盾構機主驅動和刀盤管路優化技術

趙永柱 魯炎

摘要：本文綜述了天和盾構機原驅動和刀盤管路采用GB/T3639-2009標準的管子出現試驗不合格情況，組織調查分析原因，采取GB/T 8163-2008標準的無縫管通過試驗及特殊工藝工序處理能滿足質量要求。

關鍵詞：驅動和刀盤管路;不合格;標準;試驗;滿足要求

一、概況

原天和盾構機驅動和刀盤部件上管路采用GB/T3639–2009標準的管子，種類、數量繁多，管路上使用的很多過渡彎頭，這樣不但增加了管路焊接量，而且容易造成焊接質量不過關或漏焊現象。車間在制作過程中選用的GB/T3639–2009標準的管子出現折彎斷裂及試壓保壓不合格現象。

二、調查取證、原因分析

（一）組織技術討論調查原因

在2017年9月15日組織技術、物資、質檢、加工車間與供應廠家進行技術交流。經討論了解，供應商提供的無縫鋼管執行GB/T3639–2009的標準[2]，按照此要求的鋼管只做尺寸公差檢查，不做其他性能檢驗（如成分，沖擊、抗彎、拉伸性能，硬度，渦流探傷等），且不進行光亮正火處理。

（二）原因分析

供應商提供的無縫鋼管執行GB/T3639–2009的標準[2]，鋼管制作工序缺少光亮正火步驟，未能有效的消除鋼管拉拔過程中的加工硬化應力。管子在彎制過程中出現應力集中現象，出現裂紋萌生→擴展→斷裂現象，此類標準的管子不滿足驅動部及刀盤管路要求的折彎性及壓力要求。

三、采取的方法及應對措施

（一）管路材質選定[5]

為滿足刀盤、驅動上管路折彎后不開裂、使用壓力達到設計要求、鋼管內壁無銹蝕等要求。在2017年11月29日組織技術、物資、質檢、加工車間與供應廠家再次交流討論使用滿足我們要求的管路。會議討論GB/T 8163–2008標準的無縫管通過特殊工藝工序處理適用于刀盤及驅動部用管路[1]。

（二）會議達成共識

（1）用GB/T 8163–2008標準的無縫管，滿足管路壓力等基本要求。

（2）將GB/T 8163–2008標準的鋼管正火回火，保證屈服度，彎曲度，可以至少90°折彎。

（3）對回火后的鋼管進行酸洗磷化處理，清洗掉管子內外浮銹。磷化處理后讓鋼管便于保存，防止再次生銹。

（4）用GB/T 8163–2008標準的無縫管比直接采用高壓油管成本更低，而且可以滿足我司使用要求。

四、試驗情況及結果說明

（一）試驗情況

對采購的GB/T 8163–2008標準的各規格無縫管（交貨狀態：正火+回火）進行試彎最小曲率半徑及試彎后保壓測試[3]。

對規格為φ14*3、φ22*3.5、φ34*4.5的管子使用液壓彎管機進行冷彎試驗，冷彎后管子進行0.65MPa x30min保壓測試，能達到要求的試壓壓力及保壓時間[3]。

對規格為φ42.5*5的管子使用φ80、φ100、φ120的輪圓工裝進行熱彎，為φ42.5*5的管子使用φ80、φ100、φ120的輪圓工裝進行熱彎后狀態，能達到管子要求的最小曲率半徑。

（二）試驗結果說明

根據對GB/T 8163–2008標準的無縫管試驗情況反饋出以下幾點：

（1）用GB/T 8163–2008標準的無縫管，滿足鋼管彎曲度、壓力等基本要求。

（2）用GB/T 8163–2008標準的無縫管，采購前已做過正火+回火，并經過酸洗磷化處理[4]，能保證管路清潔度要求。

（3）用GB/T 8163–2008標準的無縫管比直接采用高壓油管成本更低。

五、以后車間的落實措施

在2018年1月31日和加工車間主要成員會議達成以下意見：

（1）正常部位，采用GB/T 8163–2008標準的管子，彎制效果明顯好于先前使用GB/T 3639–2009標準的管子。要求采用GB/T 8163–2008標準的管子需經過正火+回火并酸洗磷化處理[4]。

（2）如刀盤添加劑注入口急彎部位仍使用90°彎頭，制作時預配好所需管子長度，點焊固定住，取下后進行施焊并探傷，合格后安裝至對應部位上。

（3）彎制后管子仍需進行保壓試驗，工序不變，僅采用的管材改變。

（4）以后的采購單經說明GB/T 8163–2008標準的管子的詳細要求和所用之處，并領用時注意確認正確標識！

（5）新材料使用中注意出現的情況，并及時反饋商量。

六、總結

在盾構機硬管管路設計時，要充分考慮管路加工制作、焊接過程中可能出現的意外情況，必須通過反復試驗、特殊工藝選用合適型號及標準的管路。

參考文獻

GB/T 8163–2008.輸送流體用無縫鋼管[S].

GB/T 3639–2009.冷拔或冷軋精密無縫鋼管[S].

GB 10623–2008.金屬材料力學性能試驗術語[S].

GB 6807.鋼鐵件涂裝前磷化處理技術條件[S].

GBT 50398–2018.無縫鋼管工程設計標準[S].