螺旋鋼管制作工藝和對質量的把控

潘 強，王遠征，江 淵

（華油鋼管有限公司，河北滄州 062658）

0 引言

在管道工程建設中，需要使用大量的鋼管，螺旋鋼管是經常使用的鋼管之一。螺旋鋼管是壓力管道中的一種，因此，螺旋鋼管具有較高的承壓能力。螺旋鋼管生產工藝較為簡單，能夠使用機械進行生產，材料利于組織，管徑易于調整，可以生產較大口徑的管道，強度能夠滿足較高要求，在工程中特別是一些較大工程中，螺旋鋼管均有較為廣泛的應用。

1 螺旋鋼管的生產工藝

在螺旋鋼管的生產工藝中，較多采用帶鋼卷板為基礎材料，通過熱擠壓成型后，采用自動雙絲雙面埋弧焊工藝，對鋼板進行焊接，從而形成螺旋鋼管。在螺旋鋼管的生產過程中，首先需要將帶鋼卷板輸送到焊接機構中，通過多次機械滾壓，使帶鋼逐漸卷屈成為管坯，并保持好焊縫在1～3 mm。采用同樣的方法，可以對管坯的直徑進行有效地控制，使其能夠達到所需要的直徑尺寸，從而滿足工程的需要。

2 螺旋鋼管的制作工藝及質量把控

2.1 螺旋鋼管的制作工藝

螺旋鋼管的制作工藝較為復雜，有很多道工序需要完成。一般情況下按照以下的制作工藝進行：對原材料進行檢驗，將鋼帶矯平剪切焊接，經精矯后銑邊，鋼管加工成型，內外縫焊接切割后，進行探傷管端擴徑，倒棱后進行水壓試驗，對鋼管進行除銹涂裝，最后檢驗出廠。

2.2 各工藝環節的質量把控

2.2.1 原材料的質量把控

在螺旋鋼管的制作工藝中，所需要的原材料較為簡單，最重要的就是鋼帶、焊絲以及相應的焊劑。

（1）鋼帶的檢查。對鋼帶的出場合格證、材料的成分以及規格等相關要素要進行嚴格的檢查，這樣才能夠保證螺旋鋼管的質量。鋼帶的外觀檢查要求不得有明顯的材料缺陷，不能出現有夾層的現象，否則將嚴重影響螺旋鋼管質量；對鋼帶進行抽樣超聲波以及力學性能檢查，保證鋼帶有相應的剛度和強度，沒有質量問題；對于鋼帶的各種質量證明材料進行認真核對，保證材料真實準確，并對材料進行收集、整理、存檔，便于螺旋鋼管的質量控制。用于制造螺旋鋼管的鋼帶寬度有一定的限制，一般控制在鋼管公稱外徑的0.8 倍以上且小于3 倍，這樣才能夠保持螺旋鋼管的強度，提高螺旋鋼管的使用壽命。

（2）對于焊絲以及焊劑的檢查。所使用的焊絲以及焊劑的型號要與焊接的鋼板相適應，這樣才能夠保證焊接強度。對焊絲以及焊劑要提前做好實驗，并對相關資料進行留存，保證焊絲及焊劑良好的工作性能，保持鋼管質量穩定。

2.2.2 鋼帶的平整處理質量把控

為了能夠使鋼帶更好地完成制作過程，需要對鋼帶進行平整，才能夠適應制管的要求。鋼帶的平整分為初矯和精矯兩部分。通過兩次平整，可以使鋼帶能夠平整的進入到制管系統中。為了增加作業的連續性，需要將兩條鋼帶進行頭尾兩端焊接，這樣可以增加鋼帶的長度，加快制管的進度，提高工作效率。

2.2.3 鋼帶的銑邊輸送質量把控

通過壓力機將原來彎曲的鋼帶進行平整，通過銑邊機對鋼帶兩邊進行銑削作業，這樣能夠使兩邊的板寬以及坡口形狀一致，便于進行下一步的焊接。利用壓力表控制輸送機的壓力，使鋼帶能夠平穩輸送到制管系統中。

2.2.4 鋼管成型的質量把控

（1）預先彎曲以及直徑確定。在螺旋鋼管制作的過程中，管坯具有一定的彈性變形，破壞了原來的加工尺寸，這將嚴重影響到鋼管的加工質量，因此，需要對鋼管進行預先彎曲以及直徑確定，從而保證鋼管具有良好的質量。

預先彎曲通常是通過定位輥、預彎下輥、預彎上輥位置來進行控制，通過預彎軋輥不同的安裝位置，來實現螺旋鋼管的預彎。通常預彎的過程中有兩種軋輥布置方式，分為內控式和外控式布置。在實踐中，可以根據不同的作業要求，采用不同的控制方式，實現對螺旋鋼管內徑和外徑的控制。

（2）螺旋鋼管焊縫的焊接。螺旋鋼管焊縫的焊接一般采用的是自動焊接的方式。在自動焊接的過程中，需要對焊接速度、焊頭位置以及傾角等相關因素進行嚴格的確定，這樣才能夠消除這些因素對于焊縫質量的影響，同時也能夠提高焊接效率。在焊接的過程中，焊點的選擇非常重要，在進行內縫焊接時，焊點要選在偏離鋼管偏轉中心一定距離的位置，這樣可以有利于焊縫的穩定成型，同時可以減少焊接時產生的焊接應力。熔池的位置應該處于下坡位置，這樣將會減少對于焊縫質量的影響。由于在焊接的過程中可能遇到各種各樣的情況，因此要根據作業現場的實際情況對焊接作業進行適當調整，這樣才能夠保證焊縫質量，提高螺旋鋼管的質量。

2.2.5 鋼管切割和探傷質量把控

當螺旋鋼管焊接完成后，需要對鋼管進行切割，可以滿足買方對鋼管尺寸的需求，此時需要采用空氣等離子切割機對鋼管進行切割，這樣能夠有效的保證鋼管的質量，防止鋼管出現應力變形等現象。鋼管被切割后，需要對鋼管進行進一步的嚴格檢測，主要檢查焊縫的力學性能、化學成分等，使鋼管的表面質量符合工藝要求。

螺旋鋼管還需要進行探傷檢測，焊接完的每條焊縫，均需要進行超聲波自動探傷儀的檢查，保證所有的焊縫均不存在問題。在檢查的過程中，如果發現有缺陷，探傷儀會自動報警并進行標記。當生產工藝發生變化時，需要對首根鋼管進行全方位的檢測；在正常生產后，每10 根鋼管也必須抽出2 根鋼管進行檢測，通過檢測來保障焊縫的質量。對于有缺陷的部分，需要經過修補之后再進行探測，直到解決所有的問題為止。特殊形狀的接頭均需要進行探傷檢測，這樣才能夠保證鋼管質量的一致性。

2.2.6 水壓試驗的質量把控

對于加工成形的螺旋鋼管，還需要進行水壓試驗，從而保證螺旋鋼管的耐壓能力。螺旋鋼管的水壓試驗采用靜水壓的方式進行。在試驗的過程中，采用徑向密封的方式。試驗中的壓力控制、承壓時間均由計算機進行控制，無需人工進行干涉，這樣保證水壓試驗的自動化進行。水壓試驗還有一個重要的作用，通過水壓試驗可以有效地消除焊接應力，減少螺旋鋼管的應力變形。

2.2.7 管端擴徑以及倒棱的質量把控

螺旋管道在加工的過程中，由于受到焊接作用的影響以及制作過程中的誤差，管道的管端發生變形，這樣在焊接過程中就會出現質量缺陷，為進一步的焊接增加難度。因此，需要對管徑進行一定的擴徑，使管徑能夠保持統一口徑，為安裝過程提供便利。

為了保持更好的焊接質量，還需要對管口進行切前處置，這樣可以為現場作業提供良好的條件。

2.2.8 防腐施工的質量把控

螺旋鋼管在焊接完畢后，需要對鋼管進行防腐處理，這樣能夠提高鋼管的使用壽命，同時也能發現存在的問題。防腐施工一般采取以下的步驟，才能夠達到良好的效果。

（1）噴砂除銹。通過噴砂機將噴料噴射到螺旋鋼管的內壁或者外壁上，清除壁上的鐵銹以及其雜質，滿足表面粗糙度的要求。在進行噴砂作業時，首先要對螺旋鋼管表面進行處理，將其附著物清理干凈，這樣能夠保證施工質量。對壓縮空氣要進行認真過濾，防止水和油進入壓縮空氣中。進行噴砂作業后，表面粗糙度要達到設計要求。噴砂作業完成后，為防止工作面生銹，需要在2 h 內進行下一道工序，以保證噴砂作業工序的有效性。

（2）表面涂裝。對螺旋鋼管需要進行表面涂裝，在涂裝的過程中，需要對涂裝設備和涂料進行選擇，并且按照涂裝順序依次進行涂裝，這樣才能夠滿足相應的設計要求。對于每一批涂料都必須進行嚴格的質量審核，保證涂料的質量合格，并按照涂料規定的使用方法進行使用涂裝。進行涂裝前，需要對涂裝表面進行清理，采用干凈的壓縮空氣吹掃工作表面，在清理完工作表面后，4～12 h 內完成涂裝工作。當設計要求涂裝層較多時，需要分層進行涂裝，每次涂裝的厚度控制在50～70 μm，下道工序需等到上一層涂料完全風干后才可以進行施工。在涂裝的過程中，表面應該光滑一致，不應存在影響美觀的缺陷。

（3）厚度檢測。對于螺旋鋼管的涂裝要進行厚度檢測，在檢測的過程中需要使用漆膜測厚儀進行檢測，按照要求在每一個測量面上進行多點檢測，這樣通過檢測可以判斷涂層是否均勻。85%以上的測點達到要求，則證明噴涂效果較好，滿足噴涂的設計要求。

3 結束語

隨著社會經濟的發展，螺旋管道將會運用到各種各樣的場合，在工程建設中發揮巨大的作用。在螺旋管道制作的過程中，要不斷加強質量管控，為經濟建設提供更多、更好的優質工程材料，滿足社會發展的需求。