東湖水庫大口徑螺旋鋼管焊接質量控制

王海濱，楊 震

（青島瑞源工程集團有限公司，山東 青島 266555）

東湖水庫輸水工程是南水北調續建配套工程的重要組成部分。工程全線埋設大口徑螺旋鋼管長22.7 km，總投資2.7億元。青島瑞源工程集團有限公司項目三標主要施工內容為輸水管線15+400－19+500（折腰村－東湖水廠）段及 0+000－2+100（東湖水廠－東聯供水叉管）段，采用規格為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量要求

對首次采用的鋼材，施工單位必須在施焊前按設計要求和有關規定進行焊接試驗，并根據試驗結果編制焊接工藝指導書，施工前進行樣板段施工，經檢驗合格后方可大面積施工。焊接施工前，應對焊管進行檢查，焊管接口存在銹蝕、油污、水漬等污物的，應采用磨光機對焊口進行打磨。對檢查坡口形式及尺寸應符合設計文件要求，對角度不符合要求的用手提砂輪機對坡口及焊口周圍進行修磨。修磨范圍應超出坡口及焊口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；焊口寬度應焊出坡口邊緣2.0～3.0 mm，咬邊深度應小于或等于0.5 mm，不得有熔化金屬流到焊縫外未熔化的母材上，焊縫和熱影響區表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和灰渣等缺陷；焊縫兩側咬邊總長不得超過焊縫長度的10%，且連續長不應大于100.0 mm，錯邊不應大于2.0 mm，嚴禁出現未焊滿現象。

2　焊接質量影響因素分析

1）人員因素：焊接施工人員素質參差不齊，質量意識差。未進行崗前培訓或技術交底不足導致施工失誤。

2）機械設備因素：施工單位設備不齊全，未配備專用電焊機或烘烤箱等，設備檢查保養不到位。

3）材料因素：管材壁厚、圓潤度、防腐層等各項指標不達要求；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，實際施工中往往出現焊接速度過快、焊接電流不適應，焊槍運行方法不當等現象，導致氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質量問題。

5）外界環境因素：施工現場的風速過大、相對濕度過大、施工坑積水等問題影響焊接質量。

6）檢查驗收因素：進場管材、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，暴露的質量問題處理方式不當。

3　焊接質量控制措施

1）人員控制。根據施工要求，對焊接隊伍進行技術交底。組織有關操作人員，熟悉施工圖紙及規程規范，根據施工要求選擇適合的焊接工藝，并編制焊接作業指導書。要求施工單位必須配備具有相應資格且經過崗前培訓的、持證技術人員方可上崗，施焊范圍不得超過其資格證書的規定，且須按照焊接工藝指導書開展相關工作。

2）機械控制。焊接施工前應對施工單位的設備進行摸底統計，保障設備齊全，要求具有與焊接工程相適應的焊接設備，檢驗和試驗設備，檢驗儀器儀表經計量檢定、校準合格且在有效期內。大口徑螺旋焊管焊接質量要求嚴格，需采購專用烘烤箱對焊材進行處理。同時要求采用的電焊機電流穩定，保證在105A－160A之間，避免焊縫出現氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質量問題。各項施工設備應定期維護保養，保證現場使用時工作穩定無故障。以最長3個月為周期，定期進行機械可靠性檢查并記錄齊全，以保證機械的性能指標。

3）材料控制。檢查到貨鋼管的圓度和坡口是否符合有關技術要求。首先檢查進場檢查材質單是否符合國標要求，選用的鋼管應具備完善的焊接性資料、指導性焊接工藝、熱加工、熱處理工藝參數、相應鋼管的焊接接頭性能數據等資料。其次鋼管的化學成分、力學性能復驗首先應符合國家現行有關工程質量驗收標準的規定，最后檢查金屬管節表面有無斑疤、裂紋、嚴重的銹蝕等缺陷，壁厚、圓潤度、防腐層等各項指標均符合質量要求。嚴格要求焊接隊伍根據標準選擇焊條和焊絲。進場的焊材應由生產廠家提供熔敷金屬化學成分、性能鑒定資料及指導性焊接工藝參數，對現場使用的焊條進行完好度檢查，確保焊條無焊藥皮脫落現象，焊接前要利用專用的烘烤機對焊條進行烘干處理，本次采用ZYHC－40型自控遠紅外電焊條烘干機對焊條進行處理。

4）焊接方法控制。在焊接施工前，應對逐根鋼管進行量測，選用管徑相差最小的管節對口焊接。對口時應保證管節內壁齊平，錯口的允許偏差應為壁厚的20%，且不得大于2.0 mm。管道焊接前，焊工對坡口進行打磨處理，去除銹、水等污染物，管節組對焊接時應先修口、清根，管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙，應符合設計要求，不得在對口間隙夾焊幫條或用加熱法縮小間隙施焊。為避免產生氣孔、咬邊、錯邊、焊瘤等質量問題。焊接速度應不超過每分鐘16.0 cm，焊槍前傾角應符合相關標準，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）環境控制。焊接施工作業時應首先清除管道上的冰、雪、霜等；焊接作業區的相對濕度大于90%，焊接環境溫度低于－10℃必須停止施工；焊接作業區相對風速不宜超過8.0 m/s，如果超過此范圍，應采取措施保障焊接電弧區域不受影響。焊接環境溫度如果低于0℃高于－10℃，應采取加熱或防護措施，確保接頭焊接處各方向不小于兩倍板厚且不小于100 mm范圍內的母材溫度。焊接時，應使焊縫可自由伸縮，并應使焊口緩慢降溫；冬期焊接時，應根據環境溫度進行預熱處理。加強施工坑排水，杜絕帶水作業。

6）檢驗控制。檢驗分自檢和監檢兩類。該工程質量檢驗控制主要是焊接檢驗，焊接檢驗分為焊前、焊中、焊后檢驗。焊前需對鋼管、焊接材料的規格、材質、外觀及質量證明文件進行檢查；焊工合格證及認可范圍坡口形式及表面質量檢查；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量檢查。焊中檢驗主要對焊接電流、電壓、焊接速度層間溫度等焊接工藝參數的符合性檢查；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。焊后檢驗主要對焊縫的外觀質量和外形尺寸、無損檢測、焊接工藝規程記錄及檢驗報告的檢查。

提高對進場管材的檢測頻率，嚴控自檢和第三方檢測，要求材料質量合格率達到100%，提高焊縫檢測頻率，環向焊縫檢查前應清除焊縫的渣皮、飛濺物；采用超聲波、X光等無損探傷設備對焊縫的外觀、質量進行100%的自檢和第三方檢測，確保焊接質量，檢測記錄齊全。對出現不合格現象的焊縫，要及時記錄在案，并進行返修，返修次數控制在3次以內。

4　結語

通過以上質量控制措施，該工程質量滿足設計要求，并符合施工驗收規范要求，很好地實現了項目管理的預期目標，項目順利完工，具備通水條件，經過兩年的試運行，目前該管道工程持續平穩，運行良好。