淺談鑄鐵輸水管道安裝工藝要點(diǎn)

□張 起 □劉國建（遂平縣水利局）

在水利水電工程中，鑄鐵鋼管的應(yīng)用十分廣泛，駐馬店市河道取水工程就是成功應(yīng)用的一例。該工程位于遂平縣城東汝河橡膠壩附近，引水池位于橡膠壩上游約100m處的河道西側(cè)，輸水管道沿河道西側(cè)河堤坡腳鋪設(shè)。筆者有幸主管該項(xiàng)工程，在工程建設(shè)中嚴(yán)把質(zhì)量過，選用優(yōu)質(zhì)材質(zhì)，注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格工藝，按照工藝流程和安裝規(guī)范組織施工，不僅圓滿地完成了工程建設(shè)任務(wù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，還取得了很多寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

1.鑄鐵鋼管的特點(diǎn)

鑄鐵鋼管是一種鐵、碳、硅的合金,具有鐵的本質(zhì),鋼的性能,管徑在DN100～DN2200之間,其管道具有以下明顯的特點(diǎn)∶承受的內(nèi)水壓力可達(dá)到3.0MPa,其延伸率、剛度、抗拉強(qiáng)度均較大；管件規(guī)格齊全,能適應(yīng)各種安裝需要；接口多樣,拆裝方便,承受局部沉陷能力強(qiáng),維修方便；通常外表防腐噴涂鋅層和瀝青，耐腐蝕能力強(qiáng)；一般有50a的使用壽命,比鋼管的使用壽命長(zhǎng)。

因?yàn)殍T鐵鋼管具有以上良好的品質(zhì)，所以在水利水電工程、取水工程大多采用。

2.鑄鐵鋼管的材質(zhì)要求

取水工程的根本任務(wù)是向用戶提供滿足水質(zhì)要求、連續(xù)供應(yīng)有壓力的水,同時(shí)降低供水費(fèi)用。一般來說,管道的投資占工程建設(shè)費(fèi)用的50%～70%,因此如何通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定供水管道管材、管徑及管線的附屬設(shè)備,在取水工程中占據(jù)極其重要的地位。

為此,在材料的選擇上要有明確的要求∶管道必須有良好的封閉性;管道的內(nèi)壁要求不結(jié)垢、光滑、管路暢通,且管道內(nèi)壁既要耐腐蝕性,又不會(huì)向水中析出有害物質(zhì);管道的附屬設(shè)備控制必須靈活,保證管線運(yùn)行暢通、安全供水、避免污染。

3.鑄鐵鋼管的安裝流程

鑄鐵鋼管必須嚴(yán)格按照工藝流程來操作，這是保證質(zhì)量的首要條件。安裝工藝分為6個(gè)工序：管道吊裝、管道下溝、管道組對(duì)、管道連接、管道法蘭安裝、管道防腐。

當(dāng)然，有些工藝工序可以交叉施工，也可以組織流水施工，但在同段管道的施工中，必須嚴(yán)格按照上述工藝流程來操作，在工序完成后，必須通過自檢報(bào)驗(yàn)，業(yè)主或監(jiān)理驗(yàn)收通過后，才能進(jìn)行下一道工序。

4.鑄鐵鋼管的安裝工藝要求

鑄鐵鋼管的安裝工藝復(fù)雜，質(zhì)量要求高，需要把握的工藝要點(diǎn)多，但總體上來說，主要要做好以下幾點(diǎn)：

4.1 管道吊裝中，最好采用平衡梁吊裝法，捆綁管子應(yīng)用尼龍布帶或用鋼絲繩加膠皮套管或加墊木層，用鐵扁擔(dān)保證鋼管起吊平衡性，用纜風(fēng)繩控制落管方向。吊裝需輕拿輕放，嚴(yán)禁損傷防腐層。

4.2 管道下溝工藝中，要把握5個(gè)工藝要點(diǎn)：

4.2.1 管道下溝前，應(yīng)對(duì)防腐層進(jìn)行檢查。一般用高壓電火花檢漏儀進(jìn)行檢查，對(duì)電火花擊穿漏鐵處應(yīng)責(zé)成其進(jìn)行修補(bǔ)；

4.2.2 管道下溝前，應(yīng)對(duì)管溝進(jìn)行檢查。管溝內(nèi)應(yīng)無塌方、石塊、雨水、油污和積雪等；

4.2.3 管道下溝前，檢查管溝的深度、標(biāo)高和斷面尺寸，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；

4.2.4 管溝開挖驗(yàn)收合格后應(yīng)將管道立即下溝。在地下水位較高的地段，開挖、下溝和回填應(yīng)連續(xù)完成；

4.2.5 下溝時(shí)，起吊必須用專用吊具，起吊高度以1m為宜，輕放至溝底，嚴(yán)禁損傷防腐層。管道應(yīng)放置在管溝中心，其允許偏差≤100mm。

4.3 管道組對(duì)前，應(yīng)對(duì)管子進(jìn)行清掃，管內(nèi)不得有石頭、紙屑和泥土等雜物。并應(yīng)對(duì)管口進(jìn)行檢查。確保加工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)用砂輪機(jī)清理管口的焊渣及毛刺，管端如有較輕度變形應(yīng)予以校正。不得用錘直接敲擊管壁，校正無效，應(yīng)將變形部分管段切除。利用龍門架和8t倒鏈及千斤頂?shù)裙ぞ哌M(jìn)行管子的調(diào)整組對(duì)。鋼管散根下槽，沿溝排開后，用可移動(dòng)式5t龍門架進(jìn)行對(duì)口焊接。

4.4 管道連接時(shí)，一般管徑為800呀寸，要采用V型坡口手工電弧焊連接。

4.4.1 管道焊工必須經(jīng)焊工考試合格并具有相應(yīng)的焊接合格項(xiàng)目，方可參加焊接；管道開始焊接前，每個(gè)焊工在施工現(xiàn)場(chǎng)采用與實(shí)際管道焊接相同的焊接工藝焊一道管道焊縫試件，經(jīng)機(jī)械性能試驗(yàn)合格后方可施焊；

4.4.2 施工單位首次使用的鋼材應(yīng)做焊接工藝評(píng)定，以前做過焊接工藝評(píng)定，有儲(chǔ)備的施焊項(xiàng)目應(yīng)提取焊接工藝評(píng)定報(bào)告，并根據(jù)焊接工藝評(píng)定編制焊接工藝卡；

4.4.3 在下列焊接環(huán)境下，如不采取有效防護(hù)措施，應(yīng)停止野外焊接：雨天；風(fēng)速超過8m/s；相對(duì)濕度超過90%；

4.4.4 下向焊與上向焊的運(yùn)條方式不同，但在焊接工序質(zhì)量控制上是相同的。根焊時(shí)要控制電弧的吹力，注意焊條角度，保證熔池溫度不過高，使焊縫熔深穩(wěn)定，既保證根部焊透，又不得讓根部燒穿掛瘤。操作中，當(dāng)焊條引弧后，將弧柱輕壓在坡口的根部，沿著焊道將熔滴向下拖帶，運(yùn)條中如熔滴敷蓋度不夠，可往返運(yùn)弧，使根部焊道平整。焊縫接頭處可以稍加打磨，根部焊道內(nèi)突起的熔敷金屬應(yīng)用砂輪打磨，使焊縫深淺均勻，過渡圓滑，以免產(chǎn)生夾渣。填充焊的層間溫度應(yīng)保持在100°以上；

4.4.5 管道直徑大，焊接時(shí)應(yīng)保證對(duì)稱同時(shí)焊接，防止焊接變形超標(biāo)。每個(gè)管口可由2名焊工同時(shí)施焊，焊接時(shí)采取必要的防護(hù)措施；

4.4.6 焊接引弧應(yīng)在坡口內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁在管壁上引弧；

4.4.7 管道焊接應(yīng)采用多層焊接，施焊時(shí)，層間熔渣應(yīng)清除干凈，并進(jìn)行外觀檢查，合格后方可進(jìn)行下一層焊接；

4.4.8 管道焊接時(shí)，每道焊口必須連續(xù)一次焊完，4名焊工焊接速度一致，在前一層焊道沒有完成前，后一層焊道不得開始焊接，兩相鄰焊道起點(diǎn)位置應(yīng)錯(cuò)開20～30mm；

4.4.9 管道焊縫焊完后應(yīng)將焊縫表面的飛濺物、熔渣等清除干凈，每焊完一道焊縫應(yīng)在介質(zhì)上游方向距焊口100mm處表出焊工代號(hào)，并做好記錄。

4.5 管道法蘭安裝的工藝要求是：法蘭螺孔應(yīng)光滑等距，法蘭盤接觸面應(yīng)平整，保證密閉，止水溝線幾何尺寸準(zhǔn)確。法蘭的規(guī)格、工作壓力和介質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求。平焊法蘭時(shí)，必須使管子與法蘭端面垂直。檢查時(shí)可用法蘭彎尺或拐尺從相隔90°兩個(gè)方向檢查垂直度，偏差不許超過±1mm。確認(rèn)合格然后點(diǎn)焊。插入法蘭的管子端部，距法蘭密封面應(yīng)為管壁厚度的1.3～1.5倍，如雙面焊接管道法蘭，法蘭內(nèi)側(cè)的焊縫不得突出法蘭密封面。管道采用法蘭連接時(shí)，法蘭應(yīng)垂直于管子中心線，其表面應(yīng)相互平行。連接法蘭前應(yīng)將其密封面處理干凈，焊縫高出密封面部分應(yīng)銼平，確保接口處的嚴(yán)密性。同時(shí)要注意：

4.5.1 螺栓使用前應(yīng)涂油潤滑。擰緊螺栓時(shí)，要按對(duì)稱或十字交叉進(jìn)行組裝，每個(gè)螺栓不準(zhǔn)一次擰緊到底，應(yīng)分2～3次擰緊。擰緊后螺桿要突出螺母，但突出長(zhǎng)度不宜大于螺桿直徑的1/2，螺母應(yīng)置于法蘭的同一面上；

4.5.2 法蘭襯墊的內(nèi)圓不得突入管內(nèi)，其外圓到法蘭螺栓孔為止。法蘭中間不得放置斜面墊或兩個(gè)以上襯墊，墊圈邊寬應(yīng)一致。對(duì)不涂敷粘結(jié)劑的墊圈，在剪裁制作時(shí)，應(yīng)留一個(gè)把手露出法蘭外便于安裝；

4.5.3 墊片的材料應(yīng)根據(jù)管道輸送介質(zhì)的性質(zhì)、溫度及工作壓力進(jìn)行選擇且必須符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的規(guī)定；

4.5.4 法蘭用緊固件是指法蘭的螺栓、螺母和墊圈。其類型和材質(zhì)，取決于法蘭的公稱壓力和工作溫度。

4.6 管道防腐的工藝要求是：

4.6.1 內(nèi)防腐和外防腐底層均需在制造廠內(nèi)完成。永久暴露的管子、配件的外防腐按設(shè)計(jì)要求或業(yè)主和監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的防腐涂層，進(jìn)行外層防腐保護(hù)；

4.6.2 埋在地下的外防腐采用環(huán)氧富鋅底漆和環(huán)氧煤瀝青涂層加強(qiáng)級(jí)。設(shè)置在地面以上的外防腐采用環(huán)氧富鋅底漆。所有鋼制（不銹鋼除外）管子、管件、器件、安裝件及附著件的內(nèi)外壁均需作防腐保護(hù)；

4.6.3 除銹完畢后，刷環(huán)氧富鋅底漆兩道，每道干膜厚度為50μm，共100μm。然后刷環(huán)氧煤瀝青面漆一道，干膜厚度為80μm,再纏玻璃布一道,最后刷環(huán)氧煤瀝青面漆二道,每道干膜厚度為 80μm,共 16080μm。“面漆、玻璃布，面漆”應(yīng)連續(xù)涂敷，也可用一層浸滿面漆的玻璃布代替。

5.結(jié)語

鑄鐵鋼管為我國水利工程事業(yè)提供了一種性能優(yōu)良的新型管材。為了在工程中更好的應(yīng)用鑄鐵鋼管，設(shè)計(jì)與施工人員應(yīng)熟悉球鑄鐵鋼管的特性，不斷地發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，使設(shè)計(jì)更加合理、施工更加規(guī)范，使新型管材在水利工程中發(fā)揮更大的作用。