摘 要:對冬季鋼質(zhì)燃氣管道焊接、焊縫補口防腐、管道吊裝和下管以及施工現(xiàn)場人員管理進行了探討。
關鍵詞:冬季施工; 鋼質(zhì)燃氣管道; 焊接; 防腐; 吊裝
Construction Elements of Steel Gas Pipeline in Winter
Abstract:The welding,welding joint anticorrosion,pipeline lifting and lowering of steel gas pipeline in winter as well as the management of field personnel are discussed.
Keywords:construction in winter;steel gas pipeline;welding;antieorrosion;lifting
冬季溫度低,給野外施工帶來了一定難度。隨著管道管徑的增大,鋼材等級、壓力的提高,對管道焊接、下管等施工工藝提出了更嚴格的要求。在有些施工不能停工的情況下,施工單位必須學習和掌握冬季施工技術,制定出相應的施工方案,嚴把質(zhì)量關。
1 冬季焊接
冬季進行的野外管道焊接對管道焊接質(zhì)量影響很大,鋼管環(huán)焊縫焊接存在的主要問題為:焊縫冷卻速度快,出現(xiàn)淬硬組織,硬度增加,冷裂紋敏感性也相應增加。在拘束度很大時,焊縫冷卻速度過快,易增加焊縫一次結晶的區(qū)域偏析,在較大的拉應力作用下焊縫中心發(fā)生結晶裂紋。低溫環(huán)境下預熱效果變差,保持焊縫層間溫度相對困難。為此對焊接的工藝流程有以下要求:
①加強焊接材料的管理工作,嚴格執(zhí)行焊材烘干和發(fā)放回收制度,嚴格控制每天的剩余焊條量,當天未用完的焊條必須嚴格烘干,且只能烘干一次。現(xiàn)場使用的焊條必須保持干燥,不能沾有油污等雜質(zhì),裝在焊條保溫桶內(nèi),隨用隨拿。藥芯焊絲使用過程中應采取防潮措施,焊機上的焊絲防護罩必須保持完好,未用完的焊絲應及時送回焊材庫,防止受潮。
②在焊接作業(yè)區(qū)域搭防護棚,使焊接作業(yè)區(qū)域形成相對封閉的空間,減少熱量損失。焊機盡量集中擺放在可移動的焊機防護棚內(nèi),使焊機在正常溫度下工作。冬季施工采用接觸式或紅外線測溫儀,控制預熱、層間溫度,環(huán)境溫度使用普通溫度計監(jiān)控。
③對于低溫環(huán)境下的焊接施工,焊接工藝控制主要包括焊接熱輸入、預熱溫度、層間溫度和焊后保溫的控制。嚴格控制焊接工藝的主要目的在于改善熱影響區(qū)和焊縫的組織,促使氫的析出以及減少焊接拘束應力。施焊環(huán)境溫度按-5℃控制。若溫度高于-5℃,則進行一些常規(guī)的烘干及保溫;若溫度過低或母材過厚,就要考慮預熱和注意層間保溫。
a.焊前預熱,如L415管材預熱溫度一般控制在100~120℃。應保證母材壁厚范圍內(nèi)無溫度差。
b.預熱范圍應保證在焊縫兩側(cè)75mm范圍內(nèi)。母材中水蒸氣能夠充分逸出,有效防止局部受熱產(chǎn)生接頭附加應力,升溫速度均勻、可控,防止造成母材過熱等現(xiàn)象。
④嚴格清理坡口和焊道內(nèi)外10cm范圍內(nèi)的鐵銹和油污。
⑤控制層間溫度和厚度。層間溫度應控制在100℃左右。溫度過低不利于層間正火消除應力,過高則晶粒組織惡化,產(chǎn)生支晶偏析。每層施焊的厚度控制在2mm以內(nèi),過厚產(chǎn)生夾渣等缺陷,且不利于氫擴散;過薄則降低了焊接效率。在焊口每層施焊后,下一道工序應連接緊密,如有特殊情況,要重新加熱后(達到100℃左右)方可施焊。
⑥對完成的焊縫需打磨好焊縫接頭,清理好焊縫表面的飛濺;對整個焊縫進行均勻加熱,加熱溫度要高于冷裂紋的上限溫度(一般為100℃);采用巖棉包裹焊縫,自然冷卻。
⑦對焊縫保溫的巖棉雙側(cè)捆綁固定,環(huán)向包裹搭接必須超過30cm,焊縫緩冷過程要在防護棚內(nèi)完成。
⑧在焊接之前要把整體施焊管道兩側(cè)頂端進行封閉,防止空氣對流。
⑨在深基坑進行焊接時,要注意排水和防凍結。冬季焊縫在進行無損檢測和防腐前嚴禁浸泡在冰水中。
2 冬季焊縫補口防腐
焊縫補口防腐是在管道焊接完成后進行的防腐工作。管道焊縫防腐是重中之重,直接影響到管道的使用壽命。在冬季施工中除了嚴格按照施工方案進行操作外,特別需要注意以下幾點:
①焊接完畢后焊縫要做無損檢測,無損檢測后,應注意把焊縫兩側(cè)做超聲探傷所用的耦合劑打磨干凈。
②防腐前要把焊縫兩側(cè)的鐵銹、油污、泥土清理干凈,要對原管身防腐層進行打毛,形成平滑過渡。
③冬季防腐前對焊縫一定要進行加熱(管徑達到DN 700mm以上,一定要使用環(huán)形管道加熱器,以保證管道表面的升溫速度和加熱均勻)。不但要將水蒸氣清除,還要預熱到規(guī)定的溫度(80℃左右)。只有這樣,在冬季補口位置刷上的防腐底漆才能迅速徹底干結,順利進入下一道工序。
④在進行熱縮套防腐時,一定要對熱縮套外部均勻加熱,做到表面出現(xiàn)皺褶不得超過兩處,每處不得超過10cm(限于DN 700mm以上管道的防腐)。
⑤在冬季防腐后,對全部管道進行高壓電火花測試(目的是檢測防腐漏點)。完畢后,要盡快安排下管和溝槽回填工作,避免長時間在露天停留,因為暴曬、過度寒冷會對防腐接口形成二次傷害。第一步回填不準回填凍土,以免對管道表面防腐層造成破壞。
⑥當遇雨、雪和大風沙等惡劣天氣,嚴禁在無罩棚的施工條件下進行任何防腐工作。
3 冬季管道吊裝及下管
施工過程中除嚴格遵守相關規(guī)范要求、執(zhí)行具體的吊裝施工方案外,針對冬季大管徑管道施工應到以下幾點:
①冬季對管道吊裝,要對管道外防腐層進行細致保護(冬季外防腐層比較脆),起落速度要均勻,管道周圍不能有硬物,以免對管道防腐層造成傷害。
②焊接后的管道吊裝時要注意吊裝器具離環(huán)形焊縫必須達到2m以上軸向距離。
③管道的擺放和吊裝機械的安置一定要距開挖溝槽施工方向單側(cè)2m以上,不得依賴凍土層的硬度進行施工,以防溝槽坍塌。
④冬季在大管徑管道下管時,每段長度不允許超過400m,吊具的著力點間隔距離不得大于40m。
⑤多臺吊裝機械進行吊裝作業(yè),必須隨時掌握多臺吊裝機械的同步情況;單機負載不得超過該機額定載重量的80%;兩臺機械同時吊裝,不得超過兩機額定載重量之和的65%。
⑥吊件升降時應平穩(wěn),盡量避免振動或擺動。起吊時應先將吊件吊離地面200~300mm后停住,檢查吊裝機械的工作狀態(tài),在確認吊裝機械穩(wěn)定、制動可靠、吊件吊掛平衡牢固后,方可繼續(xù)起升下管。
⑦禁止在六級以上大風、霧、雨雪等惡劣天氣條件下作業(yè),夜晚作業(yè)應有足夠的照明。
4 冬季施工現(xiàn)場人愛管理
①項目經(jīng)理在工程開工前認真閱讀并掌握所有施工方案及安全條例。
②施工員在現(xiàn)場安全教育中首先要向所有焊工交代清楚焊接工藝指導書內(nèi)容并要嚴格把關,對出現(xiàn)的返修焊縫安排專門培訓后的固定焊工進行操作。
③施工員嚴格監(jiān)測施工現(xiàn)場的溫度及風力變化,以便做出相應的施工安排和調(diào)整。
④焊工的狀態(tài)直接影響焊接合格率,因此在冬季長時間施工時要注意燥工的休息及焊工的人員調(diào)整。
⑤以工程項目為單位,對返修焊縫認真做出評估及處理,杜絕反復出現(xiàn)同樣問題。分析結論及處理辦法直接上報到上級主管部門和領導。
⑥對于隱蔽工程、難點工程的施工,要保證焊縫合格率達到l00%后再進入下一道工序,對于難點部分一定要按照設計要求在地面上進行壓力試驗,如有特殊情況發(fā)生或者改變方案,應由設計單位會同相關單位和部門決定。
⑦施工現(xiàn)場的項目經(jīng)理和施工員要做好每天的工作日志,對于難點工程、隱蔽工程要進行全天候旁站指揮監(jiān)督。
5 結語
隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展以及城市基礎設施的提升,基礎設施建設投入逐年增加。在我國北方,冬季施工很常見,冬季的施工條件惡劣,施工艱難,但施工人員不能懈怠,要嚴格執(zhí)行相應的施工規(guī)范,才能夠嚴把質(zhì)量關,將質(zhì)量和安全隱患消滅在萌芽狀態(tài),從而確保工程建設順利進行。