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          涂塑復合鋼管雙密封焊接的應用

          來源:http://www.xddwd.com/news/81.html

          我們通過介紹涂塑復合鋼管雙密封焊接在高硫煤清潔利用油化電熱一體化示范項目全廠給排水管網工程中的應用情況,闡述了該焊接工藝的施工方法,并對其技術優勢作了分析,指出該工藝具有顯著的經濟效益,應用前景廣闊。

          涂塑復合鋼管也叫涂塑鋼管,是以鋼管為基管,以塑料粉末為涂層材料,在其內表面熔融涂敷上一層塑料層,在其外表面涂敷上塑料層或其他材料防腐層的鋼塑復合產品。雙密封焊接是指管內層采用不銹鋼焊接、管外層采用普通焊接的雙層焊接施工工藝,其理念最早在 20 世紀 90 年代由德國漢諾威的霍爾茨明堡鋼鐵焊接實驗室主住史奈特博士提出,后經新加坡、澳大利亞等國持續研發,但沒有應用在管道領域上。國內很多研發單位對此項核心技術加以消化改造,成功地生產出了雙密封焊接涂塑鋼管,并應用到了工程項目,例: 上海工商銀行外高橋分行項目、遼寧葫蘆島造船廠項目等、無錫麗森大酒店、廣元機場,填補了國內此項空白。

          鋼管在埋地時,由于所承載的介質重量以及實際工作狀態下,在動態過程中有震動,加之土壤自身沉降因素,時間一長,傳統的卡箍或法蘭連接難免有滲漏的現象發生,而且不易發現。普通鋼管選擇直接焊接,這種方式性能穩定,牢靠,但是這種方式在涂塑復合鋼管焊接過程中導致內壁涂層的破壞,最終導致涂層達不到其耐防腐,耐磨損的效果。而埋地涂塑復合鋼管采用雙密封焊接方式連接,這種連接不會因為大地的沉陷而導致管道斷裂,且埋地涂塑復合鋼管具有流體阻力小、不結垢、不滲漏、安裝簡單等優點,幾乎適用于所有領域。

          一、山西潞安礦業( 集團) 有限責任公司高硫煤清潔利用油化電熱一體化示范項目全廠給排水管網工程,位于山西省襄垣縣王橋鎮郭莊村,主要為廠區紅線內裝置界區線外的埋地給排水管網。本工程中生活給水系統主要供全廠生活飲用水、衛生間、浴室、食堂、洗眼器等用水。生活給水系統管道采用給水涂塑復合鋼管,管徑大于 DN100 的管道連接方式為雙密封焊接。管道總長 6 500 m,DN100 長 2 000 m,DN200 長 4 500 m。

          二、涂塑復合鋼管雙密封焊接的工作原理雙密封焊接涂塑復合鋼管是最新比較熱門的涂塑管道焊接方式,其原理是涂塑鋼管的端口均打有坡口,在涂塑鋼管兩端打磨拋光處理之后,在鋼管內壁襯上寬度為 5 cm ~ 10 cm,厚度為0. 8 mm 的不銹鋼薄板,在實際焊接時,先用 304 或者是 114 不銹鋼焊條或氬弧焊不銹鋼焊絲打底,進行內層不銹鋼對接,然后用碳鋼焊條焊接外層鋼管,焊接完后外面需要用修補劑進行修補,恢復外層涂層的原樣。

          三、涂塑復合鋼管雙密封焊接的施工施工流程: 涂塑復合鋼管及相關輔材進場檢查→管材的運輸及儲存→接頭打磨處理→氬弧焊接內襯不銹鋼管→內側涂抹環氧樹脂修補劑→焊接支架安裝、固定鋼管→雙密封焊接→管道打壓與防腐。

          1、 涂塑復合鋼管及相關輔材進場檢查。管材焊接施工前進行外觀檢查,并符合以下規定:a. 型號、規格符合設計要求,管材表面有明顯、不脫落的產品標識; b. 管材內外壁涂層均勻,完好,無剝落、銹蝕等現象,管材內、外壁表面光潔,無毛刺、飛邊、砂眼、氣泡、裂紋、變形等缺陷;c. 焊條、焊絲應根據母材的化學成分、機械性能合理選用,在使用前必需檢查其質量合格證明書和產品是否相符。焊條、焊絲存放地點應符合焊材對溫度、濕度的要求,按時填寫保存環境記錄。如果焊條受潮,焊材使用前應按其使用說明進行烘干。

          2、管材的運輸及儲存。a. 涂層復合鋼管在運輸過程中,應避免劇烈撞擊、拋摔、日曬,嚴禁拖擦及用尖銳硬物刻劃。b. 涂層復合鋼管在裝卸時應使用尼龍帶吊裝。c. 涂層復合鋼管應平直存放于室內,距離熱源不應小于 1 m。露天存放時必須用遮雨篷遮蓋,不應長期存放在室外陽光直射和嚴寒的場所。涂層復合管儲存過程中的環境溫度為 - 30 ℃ ~ 45 ℃ 。涂層復合管堆放時,底部應采用兩道支墊墊起,支墊寬度為 100 mm,涂層復合管離地面不應少于 100 mm。

          3、 接頭打磨處理。對管道的兩端內外兩面進行打磨,打磨寬度為 15 cm ~ 20 cm,使其出現金屬光澤。經處理后,用清潔、干燥、無油的壓縮空氣將管道內部的砂粒、塵埃、銹粉等微塵清除干凈。

          4、氬弧焊接內襯不銹鋼管。截一段長為 5 cm ~ 10 cm,外徑與涂塑鋼管內徑相同、厚度為 0. 8 mm 的不銹鋼管,將其襯于鋼管端部已打磨好的內側,不銹鋼管里面的一端與鋼管使用 304 不銹鋼焊條焊接。焊接采用氬弧焊接,焊接時電壓要調小,確定不焊破且牢固。

          5、內側涂抹環氧樹脂修補劑。用環氧樹脂修補劑對不銹鋼管與鋼管焊接的部位進行修補,使管道內表面涂敷上一層防腐層。修補劑使用前應攪拌均勻。防腐層應平整、光滑,無流掛、無劃痕等。嚴禁在雨、雪、霧及風沙等氣候條件下露天作業。

          6、焊接支架安裝、固定鋼管。將襯好不銹鋼的涂塑鋼管運送至現場后按順序堆放,兩端平放在升降式焊接支架上,用水準儀對架體進行抄平,保證管體兩端在一個平面上; 接口處采用接口支架對接,支架采用兩塊 40 cm 長,10 cm 寬,8 mm 厚鋼板長向焊接成“L”形,水平段外側焊接活動式卡口,卡住管口避免管口移動。

          7、 雙密封焊接。焊接時,第一步用不銹鋼焊絲打底,第二步用 304 不銹鋼焊條氬弧焊進行內層不銹鋼對焊,焊接完成后進行檢查焊縫質量,合格后進行第三步操作,用碳鋼焊條焊接外層鋼管。

          8、管道打壓與防腐。管道焊接完畢后,進行管道壓力試驗及沖洗,對局部不合格接口進行返工處理至符合設計要求。用涂塑復合鋼管專用修補劑對管道之間焊縫的部位進行修補,達到最終防腐的效果。

          9、注意事項。
          a. 內襯通常選擇 304 的不銹鋼,其所含的重金屬比較少,不易生銹,可用于輸送凈水。用在化工防腐上面時,建議使用 316 不銹鋼,因其防腐效果較明顯。
          b. 較適用于 DN100 以上管徑管道連接。當管徑為 DN100 以下時,氬弧焊槍頭難以進入管道內施焊。
          c. 涂塑復合鋼管在運輸、安裝過程中,嚴禁劇烈碰撞、拋摔管道,吊裝時用柔軟的尼龍吊裝帶,嚴禁使用鋼絲繩等堅硬吊具吊裝,應避免使用尖銳的安裝工具。

          10) 管道的回填。
          a. 根據給水管道防凍和減少地面荷載影響的考慮,須使管道位于冰凍線以下。
          b. 回填必須在管道工程主體隱蔽驗收合格后及時進行,回填前選好合適土源,不能回填淤泥、腐殖土、凍土及有機物;靥钋皩喜鄣啄玖、草簾等雜物清掃干凈。槽底如有積水,應先排除,不得在水中回填土。c. 回填土應由溝槽兩側對稱運入槽內,不得直接推入槽內,不得直接回填在管道及其他部件上。
          d. 非同時進行的兩個回填土段的搭接處,不得形成直槎,應隨鋪土將夯實層留成階梯狀,階梯的長度大于高度的 2 倍。
          e. 回填土壓實應逐層進行,不得損傷管道及其他附件。
          f. 為盡快達到夯實的密實度標準,回填土的含水量以接近最優含水量為宜;靥钔燎,應對所填土壤進行實驗,求出最優含水量和最大干容重。
          g. 回填土密實度要求應符合《市政工程質量檢驗評定標準》。

          四、涂塑復合鋼管雙密封焊接的優點:
          雙密封焊接涂塑鋼管克服了原有涂塑鋼管法蘭連接、卡箍連接的成本高、抗壓強度低的缺陷( 對比見表 1) ,管道采用特種焊接預制技術,使碳鋼和不銹鋼有效的結合在一起,避免了鋼管在焊接施工時對涂覆層的破壞,是目前涂塑鋼管特別是埋地涂塑鋼管最佳連接方案。

          五、 涂塑復合鋼管雙密封焊接在本工程應用的創新
          1、 管道采用焊接,節點強度高,解決了濕陷性黃土地質條件造成土壤自身沉降,會導致管道接口斷裂的問題。
          2、管道采用特種焊接預制技術,使碳鋼和不銹鋼有效的結合在一起,不銹鋼內襯寬度超出焊接影響范圍,避免了鋼管焊接施工時對涂覆層的破壞。
          3、施工安裝時,管道內外部焊縫采用涂塑防腐,避免了采用螺栓、卡箍連接時連接金屬件易銹蝕、密封件易老化漏水等缺點。
          4、管道焊接時使用自制的夾具固定,保證了焊縫質量及焊接后管道的平直度。

          六、實施效果及經濟效益

          在2013 年高硫煤清潔利用油化電熱一體化示范項目全場給排水管網工程中使用了涂塑復合鋼管雙密封焊接,縮短了施工工期,降低了施工成本,安全的完成了施工任務,得到了建設單位、監理單位的認可,對以后工程承攬提供了有利的條件,并取得了良好的經濟效益和社會效益。

          根據實際計算,最大的收益是工程成本的降低,經濟效益顯著,而且連接方式性能穩定,牢靠,避免滲漏現象的發生,提高了工程質量,取得了業主的認可,提高了公司的信譽度。此種連接方法節約了材料,降低了能耗,同時又取得了良好的社會效益。

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