3400mm大管径钢管焊接方案.doc

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1、北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第七标段黄村分水口钢制管道施工方案中国铁建编制： 校核： 批准： 中铁十三局集团有限公司南水北调配套南干渠工程七标项目经理部2012年3月20日目 录一、 工程概况第1页二、 编制原则第1页三、 编制依据第2页四、 施工机械设备及人力需求第2页五、 12#竖井基坑土方开挖 第3页（一） 开挖方案 第3页（二） 安全监测方案 第4页（三） 基坑开挖注意事项 第6页（四） 基地验槽 第7页六、 3400mm钢管包封施工第7页七、 钢管安装及焊接施工第8页（一） 管道焊接要求第8页（二） 管道安装要求第9页（三） 管道焊接方法第11页（四） 管道焊接缺陷产生及预防

2、第13页（五） 管道焊接质量控制第20页（六） 焊缝外观质量检查第21页（七） 钢管清理、除锈和涂装第22页（八） 水压试验第23页（九） 无损探伤第23页八、 安全保证措施 第23页九、 应急预案 第27页北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第七标段黄村分水口钢制管道施工方案一、工程概况黄村分水口位于我单位中心桩号8+463.138处，隧洞线路为东西走向，分水口钢管与隧洞垂直相交，呈南北走向，长度为131.59m。主要包括1#排空井、1#检修蝶阀井、2#检修蝶阀井、流量计及调流阀井、地面管理用房及检修间。分水口钢管制安工作内容主要包括3400mm主管道钢管安装，1600mm分水钢管安装，以及

3、700mm排空钢管安装，以及钢管混凝土包封施工。二、编制原则在认真研究施工图纸、合同文件及相关规范的各种条款的基础上，结合本承包人的管理、技术水平，积极采用新技术、新工艺、新材料，确保实现业主对质量、工期、安全、环境保护及文明施工的各项要求，并确保施工中技术先进、方案可靠、经济合理。方案优化的原则遵循建筑施工工艺及其技术规律，优化施工程序和方案，采用多种施工方案进行可行性、成本及技术比较，选择最佳的施工方案。安全第一的原则严格遵守国家法律法规的规定，认真贯彻工程建设的各项方针和政策。始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案，制定可靠合理的安全措施并将安全措施落实到位，在确保万无一

4、失的前提下组织施工。确保工期的原则采用流水施工方法，合理安排进度，使用现代管理方法，组织有节奏、均衡、连续的施工，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标。科学配置的原则选派施工经验丰富且有类似工程经历的施工管理人员，投入专业化施工队伍和高效先进的施工设备，提高劳动生产率，努力缩短工期，降低工程成本。合理布置的原则尽可能减少施工设施，合理储存材料物资，减少运输工作量。合理安排生产、生活场地，减少用地。三、编制依据1、北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第七标段施工文件；2、北京市南水北调配套工程南干渠工程施工第七标段施工技术要求；3、国家、部及北京市现行工程建设领域的规范、规程、标准以及有

5、关的行业法规和法令等。四、施工机械设备及人力需求1、施工机械设备：序号机械/设备名称型号及规格数量1挖掘机PC400-6/1.8m312自卸汽车红岩13.5t53装载机ZL50D/3.1 m314砼喷射机5 m3/h15砼输送泵HBT60Ch/60m3/h16振捣棒ZX38/1.5kw47直流电焊机AX4-30028交流电焊机BX1-315A29钢筋切断机GQ40/3kw110钢筋弯曲机GW40/3kw111钢筋调直机GT4-10112锯床200mm12、人员要求1）特殊工种具有对应的特殊工种上岗证（特殊工种人员资质材料另报）。2） 具备经验丰富的施工管理人员、各工序所需的熟练劳动工人。3）

6、本工程将根据工程各阶段配备劳动力，计划投入焊工5名，其他工种20名，并根据施工情况及时调配相应专业的劳动力。五、12#竖井基坑土方开挖：（一）开挖方案：根据“12#竖井开挖平面图”（NGQSG-HC-002a），我单位12#竖井基坑已开挖至高程33.586m，3400mm钢管包封底高程为30.886m，尚剩余2.7m需二次开挖，因此，首先进行剩余2.7m高度的土方开挖工作。首先开挖左侧3400mm钢管下部土体，并进行左侧3400mm钢管安装；然后开挖右侧钢管下部土体，并施做右侧3400mm钢管安装；最后进行包封混凝土施工。上图中阴影部位为需要进行开挖的土方分水口基坑采用分层开挖方法，每层开挖高

7、度为0.7m或1.0m，开挖一层，边坡支护一层，支护方式为小导管注浆+锚喷支护方式：东西两侧边坡坡比为1：0.3，支护形式采取小导管注浆+网喷混凝土方式，小导管垂直边坡打设，长度为3.0m，外径32mm，壁厚3.5mm；布置间距为横向500mm，竖向700mm，梅花形布置；注浆浆液为水泥浆，水灰比位0.91.0，注浆终压为0.3MPa；网喷混凝土施工参数：网片由6mm光圆钢筋制作，网眼尺寸为1010cm，喷射C25混凝土，厚度为15cm。南侧1：1边坡采取锚喷支护方式，锚杆采用20螺纹钢制作，长度为2m，垂直边坡打设；布置间距为1.01.0m，梅花型布置，网喷混凝土施工参数：网片由6mm钢筋制

8、作，网眼尺寸为1010cm，喷射C25混凝土，厚度为15cm。第一次开挖时南侧存在1：1临时边坡，支护方式采用网喷支护，即网片由6mm钢筋制作，网眼尺寸为1010cm，喷射C25混凝土，厚度为15cm，挂网锚筋由20螺纹钢制作，长度为1.0m，间距1.01.0m。开挖方向由北向南，分左右两次开挖（见上图）。挖掘机及自卸汽车进入基坑内挖运土方。随着开挖面的降低，挖掘机及自卸汽车等撤出基坑。基坑施工的工艺流程见下图。基底垫层基坑开挖结束测量放线分层开挖分层支护基坑开挖施工流程图（二）安全监测方案1、监测项目：地表沉降。 2、监测点布置原则根据该工程性质、地质条件、施工特点及周边环境等综合因素确定。

9、为能及时掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，及时布点进行监测，所有观测点埋设必须稳固，初始值在确认点位已稳定才能采用。在地质条件差、断面变化大的地方增设观测点。地面沉降点的布设应考虑到以下几点：（1）点位位置能反映监测对象的变化特征；（2）避开由于地面车流量大，不利于观测和给人身带来安全威胁的地方；（3）点位布设在有利于保护和不易受破坏的地方；3、监测内容及测点布置沉降点布设地表沉降点按标准方法埋设（如下图），在基坑边线1.5米范围内，每边中点处布设一枚，共计四枚。监测频率竖井开挖期间 ： 竖井开挖完成后：H5m时，1 次/3天； 17天：1次/天；5mH10m时，1 次/ 2天； 715天：1次

10、/2天10mH15m时，1 次/天； 1530天：1次/3天基坑开挖完成，经数据分析确认达到基本稳定后，1次月；出现情况异常时，增大监测频率。沉降点埋设示意图监测控制标准本工程地表沉降标准为：最大允许值小于20mm，最大速率小于3mm/d。4、测点保护监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作。在每个监测点埋设完成后，立即检查埋设质量，发现问题及时整改；对于所有埋设监测点的实地位置做好记录，露出地坪的应做出醒目标志，并设保护装置；加强和施工现场的联系，做好双方的配合工作。5、监测组织管理为确保施工过程的顺利进行，监控量测工作非常重要，实行项目经理负责制，在其领导下成立监测组，

11、责任落实到人，监测组应保证监测各项工作的正常实施，成员由多年从事地下施工及从事监测经验丰富的技术人员组成。 监控量测小组成员：刘全国、娄红岩、孙明波6、监控量测管理体系的保证措施监测组与监理工程师密切配合工作，及时报告情况和问题，并提供可靠的数据记录；制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将其纳入工程的施工进度控制计划中；量测项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性；量测仪器采用专人使用和保养、专人检校的管理；量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格后方可使用。7、主要监测仪器设备仪器名称规格型号精度数量产地全站仪leicaTCR8022“1瑞士精密水准仪器DSZ22mm/

12、公里1苏光（三）基坑开挖注意事项为确保地下结构工程施工期间基坑边坡稳定，及周围临时建筑物、设施的安全，基坑开挖的全过程中加强监测工作；整个基坑开挖过程中，严格遵循施工组织设计中有关规定，并加强监督管理工作；开挖过程中，基坑周边严禁超堆荷载，在挖方上侧弃土时，确保挖方边坡的稳定；基坑土方开挖从上到下分层分段依此进行，随时做成一定坡势，以利泄水，并不得在影响边坡稳定的范围内积水；开挖过程中，必须保护有关监测观测点；边坡部分层段开挖完成后，及时做好边坡护面结构，避免大面积坡面长时间暴露；基坑开挖至设计标高后，及时加固基底，做好基底垫层。（四）基坑排水基坑排水包括施工场地地面水系改道及排除，以及从基坑

13、开挖到基坑回填时涌水、积水的排除。施工场地内排水系统与周围市政永久排水系统结合，基坑内排水设置积水井和排水沟相结合，通过水泵抽排至地表排水系统。根据水量增减积水坑及水泵数量，确保基坑内无积水。（五）基底验槽土方开挖至基底时，预留20cm人工清除，基坑开挖至标高后应立即进行基底检查，并在坑内做排水沟和集水井，以便排除地下水及雨水，然后按设计要求浇注垫层、封闭基底。六、3400mm钢管包封施工：黄村分水口3400mm钢管包封长度为15.860m（沿隧洞方向），宽度为19.0m（垂直隧洞方向），高8.0m，为钢筋混凝土结构，钢筋型号：主筋为22螺纹钢筋，分布筋为14螺纹钢筋，混凝土强度为C25W6F

14、150。考虑到包封混凝土高度较高，一次浇注难度大，以及为了方便钢管安装、焊接等因素，拟采取分层浇注方案，底部分三次浇注至3400mm钢管以下0.35m位置，高程为34.236m，然后进行钢管安装工作，待钢管安装、焊接完毕后，浇注剩余4.25m高度。为方便钢管安装，钢管底部包封混凝土浇注时预留出北侧700mm排空钢管安装空间，以及南侧1600mm分水钢管安装空间（见下图）。分层浇注施工缝处理标准：包封混凝土分层浇注时会产生的平施工缝，缝面一般有水泥浮浆所形成的乳皮，影响层间结合，因此需要对缝面进行凿毛处理，处理标准为：“去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙”。为此，在混凝土终凝后，首先进行人工凿毛，并下

15、一层混凝土浇注前，清扫缝面上的污物和灰尘并排出积水。七、 钢管安装及焊接施工（一） 管道焊接要求12#竖井基坑内的钢管直径主要有三种：3400mm、1600mm和700mm，目前钢管已卷设完毕，并经过验收。下一步焊接工作主要为钢管间的对接焊接和管道安装工作，钢管间的对接焊接采取手工焊焊接方法，具体要求如下：1、管道切口质量应符合下列规定： 切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、铁屑等； 切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的，且不得超过mm； 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案规定进行。2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件，并按单线图标明管道的系统号

16、和按预制顺序标明各组成件的顺序号。3、管道预制时，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭段必须按现场实测尺寸加工，预制完毕应检查内部洁净度，封闭管口，并按顺序合理堆放。4、管道对接焊缝位置应符合下列规定： 管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm； 管子两个对接焊缝间的距离不大于5mm. 支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm；（二）管道安装要求1、管道安装前应具备下列条件：与管道有关工程经检验合格，满足安装要求；管子、管件、管道附件等已检验合格，具有相关证件；管道组成件及预制件已按设计核对无误，内部已清理干净无杂物。2、管道安装应按单线图所

17、示，按管道系统号和预制顺序号安装。安装组合件时，组合件应具备足够刚性，吊装后不应产生永久变形，临时固定应牢固可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空气为原则确定。4、管道连接时，不得用强力对口，加热管子，加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及内外壁10-15mm范围内的油漆、垢、锈等，在对口前应清除干净，显示出金属光泽。管子对口一段应平直，焊接角变形在距离接口中心200mm处测量，当管子公称通径100mm时，折口的允许偏差；当100mm时，允许偏差。6、管道对口一般应做到内壁齐平，如有错口时，对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10

18、，且不大于1mm，对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%，且不大于。对口符合要求后，应垫置牢固，避免焊接过程中管子移动。7、管道安装应根据现场实际条件进行组织，原则为先大管后小管，安装工作有间断时，应及时封闭管口，管道安装的允许偏差为：项 目允许偏差标高架空室外15水平管弯曲度1001/1000且20100 1.5/100020立管铅垂度 2/1000 且15交叉管间距偏差1011、法兰及紧固件安装法兰安装前，应对法兰密封面及密封垫片进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷。法兰连接时应保持法兰间的平行，其偏差不应大于法兰外径的1.5/1000，且不得大于2，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜

19、。法兰平面应与管子轴线相垂直，平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊，焊后应清除氧化物等杂质。垫片的内径应比法兰内径大。垫片应为整圆。连接用的紧固件的材质、规格、形式应符合设计规定。法兰应使用同一规格，螺栓安装方向一致，紧固螺栓应对称均匀，松紧适度。螺栓应露出螺母个螺距。12、盲板安装1、盲板厚度符合设计要求，材质与原管材质相同。2、盲板的添加位置应正确无误，并按要求进行加强。13、支架安装支架安装工作应和管道安装同步进行，支架的位置、形式尽可能符合设计规定。支架安装前应清理基础，和基础固定好，安装时及时进行支架的固定和调整工作，支架安装应平整、牢固、与管子接触良好。滑动支架的滑动面应洁净平整，以保证管道

20、能自由膨胀。滑动支架的滑动部分应裸露，不应被水泥及保温层敷盖。支架间的间距按设计正确安装，安装过程中使用的临时支架应有明显标志，并不得与正式支架位置冲突，管道安装完毕后及时拆除。管道安装完毕后，应按设计文件逐个核对支架的形式、材质和位置，以免错装、漏装。14、管道安装完毕自检合格后，进行“三查四定”收尾工作，进行吹扫，清洗。（三）管道焊接方法、焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性能合理选用在使用前必需检查其质量合格证明书和产品是否相符。、焊条、焊丝焊条存放地点应符合焊材对温度、湿度的要求，按时填写保存环境记录。如果焊条受潮，焊材使用前应按其使用说明进行烘干。3、焊接人员必须有上岗证，而且在规

21、定的范围内。4、管道焊接前用气焊打坡口，打完坡后对管口处出现的焊渣等物应用绞磨机进行清理。5、此次管道坡口全部采用V型坡口坡口角度为5565，钝边为03mm，管道间隙为13mm。6、引弧及起焊：在图所示A点坡口面上引弧至间隙内，使焊条在两钝边作微小横向摆动，当钝边熔化铁液与焊条熔滴连在一起时，焊条上送，此时焊条端部到达坡口底边，整个电弧的2/3将在管内燃烧，并形成第一个溶孔。在仰焊至斜仰焊位置运条时，必须保证半打穿状态；至斜立焊及平焊位置，可运用顶弧焊接。其运条角度变化过程及位置如图所示。7、仰焊接头方法：由于起焊处容易产生气孔、未焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝用电弧割去一部分（约10

22、mm长），这样既割除了可能有缺陷的焊缝，而且形成缓坡形割槽，也便于接头。其操作方法如下：首先用长弧烤热接头部分，稍微压短电弧，此时弧长约等于两倍焊条直径。从超越接头中心约10mm的焊波上开始焊接。此时，电弧不宜压短，也不作横向摆动，一旦运条至接头中心时，立即拉平焊条压住熔化铁液向后推送，未凝固的铁液即被割除而形成一条缓坡形的割槽。焊条随即回到原始位置（约30），从割槽的后端开始焊接。运条至接头中心时切勿灭弧，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（图6-23）。对于重要管道或使用低氢型焊条焊接时，可用錾、锉等手工加工方式修理接头处，把仰焊接头处修理为缓坡形，然后再施焊。7、平

23、焊接头方法：先修理接头处，使成一缓坡形；选用适中的电流值，当运条至斜立焊（立平焊）位置时，焊条前倾，保持顶弧焊，并稍作横向摆动（图6-24）；当距接头处尚有35mm间隙，即将封闭时，绝不可灭弧。接头封闭的时候，需把焊条向里稍微压一下，此时，可听到电弧打穿根部而产生的“啪喇”声，并且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，而后将电弧引至坡口一侧熄灭。8、与定位焊缝接头：当运条至定位焊点时，将焊条向下压一下，如听到“噗噗”声后，快速向前施焊，到定位焊缝另一端时，焊条在接头处稍停，将焊条向下压一下，若听到“噗噗”声后，表明根部已熔透，恢复原来的操作手法。9、换焊条

24、时接头：有热接头和冷接头两种方法。 热接：在收狐处尚保持红热状态，立即从熔池前面引弧，迅速把电弧拉到收狐处，见右图所示。冷接：即熔池已经凝固冷却，必须将收弧处打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨处稍作停顿，待先焊焊缝充分熔化，方可向前正常焊接。（四）管道焊接缺陷产生及预防 根据工程施工过程中的具体情况，结合多年施工管理经验，如何防止焊接缺陷的产生，以便为提高管道焊接工程质量，焊接施工时，焊条、焊丝的选择、使用方法、焊接条件和施工管理等任何一个方面的失误，都可导致“焊接缺陷”的产生。而一项不当的焊接工艺及不适当的焊接参数的选择更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分为内部缺陷和外部缺陷两类

25、。内部缺陷主要指气孔、未焊透，裂缝，未熔合及夹渣等。外部缺陷是指表面裂纹，表面气孔，凹坑，焊瘤和咬边等形状缺陷，以及热变形，错边或角焊缝的焊脚尺寸不足等缺陷。1、夹渣夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规则，也有的呈球状。他们都是焊缝金属中残留的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝表面，当溶渣在熔融的焊缝金属中来不及浮出表面而停留在金属内时，就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝，并且可能成为一种裂纹源。他们可由下列因素造成： 前层的焊道清渣不干净； 不稳定的运条速度； 不适当的焊丝角度，使熔渣流到电弧前面； 摆动幅度太宽； 运条速度太慢，使熔池处在电弧前面； 电流控制得太低采用下面

26、措施可以避免： 仔细清理前一焊道的熔渣，特别是沿焊道的两侧； 采用均匀的运条速度； 增加焊炬的倾斜角，避免熔渣流到电弧前面； 使用较窄的摆幅； 提高运条速度，以便使电弧位于熔池的前面； 提高电流设定值。2、气孔气孔是在焊缝金属中的一种充满气体（H2，N2，CO）的空穴。气孔一般呈圆形或椭圆形，内壁洁净光滑。他们可以密集的分布在焊缝的某一部位，也可以沿着焊缝的全长分布。气孔减小了焊缝横截面，使其受到削弱。气孔可以在焊缝内部，也可以穿透到焊缝表面，或者两种都有。也有的表现为焊缝表面的凹坑或长条状气沟。当从凹坑部分释放出来的气体，受到半熔融熔渣的抑制，被封闭与熔渣与熔融金属间，造成熔融金属的下凹，当

27、金属凝固时，即成气沟。如图气孔可由下列一个或多个因素造成： 用于保护电弧及熔池的保护气体流量不够； 保护气体流量过大,将空气卷入,或风速大造成保护气体的覆盖偏转,导致保护不良; 保护气体混有杂质或受潮; 焊接电流过大,或电弧电压过太高; 焊丝干伸长度过长; 过快的运条速度,导致气体还没逸出之前,焊接熔池以凝固; 母材或焊丝表面有锈,油脂,湿气或脏物; 母材中的杂质,如钢中的S含量过高, 根据上列原因,可采用下列相应措施,以消除气孔的产生. 增加保护气体流量,在无风时,流量为20-25L/Min; 采取防风措施,防止穿堂风.在室外焊接,气体保护焊时当风速超过2m/s 时,要设置防风措施； 增加去

28、除气体中湿气的装置，及保证气体纯度； 调整至合适的焊接电流或电弧电压,或调整送丝速度; 缩短干身长度或调整焊炬角度,清理喷嘴内附着的飞溅物,改善气体保护; 减慢运条速度; 清理母材或焊丝表面;3.裂纹对焊接接头质量影响最大的是裂纹,裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种，这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。横向裂纹垂直于焊缝轴线，是纵向收缩应力作用所引起的；纵向裂纹常常发生于高的接头拘束及高的冷却速度条件下，预热往往可以减少这些裂纹的发生。3.1热裂纹热裂纹又称“结晶裂纹”，当焊缝金属凝固时，如果在枝晶间存在富集杂质元素的低熔点相薄膜，在焊

29、接应力的作用下就会产生热裂纹。硫和磷是最易形成低熔点相的元素，它们的作用也会因含炭量的增加而提高。按热裂纹的形态，可分为“纵向裂纹”、“横向裂纹”、“弧坑裂纹”，“热影响区（HAZ）液化裂纹”等。热裂纹发生在凝固温度至Ar3以上温度，其微观特征为沿晶界分布。这类裂纹常常因为母材中含S、P含量过高，也可能因为不适当的收弧方法所致。热裂纹也常常发生在熔深较深的焊缝中（即焊道的深宽比超过1.2），这在“梨形”焊缝中多有发现。热裂纹可由下列措施加以避免或减少到最少程度。 采取预热，以降低收缩应力； 使用清洁的或未被污染的保护气体； 增加焊道的横截面； 调节焊接规范，更改焊道的外形轮廓，即控制焊道的深宽

30、比不超过1.2； 采用杂质元素含量很低的母材； 使用含Mn量高的焊丝，提高焊丝的Mn/S之比。弧坑裂纹是深度很浅的热裂纹，他们往往是因不适当的收弧方法所引起。为了避免弧坑裂纹，可以采取返回移动焊丝，或在断弧前停止运条，将电弧间断停止几次，使弧坑填满。3.2、冷裂纹 冷裂纹形成于Ar3温度以下，通常在马氏体转变温度区间（约200300以下）有的焊后立即出现，有的经几小时乃至几天后才出现，故亦称延迟裂纹。其微观特征是穿晶断裂，继续延伸。促成冷裂纹的主要因素有三个方面，即钢种的淬硬倾向、氢的作用和焊接接头的拘束应力。焊前预热，使用干燥的、高纯的保护气体及适当的清理工序都有助于防止这类缺陷的产生。使用

31、药芯焊丝通常比实芯焊丝产生冷裂纹要少，这是因为药芯焊丝气保护焊的线能量高，提供了更多的预热效应，也有助于减少因过快的冷却速度而产生淬硬组织等。冷裂纹可产生在焊缝、热影响区，也可能扩展到母材之中。焊缝中的冷裂纹可以由下述一个或多个因素造成： 相比于母材的厚度，焊道的横截面太小； 不良的装配，如间隙过大，错边等； 高的接头拘束； 弧坑裂纹的延伸。避免焊缝中冷裂纹的最好方法是： 要选用合适的焊接线能量，增加焊道的横截面尺寸； 降低间隙宽度； 预热，必要时可采用后热或缓冷措施，以降低冷却速度； 填满弧坑； 选用扩散氢含量少的焊丝及按焊条说明书要求烘干焊条； 避免强力组对焊口4、未熔合和未焊透未熔合发生

32、在焊道之间或焊道与母材之间，通常是因为被焊部位未能完全熔化结合或液态金属流动不充分所造成的。这种缺陷的另一种形式是根据未熔合，即未焊透，其起因可与未熔合相同，也可能是由于电流太小或焊接热输入不够所导致。坡口设计不当，焊接工艺或操作不当等也能导致未焊透。图4-1药芯焊丝的熔深比实芯焊丝稍浅，且焊丝熔融量大，熔融金属容易流淌到电弧前面，因此，当操作不当时，药芯焊丝容易形成未熔合或未焊透缺陷。当采用摆动焊接工艺时，若两侧停留时间不足，容易产生未熔合。在多层焊时，也常常容易出现未熔合，尤其是当上一道焊道过分突起时。因此，如果上一道焊道过分突起，则必须用砂轮打磨或在突起外减慢焊速，适当增加在焊道两侧的停

33、留时间，以便充分熔化。产生未熔合的原因，可能有下面几种： 焊接规范不合适，电流太小或电弧电压太高，使电弧吹力过小，熔深不够。 运条速度不当，过快则易使熔融金属跟不上，过慢则易使熔融金属往前淌，减小熔深； 焊炬角度不合适，焊丝未对准，不能保证充分熔透； 坡口宽，摆动弧度过大，两侧停留时间不够； 坡口角度狭小，不能充分熔透； 坡口内焊道突起过高，尤其是坡口底部的焊道。 图4-1未熔合和未焊透一例相应的防止方法是： 选择合适的电流、电压及焊接速度，以保证有足够的熔深； 焊炬要尽量垂直坡口面，焊丝要对准前层焊道的缝边； 不要摆动过宽，在两侧要充分停留； 4.、调整坡口角度，钝边大小、根部间隙； 5、用

34、砂轮等工具打磨掉焊道过高凸起部分。5、咬边和焊瘤当焊接条件选择不当，或操作手法不合适，就可能造成咬边或焊瘤。一般讲，焊接速度过快，容易产生咬边。当焊接速度过慢，容易产生焊瘤。见右图这种缺陷的防止，要调整焊接电流和焊接速度，在平角焊时，喷嘴角度及焊丝对准的位置很重要。咬边和焊瘤的产生原因及防止方法分别示于表5-1、5-2。表5-1咬边产生的原因和防止方法：产生原因防止方法平角焊和横焊1、电流过大，焊速过快，电弧电压过高2、焊炬角度、焊丝对准位置不当1、减小电流、放慢速度、电压适当调低2、调整焊炬角度、焊丝对准位置至合适局部位置1、送丝不稳定2、运条不规则3、接头处间隙有变化4、因磁偏吹而使电弧不

35、稳1、适当增加送丝滚轮的压力、使送丝畅通2、降低焊接速度，适当摆动3、变更地线位置表5-2焊瘤产生的原因和防止方法产生原因防止方法平角焊1、电流过大，焊速过快，电弧电压过低2、焊炬角度、焊丝对准位置不当3、钢板表面有厚的锈层1、降低电流、提高焊速，适当提高电压2、焊丝对准的位置要调整至适当3、用砂轮等将焊接部位附近清理干净单面焊双面成形焊道1、背面焊道成形不好2、钢板、衬垫材料的沟部形状不好，不够致密，中心偏移1、检查焊丝对准位置及接头装配质量2、钢板、衬垫材料的沟部形状改好3、适当调整钢板、衬垫材料的中心位置其他1、变更保护气体组成（减少CO%，增加Ar%）2、使用药芯焊丝6、钨极氩弧焊焊接

36、缺陷及预防措施钨极氩弧焊产生的工艺缺陷如；咬边、烧穿，未焊透、表面成型不好等，同一般电弧焊方法相似，产生的原因大体相同。而特有的工艺缺陷及其产生的原因和防止措施见下表：表6-1特有的工艺缺陷及其产生的原因和防止措施缺陷产生原因防止措施夹钨1、接触引弧2、钨电极熔化1、采用高频振荡器或高压脉冲发生器引弧2、减小焊接电流或加大钨电极直径，旋紧钨电极夹头和减小钨电极伸出长度3、调换有裂纹或撕裂的钨电极气保护效果差氢、氮、空气、水气等有害气体污染1、采用纯度为99.99%（体积分数）的氩气2、有足够的提前送气和滞后停气时间3、正确连接气管和水管，不可混淆4、做好焊前清理工作5、正确选择保护（流量、喷嘴

37、尺寸、电极伸出长度等）电弧不稳1、焊件上右油污2、接头坡口太窄3、钨电极污染4、钨电极直径过大5、弧长过长1、做好焊前清理工作2、加宽坡口，缩短弧长3、去除污染部分4、使用正确尺寸的钨电极及夹头5、压低喷嘴距离钨极损耗过剧1、气保护不好，钨电极氧化2、反极性连接3、夹头过热4、钨电极直径过小5、停焊时钨电极被氧化1、清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩气流量2、增大钨电极直径或改为正接法3、磨光钨电极、调换夹头4、调大直径5、增加滞后停气时间，不小于1s/10A（五）管道焊接质量控制焊接工艺施焊人员选用具有多年施工经验的工人，且持有劳动人事部门颁发的焊工考试合格证书或通过水电工程压力钢管制造，安

38、装焊工考试持有合格证书。施焊方法尽可能采用俯焊。对焊设引弧和断弧用助焊板。现场焊接，如有穿堂风时有挡风措施。对焊接工艺要求需预热的焊件，其定位焊缝和主缝均应预热（定位焊缝预热温度较主缝预热温度提高2030），并在焊接过程中保持预热温度；层间温度不低于预热温度，且不高于230。一、二类焊缝预热温度符合焊接工艺的规定。焊口采用固定的煤气喷灯、电加热器或远红外线加热器预热。电源的电压波动不大于5%，工作过程瞬间波动5V；交流自动焊电弧电压的波动值在2V之间，电流的波动量在50A之间。直流自动电弧焊电压的波动值在1V之间，电流波动在30A之间。超出上述规定范围停止焊接，检查送丝导电和供电系统。（六）焊

39、缝外观质量检查钢管所有焊缝均应进行外观检查，外观检查应符合下表：焊缝外观检查表（SL432-2008表16）序号项目焊缝类别一二三允许欠缺尺寸（mm）1裂缝不允许2表面夹渣不允许深度不大于0.1，长度不大于0.3且不大于103咬边深度小于等于0.5深度不大于14未焊满不允许深度不大于0.2+0.02且不大于1，每100mm焊缝内缺欠总长度不大于255表面气孔不允许每米范围内允许小于1.5的气孔5个，间距不小于206焊瘤不允许-7飞溅不允许-8焊缝余高手工焊25 h=02.52550 h=04-自动焊04-9对接街头焊缝宽度手工焊盖过每边坡口宽度12.5，且平缓过渡自动焊盖过每边坡口宽度27，且

40、平缓过渡10角焊缝焊脚KK12时，K+2 ；K12时，K+3注1：为板厚。注2：手工焊是指焊条电弧焊、半自动CO2 焊、半自动药芯焊和手工TIG焊。自动焊是指埋弧焊、MAG自动焊和MIG自动焊等。（七）钢管清理、除锈和涂装 钢材表面涂装前，进行表面预处理，在预处理前，将钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物清除干净，表面预处理质量符合施工图纸及规范规定。 预处理后，表面粗糙度达到：常规涂料4070m；厚浆重涂料、金属热喷涂60100m； 表面预处理使用无尘、洁净、干燥、有棱角的铁砂喷射处理钢板表面，喷射用的压缩空气应经过过滤，除去油水。 当钢材表面温度低于露点以上3，相对湿度高于85%时，不进行表面

41、预处理。 清理好的表面严禁用手触摸，作业人员需戴上纤维手套作业。 钢管及其部件的内壁均采用具有高强性、无溶性、符合引用水防腐要求的环氧聚脂涂料；外防腐为：输水隧洞主干管（DN3400）刷净水泥浆，各种井钢管采用涂刷自养护的底漆和面漆，埋地钢管采用环氧煤沥青玻璃布（四油两布）。 钢管内防腐施涂前，根据施工图纸要求和涂料生产厂的规定，在厂家技术人员指导下进行工艺试验，并将试验结果报送监理。 组焊后的管节、岔管及附件（除安装焊缝外），应在加工车间内完成涂装；现场安装焊缝及表面涂装损坏部位在现场进行涂装。 清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料涂装在4小时内涂装完成，金属喷涂在2小时内完成；在晴天和正

42、常大气条件下，涂料涂装时间最长不应超过12小时，金属喷涂时间不超过8小时。 当空气中相对湿度超过85%，钢板表面温度低于大气露点以上3时以及产品说明书规定的不利环境，不进行涂装。（八）水压试验钢管加工完成后，合同规定需要进行水压试验的钢管，在水压试验前56天，向现场监理提交属于试验措施计划审批。 明管水压试验的分节长度和试验压力按施工土图纸规定进行。 岔管在加工现场作整体试验，若施工图纸另有规定，按其规定执行。 水压试验室，应逐步缓慢升压，达到设计内水压后，稳压10min，再升压至试验压力，达到试验压力后，再稳压30min（岔管）或10min（其它钢管），然后降压至设计内压稳压30min以上，

43、检查无渗水为合格。 试验完成后割去临时闷头（包括管壁联接段的焊接热影响区），预留的管壁长度应满足施工图纸的规定。（九）无损探伤 进行探伤的焊缝表面不平整度应不影响探伤评定 焊缝无损探伤应遵守DL5017-93中，6.4.5和6.4.7规定 焊缝无损探伤的抽查率应按图纸规定采用，若图纸未规定按下表执行。焊缝无损探伤抽查率办法钢种低碳钢和低合金钢高强钢焊缝类别一类二类一类二类一射线探伤抽查率（%）25104020二超声波探伤抽查率（%）10050100100射线探伤抽查率（%）5（注2）105注1：任取上表中一种方法即可；2：若超声波探伤有可疑波形，不能准确判断，则需用射线复验；3：高强刚指屈服点450MPa，且抗拉强度580 MPa的调质钢。八、安全保证措施