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大直徑不銹鋼管安裝施工技術
發布時間:2021-05-10 08:42:56

    本文針對大直徑供水不銹鋼管的鉚接、焊接難度大的問題,提出可供設計與施工應用的不銹鋼管安裝的施工方法。

一、概述

    該工程為遼寧省某水利工程,合同主體工程為水工隧洞工程和管線工程,樁號D120+550D127+108.全長6558m。其中隧洞共分兩段,全長5060m. 4-1隧洞為無壓隧洞,馬蹄形斷面;4-2隧洞為有壓隧洞,圓形斷面。管道建安工程共分3段,包括2段管道建安工程和1段進出口連接段.總長度為1458m.管道建安工程采用DN5400不銹鋼管不銹鋼管規格為5440 x 20/1400 x 250 x 24(不銹鋼管外徑x壁厚/加勁環間距x加勁環高度x加勁環厚度)

二、大直徑不銹鋼管主要施工工藝

    工藝流程:鋼管吊裝→鋼管鉚接→鋼管焊接→焊縫檢測→焊縫欠缺處理和補焊→鋼管防腐。

    ()不銹鋼管吊裝

    不銹鋼管吊裝根據管道的幾何尺寸、重量等參數,采用70t履帶吊完成鋼管吊裝作業,70t履帶吊主臂長24m,依據現場實際量測,施工幅度為16m.最大吊裝重量為11.23t。為了防止吊裝不穩起重機應在相對平整的路面進行吊裝作業,尤其在深基坑附近進行吊裝時,起重機站位及行走范圍內的地面進行夯實,當地面較松軟時.鋪設鋼板。起重機在吊裝作業時,臂桿的起落及車體的回轉不得同時操作,應分開進行。

    ()不銹鋼管鉚接

    不銹鋼管鉚接前首先在鋼管表面鋪設彈性墊層。彈性墊層使用聚乙烯閉孔泡沫板,厚度為10mm,施工時,先涂一層寬度不小于10mm的低密度聚氯乙烯底膠,再包裹聚乙烯閉孔泡沫板。

    不銹鋼管鉚接采用新研究一種安全高效的鋼管轉動對接裝置,稱為鋼管轉臺,一個完整的鋼管轉臺由兩個轉臺組成,分別設置于鋼管左右側底部,轉臺包括支架,支架一端設置軸承.使用時兩個轉臺對接,并通過安裝兩個銷子連接。

    為確保不銹鋼管安裝平面坐標位置、標高及里程,本工程鋼管鉚接前采用C30混凝土支墩方式支撐固定鋼管。

    ()不銹鋼管焊接

    焊接工藝流程:焊前準備→定位焊→焊前預熱→正式施焊→焊接檢驗→焊后熱處理→焊縫無損探傷→缺陷處理和補焊→焊接評定。

    不銹鋼管焊接采用二氧化碳氣體保護焊接方式。二氧化碳氣體保護焊是以二氧化碳作為保護氣體,依靠連續送進焊絲和焊件之間發生穿透力極強的電弧,使兩種金屬充分熔合。因電弧和熔池完全處在二氧化碳氣體保護下.從而可獲得優質焊縫。

    ()不銹鋼管防腐

    不銹鋼管外壁除銹前應進行表面預處理,將外表面的油垢、泥土、雜物清理干凈.焊縫的焊接飛濺物及焊瘤打磨掉,要求無棱角、無毛刺,保證外壁及焊縫表面光滑。

    外壁清理完畢后,用電動鋼絲刷進行外表面人工除銹,要將外表面的浮銹及氧化鐵清除千凈。經共檢儉查除銹合格后.應在x小時內涂刷上底漆。若遇環境惡劣時,應進一步縮短時間。

    涂刷時不銹鋼管外壁應干燥、無塵。底漆采用人工涂刷,按先軸向,后周向的步驟進氣涂刷時漆膜要飽滿、均勻、無氣泡、無凝塊、無流淌、無漏刷。且應外壁一次刷涂完,底料厚度為0.10.2mm,管兩端各留裸管150mm不涂刷,便于不銹鋼管組對及焊接。

    管件防腐時,可根據管件形狀將玻璃布裁成異型進行粘貼,但其壓邊及搭接接頭長度必須符合要求.且兩層玻璃布的接頭要互相錯開.其底料、面料的刷涂及其他要求與不銹鋼管防腐相同。管件端部亦應預留裸管段不防腐。管口處防腐層應留寬度為50mn、階梯形接茬,以便于組對和焊接。

三、新技術研究

    ()焊接技術

    本工程管道焊接施工若采用普通焊條手工焊接對焊工技術要求高,生產效率低.它是以外部涂有涂料(藥皮)的焊條作為電極和填充金屬.電弧在焊條端部和工件表面之間進行燃燒。焊條端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合在一起形成熔池。隨著電弧向前移動,熔池液態金屬逐步冷卻結晶.形成焊縫。而且猶豫普通手工焊接過程中,藥皮不斷地分解、熔化會產生大量有毒氣體及熔渣,焊芯在電弧熱作用下不斷熔化,施工過程中技術不嫻熟會造成焊接的浪費。

    采用二氧化碳氣體保護焊、“內三外二”焊接工藝,保證了DN5400大直徑不銹鋼管焊接質量。采用二氧化碳氣體保護焊是以二氧化碳作為保護氣體,依靠連續送進焊絲和焊件之間發生穿透力極強的電弧,使兩種金屬充分熔合。

    焊接材料主要由焊絲和二氧化碳氣體組成。當焊絲與工件短路引燃電弧后,電弧及其周圍區域得到二氧化碳氣體的保護,避免了熔滴和熔池金屬被空氣氧化和氮化,通過比較選擇二氧化碳氣體保護焊操作簡便.節省人工,極大的縮短工期。

    采用二氧化碳氣體保護焊的焊接材料主要由焊絲和二氧化碳氣體組成,在施工中易于做到對材料的清理回收.不亂扔、亂放。在機械選型上選擇使用了低噪音、低污染的環保機具,保證了社會效益。

    ()不銹鋼管鉚接技術

    目前,不銹鋼管的端頭接縫對接找正的方法是,將需要對接的鋼管支撐起來.當端頭靠在一起不能對正時,要將鋼管抬起并在鋼管的下面人工加楔子來調整,調整到合格后再點焊對接。上述方法調整對接大直徑、連接長度長的鋼管費工費時,工效低,人工加楔子調整不好把握尺度,人工操作也不安全。通過此方法對接鋼管時,鋼管外防腐層很容易被事先預埋在支墩的鋼筋及支墩接觸點破壞。

    針對現有施工技術中存在技術缺陷,研究采用的是實用新型鋼管對接裝置。不銹鋼管轉動對接裝置由兩個轉臺組成,分別設置于不銹鋼管左右側底部,轉臺包括支架,支架一端設置軸承,使用時兩個轉臺對接,并通過安裝兩個銷子連接。

    圖6所示為本實用新型的鋼管轉動對接支撐裝置的工作態結構示意圖;7所示為本實用新型的鋼管轉動對接支撐裝置的結構示意圖。

    如圖67所示,本實用新型的鋼管轉動對接支撐裝置包括兩個支架1,兩個分別設置在所述的兩個支架上表面外側的支座2,以及兩個分別可旋轉地設置在所述的支座上的支承輥3,所述的兩個支架的內側分別向內延伸地設置有側連接板4,在所述的側連接板分別設置有銷孔5.所述的兩個支架的側連接板相互交錯并通過穿過銷孔的銷釘固定連接。其中.兩個側連接板設置可以為每個支架設置一個,也可以為間隔設置的兩個,兩個支架間所述的側連接板的交錯形式可以為前后交錯式,也可以為一個支架的側連接板插人另一個支架的側連接板之間。將兩個支架的側連接板交錯設置,同時因為所述的側連接板上設置有沿水平方便間隔設置的多個銷孔,旋轉匹配的小孔.并利用一個或者多個銷釘穿多銷孔,可以將兩個支架連接在一起。

    進一步地,所述的支座內側和所述的支架的上表面間設置有兩個間隔設置的肋板6以提高支撐強度,同時在所述的支架上表面還可設置向內延伸的頂連接板,兩個支架的頂連接板相互交錯,同樣能提高連接后的整體強度。

    本實用新型設備能夠簡便、高效、安全地完成不銹鋼管轉動,快速將不銹鋼管與上一節對接,完成不銹鋼管焊接,具有實用價值,且制備工藝簡便,成本較低通過施加更少的力,減少勞動力使用,節約大量機械成本費用,實現對大直徑不銹鋼管的翻轉,鋼管在支承輥上轉動摩擦力很小對鋼管表面無損傷,實現更精準的對接,保證了鋼管連接焊接質量。

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