钢衬制作工艺要点11.docx
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钢衬制作工艺要点11.docx
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钢衬制作工艺要点11
钢衬制作工艺要点
①钢材现场检验
A、出厂检验的基础上的复检,当检验出不合格品后,应扩大检验数量和范围,再检仍不合格的,按整批不合格处理。
B、现场检验按以下顺序进行,当满足一项后再进行下一项的检验。
按《钢板和钢带验收包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T247规范,进行超声波探伤、化学成分分析、机械性能检验、标志及质量证明书、数量、外观、表面质量、厚度公差、几何尺寸等检验。
C、现场检验钢板批次规定:
钢板同一牌号、同一质量等级、同一炉罐号、同一品种、同一尺寸、同一热处理的钢板为一批。
同一尺寸要求长度、宽度差异不大,厚度相同。
为了减少现场钢板抽检工作量,应尽量减少钢板批次。
D、钢板现场每批需做100%外观质量、2%超声波检验、2%的力学性能(拉伸、冷弯、冲击)检测。
E、钢板按钢种、厚度分类堆放,垫离地面,并作明显标记;户外堆放时,应架设防雨棚,防止腐蚀、污染、变形及堆放太高引起的高应力
②划线、编号
划线时用粉线划出切割线、坡口角度及其基准线。
用油漆标记出水流方向、分孔、分节编号。
③钢板切割
复合钢板采用等离子切割机切割,复层朝上。
切割及坡口制备在具有足够刚度的切割平台上进行,为确保切割精度,切割平台平面度一般不超过2mm。
钢板气割前应清除切割边缘50mm范围内的锈斑、油污等杂物,气割后清除熔渣和飞溅物等。
加劲肋板、异型面板及附件均采用数控切割机下料,方形面板采用半自动切割机下料。
切割时宜采用中性焰,正确控制切割氧压力、气割速度、预热火焰能率(采取中偏下限的预热火焰能率施工)、割嘴与钢板的倾斜角度、割嘴离钢板表面的距离(一般控制在3~5mm)等气割工艺参数。
氧气、乙炔均采用集中供气方式通过储气包供应,确保其压力稳定、充足。
氧气、乙炔纯度(氧气纯度高于99.5%)均应满足切割要求。
数控切割机进行切割时,校对好机器行走与输入切割量之间的偏差,注意监控切割机行走轨迹和程序运行是否正常,否则及时进行参数调整。
采用数控切割机对工件正式切割前,均预运行一次,确认无误后方进行切割。
若采用半自动切割,钢板划线的极限偏差应符合表6-3的规定。
表6-3钢板划线的极限偏差
序号
项目
极限偏差(mm)
序号
项目
极限偏差(mm)
1
宽度和长度
±1
3
对应边相对差
1
2
对角线相对差
2
4
矢高(曲线部分)
±0.5
④坡口制备
钢衬复合板板按不对称“X”型式加工,复层为小坡口一侧。
⑤坡口打磨及防锈处理
切割和刨边面的熔渣、毛刺和缺口,采用砂轮机磨去,确保加工后的边缘无裂纹、夹层和夹渣等缺陷。
坡口制备完成后,在距纵、横向坡口两侧各200mm范围立即涂刷一层不影响焊接的车间底漆以防止坡口生锈。
⑥单片拼装
面板、加强肋板下料完成后,在单片拼焊平台上(平台不平度≤2mm)进行面板、加劲肋板拼装。
拼装时先将面板铺设于平台上,划出各加劲肋板组拼线,按照从中间往四边的方向依次拼装加强肋板。
拼装时重点控制加劲肋板与面板的垂直度、加劲肋板间垂直度。
为减小焊接变形,加劲肋板与加劲肋板之间、加劲肋板与面板间均为顶紧装配。
为减少吊装、运输对单片拼装质量的影响,面板、加劲肋板组拼完成并经检验合格后,直接在原位置进行焊接,焊接完成进行变形行检测、变形矫正,检验合格方可进入单节拼装工序。
⑦钢衬的单节组装采用“立式”组装的方式在单节组装平台上进行。
单节钢衬组装前制作一套钢衬组装专用型胎膜,以保证钢板的垂直度及水平度。
提高钢衬组装效率。
为便于钢衬接口尺寸控制,单节衬板在平台上利用胎模进行组装、并且在胎模上完成所有焊接、调整工作。
拼装时,主要控制底衬和顶衬与钢衬方形结构接口尺寸,在胎模设计、制造时重点考虑设计制作。
为防止钢衬在运输、吊装中开口尺寸变动,钢衬组装完毕,经检验合格后在钢衬两端内壁设内支撑以增加钢衬刚性。
下游⑦~⑩节钢衬的组装采用“卧式”组装的方式进行组装。
底板与侧板,侧板与顶板的焊缝为正交焊缝,组装前检查钢板的水平度、表面平整度是否符合要求,检查合格后,再吊装至平台上进行组装,先吊其中一块侧板(底面用型钢垫肋板的高度)、再吊底板与顶板组装,组装检验合格后,用I18#工字钢和[14#槽钢和L63#角钢进行支撑加固。
内支撑与管壁接触的地方均采用丝杆连接,不能直接焊在管壁上。
内支撑初步固定后,要再次复测钢衬几何尺寸,合格后将内支撑之间及内支撑与钢衬之间按上述方法连接固定。
内支撑安装时,其与钢衬内壁接触点垫上胶皮以防止损伤钢衬表面。
内支撑安装检验完毕进行定位焊接,定位焊由双数个焊工对称施焊,控制焊接变形,并设专人对焊接过程的变形情况进行监测。
⑧焊接前按规范规定进行焊接工艺评定,按评定合格后的焊接规范编制焊接工艺指导书,用于指导钢衬焊缝的焊接,焊接过程中严格层间温度的控制。
⑨钢板拼接焊缝用埋弧自动焊进行焊接,钢衬纵、环缝的焊接用手工电弧焊进行焊接,肋板的焊接用二氧化碳气体保护焊。
钢衬制造焊接分两次进行:
第一次是单片制造时,单片所有加劲肋拼装完毕,在拼装平台一次性完成所有加劲肋与面板、加劲肋之间的焊缝;第二次是单节钢衬拼装完毕,在拼装胎模上进行钢衬面板对拼(钢衬4个角)、加劲肋对接和加劲肋与面板的组合焊缝焊接。
A、焊接设备及焊接材料选用
钢衬纵、环缝采用手工电弧焊焊接,加劲肋板接头之间以及加劲肋板与面板之间角焊缝焊接以采用CO2气体保护焊焊接为主,手工电弧焊为辅的方式进行焊接。
其焊接设备分别采用NBC-500型气体保护焊机、ZX7-400IGBT型逆变式直流焊机。
钢板拼接焊缝采用MZ1-1250A-型埋弧焊焊机进行焊接。
根据以往施工经验以及钢衬母材特性选择焊接材料:
对于CO2半自动气体保护焊采用H08Mn2SiA焊丝;对于复合钢板基层手工电弧焊采用E5017,复合层采用不锈钢焊条。
B、焊材保管
焊接材料设专人保管、烘烤和发放。
焊接材料在存放和运输过程中,应密封防潮,存放的库房内通风良好,室温不低于5℃,相对湿度不高于70%,材料距地和墙应大于300mm,仓库管理部门定时记录室温和相对湿度。
焊接材料实行三级管理,设备物资部门设一级库、焊接作业区设二级库、施焊人员配备保温筒使用。
C、焊接程序
焊前清理→定位焊焊接→装配校正与间隙保证→焊接→焊缝检验
Ⅰ焊前清理
为避免焊接缺陷(如气孔等)的产生,拟焊面及坡口两侧各50~100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净,每一道焊完后也应及时清理。
Ⅱ定位焊
定位焊长度一般取80mm,间距约300mm,厚度为6mm。
施焊前检查定位焊质量,如有裂纹、气孔及夹渣等缺陷时应清除。
对一类焊缝部位的定位焊在焊接时进行清除处理。
Ⅲ装配校正与间隙保证
装配中的错边采用卡具校正,禁用锤击或其它损坏钢板的器具校正。
当规定焊接根部间隙时,焊件边缘应予固定,以便在焊接时使间隙保持在允许公差内。
对于各衬板间隙应严格按照工艺评定合格的要求执行。
焊件间隙可采用相当于或略大于焊件间隙厚度的钢板塞于焊件边缘予以保证(所塞钢板在焊接过程中拆除)。
Ⅳ焊接
焊接前,由技术部门制定严密的作业指导书。
焊接操作人员为持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工合格证(有效期之内)。
钢衬正式焊接前对焊工进行技术交底,并进行上岗培训。
Ⅴ焊接环境要求
为确保焊接质量,当环境出现如下不利于焊接作业情况时,采取有效的防护措施,无防护措施时,停止焊接工作。
风速:
气体保护焊大于2m/s,其它焊接方法大于8m/s;
相对湿度大于90%;
环境温度低于-5℃
雨天和雪天的露天施焊。
Ⅵ焊缝检验及缺陷处理
我公司严格按《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规程》DL/T5017的规定进行缺陷部位的返修,并作好记录,直至监理人认为合格为止。
焊缝内部或表面发现有裂纹等缺欠时,承包人根据检验确定的焊缝缺陷,提出缺陷返修的部位和返修措施,经监理人同意后,由我公司进行返修。
返修后的焊缝,仍应按相关规定进行复检。
焊缝缺陷应采用碳弧气刨、风铲、砂轮或其它机械方法清除,清除长度应比缺陷范围两端各长50mm。
严禁用电弧或气割火焰熔除。
焊缝内部缺陷应用碳弧气刨或砂轮将缺陷清除并用砂轮修磨成便于焊接的坡口,焊补前要认真检查。
如缺陷为裂纹,则应用磁粉或渗透探伤,确认裂纹已经消除,方可焊补。
打磨过碳钢的砂轮不能再用于复层(包括基层)。
焊缝上所有超过2mm的凹坑要用焊条填平。
凸度超过2mm的焊缝应铲平并磨光,使其突起高度不超过2mm,坡度不陡于1/50。
超过上述深度的凹坑,应按监理人批准的措施进行焊补,并按相关规定进行质量检验。
钢衬母材表面凹凸坑深度大于板厚10%或超过2mm时,焊补前应用碳弧气刨或者砂轮将凹坑刨成和修磨成便于焊接的凹槽,再行焊补。
焊补后应用砂轮将焊补处磨平,并认真检查,有无微裂纹。
在母材上严禁有电弧擦伤。
如有擦伤应用砂轮将擦伤处作打磨修理,并认真检查有无微裂纹。
焊缝返修采用手工焊焊接,返修焊缝的施焊应与正式焊缝一致或经批准的工艺施焊。
返修后的焊缝应修磨成与原焊缝基本一致,并按原无损检测要求检验。
返修后的焊缝,应用射线探伤或超声波探伤复查,同一部位的返修次数不宜超过2次,超过2次后焊补时,应找出原因,制定可靠的技术措施,并经监理人批准,方可焊补,并作好记录。
多次返修的部位在清除缺陷时,应尽量把该部位的热影响区一起清除干净。
复合钢板焊缝返修:
复合钢板焊接应提高焊缝一次合格率,减少返修次数。
以避免焊缝返修时产生热裂纹。
原则上以减少返修量和不伤及复层为原则。
返修前应采用超声波检测对缺陷进行定位,缺陷位置距复层表面不大于8mm时,应在复层一侧进行返修;缺陷位置距复层表面大于8mm时,在基层一侧进行返修,并控制刨槽深度,不得伤及过渡层焊缝。
对于裂纹缺陷,应采用磁粉检测、渗透检测或超声波检测等方法确定裂纹的位置和范围,清除裂纹时,应将裂纹两端完好金属各去除不少于20mm的长度。
进行焊后热处理的焊接接头,其焊缝返修应在热处理前进行。
⑩在焊接过程中,为减少变形和收缩应力,在施焊前选定合适的焊接顺序,尽量保证在各个不同侧面受到的焊接预热量达到平衡。
在一个构件上一般焊接从相对部件比较固定的部位开始,向活动自由度较大和估计收缩较少、尽可能少约束的焊点进展。
在施焊任一受约束的焊口时,焊接不应终止或焊到被批准的最低预热和层间温度的焊缝止,以确保焊缝不产生裂纹。
所有焊缝均严格按“焊接工艺规程”的要求进行焊接。
焊接过程中的其他要求为:
采用焊接专用变压器,以保证焊接电源的电压波动不得大于±5%,工作过程中瞬间波动不得大于±5V;交流自动焊电弧电压的波动值应在±2V之间,电流的波动量应在±50A之间。
直流自动电弧焊电压的波动值应在±1V之间,电流的波动量应在±30A之间。
超出上述规定范围时应停止焊接施工,检查供电系统。
多层焊的层间接头错开。
每一层焊道焊完后立即将焊渣清除干净,合格后再进行下一层的焊接。
每条焊缝一次连续焊完,当因故中断焊接时,采取防裂措施,在重新焊接前,将表面清理干净,确认无裂纹后,方可按原工艺继续施焊。
工卡具、吊耳、内支撑、外支撑等临时构件的焊接和拆除要求:
工卡具等构件焊接时,严禁在母材上引弧和熄弧。
工卡具等构件的拆除不能伤及母材,拆除后将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
焊接完毕,焊工进行自检。
一、二类焊缝自检合格后在焊缝附近用钢印打上钢号,并作好记录。
加劲环的平角焊用CO2气体保护焊进行焊接,仰焊采用手工电弧焊。
焊缝表面成形的质量控制
钢衬制作焊缝焊接过程中,除保证焊缝焊接质量外,表面成形质量控制也必不可少,盖面焊时控制焊条(焊丝)位置及焊接规范。
以使焊缝表面成形均匀整齐、美观。
钢衬焊缝焊接完毕,按表6-4的要求进行探伤检验。
表6-4钢衬焊缝无损探伤检查比例表
无损探伤方法
射线探伤(%)
超声波探伤(%)
焊缝类别
一类
二类
一类
二类
Q345C
25
10
100
50
复合钢板
40
20
100
100
注1:
一类焊缝若采用超声波探伤检查时,还应采用射线探伤复验,并且应满足占总焊缝的5%。
注2:
二类焊缝若采用超声波探伤检查时,对碳素钢及低合金钢,在超声波的可疑波形不能准确判断时,则进行射线探伤复验。
并且应满足占总焊缝的5%。
注3:
局部探伤部位应包括全部“丁”字和“十”缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。
钢衬防腐蚀的质量,直接影响钢衬的使用寿命和重涂周期。
其施涂环境、施涂方法、层间间隔时间、涂料品质是控制钢管防腐质量的关建环节;为此我公司拟定除锈在密闭的防腐车间进行。
用清洁干燥的压缩空气进行钢衬表面的喷砂除锈和钢衬内壁涂料的喷涂;喷涂时空气相对湿度不得超过85%,环境温度不得低于10℃,钢材表面温度高于大气露点3℃以上。
施涂后的钢衬吊放过程中避免受损伤,并防止高温灼热及不利气候条件的有害影响。
安装环缝坡口两侧涂刷车间防锈底漆。
A、表面预处理
钢衬涂装在金属结构加工厂防腐车间内进行。
表面预处理前将钢材表面的焊渣、毛刺、油污等污物用钢丝刷、角向磨光机等清理干净。
钢衬内、外壁均采用喷射除锈。
喷射用铁砂应无尘、洁净、干燥、有棱角。
喷射用的压缩空气利用油水分离器过滤,除去油水。
喷丸除锈采用喷射方式进行,以空压机风作为动力,喷射压力为0.4~0.6MPa,磨料约8~11目,喷丸角度与钢衬表面法线的夹角为15~30°,喷射距离为100~300mm,这样可以达到最佳除锈效果。
喷射处理使用的磨料为金属磨料,磨料必须保持清洁、干燥,其粒度宜为0.5~2.0mm。
表面预处理质量,符合施工图纸的规定。
钢衬内面板表面除锈等级应达到GB8923规定的Sa21/2级,埋入部分的表面Sa1级。
预处理后,表面粗糙度达到Ry40~70μm。
当钢材表面温度低于露点以上3℃、相对湿度高于85%时,不得进行表面预处理。
喷刷后的表面不能再与人手等物体接触,防止再次污染。
B、涂料涂装
按施工图纸和涂料生产厂家说明书要求进行涂装工艺试验,再进行钢板表面的喷涂。
涂装试验过程中有涂料生产厂家的技术人员在现场指导施工,涂装材料的品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法均应严格按照说明书进行。
涂装时的气候条件及环条件要求
当环境温度低于10℃或高于60℃,钢板表面温度低于大气露点温度3°以上,相对湿度超过85%以及产品说明书规定的不利条件时,均不得涂装。
涂装前准备
涂装材料的使用应按施工图纸和制造厂家的说明书进行。
涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格执行并按技术要求确定适当的施工工具。
涂装工艺
清理后的钢材表面在潮湿气候条件下,在4h内完成涂装;在晴天和正常大气条件下,涂装时间最长不应超过12h。
钢衬涂装防腐层要求:
钢衬迎水面涂装需要考虑抗冲耐磨要求时,底层为环氧富锌底漆,金属锌含量不低于80%,容重不小于2.4kg/L,干膜厚80μm,(分两次涂完);中间层为环氧云铁防锈漆,容重不小于1.5kg/L,干膜厚50μm(一次涂完);面层为耐磨环氧漆,容重不小于1.3kg/L,干模厚375μm(分三次涂完)。
钢衬外壁防腐:
均匀涂刷一层加有缓蚀剂的水泥浆。
C、涂料喷涂过程中经常测量湿膜厚度,涂层漏涂者应予修补。
漆膜干透前,避免受到雨水和其它液体的污染,更不能有人员践踏。
钢衬外壁水泥浆防腐需在涂刷后进行一段进间的养护。
钢衬防腐完毕,注意防止高温、灼热及不利气候条件的有害影响。
安装焊缝两侧各200mm范围内,在表面预处理后,涂刷不影响焊接质量的车间底漆。
采用喷涂时,喷涂涂料的压缩空气用油水分离器过滤去除油水,喷射压力为0.5~0.6Mpa,喷嘴与钢衬表面成垂直角度,喷枪距离钢衬表面200~300mm,保证附着力不受影响。
(3)钢衬制作质量控制要点
钢管制造质量控制要点见表6-5。
表6-5钢衬制造主要质量检查项目表
序号
项目名称
检查标准
备注
1
下料宽度、长度
±1mm
2
下料件对角线偏差
2mm
3
下料件对应边相对差
1mm
4
曲线部分矢高
±.5mm
5
加劲肋与面板拼装间隙
<3mm
6
管节长度偏差
4mm
7
管口长、宽偏差
3mm
相接管节偏差同向
8
管口对角线偏差
4mm
9
管口与孔中心线垂直度偏差
3mm
10
钢衬面板不平度
2mm且倾斜度<1/50
每米不多于2处,且间距大于400mm
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