摘要：近几年来，在我国社会经济快速发展的大环境下，推动了火电厂的建设步伐。然而，在火电厂建设的进程中，大口径管道的应用在制作、对口以及焊接上遇到了技术上的瓶颈。基于此，文章根据大口径管道壁较厚的特征，在管道切割、坡口的制作上的难点，至此介绍了一种磁力管道切割机，对其相关使用技术进行了阐述，从而对管道焊接成型效果以及减少因焊接所产生的应力进行论述，为同类工程的应用提供借鉴。
关键词：大口径管道；坡口制作；焊接施工
1磁力管道切割机的应用
磁力管道切割机适用于石油、化工、造船、发电厂机械建筑安装等企业的各种无缝钢管的切割与坡口切割。磁力管道切割机具有两组四个永久磁性轮，通过传动机构自动环绕钢管进行切割，切割工艺可采用氧-乙炔火焰，或氧-丙烷火焰。它适用于直径108mm以上的各种规格的无缝钢管切割与坡口，由于磁性轮的吸附力，该切割机也可在平、立、横、仰各种空间位置上进行全位置多向切割，切割与坡口可一次完成，使用该切割机可提高功效，保证质量，减轻劳动强度。
电厂大口径管道切割之前，应在切割处两边各用槽钢固定。选择固定点应在切割处附近，不影响管道焊口的焊接及热处理就行。管道附件的弹簧支吊架用斜铁固定。确定坡口位置后，计算好余量，用样尺划线。样尺可根据大管周长尺寸自己制作，主要是保证圆周划线与管道轴心线垂直。
将磁力切割机放在要制作坡口的一侧就位，割嘴对准划线位置试转，试转之前做好记号，以后每走一段做一记号，看最后是否与起始位重合。如不重合，要调整重合，调整后割嘴垂直划线开始切割。切割时铁水会飞溅、流淌，管道下方应做好铺垫防护。
切割机切割行走过程中，注意观察行走轨迹和记号是否有变化。切割好的管道端面垂直于管道轴线，切割机保持原位不动，调整切割机割嘴角度，角度一般根据管道壁厚多少来定（如壁厚30mm管道取角度α=12o）。角度确定后点火切割，徐徐转动割嘴移动的手轮，割嘴移动的距离可根据管道壁厚提前算好。也可通过火焰切割过程中控制，切割至管道内壁处止。这时应沿着管道圆周切割，切割中同样注意观察行走轨迹有无偏离。切割至管道下半部分时，及时清理管道内壁的铁水，确保快风切割中无阻碍。
切割完后，及时清理管道内部。切割好的管道端面垂直于管道轴线，切割机保持原位不动，调整切割机割嘴角度，角度α一般根据管道壁厚d多少来定（由管道壁厚d取角度α=10o~15o）。角度确定后点火切割，徐徐转动割嘴移动的手轮，割嘴沿管轴线移动的距离可根据管道壁厚提前算好。也可通过火焰切割过程中控制，切割至管道内壁处止。这时可沿着管道圆周方向切割，切割中同样注意观察行走轨迹有无偏离。切割至管道下半部分时，及时清理管道内壁的铁水，确保快风切割中无阻碍。
2大口径管道坡口的制作
2.1找平
第一，需要利用角磨来磨出明显的顿边。第二，使用合符规格的玻璃来贴住已经磨好的顿边。第三，采用比较大的角尺并且要使角尺紧靠管道的外壁，然后再标出顿边的顶点，再对顶点进行打磨。第四，不断打磨顶点，直到所有的顿边的和管道轴线在同一个平面相互垂直。值得注意的是：使用常用的角磨并且是用角磨片的平面侧边来完成顿边的打磨工作。
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2.2打磨
出现在管道坡口斜边的氧化层需要用大角磨进行打磨，直至磨掉为止。然后在管道坡口内外壁的100mm处进行金属本色的打磨。完成后，再检查管道坡口的外观情况，检查的内容包括：裂纹程度、凹坑凸槽情况、气割割伤情况等。例如，如果是出现裂纹的话，在补挖完后还要对着色进行检查，并保证要挖完了缺陷后再可以进行补焊工作。但如果是壁厚很厚的高合金材料的话，则要在开焊焊口前、预热后这段时间里进行挖补，也可以根据《焊规》的要求来进行。
2.3复核
该道工序的主要目的是检查管道内外径的尺寸要与管件内外径的尺寸一致。一旦复核发现两种的外径尺寸不一致的话，为了保持一致性，需要采取打磨过渡区的处理办法。
2.4磨去管道坡口的斜边
第一，对管道坡口的斜边需要采用大角磨的外延进行打磨。这是由于角磨片的外延有最大的线速度而且有最大的啃磨量。第二，在打磨的时候，要使用正确的力度来按压角磨机。力度不正确（过重/过轻）都会对角磨机的转速带来影响。2.5打磨角磨
为了避免管道磁化，进而影响焊接效果，在打磨角磨时，需要均匀地进行，而不可以对一个地方或位置进行长时间的打磨。正确的打磨方式有两种：一是水平和垂直打磨法交替进行，二是按45度角进行打磨。另外，为了减少管道坡口起磁的现象，需要采取间隔打磨的方式。一旦在管道的坡口处出现起磁的情况，最佳的消磁方式是通过采用绕线、短接方法。
2.6成型时的打磨
在坡口接近成型时，打磨的工作还要继续，只是采取小角磨的方法进行。这是因为小角磨小而灵活，便于控制，不容易啃坏顿边。坡口被打磨成U型口时就意味着打磨制作的完成。在完成打磨后，要检查并确保着色的合格情况方可进行对口的工序。值得注意的是：在打磨时一旦发生中断、隔夜情况时，不仅封闭管口，而且还要贴上封条。
3管道的组对与焊接
组对也称之为对口，在进行这步工序之前，首先要对管道、管件内部进行检查并清理，并对坡口进行打磨。使之呈现出金属光泽。再一次复核管道、管件坡口尺寸是否相符。用焊丝或焊条裸露部分慢慢靠近坡口，感觉焊丝被吸引的力度。如吸引的力度小，说明坡口磁化较轻。组对好后再缠绕电线（一般采用电焊二次电缆）通电即可消磁。如吸引的力度大，说明坡口磁化严重。此时，氩弧打底将很困难。
除上述绕线通电消磁外，可采用分段磁路短接法：电厂大管坡口顿边p取2mm。对口间隙b在4~5mm之间。用φ8的钢筋长300mm紧贴对口间隙点焊，点焊的位置应在钢筋端头两侧。点焊时要考虑后边拆除打磨。每段间隔200mm。静置一会后检查磁力大小，通过短接，磁化应该消失。这时可在间隔处钨极氩弧焊（TIG）打底，随着打底焊缝的增加，磁化彻底消除。为便于焊缝接头熔合良好，用旋转锉打磨薄接头焊肉。后边的焊条电弧焊（SMAW）应遵照《焊规》条款执行。
最后，待无损检测合格后，拆除管道固定点槽钢。拆除管道弹簧支吊架斜铁，恢复弹簧支吊架原位。
参考文献：
[1]吴礼君，石福高，凌洪平.Ф1422mm大口径管道焊接技术应用[J].中国石油和化工标准与质量，2016，22：103-106.
[2]张小强，刘艳东，蒋庆梅.大口径管道自动焊技术的设计及施工要求[J].焊接技术，2016，09：111-114.
论文作者:王勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/17
标签：管道论文; 切割机论文; 磁力论文; 对口论文; 大口径论文; 内壁论文; 轴线论文; 《电力设备》2017年第4期论文;