(東阿縣水務(wù)局，山東 東阿 252200)

近年來,隨著魯西集團(tuán)規(guī)模日益擴(kuò)大，用水量急劇上升，地下水資源緊缺，供水能力不足已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸，為保證魯西集團(tuán)更好的發(fā)展，急需建設(shè)供水管道增加供水量來解決企業(yè)用水問題。東阿魯西供水TPEP防腐鋼管管道工程，徹底解決了魯西集團(tuán)用水緊張的問題，可為城鄉(xiāng)供水和工業(yè)用水管道工程提供借鑒。

1 工程概況

東阿魯西供水管道工程始端位于大秦水庫出庫泵站出口接管點(diǎn)，末端位于魯西集團(tuán)接管點(diǎn)。供水管道全長4.67km，設(shè)計(jì)流量0.64m3/s，設(shè)計(jì)工作壓力0.90MPa，設(shè)計(jì)管外徑為920mm，壁厚8mm，該管線由于穿越路、溝渠較多，地形復(fù)雜，因此,管材選用TPEP防腐鋼管。

2 TPEP防腐鋼管特點(diǎn)

TPEP防腐鋼管是一種外3PE內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧鋼管，其外壁底層為熱熔結(jié)環(huán)氧樹脂、中間層為膠黏劑、外層聚乙烯三層結(jié)構(gòu)的防腐層，內(nèi)壁為熱噴涂食品級(jí)環(huán)氧粉末防腐層，無毒無害，環(huán)保，橫斷面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 TPEP防腐鋼管橫斷面圖

2.1 供水量大

TPEP防腐鋼管內(nèi)壁光滑、糙率小，水流流速大，同等流量下可以降低一個(gè)口徑等級(jí)。

2.2 施工方便

TPEP防腐鋼管管材通過了耐陰極試驗(yàn)，不需要進(jìn)行陰極保護(hù)，管道接口少，施工方便。

2.3 適用范圍廣

TPEP防腐鋼管管道機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕能力強(qiáng)，對(duì)因地面沉降等造成的管道變形，有非常強(qiáng)的承受能力，不會(huì)產(chǎn)生爆管現(xiàn)象，能適用于不同的地形和水文地質(zhì)條件。

2.4 使用壽命長

TPEP防腐鋼管內(nèi)壁采用納米級(jí)環(huán)氧粉末，符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，涂層具有自清潔功能，不結(jié)垢，耐腐蝕、耐磨、耐沖擊，終生免維護(hù)，免修補(bǔ)；外壁耐磕碰，防腐和機(jī)械保護(hù)效果好。

2.5 綜合成本低

TPEP防腐鋼管管道水頭損失小，需配套的水泵揚(yáng)程低，電力設(shè)施功率小，能夠降低一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用。

3 主要施工技術(shù)

TPEP防腐鋼管管道安裝施工流程如圖2所示。

圖2 管道安裝施工流程

3.1 焊前準(zhǔn)備

管道在安裝前,首先檢查鋼管內(nèi)外防腐層是否完好，如有破損，應(yīng)先進(jìn)行修補(bǔ)，合格后進(jìn)行修口、清根，管口應(yīng)做成30°～35°的坡口，管端內(nèi)外15mm范圍內(nèi)用角磨機(jī)打磨出金屬本色，并去除油污。

3.2 安裝對(duì)口

按所放樣的管道中心線，用25～35t起重機(jī)將管道吊裝就位對(duì)口。對(duì)口時(shí)，為了提高對(duì)口效率和焊接質(zhì)量，采用對(duì)口器組對(duì)，使其內(nèi)壁平整，內(nèi)壁錯(cuò)邊量不宜超過壁厚的10%，且不大于2mm，對(duì)口間隙1.50～3mm。直管管段兩相鄰環(huán)向焊縫的間距不小于200mm，并不小于管節(jié)的外徑，不得有十字型焊縫。

3.3 定位焊接

鋼管對(duì)口檢查合格后，及時(shí)用免充氬不銹鋼焊絲氬弧焊進(jìn)行定位焊接，定位焊接長度80～100mm，點(diǎn)焊間距不大于400mm，焊縫厚度與第一層焊接厚度一致，防止焊接中焊點(diǎn)開裂。

3.4 底部焊接

管道焊接采用單面焊接雙面成型焊接方法，如圖3所示。為了避免出現(xiàn)一般電弧焊容易產(chǎn)生的焊瘤、未焊透和凹陷，減小焊接接頭變形量，提高表面平整度和焊接質(zhì)量，底部焊接采用手工氬弧焊。焊接前將點(diǎn)固焊接兩端部位打磨，清理焊渣，選擇一點(diǎn)依次連續(xù)焊接。

3.5 填充層焊接

待底部焊接層溫度降至100℃以下時(shí)，將打底焊接面用角磨機(jī)打磨，徹底清除焊渣，然后選用與管體相應(yīng)的碳素鋼堿性焊條，采用手工電弧焊焊接方法依次連續(xù)焊接。焊接前首先將焊條加熱至350℃保溫1小時(shí)后焊接(也可采用二氧化碳?xì)獗：杆幮竞附z焊接)，然后調(diào)整焊接電流，試驗(yàn)性焊接合適后再對(duì)管道依次焊接。

3.6 蓋面層焊接

當(dāng)填充層溫度降至100℃以下進(jìn)行蓋面層焊接，焊接方法和工藝同填充層，蓋面焊縫必須有0.50～2mm的余高，不能存在咬邊和焊不透等缺陷，收弧坑必須填滿，不得出現(xiàn)凹坑。

3.7 焊縫檢查

3.7.1 焊縫拋光修整

對(duì)焊完的焊縫首先用角磨機(jī)將蓋面層焊接面進(jìn)行拋光，清除焊縫、焊渣及焊縫邊緣的飛濺物，使焊縫平整。

3.7.2 外觀質(zhì)量檢查

對(duì)所有焊縫的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，其觀感質(zhì)量應(yīng)外形均勻，成型較好，焊道與母材之間平滑過渡，焊縫寬度應(yīng)焊出坡口邊緣2～3mm，表面余高、咬邊深度和長度符合規(guī)范規(guī)定，表面無裂紋、夾渣。

3.7.3 無損檢測

現(xiàn)場焊接的管道焊縫應(yīng)進(jìn)行射線檢測，檢測質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件和規(guī)范規(guī)定。對(duì)射線檢測發(fā)現(xiàn)有不合格的焊縫，經(jīng)返修后，應(yīng)采用原規(guī)定的檢驗(yàn)方法重新進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.8 接口內(nèi)防腐

管道接口涂裝前須將內(nèi)表面灰塵、油污、焊渣、氧化皮等處理干凈，保持表面干燥無污。將防腐涂料口打開，把固化劑、專用稀釋劑加入涂料內(nèi)，防腐劑∶固化劑為10∶1(或按產(chǎn)品說明書比例)，稀料適量充分?jǐn)嚢杈鶆?，熟?0min后進(jìn)行涂刷，間隔1.5h后進(jìn)行第二次涂刷。

3.9 接口外防腐

3.9.1 接口處理

首先用角磨機(jī)將管道連接處裸露鋼管的毛刺、焊渣、焊瘤、銹跡、殘留涂層、油污等清理干凈，做到表面光潔。接著對(duì)連接處兩側(cè)的聚乙烯層坡口打毛處理，每側(cè)的寬度10～15cm，聚乙烯層打毛時(shí)不得破壞涂層，露出底材。然后用毛刷和棉紗把清理下來的碎屑和灰塵清理干凈，保證修補(bǔ)層的結(jié)合力。前處理至刷底漆時(shí)間間隔不得超過30min，間隔期間若前處理的部位受到二次污染，必須重新進(jìn)行前處理。修補(bǔ)區(qū)若受潮或有水分，必須采取措施干燥后再進(jìn)行前處理。

3.9.2 刷底漆

首先將底漆的雙組份及稀料按照使用說明書的比例混合，攪拌均勻。然后在管道連接的裸露處用毛刷均勻涂刷底漆，涂刷厚度一般為120～150μm,以剛好把底材遮住為宜，不能露出底材。坡口處露出的環(huán)氧底層要涂刷底漆，但聚乙烯層不得涂刷底漆。

3.9.3 纏繞熱收縮帶

漆膜表干后應(yīng)立即纏繞熱收縮帶，間隔時(shí)間不得超過10min。熱收縮帶的寬度應(yīng)確保纏繞后能完全蓋住兩側(cè)打毛的部位，一般大于鋼管裸露寬度加兩側(cè)打毛寬度5～10cm，熱收縮帶的長度應(yīng)保證纏繞后搭接8～10cm。本工程采用315cm×40cm×2.5mm(長×寬×厚)的熱收縮帶，如下頁圖4所示。

圖4 熱收縮帶

a.用烘烤槍將熱收縮帶一端10～15cm長度內(nèi)的熱熔膠面均勻加熱，當(dāng)熱熔膠發(fā)軟、變亮?xí)r立刻停止加熱，迅速將熱熔膠一面按壓在連接處，熱收縮帶要完全蓋住兩側(cè)打毛的區(qū)域，并用輥輪從中線向兩側(cè)滾壓，趕出黏結(jié)處的氣泡，使之固定。

b.將熱收縮帶沿管道軸向纏繞并拉緊，然后把熱收縮帶另一端10～15cm的熱熔膠層烤軟、發(fā)亮，迅速和熱收縮帶前端黏貼搭接在一起如圖5所示。

圖5 纏繞熱收縮帶

3.9.4 黏貼固定片

a.將固定片熱熔膠加熱熔融后，搭接在熱收縮帶外重疊搭接的合縫處，并用輥輪碾壓固定。

b.待固定片冷卻后用烘烤槍加熱熱收縮帶其他部位，加熱時(shí)從中間向兩邊均勻移動(dòng)加熱，并用輥輪碾壓趕出氣泡，如圖6所示。

4 施工注意事項(xiàng)

TPEP 防腐鋼管安裝最關(guān)鍵的工序是焊接和防腐，為了確保質(zhì)量，必須要做到以下幾點(diǎn)：焊接時(shí)必須采取擋風(fēng)措施，嚴(yán)格控制焊接作業(yè)處的風(fēng)速，避免產(chǎn)生氣孔；雨雪天或相對(duì)濕度大于90%時(shí)，必須停止焊接施工或采取有效防護(hù)措施，保證焊接質(zhì)量和施工安全；嚴(yán)格控制焊接速度，保證焊縫飽滿，寬窄一致；陰雨天或相對(duì)濕度大于75%時(shí)必須停止接口內(nèi)外防腐的施工；對(duì)熱收縮帶和固定片的加熱必須來回移動(dòng)均勻加熱，防止燒焦碳化，從而影響性能。

圖6 黏貼固定片

5 結(jié) 語

實(shí)踐證明，東阿魯西供水管道工程采用的TPEP防腐鋼管，適應(yīng)性強(qiáng)，管道接口少，施工方便，工藝和材料先進(jìn)，質(zhì)量可靠，節(jié)能環(huán)保，綜合成本低，使用壽命長。工程自2017年6月建成通水以來，運(yùn)行良好，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。