CN104907673A - 室外碳素钢输氧管道的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种室外碳素钢输氧管道的安装方法，包括：管道预制步骤，所述管道预制步骤包括采用机械切割的方法对管材进行下料，得到多个管段,将多个所述管段的两端修磨平整，然后在多个所述管段的两端使用坡口机加工坡口；清洗步骤，所述清洗步骤包括对管道依次进行脱脂、酸洗、中合和钝化处理；组对安装步骤，包括采用组对器在组对平台上进行管段与管段的组对，外径大于426mm的管段采用内口组对器，外径小于426mm的管段采用外口组对器；在组装平台上组对完毕后进行点固焊，然后在组装平台上焊接对口缝得到组合管段；将组合管段吊装至所需安装位置；将组合管段与已安装的固定管段进行组对焊接。本方法劳动强度低，生产效率高。

Description

室外碳素钢输氧管道的安装方法

技术领域

本发明涉及工业制氧工程技术领域，尤其是涉及一种室外碳素钢输氧管道的安装方法。

背景技术

室外碳素钢输氧管道为工业制氧工程的设备房中氧压机至储气罐、分配站及终端用户的传输管，选用材料为无缝钢管，材质Q235B，设计压力为2.4MPa。其安装施工是工业制氧工程气、水、氧、氮及冷冻管道安装中的主要作业项目，技术要求高，工序复杂，是影响工程质量的限制性环节之一。

现有技术的做法是在施工现场对待焊管道采用氧-乙炔割具手工开坡，坡口质量和精度不能保证，并且对管道的清洗操作发生在管道焊接之后，因此，容易出现一些无法清洗干净的死角，并且在焊接之前，管道上的油污尘埃等杂质会影响焊接质量。整个安装过程劳动强度大，生产效率低，安装质量差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室外碳素钢输氧管道的安装方法，以解决现有技术中的安装过程质量难以保证，劳动强度大，生产效率低的技术问题。

本发明提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法，包括：

管道预制步骤，所述管道预制步骤包括采用机械切割的方法对管材进行下料，得到多个管段,将多个所述管段的两端修磨平整，然后在多个所述管段的两端使用坡口机加工坡口；

清洗步骤，所述清洗步骤包括对管道依次进行脱脂、酸洗、中合和钝化处理；

组对安装步骤，所述组对安装步骤包括采用组对器在组对平台上进行管段与管段的组对，其中，外径大于426mm的管段采用内口组对器，外径小于426mm的管段采用外口组对器；在组装平台上组对完毕后进行点固焊，然后在组装平台上焊接对口缝得到组合管段；将组合管段吊装至所需安装位置；

焊接步骤，将组合管段与已安装的固定管段进行组对焊接。

进一步地，所述管道预制步骤还包括以下工序：在采用机械切割的方法对管材进行下料前，先对管材进行调直，其中，口径小于φ159的管材的使用调直机进行调直，口径大于或等于φ159的管材采用热煨法进行调直得到直管段；

进一步地，所述管道预制步骤还包括以下工序：向管段内填充石英砂，采用热煨法处理管段以得到弯管。

进一步地，对口缝的焊接采用以氩弧焊打底，以手工电弧焊实施层间焊及盖面焊的方式，采用转动焊法操作得到组合管段；

进一步地，所述焊接步骤包括：封底焊、层间焊和盖面焊；其中，封底焊采用氩弧焊，层间焊及盖面焊采用手工电弧焊；

采用内填丝焊接法进行固定管仰焊，具体工序为：焊枪在管子外侧的仰焊部分，起焊时焊丝应超越管段对口的垂直中心线，正对待焊处引燃电弧，并采用摇焊法沿坡口往上运动；焊丝由管段上部穿过间隙往下向熔池中填充。

进一步地，层间焊与盖面焊的焊接作业过程分为转动焊和固定焊，转动焊作业在管道组装平台上完成，固定焊在组合管段与已安装管线的组对处及管线安装的收口闭合处完成。

进一步地，所述转动焊的操作过程为：焊条在管道垂直中心线两边15°-20°范围内运动，焊条与管道垂直中心线成30°角；在组装平台无法设置的情况下，可采用斜立焊部位进行焊接。

进一步地，固定管层间及盖面焊采用两半焊接法进行，施焊顺序为：先仰焊，再立焊，最后平焊，在仰焊及平焊处形成两个接头；在仰焊位置的起焊点及平焊位置的终焊点都必须超过管段的半周。

进一步地，在完成所述焊接步骤之后，进行管道焊缝质量的检步骤，所述管道焊缝质量的检验包括：焊缝外观质量检验和采用射线照相进行的焊缝无损检测。

进一步地，在所述焊缝检验步骤完成之后，安装静电接地装置，对安装好的管道进行强度试验和严密性试验，强度试验和严密性试验均合格后进行管线吹扫操作，最后在管道外壁上进行防腐处理。

本发明提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法，先采用坡口机在管段的两端加工坡口，坡口加工质量和加工精度能够得到保证，并且在加工好坡口之后随即进行清洗操作，清除管道上的油污尘埃等杂质，管道清洗完成之后才进行焊接操作，从而保证了焊缝质量。本发明提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法采用了综合施工工艺，广泛适用于工业制氧工程的室外管线安装，采用本安装方法，能够最大限度的降低作业工人的劳动强度，保证工程质量，提高劳动生产效率，施工现场环境得到良好保护，降低能耗和施工成本，保证现场安全生产和工程质量，形成良好的企业效益和社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的坡口结构示意图；

图3为本发明另一种实施例的坡口结构示意图；

图4为本发明实施例的U型补偿器的结构示意图；

图5为本发明实施例的钨极端部结构示意图；

图6为本发明实施例的喷咀与管件表面夹角示意图；

图7为本发明实施例的焊枪横向摇动方向示意图；

图8为本发明实施例的内填焊丝焊接方法示意图；

图9为本发明实施例的大拇指送丝方法示意图；

图10为本发明实施例的层间焊及盖面焊的运条位置示意图；

图11为本发明实施例的固定管两半焊接法示意图；

图12为本发明实施例的两半焊接法运条位置示意图；

图13为本发明实施例的固定管焊接的起弧位置示意图；

图14为本发明实施例的平焊接头用顶弧焊法示意图。

附图说明

1-焊丝；    2-管子；

3-焊枪；    4-接头中心；

100-平臂；  200-悬臂；

300-焊接接口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法的流程图；如图1所示，本发明提供的室外碳素钢输氧管道的安装方法包括如下过程。

一、材料入场检验

碳钢氧气输送管道***的管材，全为无缝钢管。进入施工现场的管材和附件，首先需检查制造厂家的制造许可证、合格证、材料质量保证书和化学成分分析等资料，并与设计标准核对；然后进行材料的外观检查，并核对有关椭圆度、外径、壁厚等物理指标，必要时还应进行化学成分分析抽查。在确定全部入场材料核定无误后，方可正式启用。

二、管材除锈

管材的除锈操作采用人工和半机械除锈方法进行。

1、人工除锈：采用砂布(砂纸)、铲刀、钢丝刷以及手锤、砂轮片等简单工具，以擦、磨、铲、刷、敲等方式，将钢管内外表面上的氧化物、锈蚀等杂质除掉。

2、半机械除锈：人工使用风(电)砂轮，风(电)钢丝刷轮等简单机械进行。

3、管材内外表面除锈质量等级应达到St 3级。

(3)管道预制

管段与管件的预制加工事前在加工场进行。

1、管材的调直：小口径管材(φ159以下)的调直在调直机上进行，适用机械为螺丝杠式压力机，大口径管道(φ159及以上)的调直采用热煨法进行。

2、下料：管材的下料采用机械切割的方法进行。

机械切割下料时，对于外径φ76及以下的钢管，采用砂轮切割机进行切割，外径φ89及以上的钢管，采用切管机或弓形锯床进行切割，切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、铁屑等，切口端面倾斜偏差不大于管外径的1％，且不超过2mm。

3、直管段预制：直管段的两端头先以机械动力头修磨平整，两端焊接坡口以机械开坡方法进行，对接两管段的接头型式及尺寸按表1掌握，坡口型式见图2和图3。

表1对接接头型式及尺寸

4、弯管制作：首先按照施工图，把所要弯管的规格尺寸画成单线图，并按同规格同尺寸核对无误后，按以下程序操作：

a、弯管的制作采用热煨的方法进行，加热设备选用JSN绳型加热器，其加热温度范围为105-750℃，管内应充填石英砂，其粒径为1.0-2.0mm，管段的加热长度按下式计算：

L＝α·(πR+1.5Dw)/180+Dw

式中：L——管子热弯时需加热的长度(m)

α——弯曲角度(°)

R——弯曲半径(mm)

Dw——管子外径(mm)

b、制作弯管时，管子的弯曲半径应大于管子外径的3.5倍。

c、制作弯管的管材应选用壁厚为正公差的管材。

d、弯管半成品应进行热处理：其过程操作按表2进行。

表2管件热处理控制程序

5、制作U型补偿器：U型补偿器采用一个平臂100和两个悬臂200组成。U型补偿器预制时应注意，工作状态下，平臂100受到的弯曲应力最大，因此焊接接口300不应放在平臂100的中央，设在补偿器的悬臂200中部为好(见图4)。U形补偿器的作用是消除由于环境温度引起的管段的伸缩变形，消除管段之间的应力。

三、清洗

(1)脱脂

1、脱脂剂按以下要求选用：优选四氯化碳，其密度为1.6kg/m3，始沸温度为76.6℃；精馏乙醇，其发火点为404℃，与空气混合后的***极限为3.3％-19％。在特殊情况下也可选用二氯乙烷。

2、管内壁的脱脂操作：将管子的一端用木塞堵住，把溶剂从另一端灌入，然后用木塞堵住，将管子内的全部表面被溶剂洗刷到，然后将溶剂放出。对大口径的管子，脱脂操作时可用干净的拖把浸蘸溶济，在管子内部往返拖拉数十次，直到将管子内的油脂彻底清除。管内壁的脱脂，当使用的溶剂为四氯化碳或精馏乙醇时，待溶剂放出后，采取自然吹干或用无油、无水分且清洁的压缩空气吹干；若用二氯乙烷作脱脂剂时，则应用氮气吹干管内壁，一直吹到没有溶剂的气味为止，并应继续放置24小时以上才能进行下道工序的操作。

3、管子外表面的脱脂可用洁净的棉纱或棉布浸蘸溶剂进行反复擦拭，直到管外壁油脂清理干净为止。

4、脱脂完毕并经吹干的管子，应在管子两端加堵保护。

5、脱脂检验：用直接法进行。即用清洁干燥的白滤纸擦拭管道内壁，纸上无油脂痕迹；用紫外线灯照射，脱脂表面未见紫蓝荧光为合格。

(2)酸洗、中和和钝化

管段管件的酸洗工作应严格按设计要求进行，管内壁的酸洗工作必须在能够清除锈蚀部分的同时保证不损坏金属的未锈蚀表面。

1、酸洗液的配制：酸洗液的配制及溶剂浓度按表3掌握。

表3酸洗溶液配方

2、酸洗的操作方法：酸洗的操作以槽浸法进行。在管道预制加工场附近位置设置酸洗槽，材料选用不锈耐酸钢板、现场制作。操作时先将1％浓度的乌洛托品置入槽内，再将浓度9-10％的盐酸置入，待充分混合后，将管段、管件放入槽内充分浸泡50min，再用现场特制的不锈钢丝刷在管内壁往返抽拉，直到管内锈蚀全部去除干净为止。

3、槽浸法酸洗时，应注意保持酸液的浓度和温度。

4、酸洗过程结束，目测检查管内壁呈金属光泽为合格。

5、经酸洗处理的管段、管件，在酸洗过程完成后的30min内应进行钝化处理，钝化是以提高PH值而不产生氢氧化铁沉淀的溶液来中和管段、管件在酸浸期间可能吸附于管内壁的铁锈进而在管内壁表面形成钝化膜。

6、中和液及钝化液的配制：见表4

表4中和、钝化液配方

7、中和与钝化的操作：在酸洗处理场地的附近分别设置中和钝化槽，槽底为半圆弧结构，以不锈钢板制作，在酸洗过程结束前约40min，在中和槽及钝化槽内分别按相应的浓度比例配制中和液和钝化液。将经酸洗处理的管段、管件经清水冲洗后置入中和槽，保持中和液温度为80℃，浸泡约20分钟后取出，再置入钝化槽内，保持槽内钝化液常温，充分浸泡30分钟后取出，以偏咸的水冲洗后风干，或以压缩空气吹干。

四、组对安装

组对安装流程：测量放线→管架支墩浇筑→管道支架安装→管段组对→点固、焊接→吊装。

1、测量放线：根据设计图确定的工艺管线流向及安装坐标，以经纬仪确定管架支墩方位，并以预制桩作为桩位标识。

2、管架支墩的浇筑：以测量结果标定管架支墩方向和设计管架支墩几何尺寸挖方，墩坑开挖时，四方的边坡系数为0.7。完成挖方并经验槽合格后支模，安装预埋件后，浇筑C30混凝土以振动器捣实，养护72小时以上。

3、管道支架的安装：管道支架应先期在加工场按设计要求加工制作，并经检验合格后才能转入安装。管道支架的安装采用焊接法；安装前应将预埋钢板表面需施焊处的油漆、铁锈或砂浆消除干净，在其上划线定出支架的安装位置，采用手工电弧焊将支架立柱点焊固定，用水平尺和锒头对其进行找平找正，然后完成全部焊接。检查有无漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷，若有应予以消除。

4、管道组对：管段对管段的组对在移动式管道组对台架上进行，并应符合以下要求：

a、按管道吊装方案确定的顺序进行管段的组对工作；

b、组对操作人员应佩带白帆布手套进行操作，手套上不得沾有油污及其它杂质；

c、管口组对前，应用手提砂轮机或角向磨光机对管端坡口表面及两侧进行清理，清除残存的毛刺及污物。清理范围应≥15mm宽度，事后经外观检查，不得有裂纹、夹渣等缺陷。

d、管段、管件间的组对应使其内壁平整，内壁间的错边量应≤10％管壁厚度，且≤1mm。

5、组对的操作：

a、组对采用专用组对器进行，管外径大于426mm的管段采用内口组对器，管道对口器管外径小于426mm的管段采用外口组对器。

b、当采用焊接组对卡具时，卡具的拆除应用氧一乙炔焰切割，残留的焊疤应用手提砂轮打磨掉。

c、经组对并固定好后的两管口中心线应在同一直线上，其平直度偏差不得超过1mm/m。

d、禁止用强力组对的方法来减少对口错边量或不同心度偏差，也不得用加热法来缩小对口间隙。

6、点固焊：点固焊的场地及操作应符合以下要求：

a、场地应不受风、雨、雪的影响；

b、工艺及焊接材料应与管道焊接要求一致；

c、焊缝长度为15-20mm，点焊高度为2-4mm，且不超过管壁厚度的2/3；

d、焊缝的间距就管径大小而定，一般以50-200mm为宜，且每个焊口不得少于三处。

7、组合管段的焊接：管段在组装平台上组对完毕，点焊牢固后，应在组装平台焊接对口缝，对口缝的焊接采用氩电联焊，即以氩弧焊打底，以手工电弧焊实施层间及盖面的焊接，采用转动焊法操作。

8、组合管段吊装：组合管段的长度以2-3根钢管组对拼接为宜，不得超过4根。经组对焊接后管段组的安装为移动式吊装作业，采用机械作业法完成。根据作业现场条件，选用8吨轮胎汽车起重机或10吨履带式汽车起重机为吊装机具，管道组件的吊装作业应遵循以下步骤：

a、确定吊装作业顺序：吊装的作业顺序按照以氧压机设备机房为轴心先远后近，先大管后小管，先高处管后低处管的原则，与室内输制氧管道闭合段的安装应尽可能安排在机房管道出口附近，并应尽可能利用垂直管段作为管线安装的收口闭合段。

b、确定吊装管道的起始点：组合管段吊装的起始点应为储气缸入口或分配站分配器入口或终端用户的接入口。

c、确定吊装作业条件和人员：组合管段的吊装应在白天进行，天气应晴好，且无大风；作业班组设指挥一人，应持有效起重上岗操作证，经验丰富，反应敏捷。

d、吊装作业：①按设计要求复核管线走向，拟吊装组合件的规格尺寸是否与设计相符；按吊装顺序测定管支坐标高并按设计坡度要求调整；做好高处作业的安全防护及维护结构的设置工作。②起吊组合管段时，应按经计算的吊点位置用钢丝千斤绳捆扎管身，不得以卡具卡钳管端口，以免损坏管端坡口，每一管道组合件不宜过长，以12-20m为好，最长不应超过24m，对口焊缝应在吊装千斤绳两捆扎点的中间。③起吊过程不能一蹴而就，吊机的起升过程应分为三步，起吊组合管段使之离开组装台架后，应缓缓下行至离地面约一米处，停留约2分钟再起升，将组合管段吊送到预装位置，待安装人员调整安装标高、坡度及与前装管段组装对口并点固焊接后再落钩。

五、焊接

焊接步骤包括：封底焊、层间焊和盖面焊。

管焊缝的焊接方法采用氩电联焊，即封底焊采用氩弧焊，层间及盖面焊采用手工电弧焊。

1、氩弧封底焊：封底焊的焊接设备选用WSM—250型和WSM—315型手工钨板氩弧焊机，按以下程序操作：

a、焊接工艺参数选择：根据已作的焊接工艺评定报告和焊接材料不同管壁厚、接头型式及操作方法，氩弧封底焊工艺参数选择如表5，焊丝选择H08Mn2Si。

表5封底氩弧焊焊接工艺参数

b、焊前准备：正式进行封底焊之前，首先应检查焊机的电源线路，电源接法(直流正接)、气路应处于正常状态。管件表面及管件坡口两侧20-30mm的内径表面均应清理干净，钨极应磨削至需要的形状(见图5钨极端部形状)，喷咀尺寸应选择合适，调节好钨极伸出喷咀的长度，同时选择好各项工艺参数，开焊前提前5-10s送氩，以排除输气胶管、焊枪及待焊接接头处的空气，调整减压器和流量计调节合适的氩气流量。

c、转动焊、平焊、固定管下向焊的操作：引弧后，在不影响视线的情况下，尽量采用短弧，以增加氩气的保护效果。同时减少热影响区的宽度，防止焊接变形。焊枪喷咀应尽量垂直于管件表面或与管件表面保持较大夹角(见图6)，以加强气体的保护效果。喷咀与管件表面的距离一般不应超过10mm。在进行大口径管道焊接时，可将喷咀靠在坡口上，即以坡口表面为依托，进行焊枪的直线移动或横向摆动(见图7)，横向摆动的速度应均匀，这样既可保证喷咀与管件的距离最小，又可保证在焊接过程中喷咀与管件的距离基本不变。

d、固定管仰焊的操作：采用“内填丝焊接法”施焊，操作按下列方式进行：焊枪3在管子2外侧的仰焊部分，起焊时焊丝1应超越对口垂直中心线(见图8)，正对待焊处引燃电弧，并采用“摇焊法”沿坡口往上运动。焊丝1由管子2上部穿过间隙往下向熔池中填充，焊工可从上部通过间隙观察熔池、焊丝1的填充及焊缝的成型等情况。即焊工不必在仰脸位置而是在相当于平焊的位置进行操作，故比较轻松省力。同时也能清楚的看见熔池及焊缝。有利于保证仰焊部分的焊接质量。焊工的具体操作应注意：右手持焊枪3，左手四指并拢，大拇指压住焊丝(见图9)，靠左手大拇指的反复移动不断地往熔池中送丝，这样焊丝不必来回抽动，因而保持其端部始终处在氩气的保护之中，从而保证仰焊的焊接质量。

2、层间焊与盖面焊：层间焊与盖面焊采用手工电弧焊，焊接设备选用BX1-500型和BX1-500-1型交流弧焊机，其焊接作业过程分为转动焊和固定焊，转动焊作业在管道组装台架上完成，固定焊在组合管段与已安装管线的组对处及管线安装的收口闭合处完成。

a、主要焊接工艺参数的选择：根据焊接工艺评定，母材材质、不同管壁厚及不同接头形式，选择主要工艺参数如表6

表6层间及盖面焊主要工艺参数

b、焊接工艺流程：坡口内引弧→预热起焊点→形成可见熔池→压低焊条成短弧操作→在坡口两侧摆动运条→维持动作至全焊缝→收头减小熔池并填满→盖面。

c、转动焊的操作：转动焊的多层焊接，运条范围应选择在平焊位置(见图10)，即焊条在管道垂直中心线两边15°-20°范围内运动，焊条与垂直中心线成30°角。采用月牙形手法，压住电弧作横向摆动。这样可得到整齐美观的焊缝。在组装台架无法设置的情况下，可采用斜立焊部位进行焊接，既可保证操作方便，降低焊工劳动强度、焊接质量也有保障。

d、固定管的焊接：固定管层间及盖面焊采用两半焊接法进行，施焊程序为：仰焊→立焊→平焊。采用此法能保证铁水和熔渣很好的分离，透度比较容易控制，其方法是沿垂直中心线将管子分成相等的两半，分别进行仰、立、平三种位置的焊接，在仰焊及平焊处形成两个接头(见图11)。

其要点如下：

首先，对正点焊焊口，在仰焊缝的坡口上引弧至焊缝的间隙内，用长弧烤热起弧处(用时3-5S)。预热以后，迅速压短电弧熔穿根部间隙施焊。在仰焊至斜仰焊位置运条时，应保证半打穿状态；至斜立焊及平焊位置，可利用顶弧焊接。其运条角度变化过程及位置如图12所示。为便于仰焊及平焊接头，焊前一小时，在仰焊位置的起焊点及平焊位置的终焊点都必须超过管子的半周(超越中心线5-8mm参见图13)

在焊接环缝的后半周时，运条方法基本上与前半周相同，但运条至仰焊及平焊接头处时，应注意以下几点：

仰焊时的接头方法：由于起焊容易产生气孔，未焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝用电弧割去约10mm长，形成缓坡形割槽，以便于接头。接头焊接从割槽的后端开始，运条至接头中心4时切勿灭弧，必须将焊条向上顶一下，以打穿未熔化的根部，使接头完全溶合

②平焊的接头方法：先修理接头处，使成一缓坡形；选用适中的电流值(约100A)，当运条至斜立焊位置时，焊条前倾，保持顶弧焊并保持横向摆动(见图14)，当距接头处尚有3-5mm即将封闭时，绝不可灭弧，接头封闭的时候，需把焊条向里销微压一下，此时，可听到电弧打穿根部的“啪哧”声，同时在接头处来回摆动以延长停留时间，从而保证充分的熔合，熄弧之前必须填满熔池，然后将电弧引向坡口一侧熄灭。

③为保证接头平整，换焊条时应注意两点。一是当熔池尚保持红热状态时，就迅速地从熔池前面引弧至熔池中心接头，运条要灵活，动作要敏捷；二是在特殊情况下，焊缝冷却太快，以致熔池完全冷却，焊缝终端因冷却收缩形成较深的凹坑，并产生气孔、裂纹等缺陷时，则必须用电弧割槽或手工修理方可施焊。

六、焊缝检验

焊缝质量检验应主抓外观质量检验和无损检测两个环节。

1、外观质量检验：经外观检查及用量具测量、焊缝外观质量应达到以下要求(见表7)

序号	缺陷名称	质量要求
			1	裂纹	不充许
2	表面夹渣	不充许
			3	咬边	不充许
4	未焊透	不充许
			5	根部收缩	≤0.2+0.02δ且≤1mm
6	余高	≤1+0.1b且最大为3mm

表7焊接缝外观质量要求

2、焊缝的无损检测：

a、焊缝表面的无损检测根据设计文件规定进行磁粉检测，其检验方法、检验数量及质量应符合设计及相关标准的规定。

b、焊缝内部质量的检测方法采用射线照像检验，抽检的比例为5％；也可采用超声波检验，其检验的数量应符合设计文件和相关标准的规定。检测工艺和质量分级应符合国标《钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级》(GB3323)和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)的规定。

七、静电接地装置安装

静电接地装置包括接地端子、引下线、接地线与接地体的安装，接地电阻不得大于10Ω，管线中所有法兰连接处应焊接导电的跨接线，跨接线可采用铜条或焊有接线端头的铜导线，静电接地装置设置的间距为80m。

接地装置做法：接地引下线导用40×5扁钢，接地体采用50×50热轧角钢。在管外壁或管支座上设置接地端头再将引下线与接地体连接，连接方法为：引下线与接地体焊接连接，接地端头与引下线为螺栓连接，连接螺栓为M10×30，接地体***地下深度不小于2.5m。

八、强度试验

1、试验前的准备工作：a、试验范围内的管道安装工程除涂漆外，已按设计图纸全部完成，其质量符合有关规定；b、试验区间的管道已经加固，安装了高点排空，低点放净阀门；c、待试管段与无关***已用盲板或采取其它措施隔开，待试管段上的安全阀、***板及仪表元件等已拆下或加以隔离；d、试验方案已经批准，且已进行了安全技术交底；e、试验期间的环境温度应不低于5℃。

2、试验介质：试验介质采用纯净水，其中氯离子的含量不得超过25mg/L，水温不低于5℃。

3、试验操作：打开排空阀向试验区间管段注满水，关闭排空阀，以电动试压泵向***注水升压，当达到规定试验压力的70％时，应调整泵送速度，以使压力变化减到最低值，并保证压力增量不大于70Kpa。在升压过程中，管子的所有接头处应认真进行泄漏检查，当达到试验压力时，应及时停泵，同时检查管线的所有接头处是否泄漏，试验压力是否保持。然后断开，检查泵与管道连接处的泄漏情况，完后开始计算试验周期，并做好各项相关记录，在设计和规范规定的稳压周期内管道各接头处未见泄漏，显示仪表未见压降为合格。然后打开低点放净阀门，泄压排水。

九、严密性试验

严密性试验在管道***强度试验合格后进行。试验介质采用氮气或洁净的空气，试验温度必须高于碳素钢的脆性转变温度，试验压力应符合设计技术文件的规定，试验过程应采取有效的安全措施，其操作过程如下：

试验开始前，应向管道内充气至试验压力，保持2小时，按设计规定时间稳压后，仪表显示压降在设计和规范规定范围内为合格。

十、管线吹扫

1、管线的吹扫采用压缩空气进行，设备选用10m3/min空气压缩机，在可能的情况下，应尽量利用生产装置的大型压缩机进行，吹扫的压力不得超过管道***设计的压力，流速不小于20m/s。

2、吹扫的压缩空气应洁净，龙其不得有油污。

3、每次吹扫管段的长度应根据管道工艺流向、吹扫压力和气量确定，不应超过2KM。

4、吹扫应反复进行数次，吹扫过程中，目测排气无烟无尘后，应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验，5min内靶板上无铁锈、尘污、水分、及其它杂物，方为合格。

十一、管道涂漆

1、管道表面处理：涂漆施工前，应将管道表面污垢及氧化物清除，焊缝处不得有焊渣、毛刺，焊缝超高的部分应用角向磨光机修磨平整，管子表面应无锈，无油，无碱酸、无水、无灰尘等。

2、涂漆前的准备：应根据设计要求选好涂料，并熟悉涂料的性能及使用方法；漆料开桶后应经充分搅拌后才可使用，漆中如有漆皮或颗粒物，应以120目滤网过滤后再使用。应根据适用的涂漆方式的要求，采用与涂料配套的稀释剂，调配到合适的施工粘度才能使用。

3、涂漆的作业方法：

a、涂漆作业的环境温度应在15-35℃之间，相对湿度应在70％以下；

b、作业场环境空气清洁，无灰尘及水汽；

c、涂漆方法采用机械喷涂，作业时，喷咀的移动应均匀，速度应保持持在10-18m/min之间，使用压缩空气的压力为0.2-0.4Mpa；

d、漆膜的层数和厚度应根据设计而定，但每层漆膜的厚度不得超过40μm，每涂一层漆后应有充分干燥的时间，待前一层真正干燥后才能涂下一层。

本发明提供的室外碳素钢输氧管道安装方法的工艺原理为：

1.1本工艺技术采用填砂热煨法预制管件，改变了煨制过程管壁应力分布状况和成型条件；

1.2适用配置不同模刀坡口机旋切开坡，适用不同坡口形式，能最大限度保证开坡质量；

1.3利用管道附着油污、氧化物(铁锈)与脱脂剂、酸洗、钝化液在一定环境条件下的分解、中和反应，实现污物与管道内外表面的分离；

1.4管道对口焊接采用氩电联焊，其封底氩弧焊的摇焊方法，即以坡口表面为依托，进行焊枪的直线移动和匀速横向摆动，实现对口焊缝底层的熔合；

固定管仰焊内填丝法封底氩弧焊，改变了焊枪与送丝在一侧的操作模式，保持其端部始终处在氩气的保护之中；

1.5层间及盖面的手工电弧焊，其转动焊运条范围选择平焊位置，焊条的移动与管道转动作逆向运动，并伴有均匀的横向摆动；

固定管焊接采用两半焊接法，即沿垂直中心线平分管周为两半圆周，以仰、立、平焊的不同位置施焊。能保证铁水和熔渣有效分离，进而保证焊接质量。

本发明提供的室外碳素钢输氧管道安装方法具有以下有益效果：

(1)采用工厂化预制加工方法(在工厂内预先加工管道)，确保管件的预制加工质量，提高效率。

(2)各规格的管段、管件对接坡口，全部使用坡口机进行机械开坡，坡口几何尺寸精确，质量优良，为保证焊接质量提供了前提。

(3)化学清洗实行分工序流水作业工艺，提高了场地利用率和作业工效，化学清洗液(剂)采用密闭储存，余液集中回收处理，有利环保。

(4)转动焊、固定管下向焊的封底氩弧焊采用摇焊法作业，及固定管仰焊的氩弧封底焊采用内填丝法作业，大幅降低了工人劳动强度，提高了效率，保证了焊接质量。

(5)固定管的层间和盖面焊采用两半焊接法，改善了焊接熔池的反应条件，有利气体和熔渣的排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，包括：

管道预制步骤，所述管道预制步骤包括采用机械切割的方法对管材进行下料，得到多个管段,将多个所述管段的两端修磨平整，然后在多个所述管段的两端使用坡口机加工坡口；

清洗步骤，所述清洗步骤包括对管道依次进行脱脂、酸洗、中合和钝化处理；

组对安装步骤，所述组对安装步骤包括采用组对器在组对平台上进行管段与管段的组对，其中，外径大于426mm的管段采用内口组对器，外径小于426mm的管段采用外口组对器；在组装平台上组对完毕后进行点固焊，然后在组装平台上焊接对口缝得到组合管段；将组合管段吊装至所需安装位置；

焊接步骤，将组合管段与已安装的固定管段进行组对焊接。

2.根据权利要求1所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，所述管道预制步骤还包括以下工序：在采用机械切割的方法对管材进行下料前，先对管材进行调直，其中，口径小于φ159的管材使用调直机进行调直，口径大于或等于φ159的管材采用热煨法进行调直得到直管段。

3.根据权利要求1所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，所述管道预制步骤还包括以下工序：向管段内填充石英砂，采用热煨法处理管段以得到弯管。

4.根据权利要求1所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，对口缝的焊接采用以氩弧焊打底，以手工电弧焊实施层间焊及盖面焊的方式，采用转动焊法操作得到组合管段。

5.根据权利要求4所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，所述焊接步骤包括:封底焊、层间焊和盖面焊；其中，封底焊采用氩弧焊，层间焊及盖面焊采用手工电弧焊；

采用内填丝焊接法进行固定管仰焊，具体工序为：焊枪在管子外侧的仰焊部分，起焊时焊丝应超越管段对口的垂直中心线，正对待焊处引燃电弧，并采用摇焊法沿坡口往上运动；焊丝由管段上部穿过间隙往下向熔池中填充。

6.根据权利要求5所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，层间焊与盖面焊的焊接作业过程分为转动焊和固定焊，转动焊作业在管道组装平台上完成，固定焊在组合管段与已安装管线的组对处及管线安装的收口闭合处完成。

7.根据权利要求6所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，所述转动焊的操作过程为：焊条在管道垂直中心线两边15°-20°范围内运动，焊条与管道垂直中心线成30°角；在组装平台无法设置的情况下，可采用斜立焊部位进行焊接。

8.根据权利要求7所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，固定管层间及盖面焊采用两半焊接法进行，施焊顺序为：先仰焊，再立焊，最后平焊，在仰焊及平焊处形成两个接头；在仰焊位置的起焊点及平焊位置的终焊点都必须超过管段的半周。

9.根据权利要求8所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，在完成所述焊接步骤之后，进行管道焊缝质量的检验，所述管道焊缝质量的检验包括：焊缝外观质量检验和采用射线照相进行的焊缝的无损检测。

10.根据权利要求9所述的室外碳素钢输氧管道的安装方法，其特征在于，在所述焊缝检验步骤完成之后，安装静电接地装置，对安装好的管道进行强度试验和严密性试验，强度试验和严密性试验均合格后进行管线吹扫操作，最后在管道外壁上进行防腐处理。