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2011年一级注册建造师水利水电工程:大内径输水钢管的制造工艺

来源：一级建造师考试网收藏本页 2011/12/17 http://www.jzsedu.org/

2011年一级注册建造师水利水电工程:大内径输水钢管的制造工艺深圳市东部引水工程包括东部供水水源工程和供水网络干线工程，总长104.57km.近期引水11m3/s，远期可达30m3/s.大坝河倒虹吸工程是该项工程的一个重要组成部分，它采用了双排压力钢管，内径3.1m，双排管各长832.9m.其中作为管桥的明管，管壁厚t＝30mm，双排管各长208.1m；埋地管管壁厚t=24mm，双排管各长624.8m.
　　直径3.1m输水钢管的施工分两个阶段进行，先在工厂加工制作成长6m（t=24mm）或5.4m（t＝30mm）的管节，然后运到工地进行对接。
　　一、技术文件
　　施工图纸、设计说明书、现行的国家标准和行业标准。
　　二、选材
　　钢管用Q235镇静钢。钢板尺寸按长宽双定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850订货。对到货的钢板要求牌号清晰、合格证齐全，并进行了5%的检查。
　　焊材：埋弧自动焊的焊丝采用HO8A，焊接采用HJ431，手工焊焊条采用J427.
　　防腐材料：钢管内防腐采用镀锌铁丝网水泥砂浆衬里；外防腐埋地管采用特加强级环氧煤沥青涂料，明管采用STIC重防腐涂料。
　　三、钢板的下料、卷板和组装
　　1.钢管制作的下料
　　钢管纵缝和环绕坡口，设计采用“V”形和“U”形。根据施工单位现有加工设备的具体情况，经设计单位同意，改为埋弧自动焊对称“X”形，将工地手工焊接坡口改为“偏X”形——即环缝水平中心线以上外侧和水平中心线以下内侧均开大“V”形坡口，对应相反方向开小“V”型坡口（见图）。
　　“偏X”坡口，便于先焊仰脸焊的小坡口，接着采用电弧气刨正面清根，再焊上部大焊缝。
　　钢板采用自动火焰气割枪切割，先割直边，再加割坡口。切割氧气压力O.6MPa，乙炔气压力O.5MPa.然后使用高速角式磨光机，清除坡口内的熔渣、毛刺、氧化铁、磨光焊缝坡口。
　　2.卷板
　　卷板机的卷板能力为板厚25mm×板宽4000mm.
　　首先用卷板机压出钢板两端头的弧度，再卷中间部位。一般要卷碾4～5次，不断用样板检查弧度，弧度合格后，点焊纵缝接口。
　　为了达到规范要求的圆度，当每小节（t＝24mm长度2000mm或t=30mm长度1800mm）的接口纵缝焊完之后，再次套入卷板机进行复卷，确保质量合格。
　　3.管节的组装
　　考虑工地起吊和运输能力，减少工地焊缝，将3个短节组装成一个长节，即壁厚24mm，长度6000mm，重量11094kg；壁厚30mm，长度5400m，重量12625kg.
　　组装是在长度7m的弧形转动台车上进行的。控制相邻管节纵缝错开1800mm，组装的焊缝错边量纵缝控制在2mm以内，环缝不超过3mm，定位焊的长度是每250mm焊50mm.
　　4.钢管组装后的检验
　　经检查，管口平面性<2mm，圆度<3D‰=9mm，周长＜3D‰=9mm，都达到了规范要求。
　　四、钢管的焊接
　　1.首先进行焊接工艺评定
　　以厚度30mm的钢板作焊接工艺评定。钢板材质是Q235镇静钢，采用自动埋弧焊，焊丝牌号H08A，焊丝直径5mm，焊剂牌号HJ431，环缝和纵缝均采用对接平焊，坡口型式是对称“X”形，一边先开坡口角60°，坡口深度8mm，钝边14mm，焊机为MZ-1-1000A自动弧焊机，焊接电流900～950A，电弧电压38V，焊接速度200～250mm/min.正面焊完后，背缝采用电弧气刨清根，再行焊接。焊缝经外观检查和内部无损检测，均达一类焊缝标准，机械性能试验结果符合GB700-88要求。
　　2.钢管的焊接
　　埋地钢管：材质Q235、厚度t＝24mm.焊接参数为电压36V、电流850～900A、速度35mm/min.
　　焊接顺序：每个小节长度2m，纵缝内侧先开60°坡口，深度6mm，焊件固定后，由焊机臂伸缩，进行自动焊接；纵缝外侧用电弧气刨，开60°坡口，深度6mm，清根到底，再用高速角式磨光机清除熔渣、毛刺和受热层，进行自动焊接。

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