CN104139283B - 压力回填式管道的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压力回填式管道的制作方法，其包含如下步骤：步骤一：管道预制，对钢板进行划线后进行钢板的切割和开坡口；步骤二：通过冷卷方式对钢板进行卷绕成管；步骤三：联段焊接，将卷绕好的单节管放在台车的多个托轮上进行联段，预热后采用电弧焊或埋弧自动焊进行焊接；步骤四：防腐处理，先通过喷丸方法对表面进行防锈预处理，预处理后进行防腐；由此可知，本发明的压力回填式管道的制作方法能有效应用于柔性埋入，允许管道在回填料中自由变形，以释放应力；且适用性强，适用于岩石破碎、覆盖层厚，地势不均的环境。
Description
技术领域
本发明涉及管道制作的技术领域，尤其涉及一种压力回填式管道的制作方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，各种基础建设也越来越多，如电站等，这种基础建设虽然是为了人类服务的，但为了实现这样的基础建设，经常需要进行管道施工，既利用所需的管道来实现水、线路等的输送和运输，但随着人们对环境的逐步重视，同样也希望这种基础建设能尽可能的减少对环境的影响，而且，在管道施工中，由于环境复杂，地势不均，高低不平，也对埋管施工提出了越来越高的要求。
为了实现管道固定和施工，同时兼顾保护环境和植被，设计者们通过回填式软约束埋管方法来解决这种问题。
但这种施工方法对管道的要求较高，不仅需要匹配较大的压力，还需要承受更加复杂的受力情况，这就对管道提出了更高的要求。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种压力回填式管道的制作方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：克服现有技术的缺陷，提供一种压力回填式管道的制作方法，能适应回填式软约束埋管方法的要求，适应范围更广，更具实用性。
为解决上述问题，本发明公开了一种压力回填式管道的制作方法，其特征在于包含如下步骤：
步骤一：管道预制
对钢板进行划线，划线后进行钢板的切割和开坡口，当钢板厚度不大于22mm时采用单“V”型坡口，当钢板厚度大于22mm时，焊缝坡口为对称“X”型坡口，以实现钢板在后续焊接中的准确定位；
步骤二：卷绕成管
通过冷卷方式对钢板进行卷绕成管，其采用两台630t钢板起弧压力机对钢板端头预制弧度；
在卷绕中必须按照如下要求进行：
卷板方向与钢板的压延方向一致，以避免再卷绕中破坏钢板的内部性质；
卷板成形后进行曲率校正；
步骤三：联段焊接
将卷绕好的的单节管放在台车的多个托轮上进行联段，通过各托轮处于同一高程平面以保证管节直线度，所述管道的内部设有支撑件，以使压力钢管在焊接中保持圆度；
然后进行焊前预热，采用履带式加热片对焊缝进行预热，预热宽度为焊缝及中心两侧各3倍板厚且不小于150mm，预热温度100℃～120℃；
预热后采用电弧焊或埋弧自动焊进行焊接，焊接过程严格按照按ASMEⅨ中焊接热输入公式：
焊接工艺为：焊接速度为80mm/min，焊接电压为30V，热输入控制在2700～3500J/mm，焊接电流为130-150A，以将各节管焊接为整体管道；
步骤四：防腐处理
先通过喷丸方法对管道的表面进行防锈预处理，预处理后在管道内壁进行防腐，由于内壁直接接触液体，因此在内壁上涂刷两道环氧树脂漆，两道涂刷之间间隔2小时，漆膜厚度500μm，然后在管道外壁涂刷底漆后缠绕防腐胶带，除锈等级Sa2.0级。
其中：在步骤三的焊接预热前进行管道预固定，在管道固定后进行周缘点焊固定，以实现两两之间的连接，从而使得后续的焊接更加稳固，两节管道的纵缝对口错位极限偏差不大于10％，且不大于2mm，不平处使用压码、楔子压平。
通过上述结构可知，本发明的压力回填式管道的制作方法具有如下技术效果：
(1)压力管道能有效应用于柔性埋入，允许管道在回填料中自由变形，以释放应力；
(2)适用性强，管道适用于岩石破碎、覆盖层厚，地势不均的环境；
(3)对地基的要求不高，可大大缩短压力管道的开挖时间。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明联段焊接的正视图。
图2显示了本发明联段焊接的侧视图。
具体实施方式
本发明的压力回填式管道的制作方法包含如下步骤：
步骤一：管道预制
对钢板进行划线，满足一节管道只能有一条纵向焊缝线，相邻管节的纵向焊缝线应错开300mm以上。
划线后，标出管道分段、分节、分块的编号，水流方向，水平和垂直中心线，坡口角度以及切割线等符号。
划线后进行钢板的切割和开坡口，不得使用电弧切割，当钢板厚度不大于22mm时采用单“V”型坡口，当钢板厚度大于22mm时，焊缝坡口为对称“X”型坡口，以实现钢板在后续焊接中的准确定位；
步骤二：卷绕成管
通过冷卷方式对钢板进行卷绕成管，其采用两台630t钢板起弧压力机对钢板端头预制弧度。
通过不断的发现，在卷绕中必须按照如下要求进行：
卷板方向与钢板的压延方向一致，以避免再卷绕中破坏钢板的内部性质；
卷板成形后进行曲率校正。
步骤三：联段焊接
将卷绕好的的单节管放在如图1、2所示的台车11的多个托轮12上进行联段，通过各托轮12处于同一高程平面以保证管节直线度，所述管道的内部设有支撑件13，所述支撑件13包含圆环和设置于圆环外周缘的多个千斤顶，所述多个千斤顶从圆环外周缘等距间隔的径向向外进行延伸，以使管道在焊接中保持圆度。
然后进行焊前预热，采用履带式加热片对焊缝进行预热，预热宽度为焊缝及中心两侧各3倍板厚且不小于150mm，预热温度100℃～120℃。
预热后采用电弧焊或埋弧自动焊进行焊接，焊接过程严格按照按ASMEⅨ中焊接热输入公式：
焊接工艺为：焊接速度为80mm/min，焊接电压为30V，热输入控制在2700～3500J/mm，焊接电流为130-150A，以将各节管焊接为整体管道。
步骤四：防腐处理
先通过喷丸方法对管道的表面进行防锈预处理，由空压机供气，压缩空气经过滤，除去油、水，喷丸压力0.6Mpa、喷射角60°～70°、喷射距离100～200mm，其中，管道除锈后，用干燥的压缩空气吹净，若发现表面污染应重新进行处理。
预处理后在管道内壁进行防腐，由于内壁直接接触液体，因此在内壁上涂刷两道环氧树脂漆，两道涂刷之间间隔2小时，漆膜厚度500μm。
然后在管道外壁涂刷底漆后缠绕防腐胶带，除锈等级Sa2.0级。
防腐材料采用DensoLtd公司生产的STEpoxyMastic环氧树脂漆和Densopol80HTMarineTape防腐胶带。
其中，涂刷的油漆涂层表面光滑、颜色均匀一致，无皱皮、起泡、流挂、针孔、裂纹、漏涂等缺陷；水泥浆涂层厚度基本一致，附着牢固，不起粉状。油漆厚度用红外线漆膜测厚仪进行测量。胶带缠绕防腐层表面应平整、搭接均匀、无永久性气泡、皱折和破损。
可选的是，在步骤三的焊接预热前，可进行管道预固定，在管道固定后进行周缘点焊固定，以实现两两之间的连接，从而使得后续的焊接更加稳固，两节管道的纵缝对口错位极限偏差不大于10％，且不大于2mm，不平处使用压码、楔子压平。
本发明的管道应用于斐济群岛共和国南德瑞瓦图(Nadarivatu)水电站工程的应用中得到了有效印证，该水电站工程位于斐济VitiLevu岛中南部，坝址处东经177°49′3″,南纬17°18′30″，距离Nadi机场135km，距离首都苏瓦约300km，该工程主要包括：拦河坝、输水***、电站厂房、132KV开关站和高压输电线路，工程的主要作用是拦河蓄水发电。
通过具体应用，采用了本发明的管道后，历经了充水建压、排空开孔检查、机械式甩满负荷动水流量专题试验、机组甩满负荷试运行试验、长期机组并网商业运行的动水运行考验，充分验证了本发明取得了圆满成功，具有科研创新性的设计原理和施工方法完全具备大力推广应用的价值，其技术是成熟、安全、可靠的。
通过上述结构可知，本发明的优点在于：
(1)压力管道能有效应用于柔性埋入，允许管道在回填料中自由变形，以释放应力；
(2)适用性强，管道适用于岩石破碎、覆盖层厚，地势不均的环境；
(3)对地基的要求不高，可大大缩短压力管道的开挖时间。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (2)
1.一种压力回填式管道的制作方法，其特征在于包含如下步骤：
步骤一：管道预制
对钢板进行划线，划线后进行钢板的切割和开坡口，当钢板厚度不大于22mm时采用单“V”型坡口，当钢板厚度大于22mm时，焊缝坡口为对称“X”型坡口，以实现钢板在后续焊接中的准确定位；
步骤二：卷绕成管
通过冷卷方式对钢板进行卷绕成管，其采用两台630t钢板起弧压力机对钢板端头预制弧度；
在卷绕中必须按照如下要求进行：
卷板方向与钢板的压延方向一致，以避免在卷绕中破坏钢板的内部性质；
卷板成形后进行曲率校正；
步骤三：联段焊接
将卷绕好的的单节管放在台车的多个托轮上进行联段，通过各托轮处于同一高程平面以保证管节直线度，所述管道的内部设有支撑件，以使压力钢管在焊接中保持圆度；
然后进行焊前预热，采用履带式加热片对焊缝进行预热，预热宽度为焊缝及中心两侧各3倍板厚且不小于150mm，预热温度100℃～120℃；
预热后采用电弧焊或埋弧自动焊进行焊接，焊接工艺为：焊接速度为80mm/min，焊接电压为30V，热输入控制在2700～3500J/mm，焊接电流为130-150A，以将各节管焊接为整体管道；
步骤四：防腐处理
先通过喷丸方法对管道的表面进行防锈预处理，预处理后在管道内壁进行防腐，由于内壁直接接触液体，因此在内壁上涂刷两道环氧树脂漆，两道涂刷之间间隔2小时，漆膜厚度500μm，然后在管道外壁涂刷底漆后缠绕防腐胶带，除锈等级Sa2.0级。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于：在步骤三的焊前预热前进行管道预固定，在管道固定后进行周缘点焊固定，以实现两两之间的连接，从而使得后续的焊接更加稳固，两节管道的纵缝对口错位极限偏差不大于10％，且不大于2mm，不平处使用压码、楔子压平。
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