鋼管焊后熱處理作業(yè)降本增效的生產(chǎn)方法

周懷杰

摘 要：本文論述大型鋼結(jié)構(gòu)建造生產(chǎn)任務(wù)中，厚壁鋼管的焊道需要大量焊后熱處理工作，市面購置的保溫被不能滿足熱處理高溫工藝標(biāo)準(zhǔn)，采用自制保溫被的方法，解決了生產(chǎn)中遇到的問題，較好的滿足生產(chǎn)需求，起到降本增效和節(jié)約成本的良好作用，本文論述了焊后熱處理保溫被的制作及應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：解決難題;提高環(huán)保;節(jié)約成本

一、生產(chǎn)問題調(diào)研

渤海中部某油田建設(shè)項目海上采油導(dǎo)管架和海上采油平臺的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，大直徑、厚壁鋼管的焊道需要大量的焊后熱處理工作。鑒于公司現(xiàn)有的保溫被不能滿足要求，采用了自制保溫被的方法解決不足的問題，可以起到降本增效和節(jié)約成本的作用。

熱處理工藝溫度標(biāo)準(zhǔn)要求高一般最高溫度可以達(dá)到600-650°左右，高溫溫度需要恒溫保持2小時以上，該項目具有3000多米的焊縫熱處理工作。按照每一根管平均做12個小時的熱處理工作，大量的熱處理工作就需要使用很多保溫被進(jìn)行保溫。

為保障該項目產(chǎn)品熱處理的生產(chǎn)質(zhì)量，公司在自有保溫被數(shù)量不足的情況下，決定通過以采用購置成品保溫被的方式，實施完成處理工作。

前期，公司通過對多家供應(yīng)商的投標(biāo)評比，分別選擇了兩個績優(yōu)廠家，要求供應(yīng)商各提供一套成品保溫被進(jìn)行測評，通過各項試驗指標(biāo)來評定保溫被的質(zhì)量是否可以滿足生產(chǎn)需求。經(jīng)過現(xiàn)場試驗，兩個廠家提供的成品保溫被的阻燃面料，都不能長時間的耐高溫，不能滿足大厚壁鋼管的熱處理工作。試驗現(xiàn)場僅僅使用熱處理2道焊口評估，成品保溫被的面料就被烤糊使用壽命較短。當(dāng)保溫被面料被燒糊后，里面的纖維填充物四處飄飛，對環(huán)境保護(hù)、文明施工以及員工健康防護(hù)產(chǎn)生較大影響，不能滿足項目熱處理工藝需求。而且該成品價格較為昂貴，每張費用在1000元以上，特別是加熱環(huán)縫焊口較長，每張長度在9米左右，費用則高達(dá)2000元左右。根據(jù)預(yù)算整個項目的2500米焊道需要熱處理，需要使用大量的保溫棉，粗略計算整個項目需要產(chǎn)生20多萬元的費用。

二、問題發(fā)生原因及分析

工藝要求工件熱處理溫度在低于315°時，加熱設(shè)備可以自由加熱，加熱速率不大于5600除以金屬最大厚度所得的數(shù)值，最大不超過220°C＼hr，最高溫度在600-650°。由于加熱工藝要求溫度較高，保溫被材料在長時間作業(yè)的情況下不能長時間承受高溫，造成燒糊不能滿足熱處理工藝要求起不到保溫作用。

購置的成品保溫毯，在使用過程中由于保溫被外層被燙壞，里面的保溫棉比較容易飛出來，在回收熱電偶和保溫毯時，保溫棉四處亂飛，每工作完成一道焊口后，地面上落了一層保溫棉，對現(xiàn)場的文明施工是一個極大的影響因素。

購置的成品保溫毯，在使用過程中由于保溫被外層被燙壞后，不能起到保溫的作用，有些地方都露出了熱電偶，造成熱處理溫度升溫不均勻，破損處由于受室外風(fēng)的影響，造成加熱溫度不能上升到設(shè)置溫度，不能起到熱處理的作用;保溫毯損壞不能完全包裹熱電偶，存在觸電和燙傷的安全隱患。

三、制定解決問題工藝方案

現(xiàn)場工人以“技術(shù)創(chuàng)新、降本增效”為目標(biāo)結(jié)合實際生產(chǎn)，針對以上問題制定有效解決方案。

技術(shù)方案：使用寬度1000mm無塵石棉布作為面料，放置地面鋪平整，選用80mm厚度的保溫棉作為填充物均勻鋪平，兩側(cè)向內(nèi)反折60mm將保溫棉包嚴(yán)，在雙層無塵石棉布接口處用銅絲縫制連接，制造成為棉被形狀。

1.將寬度1000mm的無塵石棉布作為卷裝面料置于地面，沿著一個方向展開鋪平，根據(jù)鋼管縱縫或環(huán)縫的長度尺寸，裁剪出兩塊長方形布塊，裁剪時注意兩端長度保持相同避免裁斜的情況，按照同一尺寸分別裁剪出2塊相同的布塊。

2.將無塵石棉布在平整的地面上鋪平，在無塵石棉布上按照80mm厚度，用保溫棉作為填充材料，將填充物均勻的在石棉布上鋪平填滿，在填充過程中注意局部發(fā)生會填充厚度不一的情況，一定要確保填充的厚度均勻、相同。

3.將保溫棉填充材料鋪平填滿后，上面再蓋一層保溫布，然后用無塵石棉布將保溫棉包嚴(yán)，分別在寬度和長度4個方向，分別向內(nèi)內(nèi)反折60mm左右全部將保溫棉裹嚴(yán)。

4.在雙層無塵石棉布接口處，使用用銅絲縫制連接，縫制尺寸在長度方向每間隔50mm左右做一個縫制連接點，使用銅絲將其縫制在一起，整個長度方向的縫制點要均勻布置。

5.在雙層無塵石棉布接口處，使用用銅絲縫制連接，縫制尺寸在寬度方向每間隔300mm左右做一個縫制連接點，使用銅絲將其縫制在一起，整個長度方向的縫制點要均勻布置。

6.分別根據(jù)工件的縱縫和環(huán)縫長度制出合適尺寸的保溫被，在縫制后會發(fā)生縫制松緊不一樣的情況，此時兩人各拉住長度一端進(jìn)行抖動，將受力不均勻的地方卸力使其均勻受力平整。

四、創(chuàng)新方法的作業(yè)過程

1、鋼管縱縫熱處理的使用方法：將焊完后的鋼管置于胎架上面，焊道內(nèi)縱縫表面朝上，首先使用鋼絲風(fēng)刷清除表面的焊接飛濺和焊道兩側(cè)的鐵銹等異物清理，確保表面清潔光滑，便于實施焊后熱處理工藝。兩人將縱縫保溫毯抬進(jìn)鋼管縱縫的中間，兩人相互配合將保溫毯均勻的鋪在內(nèi)縱縫的表面，保溫毯全部鋪平后使用磁鐵架固定法，將保溫毯牢固的固定在焊縫表面，檢查保溫毯是否和焊縫表面密切貼合，確認(rèn)保溫毯完全牢固而緊密的與焊縫貼合后，將熱電偶按照工藝要求插進(jìn)保溫毯內(nèi)，啟動熱處理加熱器即可進(jìn)行熱處理工作。

2、鋼管環(huán)縫熱處理的使用方法：鋼管環(huán)縫在轉(zhuǎn)胎上面焊接完成后，關(guān)閉轉(zhuǎn)胎的轉(zhuǎn)速控制開關(guān)盒，焊道內(nèi)環(huán)縫使用鋼絲風(fēng)刷清除表面的焊接飛濺和焊道兩側(cè)的鐵銹等異物清理，確保表面清潔光滑便于實施焊后熱處理工藝。兩人將環(huán)縫保溫毯抬進(jìn)鋼管環(huán)縫處，兩人相互配合將保溫毯均勻的鋪在內(nèi)環(huán)縫縫的表面，保溫毯全部鋪平后使用磁鐵和環(huán)縫固定支架，將保溫毯牢固的固定在焊縫表面，檢查保溫毯是否和焊縫表面密切貼合，應(yīng)用支點固定法活捆綁固定法將其固定牢固，確認(rèn)保溫毯完全牢固而緊密的與焊縫貼合后，將熱電偶按照工藝要求插進(jìn)保溫毯內(nèi)。為了保證加熱溫度均勻而穩(wěn)定升降，在內(nèi)環(huán)保溫毯布置完后，鋼管的外面也要按照內(nèi)焊縫布置的流程進(jìn)行外表面保溫。環(huán)縫兩面保溫完成后，就可以啟動熱處理加熱器，可以進(jìn)行環(huán)縫的熱處理工作。

五、重點技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)

鋼管熱處理屬于高溫升溫和降溫的處理過程，具有施工作業(yè)時間長的特點（一般每一根管需要12個小時左右的時間），由于受生產(chǎn)條件限制室外作業(yè)的情況比較多，因此每一項施工作業(yè)前都要考慮天氣因素，如果預(yù)報有大風(fēng)、大雨的天氣，不建議實施熱處理施工作業(yè)，避免在施工過程中發(fā)生大雨，致使加熱過程中的鋼管溫度驟降，造成鋼管存在熱裂紋或?qū)е鹿ぜ髲U的質(zhì)量隱患。在大風(fēng)天氣的情況下一般不建議做熱處理工作，因為加熱過程中需要均勻保持溫度穩(wěn)定上升、保溫和下降幅度，大風(fēng)天氣則會帶來溫度忽冷忽熱，造成焊道熱處理溫度不均勻，不能達(dá)到有效消除氫和消除應(yīng)力等方面的作用，還有可能發(fā)生裂紋的質(zhì)量隱患。

六、應(yīng)用效果與推廣建議

在使用過程中，首先將自制的保溫毯均勻覆蓋在焊縫表面，應(yīng)用支點固定法活捆綁固定法將其固定牢固，使保溫毯的表面緊貼鋼管表面。將加熱器熱電偶按照熱處理工藝要求，合理排布將其插進(jìn)保溫毯內(nèi)，布置完后連接加熱器設(shè)置加熱溫度即可進(jìn)行熱處理工作。這種自制的保溫毯重量較輕，保溫棉被包裹的比較嚴(yán)不易飛出，施工后的現(xiàn)場比較干凈更加有益于提高文明施工作業(yè)和環(huán)境保護(hù)。

自制的焊后熱處理保溫被具有以下幾個方面的優(yōu)點：①制作成本低、易于取材、便于制作、使用范圍廣;在制作取材方面大部分都是來自利庫余料再利用，在材料采購方面節(jié)約很多時間和成本費用。②使用自制保溫毯，現(xiàn)場沒有施工完后的剩余料和雜物，在環(huán)保目標(biāo)方面起到了極大提高了環(huán)境保護(hù)的作用;③由于填充物無規(guī)則的飛出是影響文明施工和職業(yè)健康的因素，現(xiàn)場通過創(chuàng)新的方法消除了此項問題，良好的提高文明施工以及員工健康防護(hù)作用;④能夠按照項目程序文件要求進(jìn)行施工作業(yè)，該項創(chuàng)新良好的滿足熱處理施工工藝要求;⑤可以寬泛的應(yīng)用在鋼管縱、環(huán)縫焊后熱處理保溫中，還可以重復(fù)使用在多個項目中再應(yīng)用，也不會累加發(fā)生任何費用，起到了良好的降本增效作用。

七、結(jié)束語

鋼管熱處理保溫被的制作及使用方法，通過渤海中部某項目的油田建設(shè)，在3000多米的焊縫熱處理工作中得到良好應(yīng)用，起到了節(jié)省大筆費用的效果，為今后的項目生產(chǎn)積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗。