東湖水庫大口徑螺旋鋼管焊接質(zhì)量控制

王海濱，楊 震

（青島瑞源工程集團(tuán)有限公司，山東 青島 266555）

東湖水庫輸水工程是南水北調(diào)續(xù)建配套工程的重要組成部分。工程全線埋設(shè)大口徑螺旋鋼管長22.7 km，總投資2.7億元。青島瑞源工程集團(tuán)有限公司項(xiàng)目三標(biāo)主要施工內(nèi)容為輸水管線15+400－19+500（折腰村－東湖水廠）段及 0+000－2+100（東湖水廠－東聯(lián)供水叉管）段，采用規(guī)格為DN1400（壁厚14 mm）的螺旋焊管7 380 m、DN1200（壁厚12 mm）的螺旋焊管2 100 m。

1　大口徑螺旋焊管焊接質(zhì)量要求

對首次采用的鋼材，施工單位必須在施焊前按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊接試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果編制焊接工藝指導(dǎo)書，施工前進(jìn)行樣板段施工，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可大面積施工。焊接施工前，應(yīng)對焊管進(jìn)行檢查，焊管接口存在銹蝕、油污、水漬等污物的，應(yīng)采用磨光機(jī)對焊口進(jìn)行打磨。對檢查坡口形式及尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求，對角度不符合要求的用手提砂輪機(jī)對坡口及焊口周圍進(jìn)行修磨。修磨范圍應(yīng)超出坡口及焊口1.0 cm。鋼管焊接前先修口、清根，檢查管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙。施工過程中應(yīng)保證施工表面光滑、焊口均勻，焊材與母材之間的過度平滑自然，焊口表面余高應(yīng)小于或等于1.0+0.2倍坡口邊緣寬度，且不大于4.0 mm；焊口寬度應(yīng)焊出坡口邊緣2.0～3.0 mm，咬邊深度應(yīng)小于或等于0.5 mm，不得有熔化金屬流到焊縫外未熔化的母材上，焊縫和熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和灰渣等缺陷；焊縫兩側(cè)咬邊總長不得超過焊縫長度的10%，且連續(xù)長不應(yīng)大于100.0 mm，錯邊不應(yīng)大于2.0 mm，嚴(yán)禁出現(xiàn)未焊滿現(xiàn)象。

2　焊接質(zhì)量影響因素分析

1）人員因素：焊接施工人員素質(zhì)參差不齊，質(zhì)量意識差。未進(jìn)行崗前培訓(xùn)或技術(shù)交底不足導(dǎo)致施工失誤。

2）機(jī)械設(shè)備因素：施工單位設(shè)備不齊全，未配備專用電焊機(jī)或烘烤箱等，設(shè)備檢查保養(yǎng)不到位。

3）材料因素：管材壁厚、圓潤度、防腐層等各項(xiàng)指標(biāo)不達(dá)要求；管口、坡口污染，焊材、焊條不符合要求。

4）焊接方法因素：工藝方法選擇不當(dāng)，實(shí)際施工中往往出現(xiàn)焊接速度過快、焊接電流不適應(yīng)，焊槍運(yùn)行方法不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，導(dǎo)致氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質(zhì)量問題。

5）外界環(huán)境因素：施工現(xiàn)場的風(fēng)速過大、相對濕度過大、施工坑積水等問題影響焊接質(zhì)量。

6）檢查驗(yàn)收因素：進(jìn)場管材、焊縫的檢測頻率不夠，焊縫的檢測手段落后，不能覆蓋整個工程，暴露的質(zhì)量問題處理方式不當(dāng)。

3　焊接質(zhì)量控制措施

1）人員控制。根據(jù)施工要求，對焊接隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)交底。組織有關(guān)操作人員，熟悉施工圖紙及規(guī)程規(guī)范，根據(jù)施工要求選擇適合的焊接工藝，并編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書。要求施工單位必須配備具有相應(yīng)資格且經(jīng)過崗前培訓(xùn)的、持證技術(shù)人員方可上崗，施焊范圍不得超過其資格證書的規(guī)定，且須按照焊接工藝指導(dǎo)書開展相關(guān)工作。

2）機(jī)械控制。焊接施工前應(yīng)對施工單位的設(shè)備進(jìn)行摸底統(tǒng)計(jì)，保障設(shè)備齊全，要求具有與焊接工程相適應(yīng)的焊接設(shè)備，檢驗(yàn)和試驗(yàn)設(shè)備，檢驗(yàn)儀器儀表經(jīng)計(jì)量檢定、校準(zhǔn)合格且在有效期內(nèi)。大口徑螺旋焊管焊接質(zhì)量要求嚴(yán)格，需采購專用烘烤箱對焊材進(jìn)行處理。同時要求采用的電焊機(jī)電流穩(wěn)定，保證在105A－160A之間，避免焊縫出現(xiàn)氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質(zhì)量問題。各項(xiàng)施工設(shè)備應(yīng)定期維護(hù)保養(yǎng)，保證現(xiàn)場使用時工作穩(wěn)定無故障。以最長3個月為周期，定期進(jìn)行機(jī)械可靠性檢查并記錄齊全，以保證機(jī)械的性能指標(biāo)。

3）材料控制。檢查到貨鋼管的圓度和坡口是否符合有關(guān)技術(shù)要求。首先檢查進(jìn)場檢查材質(zhì)單是否符合國標(biāo)要求，選用的鋼管應(yīng)具備完善的焊接性資料、指導(dǎo)性焊接工藝、熱加工、熱處理工藝參數(shù)、相應(yīng)鋼管的焊接接頭性能數(shù)據(jù)等資料。其次鋼管的化學(xué)成分、力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)首先應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，最后檢查金屬管節(jié)表面有無斑疤、裂紋、嚴(yán)重的銹蝕等缺陷，壁厚、圓潤度、防腐層等各項(xiàng)指標(biāo)均符合質(zhì)量要求。嚴(yán)格要求焊接隊(duì)伍根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇焊條和焊絲。進(jìn)場的焊材應(yīng)由生產(chǎn)廠家提供熔敷金屬化學(xué)成分、性能鑒定資料及指導(dǎo)性焊接工藝參數(shù)，對現(xiàn)場使用的焊條進(jìn)行完好度檢查，確保焊條無焊藥皮脫落現(xiàn)象，焊接前要利用專用的烘烤機(jī)對焊條進(jìn)行烘干處理，本次采用ZYHC－40型自控遠(yuǎn)紅外電焊條烘干機(jī)對焊條進(jìn)行處理。

4）焊接方法控制。在焊接施工前，應(yīng)對逐根鋼管進(jìn)行量測，選用管徑相差最小的管節(jié)對口焊接。對口時應(yīng)保證管節(jié)內(nèi)壁齊平，錯口的允許偏差應(yīng)為壁厚的20%，且不得大于2.0 mm。管道焊接前，焊工對坡口進(jìn)行打磨處理，去除銹、水等污染物，管節(jié)組對焊接時應(yīng)先修口、清根，管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得在對口間隙夾焊幫條或用加熱法縮小間隙施焊。為避免產(chǎn)生氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質(zhì)量問題。焊接速度應(yīng)不超過每分鐘16.0 cm，焊槍前傾角應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證焊槍前傾角70～80°，管道焊接中氬弧焊采用直流正接，手工電焊采用直流反接。焊槍直線行走，焊接均勻連貫，焊縫檢測均勻飽滿，焊透無氣泡。

5）環(huán)境控制。焊接施工作業(yè)時應(yīng)首先清除管道上的冰、雪、霜等；焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度大于90%，焊接環(huán)境溫度低于－10℃必須停止施工；焊接作業(yè)區(qū)相對風(fēng)速不宜超過8.0 m/s，如果超過此范圍，應(yīng)采取措施保障焊接電弧區(qū)域不受影響。焊接環(huán)境溫度如果低于0℃高于－10℃，應(yīng)采取加熱或防護(hù)措施，確保接頭焊接處各方向不小于兩倍板厚且不小于100 mm范圍內(nèi)的母材溫度。焊接時，應(yīng)使焊縫可自由伸縮，并應(yīng)使焊口緩慢降溫；冬期焊接時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行預(yù)熱處理。加強(qiáng)施工坑排水，杜絕帶水作業(yè)。

6）檢驗(yàn)控制。檢驗(yàn)分自檢和監(jiān)檢兩類。該工程質(zhì)量檢驗(yàn)控制主要是焊接檢驗(yàn)，焊接檢驗(yàn)分為焊前、焊中、焊后檢驗(yàn)。焊前需對鋼管、焊接材料的規(guī)格、材質(zhì)、外觀及質(zhì)量證明文件進(jìn)行檢查；焊工合格證及認(rèn)可范圍坡口形式及表面質(zhì)量檢查；組對后的位置、錯邊量、變形、間隙等檢查；引弧板和襯板的裝配質(zhì)量檢查。焊中檢驗(yàn)主要對焊接電流、電壓、焊接速度層間溫度等焊接工藝參數(shù)的符合性檢查；外觀檢測和無損檢測；焊接順序和焊道缺欠的處理情況檢查。焊后檢驗(yàn)主要對焊縫的外觀質(zhì)量和外形尺寸、無損檢測、焊接工藝規(guī)程記錄及檢驗(yàn)報告的檢查。

提高對進(jìn)場管材的檢測頻率，嚴(yán)控自檢和第三方檢測，要求材料質(zhì)量合格率達(dá)到100%，提高焊縫檢測頻率，環(huán)向焊縫檢查前應(yīng)清除焊縫的渣皮、飛濺物；采用超聲波、X光等無損探傷設(shè)備對焊縫的外觀、質(zhì)量進(jìn)行100%的自檢和第三方檢測，確保焊接質(zhì)量，檢測記錄齊全。對出現(xiàn)不合格現(xiàn)象的焊縫，要及時記錄在案，并進(jìn)行返修，返修次數(shù)控制在3次以內(nèi)。

4　結(jié)語

通過以上質(zhì)量控制措施，該工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，并符合施工驗(yàn)收規(guī)范要求，很好地實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目管理的預(yù)期目標(biāo)，項(xiàng)目順利完工，具備通水條件，經(jīng)過兩年的試運(yùn)行，目前該管道工程持續(xù)平穩(wěn)，運(yùn)行良好。