董棟

【摘 要】本文著重闡述了壓力鋼管月牙肋焊接坡口選擇，對制作安裝過程中不同類型焊接坡口加以對比，同時(shí)對返修過程中焊接坡口形式加以整理，為類似工程提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】壓力鋼管、岔管月牙肋；焊接坡口

一、前言

壓力管道是從水庫向水輪機(jī)輸送水量的水管，水電站大部分的水頭都集中在鋼管內(nèi)，壓力鋼管的安全穩(wěn)定性直接關(guān)乎到廠房安全，因而壓力鋼管一般作為水電站施工重點(diǎn)控制單元。壓力鋼管岔管作為輸水管道分岔處的壓力鋼管管道，更是壓力鋼管施工的重點(diǎn)控制對象。我國岔管主要有貼邊式、混合梁式、三梁式、月牙式、球形、無梁式六種形式（見表一），前三種形式的岔管在80年代以后很少在工程上應(yīng)用。

表一 國內(nèi)部分已建岔管的形式（參考SL281-2003）

二、月牙肋焊接坡口的選擇

壓力鋼管岔管分為制作與安裝兩個(gè)階段，焊接坡口的制備一般在制作下料階段，坡口焊接開在支錐管上，支錐管與月牙肋焊接為T形對接焊縫，T形對接焊縫坡口形式有K形、V形、J形、雙J形（見下表）。

（一）月牙肋K形坡口

K形焊縫坡口作為對接焊縫常見的一種形式廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)對接焊縫中，但支錐管與月牙肋的對接存在兩個(gè)角度，一大一小。大角度一側(cè)焊接不存在問題，小角度一側(cè)因角度原因會(huì)影響手工焊接焊條的擺動(dòng)，產(chǎn)生焊接死角，進(jìn)而生成焊接缺陷。

以某水利工程為例，設(shè)計(jì)圖紙坡口角度選擇如圖1：

支錐管壁厚36mm，月牙肋板厚度76mm，15°～30°角度一側(cè)因焊縫坡口角度太小，第一導(dǎo)致坡口內(nèi)部無法打磨干凈，第二導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生焊接死角，產(chǎn)生連續(xù)未焊透情況。針對此情況需將產(chǎn)生未焊滿缺陷的焊縫全部刨開進(jìn)行返修，返修處理原則參照焊縫裂紋缺陷處理原則進(jìn)行。

K形在小角度月牙肋板對接焊縫過程中質(zhì)量難以保證，容易產(chǎn)生未焊滿缺陷。

（二）月牙肋V形坡口

同樣針對上訴工程，為避免未焊滿的缺陷，使焊接環(huán)境及角度更加適宜，選擇在大角度一側(cè)開單V形坡口（見圖2）

先進(jìn)行大角度一側(cè)V形坡口的焊接，待大角度一側(cè)焊接完成后，用碳弧氣刨對A部位進(jìn)行清根處理，后在小角度一側(cè)焊接幾層覆蓋即可。

開V形其優(yōu)點(diǎn)：

（1）大角度一側(cè)有足夠的焊接空間，施焊時(shí)焊條擺動(dòng)比較輕松，對焊接質(zhì)量容易控制

（2）小角度一側(cè)只做清根處理，碳弧氣刨刨出缺陷，修整出適宜的焊接角度，不管采用角磨機(jī)或者直磨機(jī)都容易對清根部位進(jìn)行打磨，之后的焊接工程量也小。

（3）V形坡口在支錐管制作期間，坡口制備比較容易，角度一旦設(shè)定好，采用半自動(dòng)切割機(jī)或者坡口機(jī)就能制作。

（三）月牙肋J形、雙J形坡口

J形、雙J形坡口介于K形坡口、V形坡口之間，焊接過程也有足夠的焊接空間，但制作期間坡口制作相對比較麻煩，成本較高，因而制作期間很少采用。

三、月牙肋焊縫返修焊接坡口的選擇

壓力鋼管岔管及月牙肋板一般選用的都是高強(qiáng)度鋼材，若出現(xiàn)焊接缺陷，《SL 432-2008水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》6.5.4條規(guī)定同一部位的焊接返工次數(shù)不宜超過1次。這需要返修過程嚴(yán)格控制。

有缺陷的部位采用碳弧氣刨刨除，在刨除的過程進(jìn)行焊接坡口的修整，宜在正面（大角度面）修整出雙J形型凹槽，并刨出焊接接頭厚度的（1/2δ+10）mm槽深，J型凹槽開口單邊角度5°～15°，且雙J型槽開口橫向?qū)挾认孪拗?2mm，上限值由焊接接頭具體形狀、保證好打磨、施焊為限。

四、結(jié)束語

焊接坡口的選擇及制備在壓力鋼管制造安裝過程中必不可缺少的一項(xiàng)，但在《水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》中沒有詳細(xì)描述，在施工過程中控制較有難度。在岔管月牙肋制作安裝期間宜選用V形坡口、返修時(shí)宜選用J形坡口，工程質(zhì)量可得到有效保證。針對月牙肋焊縫制作安裝以及返修兩個(gè)環(huán)節(jié)焊接坡口形式加以整理總結(jié)，希望對今后類似工程起到借鑒作用。