摘要：在水电站压力钢管安装中，目前在国内尚无全位置自动焊接技术的应用，少数电站（如三峡电站）从国外引进了半自动焊接工艺技术，但仍存在一些问题，实际焊接中并没有应用推广开来。目前电站压力钢管安装焊接中仍然采用手工操作方法，劳动强度大，受人为因素影响返修率大，质量一致性难以得到保证。
关键词：高海拔寒冷地区；压力钢管；焊接工艺
引言
该文以青海省引大济湟西干渠工程为例，主要研究了海拔2700m左右昼夜温差极大地区的压力钢管焊接工艺流程。指出了昼夜温差极大地区的压力钢管制作焊接的重点及其要点，详细指出了高寒地区，压力钢管焊接的注意事项和措施，从而避免缺陷产生，满足压力钢管焊接质量的要求。
1高海拔地区焊接总体控制原则
1.1焊接控制
（1）认真做好焊接材料的烘焙、保温，焊工应“少领勤领”，随取随用的原则。
（2）焊前，冰、霜应彻底的清除干净。
（3）低于-5℃时，需要将钢板预热至20℃以上才可以实施焊接。
（4）每一道焊缝，尽可能在一天之内焊接完成，以减少高寒地区昼夜温差对钢管焊接的不利影响。同时可以采取措施封住钢管顶部，钢管内部放置热源（如电加热炉）等措施，提高钢管环境温度，消除高寒影响，从而减少焊缝温差骤降导致产生冷裂纹。
（5）每道焊缝焊工编号和钢管编号要对应管理，并进行记录，最好是将焊工编号代码用“样冲”打在钢管焊缝上面，以利于跟踪检查。
（6）现场管理人员要及时跟进，随时检查跟踪焊缝的焊接情况，严肃查处不按技术规范焊接的焊工，严重者，予以退场处理。
（7）焊接24小时及时后探伤，发现问题，并和熟练工人探讨，不断总结经验并持续性的改进。
1.2焊接变形控制
（1）首先，焊工应提前进场，以适应高海拔寒冷气候，同时对焊工进行岗前培训，认真做好焊接技术交底工作。
（2）弯管、锥管的下料由于是采用数控切割下料，在下料过程中，由于冷热交替变形会导致钢板位移，尺寸发生改变。为了有效控制钢板位移产生的尺寸偏差，在下料时，首先用卡具固定钢板防止钢板采用数控切割时位移。
（3）高寒地区，温差大，焊接变形也大，需偶数个焊工同时对称实施焊接。为了有效控制纵缝处的“凹凸”问题，定位或者正式焊接前，先用1.5m的弧度板检测焊缝处的弧度，根据实际情况，决定是先焊接内侧还是外侧；
（4）下料时，坡口采用“X性坡口”下料。
2高海拔寒冷地区压力钢管焊接工艺要点
2.1压力钢管内壁除锈标准
钢管金属结构表面在实施防腐处理措施前，应彻底清除水分、油污、灰尘、铁锈、氧化皮、飞溅焊渣等使之露出灰白色金属光泽。钢管内壁表面可采用喷射干砂除锈，喷射所使用的压缩空气应充分过滤，去除水分、油污等杂质。压力钢管内壁除锈等级必须达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923.1-2011）规定的标准和等级。施工后，钢管表面粗糙度偏差值在Ry60～100μm之间，应使用专用检测量具进行检查测量。钢管内壁表面经除锈处理后，需要用干燥的压缩空气吹干、吹净。禁止未对金属结构表面进行喷砂处理而直接进入喷锌、涂漆工序。经过喷砂除锈，金属结构件表面厚度耗损应<0.15mm。涂漆施工前，若发现钢管结构表面有污染、返锈现象，必须返工处理，直至达到除锈等级。
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2.2喷砂前准备工作
喷射干砂除锈工艺，污染物主要为粉尘颗粒，为有效抑制制粉尘污染，可搭建工作棚封闭施工，同时备足的排风设备，给作业人员提供防尘口罩，减少对施工人员的身体损害。办公生活区和施工作业区有一定的安全距离，施工现场（工作栅）要设置安全提示标志，非施工作业人员不得进入施工现场。施工作业人工必须穿戴安全防护服、口罩、耳塞等防护用品、用具。施工作业前认真检查空压机的接电装置、压力表等是否正常；检查软管、接头等是否连接牢固。设施、设备正常，软管、接头安装牢固，方可进行喷砂施工作业。
2.3做好U形支托架的利用
安装压力钢管的过程中，钢支撑方案的实施会因为外部环境的影响而变得举步维艰。要想解决这一问题，除了满足施工设计要求以外，可在压力钢管的底部放置U形支托架，更好地将压力钢管固定住。U形支托架通过钢板和型钢的组合焊接形成，其能够起到良好的固定作用。因此在压力钢管的实际施工过程中，可以在使用两个U形支托架放置于始装节上，之后在每个管节上放置一个U形支托架。在整个过程中U形支托架与钢管都是呈现断开状态的，所以U形支托架的摆放并不会影响新增钢筋网的实际铺设工作，并且因为钢管能够在U形支托架的弧托内自由伸缩，一定程度上解决了压力钢管在安装过程中的支撑技术问题。此外，因为U形支托架的本身受力面积相对较大，因此利用U形支托架固定钢管时，可将U形支托架直接浇筑于垫板内，这样既保证了压力钢管能够在安装过程中拥有一个良好的伸缩空间，降低了偏移、倾倒等问题的出现，另一方面避免了二次施工工作的出现，解决了压裂垫层这一常见问题。
2.4焊接要求
（1）风、雨雪、温度低于5度，或者相对湿度较大时应采取防护措施，旁多水利枢纽工程压力钢管制造在全封闭车间完成，安装在洞内完成，可以很好地解决这一问题。
（2）正式焊接前，将坡口内部其附近两侧的液体、氧化皮等杂物清除干净。
（3）严禁在非焊接部位的母材上引弧、试电流。纵缝焊接时采用引弧板和熄弧板，环缝焊接时在焊道内引弧和熄弧，或采用返回运条技术。
（4）多层多道焊时，将每道的表面的焊渣仔细清理干净，同时检查每道焊缝的表面是否存在表面缺陷，自检合格后进入下到工序，每一焊层，接头位置错开25mm。
（5）“V型坡口”或者“X型坡口”，首先应打底焊接，为了保证焊接效率，可采用CO2气体保护焊接，打底焊接完成后，采用埋弧焊或者手工焊接填满焊缝至余高0mm～2.5mm后，焊道背面“碳弧气刨”清根后，用砂轮机将氧化皮打磨干净后再焊接。
2.5焊接工艺评定
压力钢管制作之前，首先要进行焊接工艺的评定，根据实验结果指导焊接。西藏旁多水利枢纽工程引水管道钢管材质为Q345C，板厚规格从δ14mm～24mm不等。由于Q345C材质的焊接运用非常的成熟，在很多电站都有过类似的评定检测报告，在征得监理部同意情况下，用Q345C-δ24钢板做焊评，从而覆盖所有的不同板厚规格的压力钢管，经监理批准实施。同时为了体现高海拔寒冷地区，影响最大参数之一“昼夜温差”的不利影响，所有焊接评定“焊接试板”全部在晚上20：00以后进行焊接。
结束语
该文通过对高海拔自然条件恶劣地区压力钢管制造安装过程中，有关压力钢管焊缝焊接质量的要求：首先是焊工和焊材的严格选定，同时需规范化操作和施工，通过对坡口形式选定，焊接电流、电压、焊接速度等参数的控制，以及焊缝的对称施焊等工艺控制，从而保证压力钢管焊缝焊接的质量，同时通过对焊缝编码，使焊缝的焊接质量可追溯，从而严格规范操作人员焊接，希望通过该项目的总结，对高海拔温差大同类地区压力钢管施工有一定的参考和借鉴。
参考文献：
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[3]林小鹏，欧阳运华.徐盈秋，高原高寒条件下压力钢管焊接工艺研究[J].人民长江，2004，（6）.
论文作者:苏慧琼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：钢管论文; 压力论文; 托架论文; 焊工论文; 地区论文; 表面论文; 温差论文; 《基层建设》2019年第24期论文;