劉永生

【摘 要】本文以架空熱網管道安裝工程為例，通過對管道安裝質量的管理，加強對管道支架預埋臺板及滑動支座安裝工藝質量控制，嚴格控制工程材料質量。并通過提高電焊工技術水平和加強對其焊接工藝的控制，提高管道使用壽命。

【關鍵詞】熱網工程；管道；焊接；質量

0.引言

2002年，華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠，兩臺發(fā)電機組分別進行供熱機組改造，擔負著佳木斯市區(qū)供熱采暖任務。因此，1000余米Φ920×10的廠區(qū)架空熱網管道安裝工程是整個供熱機組改造工程的一個重要環(huán)節(jié)，其造價高投資大，是一項百年大計工程。安裝質量好壞，將關系到全市幾十萬居民能否安全過冬的國計民生大事。

熱網管道安裝特點，安裝質量要求高，供熱時管道及焊口不允許發(fā)生失效現象，否則影響市區(qū)大網供熱或可能在社會上造成負面影響。為保證工程質量，筆者對工程特點進行分析，制定了管道安裝及焊接工藝措施，控制各個重要環(huán)節(jié)，嚴格按ISO9002認證要求施工，保證了工程質量和工期。管道安裝后焊縫經無損檢測和工程整體驗收，其質量全優(yōu)。

1.熱網管道安裝工程特點

1.1安裝質量要求高

熱網管道直徑較大（Φ920×10）而且管道內存水較多，廠內大網管道存水量可達數百噸，而且呈U形狀，中間低兩邊高。若一旦管道低處焊口在-30℃左右的天氣因焊接質量問題失效，管內積水無法在短時間內排凈，則不能及時用焊接方法修復管道?？赡軐е率袇^(qū)大網供熱系統瓦解，凍壞一些保溫性能差的室外分支管道，其后果不堪設想。因此，必須保證工程安裝焊接質量，保證焊口與母材達到等強度等性能，延長其管道的使用壽命。防止管道投產運行（數年）后，因焊接質量問題發(fā)生焊口失效，造成供熱事故。

1.2管道安裝難度大

架空熱網管道安裝結構為高架3排7管排列（如圖所示）。由圖可見，管道間距緊湊，直徑較大，多數管道距離地面8米以上，管道安裝為高空作業(yè)。外網Φ920×10管子重量大，單管重量近3噸，管子長度12米，而管道混凝土管道支架檔距13米，給管道安裝帶來困難。管道與管道、管道與彎頭管徑差別較大，且橢圓度較大。安裝對口時，多數焊口需要用加熱錘擊法縮口修復至規(guī)定尺寸，浪費大量的人力物力。

2.對電焊工焊接技能控制

工程質量的好壞，焊接質量是關鍵。焊接質量的好壞，焊工技術水平是關鍵。Φ920×10等熱網工程管道安裝，由于焊接時仰焊部位焊縫較長，約為240mm。手工電弧焊仰焊難度最大，最容易產生焊接缺陷，若焊工雖持有大徑管合格證，但沒有一定的平板仰焊基本功，則不能保證Φ920×10管道仰焊部位的焊接質量。為保證熱網工程管道安裝焊接質量，對凡是參加熱網安裝工程焊接的電焊工，進行工程前實際操作技能培訓和考核，考核項目為：大徑管20G、Φ273×12垂直固定、水平固定；平板Q235，δ12×300×200仰焊?？荚嚥捎煤笚l電弧焊，單面焊雙面成型工藝焊接，焊接材料采用E4315電焊條。

3.對工程所使用的材料控制

為保證工程質量，在材料使用方面應嚴格按ISO9002認證要求使用。管道安裝使用前應對所有管子、彎頭、支座以及焊接材料進行復查，復查其材質單、產品合格證書。復查合格后對要求二次復檢的材料應分別進行復檢，既對所用材料按規(guī)定比例要求進行抽檢，分別進行元素分析和機械性能試驗，電焊條應進行工藝性能試驗、熔敷金屬化學元素分析和機械性能試驗。

4.對管道安裝工藝質量控制

4.1管道支架預埋臺板安裝工藝質量控制

為簡化管道安裝工程施工難度，保證工程安裝質量，在混凝土管道支架建造過程中安裝預埋臺板時，應嚴格按支架和管道設計要求，將支架預埋臺板按管道設計坡度要求，用水準儀操平并直接確定管道坡度并進行固定。為下道的管道安裝工序創(chuàng)造有利條件，同時可節(jié)省大量操平臺板用的不同厚度鋼板，也可節(jié)省安裝工時降低安裝成本。

4.2管道滑動支座安裝工藝質量控制

管道安裝要求滑動支座能夠自由滑動。管道安裝前，應清除管道支架上的預埋臺板上的水泥等臟物，并用角向磨光機打磨拋光。并按設計要求校驗管道的滑動支座和固定支座結構尺寸，對尺寸超標者應進行修整，以保證安裝工作順利進行。

為防止管道安裝時，滑動支座常會因管道擠碰而改變位置，發(fā)生左右移動，而改變管道走向。因此，管道安裝時，首先把所有要安裝管道的支座按設計要求擺放，用水準儀操平，按管道設計坡度確定各個支座位置，然后將固定支座與臺板焊牢，再將滑動支座與臺板用兩根鋼筋左右兩側斜拉焊接固定。管道安完后，應及時將固定滑動支座的斜拉鋼筋用氣割割掉，并用角向磨光機把割口打磨平整。

4.3 對管道安裝工藝控制

由于管道安裝屬高空作業(yè)，管道支架檔距13米，管子長度12米，安裝時管子一面懸空，給管道安裝帶來困難。為簡化作業(yè)難度，提高工作效率，凡Φ920×10管子安裝前，可以在地面將2根或3根管子進行組對焊接，使其成為一根長管。然后用1臺或2臺吊車同時吊起直接放到支座上，再進行對口焊接。

5.對管道安裝焊接工藝質量控制

5.1管道安裝焊接材料選擇

根據焊接材料力學性能可知，酸性焊條與堿性焊條熔敷金屬抗裂性能相差較大，E4303電焊條和E4315電焊條熔敷金屬沖擊韌性（Akv）分別為78.4J和137.2J。由此可見，E4303電焊條熔敷金屬的沖擊韌性僅為E4315電焊條的57%。為提高管道安裝質量，保證管道所有安裝焊口都應與母材達到等強度、等性能。管道安裝焊接材料選用E4315電焊條。

5.2管道安裝對口及焊接質量控制

圖1 管道安裝示意圖（下轉第38頁）

（上接第17頁）管道安裝對口時，管道的外壁錯口值和焊接角變形（折口）偏差值應符合設計要求，在焊接接頭中，角變形和錯口都引起附加彎曲應力。在角變形比較大或錯口比較嚴重的接頭中，承受拉應力，由于軸線不通過重心，而產生附加彎矩（如圖1 所示），在拉力和彎矩共同作用下可能造成接頭低應力破壞，降低其焊接接頭的承載能力。對口前校驗管道、管件管口周長尺寸，尺寸相當的管口應互換配接。對于管口直徑誤差較大的接頭，應采用火焰加熱錘擊法（縮口）矯正，矯正的管口應緩慢平滑過渡，火焰加熱溫度控制在500-600℃，火焰加熱焰心至工件的距離應在10mm以上；噴嘴的移動速度要穩(wěn)定，不得在一個位置長期停留，火焰加熱時，應注意控制火焰的燃燒狀況，防止金屬的氧化或增碳。

6.結論

通過對供熱機組改造熱網工程施工過程中的各個環(huán)節(jié)的質量控制，并對焊工進行工程前實際操作技能仰焊試板考試，選拔了一批技術水平優(yōu)良的焊工承擔管道焊接任務，同時選用抗裂性能好的J427焊條焊接管道，有效控制管道安裝工程的焊接質量。管道安裝時通過臨時固定滑動支座和在地面將2根或3根管子進行組對焊接，并在混凝土支墩建造過程中安裝預埋臺板時，管道安裝單位通過配合基建單位，將支墩預埋臺板按管道設計坡度要求進行固定，提高了管道安裝效率和降低了安裝成本，同時還保證了管道安裝質量。

華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠供熱機組改造，熱網管道安裝工程通過11年的生產運行，管道數百個安裝焊口及管件均無一發(fā)生泄漏現象，確保熱網管道安裝工程安全經濟運行。

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