提高给水管道焊接施工质量和效率

提高给水管道焊接施工质量和效率

刘正顺

青岛登科市政工程有限公司 山东青岛 266000

近年来，随着青岛人口不断增加，市域面积不断扩大，市内用水量屡屡刷新记录，市政给水管网承受着越来越大的供水压力，因部分管网规划和使用年限时间长，跑、冒、滴、漏情况多有发生，同时，各种旧管线改造施工和新旧管线对接施工，考验着建设和施工的能力素质。今天，我们在这里主要探讨管道施工中钢管焊接施工过程中如何提高焊接质量和效率。

一、目前管道焊接的现状

城市给水管网多数采用地下暗埋方式进行敷设，因此管道施工质量至关重要，如果管道质量控制不好，一旦发生漏水现象，一者不容易发现和查找，维修需要大量破坏市区路面；二者会造成市内停水停产，使得经济和社会影响代价较大。因此为保证管道焊接质量和提高管道焊接效率，我们需制定和摸索出一套行之有效的质量和效率控制技术。

1、焊接分类和管道安装现状

在研究提高管道焊接质量和效率前，我们需先了解焊接技术，它是大口径钢管加工制作的一种重要手段，焊接是用加热、加压或加热同时加压的方法，其种类有熔化焊和钎焊等。熔化焊是在焊接过程中，将零件连接处的金属加热到熔化状态，依靠熔化金属的冷却凝固而把零件连接在一起的方法，在焊接生产中占主导地位，有气焊、手工电弧焊、埋弧自动焊、氮气保护焊、二氧化碳保护焊以及等离子弧焊等。对于钢制管材来说都是采用熔化焊来焊接，一般在工厂中使用自动埋弧焊机来制造，在施工现场则采用手工电弧焊机焊接。

城市主给水管道越来越多采用节能环保的刚性混凝土管和柔性球墨铸铁管，钢管主要是在复杂地段、新旧管线对接、埋深不足等情况下使用，并具有不可替代的作用，它的加工特别是在遇到不规则形状时多采用手工电弧焊焊接方式，这种方式制作相对灵活，可根据设计和现场情况进行任意切割焊接。

2、环境对管道焊接的影响

管道焊接施工具有流动性大、作业面小，施工环境差、现场作业多的特点。施工作业点随着施工进度而不断迁移，与工厂生产产品相比，增加了施工管理、质量管理、安全管理等方面的难度，同时因焊接作业处于流动状态，对保证质量也相对增加了难度，各种地形和地上附着物对管道施工提出了更高要求，也促使管道焊接施工要因地制宜选择不同的施工方法来满足工程需要，还要考虑风、雨、雪、雾天气和温度、湿度等自然环境对焊接质量的影响。

3、现场焊接的主要利弊

现场施工中常遇到转弯、变径和分支所需要的非标准管配件，例如马蹄弯、焊接弯头、焊接三通等，因形状、位置、角度等限制，需要采用钢管加工，这样的异形管件目前大部分会采用现场加工的方法制作，实现管线的有效连接。

但现场加工也有其不利因素：一是会因为现场焊接施工时间长、效率低而影响工期，特别是给水管道多在城市主干道上，交通压力大、施工难度高；二是在一些道路给水工程中，因为作业面不足，往往在现场先施工一些过路管、支管，施工后要立即回填恢复交通，无法进行打压试验，无法确定焊接质量；三是因为焊接时间紧，在遇到其它管线和障碍物需下卧或转折施工时，往往在局部出现密集焊缝，因质量无法保证而经常出现漏水情况，达不到管线试压、无损探伤和竣工验收的要求。

二、钢管焊接重点环节把握分析

对于上述问题的出现，作为施工项目部，应根据工程实际情况，建立组织、质量和安全管理体系，明确责任，进行质量危险源、安全危险源辨识，并在施工中有针对性地加强组织、设备、人员的控制措施。

1、管道焊接中的组织作用

首先，加强对新旧对接管道分析，加强对新安装管道的分析，根据现场实际情况，制定切实可行的焊接施工专项方案。其次，要培养金属构件施工中的指挥者“铆工”，使其具备按图纸放样、下料，有识图和制图的知识，常用金属材料及热处理知识，能作成基本形体的展开图，计算展开料长，能使用剪、割、焊等设备，并进行全位置定位焊、铆接、螺纹连接，检验尺寸、形状位置的能力。再次，要加强焊接过程中的自检、专检、复检工作，保证焊接工程质量，重点检查管道的管口尺寸、焊缝外观质量，焊缝余高、宽度差、咬边与母材的过渡等情况，防止形成质量隐患，如发现不合格情况，要立刻处理。

2、管道焊接对设备、材料的要求

焊接设备的性能是影响管道焊接的重要因素。其选用一般应遵循以下原则：

(1)满足工件焊接时所需要的必备的焊接技术性能要求。

(2)择优选购有国家强制3C认证焊接设备的厂家生产的的设备，对该焊接设备的综合指标进行对比，如焊机输入功率、暂载率、主机内部主要组成等。

(3)考虑效率、成本、维护保养、维修费用等因素。

(4)从降低焊工劳动强度、提高生产效率考虑，尽可能选用综合性能指标较好的专用设备。

(5)在现场须建立焊材进场验收制度、保管发放回收制度。焊条烘焙按说明书规定进行，焊条应放在保温筒内使用，外露超过2h应重新烘焙。

3、管道焊接对焊工的要求

焊工必须持证上岗，重点检查焊工是否具有安全监督管理部门颁发的资格证件，同时检查该焊工职业技能证件是否涵盖了管道焊接范围。并对其进行安全教育和技能培训，提高工人安全意识和质量责任意识。

三、管道焊接工艺的控制

在具体施工过程中，要注重管道施工质量、保证材料质量、确保接口质量、加强施工工艺流程控制，以保障城市管网安全运行。

1、焊接工艺管理

焊接过程的质量控制是钢制压力管道工程施工的关键过程。要想获得优质的管道焊接质量，必须使焊接全过程处于严格的受控状态。只有这样才能真正有效保证压力管道的焊接质量。影响焊接质量的因素有很多，如焊接方法、焊接设备、原材料的质量、焊接材料的质量、坡口的加工质量及管道组对质量、焊接环境(环境温度、相对湿度、风速等)、现场条件(如登高或地沟作业等)、焊工素质、焊接工艺的正确性及其具体实施情况等等。实践证明，从上述诸多因素中，归纳整理为若干关键环节，抓住这几个关键环节不放，就能有效地使焊接全过程处于受控状态，从而有效地保证压力管道的焊接质量。

同时，焊接也应具备流水作业意识，要做好提前量分步实施：第一步，根据图纸和现场情况做出计划、进行放样、做展开图；第二步，下料员按图下料，做好统筹，防止浪费；第三步，进行工厂焊接，能有效控制施工成本，做好试拼试压，确保质量合格。第四步，现场组装对接，使现场对接的焊口尽可能少，加快施工进度，节约施工时间和成本。

2、加强施工流程管理

应遵循的原则：一是能在工厂加工的绝不拉到现场加工，做到工厂下料，工厂焊接，这样能节省更多的人力、物力、财力，同时保证质量，缩短现场施工时间；二是测量要准确，管件既要做到合理节约材料，又在保证材料留有余量，三是管道安装焊接应遵守先下后上、先深后浅、先主后次的原则。一般还要考虑冬、雨季施工的特点。

3、做好焊后验收的管理

焊后先进行外观检查，外观检查率100%，检查是否存在裂纹、气孔、弧坑及夹渣等缺陷，焊渣是否清理干净。这是压力管道焊接质量保证的第一关。焊缝外观检查后要及时进行射线探伤无损检测，无损检测比例要符合设计要求，管道连接采用氩电联焊单面焊双面成型或者纤维素焊条立向下焊。采用氩电联焊时焊条选用 E4315，焊条直径∅3.2-4.0mm。管道及管件的焊接要求见《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011。

焊缝必须做100% X射线无损探伤检验，检测数量及合格标准应符合《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ28-2014第5.7.27的规定。检测公司和检测人员相关证件和检测资质范围必须符合相关要求。最后，应注意的是，焊后验收的顺序是外观检查—返修—射线探伤—返修/返工—射线探伤—耐压试验。