而改變位置，發(fā)生左右移動，而改變管道走向。因此，管道安裝時，首先把所有要安裝管道的支座按設(shè)計要求擺放，用水準(zhǔn)儀操平，按管道設(shè)計坡度確定各個支座位置，然后將固定支座與臺板焊牢，再將滑動支座與臺板用兩根鋼筋左右兩側(cè)斜拉焊接固定。管道安完后，應(yīng)及時將固定滑動支座的斜拉鋼筋用氣割割掉，并用角向磨光機(jī)把割口打磨平整。

4.3 對管道安裝工藝控制

由于管道安裝屬高空作業(yè)，管道支架檔距13米，管子長度12米，安裝時管子一面懸空，給管道安裝帶來困難。為簡化作業(yè)難度，提高工作效率，凡Φ920×10管子安裝前，可以在地面將2根或3根管子進(jìn)行組對焊接，使其成為一根長管。然后用1臺或2臺吊車同時吊起直接放到支座上，再進(jìn)行對口焊接。

5.對管道安裝焊接工藝質(zhì)量控制

5.1管道安裝焊接材料選擇

根據(jù)焊接材料力學(xué)性能可知，酸性焊條與堿性焊條熔敷金屬抗裂性能相差較大，E4303電焊條和E4315電焊條熔敷金屬沖擊韌性（Akv）分別為78.4J和137.2J。由此可見，E4303電焊條熔敷金屬的沖擊韌性僅為E4315電焊條的57%。為提高管道安裝質(zhì)量，保證管道所有安裝焊口都應(yīng)與母材達(dá)到等強(qiáng)度、等性能。管道安裝焊接材料選用E4315電焊條。

5.2管道安裝對口及焊接質(zhì)量控制

圖1 管道安裝示意圖（下轉(zhuǎn)第38頁）

（上接第17頁）管道安裝對口時，管道的外壁錯口值和焊接角變形（折口）偏差值應(yīng)符合設(shè)計要求，在焊接接頭中，角變形和錯口都引起附加彎曲應(yīng)力。在角變形比較大或錯口比較嚴(yán)重的接頭中，承受拉應(yīng)力，由于軸線不通過重心，而產(chǎn)生附加彎矩（如圖1 所示），在拉力和彎矩共同作用下可能造成接頭低應(yīng)力破壞，降低其焊接接頭的承載能力。對口前校驗管道、管件管口周長尺寸，尺寸相當(dāng)?shù)墓芸趹?yīng)互換配接。對于管口直徑誤差較大的接頭，應(yīng)采用火焰加熱錘擊法（縮口）矯正，矯正的管口應(yīng)緩慢平滑過渡，火焰加熱溫度控制在500-600℃，火焰加熱焰心至工件的距離應(yīng)在10mm以上；噴嘴的移動速度要穩(wěn)定，不得在一個位置長期停留，火焰加熱時，應(yīng)注意控制火焰的燃燒狀況，防止金屬的氧化或增碳。

6.結(jié)論

通過對供熱機(jī)組改造熱網(wǎng)工程施工過程中的各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，并對焊工進(jìn)行工程前實際操作技能仰焊試板考試，選拔了一批技術(shù)水平優(yōu)良的焊工承擔(dān)管道焊接任務(wù)，同時選用抗裂性能好的J427焊條焊接管道，有效控制管道安裝工程的焊接質(zhì)量。管道安裝時通過臨時固定滑動支座和在地面將2根或3根管子進(jìn)行組對焊接，并在混凝土支墩建造過程中安裝預(yù)埋臺板時，管道安裝單位通過配合基建單位，將支墩預(yù)埋臺板按管道設(shè)計坡度要求進(jìn)行固定，提高了管道安裝效率和降低了安裝成本，同時還保證了管道安裝質(zhì)量。

華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠供熱機(jī)組改造，熱網(wǎng)管道安裝工程通過11年的生產(chǎn)運行，管道數(shù)百個安裝焊口及管件均無一發(fā)生泄漏現(xiàn)象，確保熱網(wǎng)管道安裝工程安全經(jīng)濟(jì)運行。

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