成都市工业设备安装公司 四川成都 610071
摘要：本文通过工程实例，介绍了一种扩能提标改造污水处理厂大口径管道施工技术。
关键词：管道放样、工装吊点、阴阳坡口、陶瓷垫片
1.前言
成都市某污水处理厂扩能提标改造，需在占地面积不变的前提下，将原污水处理能力由10万m3/d提升为20万m3/d。该工程管径大（DNmax2820mm×26mm）系统、敷设长、埋地深、吊装难度大、防腐工作量大、组对焊接任务重等诸多因素，同时制约着施工安全、施工质量、施工进度。
2.工艺方法、特点
我们采用了BIM技术对大口径管道施工、管件加工进行模拟，预演安装流程；管道外壁预焊接专用工装吊点采用全程汽车吊配合管道连接器进行管道对口；超壁厚（14mm≤δ≤28mm）管端现场预加工阴阳坡口，焊缝处衬陶瓷衬垫进行二氧化碳保护焊，对阴阳坡口交界处采用特殊的处理工艺，实现了单面焊双面成型效果。
3.施工操作要点
3.1技术准备
按施工规范，编制的《焊接工艺评定》，掌握施焊参数、指导工程焊接作业；施工前运用BIM技术，结合设计图纸、污水厂工艺要求、地勘资料进行深化设计，对工程的预留预埋、管线路径进行优化，绘制地下综合管线图；开工前设置一个不因施工破坏的测量控制网，工程中采用直角坐标法确定管道中心线位置，施工测量允许偏差控制在规范要求以内。
3.2 管道预制
采用微机，运用《金林钣金展开软件 1.7.0.03》结合REVIT 2016软件进行管道放样、成果检查，以减少返工（见下图3.2-1～3.2-2）。
图3.2-1 弯头放样尺寸图（一）图3.2-2 REVIT 2016成果检查效果图
3.3 埋地钢管及部件防腐
管道采用喷砂除锈处理，其质量标准应达Sa2.5级；除锈后外壁防腐，采用特加强级环氧煤沥青防腐层，二布七油，干膜厚度≥600微米，具体做法参GB50268-2008；钢管内防腐采用IPN8710-3系列互穿网络底漆二道、防腐涂料二道防腐，厚度≥300微米。
3.4管沟开挖
由于本工程管道埋深最深可达7m，专项方案需经专家论证，方案及论证内容交底后方可实施；管沟开挖采用分段、分层施工，分段位置根据现场运输道路条件及施工范围确定。沟槽挖至基底标高后，应作好沟槽验槽记录。
3.5下管、配管
（1）管道由汽车吊配合人工下管，设专人指挥吊车逐节吊装，吊装管道中心线的控制采用边线法。吊车距沟边至少2m，避免起吊受力时造成沟边坍塌。
（2）为避免破坏外防腐层，大口径管道（1220mm≤DN≤2820mm）采用预焊接专用工装吊点进行吊装，小口径管道（DN＜1220mm）采用布带吊吊装工艺。
3.6组对
钢管组对前应按设计文件和相关工艺措施完成对钢管内表面清洁、除锈。为保证组对质量，组对前应检查坡口加工尺寸是否达到要求；宜采用管道对口器配合组对，定位焊缝采用的焊接材料及焊接工艺必须与根部焊道一致，且必须由持证焊工施焊。
3.7管道焊接
（1）坡口形式
对管径为φ1020-φ2820毫米、壁厚在10mm-28mm以内管道坡口施工，采用半自动坡口机，进行阴阳坡口加工（见图3.7-1～3.7-2）。
注：a—坡口角度（mm）、c-坡口间隙（mm）、p-钝边（mm）、t—母材厚度（mm）
即以管道水平半径为中轴线，上下均分管道外圆，上半圆采用阴坡口（坡口在管外壁）、下半圆采用阳坡口（坡口在管内壁），焊接时在施焊位置后部贴成型陶瓷衬垫。
采用阴阳坡口，不会发生仰焊焊接，焊接操作难度降低；再加上采用了二氧化碳保护焊焊接工艺，单面焊、双面成型的效果更好；同时减少了安全隐患，管道焊接时，不需在管道接口处预留操作坑。
（2）管道焊接
焊接前应严格检查坡口参数是否符合工艺文件的要求，确认符合要求后才能施焊，；焊接时，应严格遵守焊接工艺规程的安全操作规程。
焊接尽量采用水平位和定位施焊，并做好焊接的分层工作，打底焊首先必须是焊材与焊件充分熔合，层间焊应采用焊接工艺评定规定的施焊要求，对每一层的焊接应做好清理工作，阴阳坡口交界处需要专人重点清根处理，清除焊缝根部的缺陷。
（3）焊缝编号
为保证压力管道安装完成后，能够对每个焊口进行查找、定位，必须给每个焊口有不同的识别号码，焊口编号如下规定：焊口编号由“施工单元+工艺管段+焊缝类型+焊工代号+序列号”五部分组成。
（4）焊接检验
管道焊缝的检验可采用超声波检验，抽查比例为 5%，并符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89标准的要求。
3.8沟槽回填
管道回填以前要经过闭水试验，土方回填按规范要求分层进行；槽底至管顶以上500mm范围内，不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块；回填时，应由沟槽两侧对称运入槽内，不得集中推入。
3.8 功能性试验和系统调试
污水处理厂压力管线工程的功能性试验（严密性试验和强度试验）、无压管线功能性试验（闭水或闭气试验），均应符合设计文件的要求和现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268的有关规定。
调试前应编写详细的调试方案，电气系统配管、接线到位、线路通断正常，设备厂家、相关专业人员必须全部到齐，交底到位。
4 结语
本技术应用了BIM技术、机械吊装配管技术、阴阳坡口加工、衬陶瓷衬垫的单面焊双面成型焊接技术等关键技术，适用于超大直径防腐埋地管道（管径≥DN1200，壁厚≥14mm）安装，同时也可适用于其他直埋非强腐蚀工业管道等施工；本技术能有效地加快施工进度、保证施工质量、保障施工安全，具有广阔的应用前景。
论文作者:王超,刘希,陈永生
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
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