摘要：金属材料耗损顾名思义是指，是在制造工艺过程中产生的材料消耗，引起耗损主要是由于施工过程中才做不当善所引起的耗损以及生产加工过程中产生的废品等等。在工作实践中，我们要积极探索材料消耗的实际消耗情况，不断提高耗损管理水平，探索损耗的影响规律，把节材降耗工作落实到位。本文主要研究的是水工金属结构制造材料的损耗。
关键词：水工金属结构，制造材料，损耗
前言
水工金属结构是水利水电建设工程中的重要构件，对整个工程建设安全和运行安全有着重要影响。水工金属结构制造材料的损耗也是水利水电工程施工中的一个重要分体，为了保障水工金属结构制造的质量对其可靠性和正常运行，降低金属结构制造材料的损耗，必须对水工金属结构制造进行监理预控。
1压力钢管各类管形的材料损耗
1.1直管
1.1.1找正切割
各种规格的板材在轧制后都不可能很规则,下料都必须将其找正切割。一般较规则的板找正量,每侧约5mm,切割缝3mm,板宽按1 600mm计,其损耗率为: 2×(5+ 3) /1 600×100% = 1%;板长按6000mm计,其损耗率为2×(5+3) /6 000×100%= 0.27%。
1.1.2增设凑合量
安装调正需在定位节之间增设凑合调正节,其长度视管径和轴线长度而定,该增加量计入材料总量内。一般轴线长度在50m左右,增设300 mm的凑合余量。其损耗增加率为: 0.3/50× 100% =0.6%。
1.1.3板头丢料
由于加工用板一般不能按管材需要生产钢板,规范需要纵缝间距必须大于500mm,因此就容易出现丢头的情况。按每5张钢板可能出现一次丢头而计,其损耗率为0.5 /(6×5)×100% = 1.7%。
1.1.4错缝及尺寸限制
由于管道中设有支承环,刚性环,镇墩等固定位置结构,为使环缝距离尺寸足够,往往产生板宽方向的弃料,按30m产弃料300～500mm一次测算,其损耗率为: 0.5 /30×100% = 1.7% ,结合以上所述直管的总损耗率为: (1+ 1.27+0.6+ 1.7+ 1.7+0.2)% = 5.47% 。
1. 2弯管
弯管的转弯半径一般取管径的3倍左右,设计管轴线弦长计算重量,而制造放样展开,取最大弦边为板宽取料,二者的差值[(6+1) /6- 1]×100% =17% ,另外直管制造的基本损耗,则弯管制造时用料损耗为22. 5%。
2 闸门类结构制造的材料损耗
闸门类结构由门叶及埋件组成,一般门叶类占总量的60%～80% ,面板占门叶的25%～35% ,总体的15%～25% ,其制造的损耗组成为:
2.1找正切割
如前直管所述损耗率1%。
2.2小件切割
为计算的简便, 除面板以外的构件统称为“小件”。假设其每小件板尺为300×4 000,每块板材下料5块小件板,其宽度切割损耗率为(3×5+1) /( 5×300)= 1.1% ,长度方向切割损耗率为: (2×3)/4 000= 0.15% ,总损耗率为1.25% 。
2.3丢料
板宽丢料: 按每10块小件丢边200mm计,损耗率为: 200/(10×300)×100% = 6.7%:板长丢料: 按每5块小件丢头500mm计,损耗率为: 500/( 5×4 000)×100% = 2.5%;丢料损耗率为: 9.2%
2.4异形块件
主梁腹板,上下纵梁腹板及各筋肋均为异形构造。以腹板“鱼鲫”形为算例,端侧与腹中高之比为0.5～1,每侧转折起始点为长度( 1/4～1/6);被切除部分高取0.25,长0.2,其被切除部分占梁的损耗为:0.25× 0.2× 100% =5%;若异形块件占小件的30% ,其占小件损耗率为0. 05× 0.3×100% = 1.5%
2.5切割焊收缩
受热一次收缩一次,切割、焊接总收缩率0.3%。
2.6小件按占总体80% ,占总体收缩率
U1=(1. 25+ 9. 2+ 1.5+ 0.3)×0.8×100%= 9.8%
2.7面板
由于运输的限制面板宽度在3m左右,设长度为6m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工中拼板及错缝等需要,板宽度方向平均丢料150 mm,长度方向平均丢料400mm,其丢料损耗率为:
(0.15 /3+0.4/6)×100%=11.7%
焊接切割收缩率为0.2%。
面板占总量20% ,占总体损耗率为:
U2= (11.7+0.2)×0.2× 100%=2.38%
3 水工金属结构制造的监理预控
3.1 设计阶段的监理预控
设计是制造的前提，并为制造监理提供了重要的技术资料。监理工程师在审查设计的工艺性与可行性时，应考虑到制造厂的设备能力工艺水平。在审查设计的各项性能、参数、指标、材料和元器件时，应参考标书和合同文件，看其是否符合规程规范、标准、规定，是否满足业主的需求。运用力学方法校核水工金属结构设备的重要受力部位及零部件，计算安全系数，确认其是否符合要求。将零部件的结构要素与国家标准和常规要求进行对比分析，审查其是否符合规定。审查接口时，应观察接口关系是否正确，如果是外部接口，应检验其埋件和设备布置的尺寸是否正确，以及通讯、电源线路和液压管线的布置是否合理。同时，还应审查图纸标注的全面性和正确性，尤其是焊缝，应确保其标注符合国家标准的规定。此外，还应审查质量标准和检验方法的明确性。如果是钢板、大型铸锻件和焊缝质量无损检验，则应当明确其检验方法、标准与合格级别。在审查施工方案前，应先进行施工的设计符合性预审，并将书面预审意见在会审时提交会议，进行相关的协调。
3.2 制造工艺过程监理预控
3.2.1材料质量
监理工程师应检查设备制造厂提供材料的完备性与正确性，审查试样检测报告，检查材料的入库、保管、发放等环节，确认材料标记移植的完整性，检查材料的各种记录能否满足对材料跟踪管理和可追溯性要求。
3.2.2机械设备和工艺设备
审查拟投入的机械设备和工艺设备的具体情况，看其是否配套齐全，检验其性能和能力是否满足加工制造进度和质量要求，审查其运行、维修和保养情况。
3.2.3环境
对车间、拼装场地进行经常性检查，及时评估环境因素如温度、湿度、风速、雨雪对设备制造质量控制的影响。
3.2.4过程能力验证
验证工艺文件中规定的工艺尺寸、工艺余量、工艺要素、工艺参数、工艺规范及工艺制度是否合理，审查关键工序和特殊工序工艺路线和工艺措施的合理性，检验手段、装配线路和方法是否满足设备检验要求及有关规定。对加工机械设备，胎模、夹具、样板、平台、计量工具等进行检验，验证影响设备制造质量的工艺装备的各种功能和精度。
3.2.5下料
检查下料过程、划线精度、轮廓尺寸及对角线的相对差。划线时应对工件编号并作好记录，同时还应作好钢材余料标识移值。
3.2.6拼装
检查拼装过程，审查拼装平台和胎具及构建是否符合有关规定。
3.2.7焊接
检查焊接工艺是否满足规范和技术要求，焊接设备是否完整配套，运转是否稳定正常，焊接场地的温度、湿度、风速等环境条件也应符合工艺文件规定。
3.2.8校正
校正钢板和拼接钢板的平整性及梁系、门体、支臂、埋件等结构件，确认校正方法符合设计要求和合同技术规范，经校正处理后的结构件的形状公差符合有关规定。
3.2.9铸造和锻造
验证铸造工艺方法，严格控制工艺参数及影响工艺参数波动的各种因素，从铸造和锻造各环节加强质量检查和认证，督促制造单位完善质量保证体系和落实质量措施，做好质量控制。
3.2.10机加工
按设计图样要求的尺寸精度、形位公差及表面粗糙度检测零部件的机加工，确保其满足装配和定位要求，门体、支臂和埋件相关加工面的工艺基准和检测基准应尽可能一致。
3.2.11总装
审查总装工艺方式、确认总装检测的记录表格、检查项目和验收标准符合相关要求，总装验收合格后，督促制造厂家对各独立构件进行编号和标识，对安装检测所需基准点、线应进行保护和标识。
3.2.12金属表面防护
巡视和监督去锈过程，验证喷涂涂料和金属材料，并根据进度及时报请检测中心对喷层涂层厚度等项目进行检测。
3.2.13包装和运输
审查包装和运输是否符合有关规定。
结束语
在水利水电工程中，应当高度重视对水工金属结构制造的监理预控，充分发挥监理预控的作用，保障水利水电工程的安全性和可靠性，并提高综合经济效益。
参考文献
[1]张俊秀.产品材料工艺定额系统开发[D].大连：大连交通大学,2008,
(5).
[2]汤立飞.监理在水工金属结构中制造的预控[J]广东科技，2007，( S2) : 264－265.
论文作者:董钢
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/11
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