供熱工程壓力管道安裝質(zhì)量控制分析

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摘要:為提高供熱工程壓力管道的安裝質(zhì)量，在分析當(dāng)前可應(yīng)用于供熱管道安裝方式優(yōu)劣勢的基礎(chǔ)上，對焊接安裝方式的質(zhì)量控制措施進(jìn)行詳細(xì)研究，并著重從焊接準(zhǔn)備階段、焊接實(shí)施階段以及焊接后的質(zhì)量檢測階段三個階段的質(zhì)量控制措施進(jìn)行分析，為保證供熱工程壓力管道的安裝質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞:集中供熱，壓力管道，焊接安裝，焊接工藝

引言

當(dāng)前，我國北方大中城市已逐步實(shí)現(xiàn)集中供暖的全面布置，隨著集中供熱管網(wǎng)的線路長度、管道直徑以及供熱壓力的增加，對供熱管道的安裝質(zhì)量提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，對居民的供熱質(zhì)量和效果意義非凡［1］。目前，針對供熱工程壓力管道的主要安裝形式為焊接。為保證供熱壓力管道的安裝質(zhì)量，需對安裝過程中的焊接工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制。本文將著重研究供熱工程壓力管道安裝的質(zhì)量控制措施。

1供熱管道安裝方法研究

供熱管道由供方運(yùn)輸至現(xiàn)場后需對廠家所提供的管道進(jìn)行驗(yàn)收，主要查驗(yàn)廠家的制造許可證、合格證、質(zhì)量保證書以及化學(xué)元素分析等資料。待壓力管道驗(yàn)收合格后，由施工方開展安裝操作。目前，根據(jù)壓力管道連接方式的不同，可分為螺栓連接安裝、法蘭連接安裝、焊接安裝、粘結(jié)安裝等方式。

1．1螺紋連接安裝方式

根據(jù)管道連接所采用螺紋的類型不同，將螺紋分為圓柱管螺紋和圓錐管螺紋。由于圓柱管螺紋是單純依靠其預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)壓力管道之間的密封效果，進(jìn)而防止供熱介質(zhì)的泄露。但是，在實(shí)際連接操作中基于圓柱管螺紋不允許纏繞任何填料。因此，一般采用圓錐管螺紋對壓力管道進(jìn)行連接安裝方式居多［2］。但是，采用圓錐管螺紋連接安裝時受管道本身的影響較大;此外，基于圓錐管螺紋還需配合密封填料使用才能夠達(dá)到密封效果。

1．2法蘭連接安裝方式

法蘭連接安裝時在螺栓和螺帽緊固力的作用下，通過墊片的變形將兩個壓力管道對應(yīng)法蘭連接處的間隙進(jìn)行填充，從而實(shí)現(xiàn)管道的連接安裝。實(shí)際安裝過程中，根據(jù)墊片材料形狀和尺寸的不同對應(yīng)螺栓和螺帽的緊固力不同。法蘭的選型與壓力管道的直徑相關(guān)，如表1所示。采用法蘭連接安裝需對管道進(jìn)行改變時，需采用異徑法蘭，此種安裝方式在一定程度上增加了供熱介質(zhì)的流動阻力，甚至?xí)斐蓧毫艿赖淖枞罱K影響供熱效果和質(zhì)量。綜上所述，基于螺紋連接安裝和法蘭連接安裝均或多或少存在一定的缺陷。相比焊接連接安裝方式可避免上述兩種安裝方式的缺陷［3］。因此，焊接連接安裝方式被廣泛使用。本文將對焊接連接安裝方式的質(zhì)量控制進(jìn)行研究。

2壓力管道焊接安裝質(zhì)量控制方案

2．1焊接準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制

壓力管道在焊接安裝前為其選用合適的焊條，保證在根部焊透。結(jié)合焊條的型號及其相關(guān)性能，為該工程選用纖維素堿性焊條。該焊條脫渣性能好、穿透能力強(qiáng)、熔池形成快、焊接質(zhì)量佳等優(yōu)勢。傳統(tǒng)管道焊接一般從管道的仰位焊接，即自下而上焊［4］。針對供熱工程壓力管道的長度較長，采用自上而下的焊接方式，焊接方式如圖1所示。如圖1所示，按照工藝要求設(shè)定焊條角度、焊條移動速度以及焊弧長度等工藝參數(shù)開始焊接操作。鑒于自上而下焊接方式的獨(dú)特性，在焊接過程中無需采用斷弧、拉弧等操作。因此，由于自上而下焊接方式一般不被采用，為保證焊接質(zhì)量應(yīng)根據(jù)該焊接方式的工藝特點(diǎn)對作業(yè)人員進(jìn)行特定培訓(xùn)，使其熟練掌握自上而下的焊接工藝操作方式。根據(jù)GB50236現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范制定焊接工藝。為確保焊接質(zhì)量的要求，針對供熱工程管道的焊接工藝分為三次完成，具體焊接工藝如下:1)采用直徑2．5mm完成第一層焊接，保證管道充分焊透，并確保首層焊接完成后不出現(xiàn)焊瘤;2)第二層和第三層焊接采用直徑為4．0mm的焊條完成，并從坡口位置處開始焊接保證各層之間的焊接位置不重疊，要求各層的接頭位置錯開20mm。工程壓力管道處的坡口尺寸及形式如圖2所示。綜上所述，針對焊接前的質(zhì)量控制可從如下幾個方面具體實(shí)施:1)加強(qiáng)對參與壓力管道焊接操作人員的培訓(xùn)和管理，規(guī)范其操作并熟悉壓力管道的焊接工藝;2)在焊接操作前，作業(yè)人員應(yīng)對涉及到相電焊機(jī)、焊條烘干機(jī)等設(shè)備的性能進(jìn)行檢查;3)應(yīng)將坡口表面以及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、氧化皮以及熔渣等徹底清理干凈，并將附近不平整的地方打磨光滑;4)在焊接操作前，應(yīng)將壓力管道焊接的材料、工藝參數(shù)、層間溫度以及熱處理溫度等詳細(xì)參數(shù)進(jìn)行交底，保證焊接操作人員嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝。

2．2焊接實(shí)施階段的質(zhì)量控制

為保證兩條管道的焊接質(zhì)量，需采用內(nèi)對口器將兩條管道對齊，要求兩條壓力管道對接完成后滿足表2所示的要求。一般情況下，兩條管道的對接采用內(nèi)對口器完成，且在焊接完成后才能撤出內(nèi)對口器;針對特殊地段的壓力管道，必要時采用錨固和牽引等方式對其進(jìn)行對接固定［5］。焊接施工工藝應(yīng)嚴(yán)格按照管道向下焊接的工藝規(guī)程完成。具體工藝規(guī)程如下:1)當(dāng)焊接施工環(huán)境溫度低于0℃時，需對壓力管道焊接處進(jìn)行預(yù)熱，保證焊縫處均勻加熱。若發(fā)現(xiàn)焊接位置處被污染時，應(yīng)及時對污染物進(jìn)行處理，且處理完成后需重新對焊縫處進(jìn)行預(yù)熱。2)確保焊道起弧和收弧的位置相互錯開20mm，焊接之前應(yīng)對接頭進(jìn)行打磨處理。確保每條焊道一次性完成，中間不得有停頓。3)當(dāng)焊接施工環(huán)境溫度低于5℃時，焊接完成后應(yīng)對焊道進(jìn)行保溫，避免由于焊道溫度驟降影響焊接質(zhì)量。綜上所述，針對焊接實(shí)施階段可通過如下措施實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制:1)嚴(yán)格按照壓力管道的定位標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行定位，若管道的管壁厚度不一致，還需對其進(jìn)行修磨過渡，為焊縫在同一方向做基礎(chǔ);2)在安裝操作過程中，嚴(yán)格按照工序進(jìn)行執(zhí)行，比如將焊件管道等必須經(jīng)過開孔、除銹以及脫脂等工序后才能焊接使用;各個工序完成后應(yīng)做好防護(hù)處理，避免二次污染;3)若在焊接操作期間發(fā)現(xiàn)焊縫應(yīng)及時進(jìn)行返修，且焊縫的返修次數(shù)不超過2次，若返修2次后還需進(jìn)行返修則需采用熱處理焊接方式。

2．3焊接完成后的質(zhì)量控制

每次焊接完成后應(yīng)首先對其焊縫的外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，要求壓力管道焊縫處不得有裂紋、焊縫低于管道表面以及存在還未熔合的現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在上述缺陷應(yīng)及時對其進(jìn)行修補(bǔ)。待壓力管道焊縫外觀檢驗(yàn)合格后，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求聯(lián)合超聲波探傷和射線檢驗(yàn)對管道進(jìn)行無損檢測。需要注意的是，射線檢驗(yàn)需在焊接完成后24h進(jìn)行。除此之外，若在焊接過程中發(fā)現(xiàn)焊接缺陷或者問題時，應(yīng)趁壓力管道焊縫溫度未降低時及時對其缺陷位置進(jìn)行修補(bǔ)。

3結(jié)語

壓力管道的安裝質(zhì)量直接決定供熱工程的供熱效果和質(zhì)量，焊接安裝工藝與螺紋安裝、法蘭連接安裝工藝相比具有先天的優(yōu)勢。為保證焊接安裝工藝的質(zhì)量，需對焊接準(zhǔn)確階段、實(shí)施階段以及檢驗(yàn)階段開展質(zhì)量控制，具體如下:1)保證壓力管道質(zhì)量滿足要求，并為其選擇最佳的焊條，采用自上而下的焊接方式，并采用直徑為2．5mm的焊條完成首層焊接，采用4．0mm的焊條完成第二層和第三層的焊接，要求各層的接頭位置錯開20mm。2)在焊接實(shí)施期間應(yīng)對焊縫位置處進(jìn)行預(yù)熱處理，采用內(nèi)對口器保證壓力管道對接后的錯開距離不得大于1．1mm。3)對焊接期間發(fā)現(xiàn)的缺陷和問題應(yīng)在焊縫位置處的溫度降低前及時對其進(jìn)行修補(bǔ);焊接完成后應(yīng)對其外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，并對管道進(jìn)行無損檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn):

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作者：王森 單位：太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司