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關鍵詞:城市燃氣管道 設計施工 市政管道 無損探傷 城市管網
中圖分類號:TU996 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082 (2013)11-0151-01
一、設計和施工前的準備及管線道路穿越問題
在進行城市燃氣管道設計的過程中,各段管線的路由、管位的具體設置都需要經過城市規(guī)劃部門的許可,相應的施工圖紙設計出來以后,要交給規(guī)劃部門、有資質的的施工圖紙審查單位及燃氣建設主管部門進行審批。在施工的準備階段,負責工程的施工單位需要向政府相關主管部門報批,征得建設、路政、行政執(zhí)法、園林等部門的同意。防止在施工過程中與相關部門產生矛盾,影響施工進度,延誤工期。
在城市燃氣管道的設計施工中,經常會遇到管道穿越道路的情況,近年來,隨著城市化進程的不斷加快,城市規(guī)模也在不斷加大,其市政道路的等級不斷提高,各種錯綜復雜的道路遍布城市各區(qū)域,這就大大提升了交通量,因此,在城市進行燃氣管道的施工會遇到很大的阻力,城市主管部門也不允許因為燃氣管道的鋪設而將交通阻塞過長的時間。所以,碰到燃氣管道穿越道路的情況時,首先需要對開挖方式進行選擇,將開挖方式與非開挖方式穿越進行比較,從施工的可行性、經濟因素等角度來權衡。同時,要與有關部門進行深入的溝通,共同協(xié)商,最終設計出一個有效可行的實施方案,同時也要避免重復設計的出現(xiàn)。如果最終確定的方案是開挖方式穿越,在施工之前,需要向相關部門報批,將施工的詳細工作計劃交由相關部門,由他們對施工的時間進行合理安排,負責施工的單位則應該在安排的時間內進行合理施工,將因施工工作導致的交通影響降低最低。
二、燃氣管道穿越河流問題及應對措施
在我國的燃氣管道設計規(guī)范中,對穿越河流問題作了詳細的說明,如果條件允許,可以充分利用橋梁進行跨河燃氣輸送。這也就意味著在燃氣管道需要穿越河流時,只需要對管道給予合理的保護措施,它可以充分利用橋梁過河。目前,這種方式在我國的重慶、上海、湘潭等城市都有實現(xiàn),在這些地方,燃氣管道的隨橋敷設都已運行較長時期,至目前都未出現(xiàn)問題。進行燃氣管道的隨橋敷設,應該事先與橋梁主管部門取得聯(lián)系和進行溝通,在燃氣管道設計規(guī)范中規(guī)定管道的工作壓力低于14MPa,并且橋梁能夠承受管道重量,管位也能合理安放的情況下,有關部門可以根據(jù)實際情況準予燃氣管道的隨橋敷設。這樣進行施工的優(yōu)點在于施工起來十分簡便,具有較短的施工周期,日后的檢修和維護工作也十分方便,另外,對城市的景觀不會造成負面影響。
三、燃氣管道安全間距設置問題
燃氣管道如果出現(xiàn)故障,嚴重時甚至會出現(xiàn)爆炸,給人們的生命和財產安全帶來嚴重威脅,因此,地下燃氣管道與設施之間需要有安全間距。然而,實際的施工環(huán)境與人們想象中的環(huán)境有很大差距,它要比設計時的情況復雜得多,在城市地下分布有密集的管線,要想準確地保證規(guī)范中規(guī)定的凈距是很難做到的,另外,復雜的地形地貌也造成這一規(guī)范的滿足難度較大。通常情況下,施工單位要與有關部門協(xié)商,對燃氣管道實施適當?shù)谋Wo后,可適當縮小規(guī)范中規(guī)定的凈距,同時也不會對周圍的建筑物和市政管道造成威脅。根據(jù)實踐經驗總結了如下三種常見的凈距設計問題:
1.燃氣管道與鄰近管道的水平凈距不滿足要求
如果管線長度不夠,可以在燃氣管道的外部加裝一層套管,要注意加裝的套管直徑是燃氣管道直徑兩個等級以上,同時選用無縫鋼管材料,另外,燃氣管道與其他管道之間要保持絕緣性能。如果管線太長,可以設置一道隔墻位于燃氣管道和鄰近管道之間。
2.燃氣管道與檢查井等的凈距不滿足規(guī)范要求
在進行管道的敷設中,難免會遇到檢查井和管溝等,當與它們的距離較近時,如果條件允許,盡量繞開這些地方進行施工,進行加彎管繞行施工。如果條件不允許,可以先用水泥砂漿對管溝溝壁進行勾縫處理,然后用水泥砂漿抹面,在這種情況下需要對燃氣管道的焊縫進行射線探傷,在零級以上為合格。
3.管道局部的埋入深度不滿足要求
如果實際的管道埋入深度不滿足規(guī)范中規(guī)定的要求,要采取充分的保護措施對管道進行保護。如果埋入深度不合要求的管段較短,則可以在管道的外部加裝套管,同時,在兩側用瀝青麻絲封堵;如果埋入深度不合要求的管段較長,則可以采用砌筑管溝頂部加蓋板內充沙進行管道的保護。
四、燃氣管道探傷中存在的問題及方法
適用于輸送城市中壓燃氣的管材有無縫鋼管、聚乙烯塑料管、焊接鋼管。根據(jù)多年來城市中壓燃氣管道管材使用及施工情況,在設計壓力≤0.4MPa的中壓管網中,普遍采用聚乙烯燃氣管道(P E管)和焊接鋼管。
在使用鋼管的情況下,對城市燃氣管道進行無損探傷是施工中的重要工作,采用的主要方法有射線探傷和超聲波探傷,這兩種方法的使用范圍是不相同的,在側重點上也有很大差別。射線探傷通常是采用X射線,這種方法的主要優(yōu)點在于具有較高的透視靈敏度,并且探傷的記錄可以永久地保存下來,不足之處在于具有較高的費用,設備較為笨重,對于裂紋類的缺陷也無法辨認。相比之下,超聲波探傷的使用范圍要廣泛得多,不會對人體造成任何傷害,對于裂紋類的缺陷也能夠有效地檢測出來,并且能夠將缺陷的深度位置測定出來,具有較低的使用費用,可以隨時檢測運行中的各項設備。主要不足在于只能實現(xiàn)簡單的檢測,受工作人員經驗的影響較大,也無法實現(xiàn)探傷記錄的永久性保存。
近年來聚乙烯燃氣管道(PE管)在城市中、低壓燃氣管道系統(tǒng)的應用越來越廣泛,PE管能較好地解決鋼管、鑄鐵管的腐蝕和接頭泄露問題,具有很好的抗震性能,抗慢速裂紋增長(SC G)、快速裂紋擴展(R C P)能力和可撓性及抗刮痕能力,從而確保了燃氣管網系統(tǒng)的安全運行。同時PE管施工和安裝極為方便,系統(tǒng)造價低,維護費用少,可大幅降低工程及運營成本。但目前對PE管焊接口的探傷尚無較好的方法,只能焊接后對焊口進行翻邊切除檢驗或抽樣破壞焊口檢查,對焊機性能穩(wěn)定性要求較高,推薦選用全自動焊機進行施工。
關鍵字:電氣化,施工,軌道車,安全管理。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
接觸網作業(yè)車在電氣化鐵路、高速鐵路施工過程中起著舉足輕重的作用,直接決定著施工工藝、施工精度、施工進度,車輛狀況甚至影響招標工作。隨著近年來鐵路建設速度加快,施工工期縮短,施工企業(yè)生產事故頻出,直接挑戰(zhàn)著企業(yè)長效發(fā)展的底線,威脅著作業(yè)人員的生命安全,本文就接觸網作業(yè)車安全卡控措施談以下幾點看法。
一、建立健全管理制度
嚴格按照《接觸網作業(yè)車管理規(guī)則》《鐵路技術管理規(guī)程》等相關規(guī)定,車輛按期檢測,車輛隨車攜帶有效期內年檢合格證、車輛制動效驗合格證、儀器儀表效驗合格證、車軸探傷合格證、車鉤探傷合格證、三項設備檢測合格證等。
建立安全卡控制度
1、安全預想會制度;
(1)、安全預想會是指施工作業(yè)前,由班長組織的針對施工任務、施工環(huán)境召開的全體班組員工參加的安全會議。
(2)、首先根據(jù)作業(yè)票,介紹施工任務,施工作業(yè)環(huán)境、人員分工及主要安全職責。
(3)、介紹現(xiàn)場存在的或可能存在的危險源、安全隱患。以及針對危險源和隱患提出的安全防范控制措施。
(4)、班組員工對安全防范措施存在的問題進行補充,對自己分管崗位不清楚的地方進行咨詢。
(5)、班長補充安全會議記錄。
通過安全預想會議達到:行車作業(yè)內容清楚、行車作業(yè)環(huán)境清楚、司助人員分工清楚、相互協(xié)調配合清楚、安全風險因素清楚、防范卡控措施清楚。
2、收車安全總結會議制度:
(1)、收車后班組長組織員工召開作業(yè)安全總結會議。首先確認車輛停放是否符合安全規(guī)定。
(2)、對作業(yè)過程車輛情況進行匯報。
(3)、查擺施工過程出現(xiàn)的不安全因素。
(4)、糾正機械操作過程中不安全行為和動作。
(5)、明確在相互配合上存在的問題。
(6)、明確車輛存在問題如何處理。
(7)、做好記錄。
3、行車作業(yè)一票一令制度
(1)、作業(yè)票是施工負責人下達具體施工任務的詳實憑證,是班(組)長現(xiàn)場考察、編制安全防范措施的依據(jù)。沒有施工作業(yè)票(搶險除外)司助人員有權拒絕出車。調度命令是行車作業(yè)依據(jù),沒有調度命令司助人員嚴禁出車。
(2)、作業(yè)票必須提前一日送交班長(組長),要求有明確施工配合負責人、作業(yè)內容、作業(yè)區(qū)間、作業(yè)時間、作業(yè)范圍、作業(yè)區(qū)環(huán)境情況(高壓線)、建筑設施、分解連掛地點等。
(3)、車輛必須憑調度命令進入車站或區(qū)間。
4、行車作業(yè)“三檢”制度
三檢制度是確保車輛狀況良好的重要措施,是防范出現(xiàn)安全事故的一項重要工作內容,是司助人員工作日志要求完成的一項內容。
(1)出車前車輛檢查的主要內容:
1)、檢查發(fā)動機部分2)、檢查傳動部分3)、檢查作業(yè)(工作機械)部分4)、檢查走行部分5)、檢查制動部分6)、檢查各種儀器儀表7)、檢查燈光、電臺、運行監(jiān)控設備8)制動試驗9)檢查平板車輛10)掛車制動試驗。
(2)、行車作業(yè)過程檢查內容是:
聽機械運行聲音是否正常;觀察各種儀器儀表工作是否正常、是(否)有漏風、漏水現(xiàn)象、各工作機械運轉是否正常;嗅機械發(fā)出味道是否正常。感覺機械運轉是否平穩(wěn),有無異常振動。
(3)、收車后車輛檢查的主要內容:
1)、檢查發(fā)動機部分2)、檢查傳動部分3)、檢查作業(yè)(工作機械)部分4)、檢查走行部分5)、清潔車輛6)、放出總風缸及油水分離器積油、水7)、做好防溜8)填寫相關記錄。
5、接觸網作業(yè)車具有下列情況之一者,禁止上線運行。
(1)、發(fā)動機無力或有異響,油壓、水溫顯示異常。
(2)、傳動不良、有異響、保安裝置失效,液力傳動系統(tǒng)壓力異常。
(3)、車軸有異響、裂紋或車軸軸箱溫升超過規(guī)定要求。
(4)、車輪有裂痕,碾堆、踏面剝離、掉塊、擦傷超限;接觸網作業(yè)車輪輞厚度、輪緣厚度不足。
(5)、輪對內側距離超過1353±3mm允許范圍或輪軸發(fā)生相對位移。
(6)、車架任何部位出現(xiàn)裂紋或彎曲。
(7)、制動系統(tǒng)或基礎制動裝置不良。
(8)、前后照明、雨刷、風笛失效。
(9)、自動車鉤“三態(tài)”作用不良,車鉤座、舌、銷磨損超限、有裂紋。
(10)、行車安全裝備故障,通訊信號及安全防護用品失效。
(11)、螺栓松動、銷子脫落,機件彎曲、裂紋,危及行車安全。
(12)、作業(yè)平臺、隨機小吊作用不良,影響行車安全。
一、加強操作人員培訓
接觸網作業(yè)車駕駛人員應由司機和副司機組成,司機須持有有效期內鐵路自輪運轉駕駛證,副司機應持有有效期內鐵路自輪運轉駕駛證或學習駕駛證。
1、崗前培訓 為消除人的不安全行為,設備使用單位應在司機上班前對司機進行一次全面細致的崗前培訓,強化安全意識。
2、季度培訓 每季度進行一次安全培訓,對施工危險源進行辨識。
3、技能培訓 每年進行一次技能培訓,培訓突出理論知識和實際操作兩個方面,通過提高操作技能消除因操作不當造成的危險。
二、車輛檢查
接觸網作業(yè)車的檢修以日常保養(yǎng)為基礎,采用臨時修理和計劃修理相結合的原則進行。
1、接觸網作業(yè)車使用單位設備管理人員,應根據(jù)本規(guī)則制定保養(yǎng)和檢修計劃,切實做好監(jiān)督、檢查、驗收工作。
2、 接觸網作業(yè)車的保養(yǎng)
(1)、日常保養(yǎng)以清潔、緊固、調整、為主要內容,保證接觸網作業(yè)車各部工作正常,延長車輛使用壽命。日常保養(yǎng)的時機應掌握在出車前、入庫后,應按照車輛技術標準要求進行。
(2)、新制、大修后的接觸網作業(yè)車應進行走合期保養(yǎng)。
走合期保養(yǎng)由包乘司機負責。接觸網作業(yè)車走合期內的牽引質量可降低30%,運用中應適當減速和短距離運行。長大坡道上行駛應降低牽引質量,走合期內運行要隨時注意運轉部件的狀況。車輛運行中司機要時刻注意發(fā)動機工作狀態(tài),停車后,應及時檢查變速箱、換向箱、車軸齒輪箱和軸箱的溫升情況。走合期滿后,要對車輛進行一次定期保養(yǎng),清洗曲軸箱、機油濾清器,更換油和機油濾清器芯等,確保正常使用。
(3)、定期保養(yǎng)以全面檢查、調整和排除不正常技術狀態(tài)為主要內容(包括各項日常保養(yǎng)項目)。定期保養(yǎng)由包乘司機負責實施,內容應按照車輛技術標準規(guī)定的保養(yǎng)項目進行。
(4)、換季保養(yǎng)根據(jù)季節(jié)變化進行。北方地區(qū)一般在四月份進行夏季保養(yǎng),十月份進行冬季保養(yǎng),南方地區(qū)可根據(jù)氣候變化確定保養(yǎng)周期。
3、接觸網作業(yè)車每半年對車軸、車鉤等進行探傷。探傷工作由具備探傷資質的單位進行;探傷后應出具“接觸網作業(yè)車車軸、車鉤探傷報告”。發(fā)現(xiàn)有車軸重傷時,填寫“接觸網作業(yè)車重傷車軸、車鉤探傷報告”,探傷合格的車輛發(fā)給“接觸網作業(yè)車探傷合格證”。
4、接觸網作業(yè)車分為小修、項修、大修三種修程
(1)、接觸網作業(yè)車小修周期為6個月。小修是指對發(fā)動機、走行部及制動系統(tǒng)部件進行維護性修理工作。
(2)、接觸網作業(yè)車項修是根據(jù)接觸網作業(yè)車的實際技術狀態(tài),有針對性地對某些總成進行修理和更換工作。
(3)、接觸網作業(yè)車大修周期為5~6年。大修是對接觸網作業(yè)車全部總成徹底修理。
局部改造和更換必要部件的修理工作可結合大修一并進行。
5、行車安全裝備的維護、修理,須由具備資質和承修能力的專業(yè)單位承擔。行車安全裝備的檢測、校驗周期,按鐵道部相關規(guī)定辦理。
6、接觸網作業(yè)車大修,須由經鐵道部行政許可、具備資質和能力的單位承擔。送修單位與承修單位應按規(guī)定簽訂修理合同,合同中明確修理內容、項目及應達到的設備標準。對需要改造的項目,由生產廠設計部門出具文件,論證其改造內容的合理性后方可進行。大修車輛入廠修理,雙方須共同填寫入廠交接記錄,并由司機攜帶《接觸網作業(yè)車設備履歷簿》及日常運用、檢修記錄入廠監(jiān)修。
7、接觸網作業(yè)車新制或大修完成后,承制(修)方須通知鐵路局主管部門和設備使用單位,經鐵道部驗收部門按照有關標準和驗收程序進行驗收,對驗收合格產品出具驗收證明。未經驗收合格的車輛,不準上道運行。
8、新制或大修完成后的接觸網作業(yè)車交接前,行車安全裝備須安裝、調整到位,并按規(guī)定寫入行駛區(qū)段的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
9、新制或大修后的接觸網作業(yè)車單機緊急制動距離不大于400m(平直線路,制動初速80km/h),制動距離誤差不得超過10%。
10、接觸網作業(yè)車大修或因探傷不合格而更換車軸、車鉤時,須按規(guī)定再次進行探傷,并出具探傷報告。
11、新制或大修的接觸網作業(yè)車出廠前須進行不少于100km的各種工況下的試運行。試運行中,如主要部件出現(xiàn)故障,或運行中未能達到規(guī)定標準,工廠對車輛進行處理、更換或調整后,須再次進行不少于100km的試運行。
12、接觸網作業(yè)車各種儀表、制動部件的校驗,須由具備資質的單位承擔,校驗項目和周期應符合鐵道部相關規(guī)定及“接觸網作業(yè)車制動部件年檢鑒定表”的要求。
四、車輛要求
嚴格按照TB/T2180-2006《電氣化鐵道接觸網綜合檢修作業(yè)車技術條件》卡控上線運行車輛。
1、接觸網作業(yè)車使用年限為16年,根據(jù)運行環(huán)境、車輛技術狀態(tài),有鐵路局接觸網作業(yè)車管理部門鑒定后,可延長1-2年。
2、車輛為4軸,車輛最小通過曲線半徑為100m,雙向自行速度≥100km/h,最大允許尾掛速度為12km/h,雙向作業(yè)走行速度小于10km/h,爬坡能力為25‰(速度≥30km/h),車鉤中心距柜面高度為880mm10mm,作業(yè)平臺地板面距軌面最大高度為6800mm,作業(yè)平臺旋轉角度為左右120°,作業(yè)平臺尺寸(長×寬)為5500mm×1750mm,作業(yè)平臺前端距回轉中心尺寸為4500mm,作業(yè)平臺回轉中心處承載能力為1000kg,作業(yè)平臺前端邊緣處承載能力為300kg,
參考文獻
[關鍵詞]燃氣管道安裝 施工問題 分析
中圖分類號:P437 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)22-0021-01
引言:由于城市化進程的不斷加快,經濟的飛速發(fā)展,城市燃氣管道在進行安裝工作受到了極大的關注,不僅是由于它的復雜性,主要是它的安全性。如歸燃氣管道在一定程度上出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,其危害性在一定程度上是難以進行估量的,因此,在城市燃氣管道進行安裝施工的過程中,應在一定程度上對安裝質量進行嚴格的把關,對煤氣管道安裝施工過程中遇到的問題,應該總結規(guī)律,并且在一定程度上找到科學以及有效的解決方案。
1.燃氣管道在進行安裝施工過程中的管線穿越道路問題
城市燃氣管道在進行安裝施工的過程中,一定會遭遇管道穿越道路的問題,這是燃氣管道在進行安裝施工過程中最為頭疼的問題。針對現(xiàn)階段來說,城市化進程速度在不斷的加快,城市人口也在一定程度上呈現(xiàn)出逐漸增多的現(xiàn)象,各個道路的交通流量也是逐年遞增的,在這種情況下,燃氣管道需要在一定程度上穿越道路,這樣就會對交通產生影響,但是城市主管部門在一定程度上是不會讓道路堵塞太長時間,這就進一步的讓燃氣管道在進行安裝施工過程中,會在一定程度上受到比較大的壓力。所以,在遭遇城市燃氣管道對道路進行穿越的問題時,我們首先需要進行考慮的就是要籌規(guī)劃,在一定程度上選擇除最為科學以及恰當?shù)氖┕し椒?,通過相關的研究,進一步的把開挖方式和非開挖方式在可行性以及難度性和經濟性等方面進行深入的研究,并且在一定程度上從不同的角度以及緯度來進行利弊權衡。要和涉及到的所有部門進行有效的協(xié)商和溝通,進一步的探討出一個可行的施工方案,所有的燃氣管道安裝單位都應該在一定程度上結合時間進行合理的施工,把在安裝施工過程中造成的交通影響降到最低。
2.燃氣管道穿越河流問題及有效的措施
城市燃氣管道在進行安裝施工的過程中,有些時候會遇到穿越河流的問題,但是這種情況在燃氣管道設計過程中的規(guī)范具有相對比較明確的規(guī)定,一般情況下,我們可以在一定程度上采取隨橋梁架設燃氣管道進一步的達到輸送燃氣進行過河的目的。因此,我們需要進行解決的問題就是在一定程度上對燃氣管道如何進行有效的保護,只有這樣才能夠在一定程度上讓它安全的經過橋梁通過河流。在對燃氣管道實行隨橋敷設前,應該和橋梁的相關的主管部門在一定程度上進行相對比較詳細協(xié)商和研究,把一些需要注意的問題進行有效的研究,并提出相應的措施。如果如果橋梁可以在一定程度上輕松承受住燃氣管道的重量,橋梁也可以對管位進行正常安放的前提下,橋梁的相關部門能夠在一定程度上依據(jù)現(xiàn)場實際批準隨橋敷設燃氣管道。如此進行燃氣管道過河安裝施工可以在一定程度上對工期進行有效的縮短,操作不僅簡單,并且也是比較安全的,并且在以后進行的日常的維護以及檢修會也會比較容易以及便捷,對整個城市的景觀不會造成較大的影響。
3.對燃氣管道進行安全間距設置的問題
如果燃氣管道出現(xiàn)了一些泄漏的現(xiàn)象,并且會發(fā)生一些爆炸,產生的后果在一定程度上是很難想象的,會給我們的生命財產帶來比較大的額威脅,同時也會給社會帶來一定的動蕩和混亂,因此,為了能夠在一定程度上對這些可怕的事情進行避免,地下燃氣管道在安裝的過程中需要和其他設施留有一個相當安全的距離。所以,在一般情況下,我們會制定相對來說比較詳細的規(guī)定,并且和燃氣管道在一定程度上保持安全距離,需要保持安全距離的一般都是建筑物或者是地下的一些管道,在對距離進行測量的過程中,需要測量兩個,分布是水平凈距與垂直凈距,相關的測量人員應該對規(guī)范進行嚴密的做好,但是在面對實際情況的過程中,發(fā)現(xiàn)施工環(huán)境和自己想象的環(huán)境有著很大的不同,差別比較大,由于城市要實現(xiàn)其功能,就必須在城市的地下留有許多管道,而密集的管道在一定程度上給燃氣的施工和預留間距帶來難度,一般要讓各方都滿意是很難做到的。所以城市燃氣管道的相關安裝部門應該和相關部門進行有效的協(xié)商,對燃氣管道實行適當?shù)脑O計以及計算,讓燃氣管道和其他管道與建筑物在一定程度上具有足夠的間距。
4.燃氣管道探傷過程中存在的一些問題和解決措施
如果城市的燃氣管道在使用過程中是的是鋼管的話,就必須在一定程度上對管道進行無損探傷,一般情況下,我們應用的有兩種方法,一是有射線探傷;二是超聲波探傷,它們的適用范圍在一定程度上有著比較大的區(qū)別,在側重點上也存在著不同。射線探傷它主要應用X射線對管道進行有效的掃描,這種方法具有著比較高的透視靈敏度特點,而且可以在一定程度上把探傷記錄進行比較完整永久的保存下來,但是其中存在的一些問題,就是設備比較笨重,具有著比較高的成本,它無法對裂紋類的缺陷進行詳細的辨認,同時在工作的過程中X射線會對人體造成傷害。超聲波探傷在目前應用過程中具有著比較廣的范圍,成本相對來說較低,而且其對人體不會造成任何的傷害,并且可以對裂紋類的缺陷進行詳細檢測出來,并能把缺陷的深度在一定程度上給出具體的數(shù)值。但是它存在的問題就是不能夠永久性的保存探傷記錄,它只能夠對燃氣管道在一定程度上進行相對比較簡單的測,并且受施工人員的檢測經驗影響較大。目前聚乙烯燃氣管道具有著比較廣泛的應用,它不僅對鋼管易腐蝕進行有效的解決,而且它還在一定程度上具備良好的抗震能力,抗裂紋增長和抗刮痕能力,可塑性相對來說比較好,能夠對燃氣管網系統(tǒng)的安全運行進行有效的保證。
5.管道進行清洗的技術
在對管道清洗的過程中,如果管道內壁在一定程度上存在著比較大的污垢,可以對高壓水槍進行充分的利用,讓其噴射清洗。由于高壓水槍在一定程度上是通過水槍的加壓裝置進行增加水流的強度,可以改變角度進一步的對天然氣管道內壁進行徹底清洗,而且整個過程,清洗成本比較低、速度較快,并且還比較環(huán)保,清洗效果比較理想等,所以對天燃氣管道的清洗應該在一定程度上大力推廣高壓水槍清洗技術。
6.燃氣管道安裝和無損檢測
天燃氣管道安裝中是需要進行相應的焊接,而且在焊接的過程中需要對質量進行嚴格的控制,在進行焊接前首先應該做的就是對管材表面進行徹底清理,在一定程度上讓表面保持光滑和整潔,焊縫一定要排列密實,盡量避免出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象,在焊接完成后應該進一步的進行無損檢驗以及氣密性試驗。如果在條件允許的范圍內,還應該對焊縫相對比較密集的部位進行拍片,拍片合格才能夠進行相應的托管。如果在現(xiàn)場受到了環(huán)境方面的制約,可以在焊好一道接口后,立即進行拍片檢測,要及時的發(fā)現(xiàn)問題,并對發(fā)現(xiàn)的問題進行及時的處理,只有在檢測通過后才能在一定程度上保證焊接質量的合格。
總結:城市燃氣管道的安裝施工在一定程度上是一項復雜建設工程,要不斷改進燃氣管道的設計以及相關的施工方式,燃氣管道安裝施工中的每個環(huán)節(jié)要處理好。
參考文獻
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[2] 候玉平.淺析燃氣管道安裝施工當中的注意措施[J].科技致富向導,2012,17:207.
【關鍵詞】大型球罐 安全
2014年我院秦華天然氣公司10000立方米球罐進行定期檢驗,如何做到球罐開罐檢驗工作安全可靠呢?我認為應注意以下幾方面的問題:
1 安全問題
球罐檢驗時安全工作是重中之重。大型球罐容積大,高度高,介質有些是易燃、有害介質,加之檢驗工作露天布置,高空作業(yè),檢驗搭設的鋼架縱橫交錯,檢驗工期長,在檢驗過程中要做到人身安全和設備安全,必須做到下述幾點:
(1)檢驗現(xiàn)場負責人必須親自抓安全工作,定期、不定期地進行安全檢查。檢驗前應制定安全工作制度,進行安全教育培訓,檢驗過程中應嚴格按制度執(zhí)行。進入現(xiàn)場的檢驗機構中每位員工應執(zhí)行球罐所在地(工廠、站)的安全制度或要求。如天然氣站規(guī)定:不得開手機、不得吸煙、不得穿帶鐵釘鞋等。檢驗的每一個班組都必須設立安全員,安全員應認真負責。
(2)被檢驗球罐應與系統(tǒng)安全隔絕,并加裝鋼制盲板,設置明顯的禁動標記,以防工作人員在球罐內工作時,使易燃或有毒介質等竄入罐內而造成各種意外人身傷亡事故。
(3)必須進行置換、通風:球罐在泄料后,內部仍殘存部分物料,必須進行置換通風。
1)對于易燃、助燃、毒性或室息性介質的球罐,在人員進入罐內前,必須先經過置換、清洗,并經取樣分析合格后,人員才能進入。球罐檢驗全部結束后,投入使用前,還應該再次進行清洗、置換,合格后才能使用。
具有易燃介質的,嚴禁用空氣置換,一般采用氮氣(N2)。
2)取樣分析有兩項:一是球罐內介質(易燃氣體或有毒氣體)含量分析;一是球罐內氧含量分析。
安全分析的合標標準為:
①易燃氣體含量為零;②氧含量:18%~23%(體積比)。
取樣分析應多次進行,并應有一定的間隔時間。采樣位置應多選幾個點,并在最有代表性部位。
3)為了保證檢驗人員正常工作,球罐經清洗、置換后,還應通風。由于球罐的體積大、人孔小,自然通風效果不好,一般要采用強制通風。
(4)檢驗用燈具電源電壓要采用安全電壓,進罐線路上要安裝漏電保護器,下雨天要停止檢測作業(yè)。
(5)現(xiàn)場檢驗人員必須佩戴安全帽,穿絕緣鞋,高空作業(yè)人員必須系好安全帶。
(6)在檢驗過程中,必須在球罐外有專人監(jiān)護,并有可靠的聯(lián)絡措施。
(7)進行χ射線或γ源透照時,現(xiàn)場所有人員必須撤離到安全地點,設置顯著的隔離標志,并安排人員值班看守,以防有人誤入射線透照區(qū)域,而造成傷害。
2 搭架、打磨問題
大型球罐檢驗前必須做好各項準備工作,其中搭架和打磨,高空作業(yè)、工程量大,是確保球罐檢驗工作正常進行必不可少的兩項工作。
(1)搭架:球罐的內部和外部都應組織專業(yè)施工隊伍搭設腳手架。
一是要求所搭設的內外部架子,應能夠滿足檢驗檢測工作的需要。要求腳手架高度要足夠,層距要合理,架板與焊縫之間的距離要適當,上下應設有云梯,通道要暢通。
二是搭設的腳手架牢固、安全,承載時應穩(wěn)定。檢驗沒有結束時,不得隨意抽調架板、拆卸零件及管件。腳手架裝拆工作要文明作業(yè),不得碰壞、劃傷球罐表面。
(2)打磨:脫漆、打磨、除銹一般采用角磨機進行。打磨的部位應根據(jù)檢驗方案中無損檢測的要求選定,由檢驗人員在罐體上標明。打磨質量要求露出金屬光澤,且光潔度應達到無損檢測要求。
焊縫打磨寬度應包括焊縫兩側熱影響區(qū);要進行超聲波探傷的部位打磨寬度應為“2KT+50mm”(K―探頭斜率,T―鋼板厚度)。
脫漆、打磨、除銹工作臟、累、差,應配備一定的勞動保護用品:工作服、防護眼鏡、口罩、手套、絕緣鞋、安全帽、安全帶等。
3 無損檢測問題
大型球罐開罐檢驗的中心任務就是球罐的射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、測厚等無損檢測工作,這是檢驗的重點,無損檢測工作的好壞直接關系到球罐檢驗質量。檢驗時應注意以下幾點:
(1)TOFT檢測技術探傷:球罐超聲波探傷比例一般為局部探傷:20%。在此方面應注意兩個問題:一是進行超聲波探傷的焊縫打磨寬度和光潔度要足夠;二是做超聲波探傷的人員要認真負責,不走過場。
(2)表面探傷:表面探傷分磁粉探傷和滲透探傷兩種。球罐的表面探傷一般采用磁粉探傷,角焊縫采用滲透探傷。球罐內、外表面探傷比例多采用“雙百”(兩個100%)。因為壓力容器使用過程中產生的缺陷大多為表面缺陷,球罐更是如此。
一是球罐表面探傷,不論外表面,還是內表面,一般都存在大量表面裂紋。探傷要仔細,必須睜大眼睛,做好記錄,在打磨消除所發(fā)現(xiàn)表面裂紋前,應讓球罐使用單位代表確認。
二是球罐的支柱與罐體連接的角焊縫及高壓螺栓也屬于檢驗范圍,不要忘記進行表面探傷檢查。
4 壓力試驗和氣密性試驗問題
盛裝氣態(tài)氨、城市煤氣和天然氣等的大型低壓球罐,不宜采用液壓試驗。不宜采用液壓試驗的球罐,設計往往規(guī)定進行氣壓試驗。由于氣壓試驗的危險性,在進行氣壓試驗時必須按照規(guī)范要求嚴格執(zhí)行。
可以進行液壓試驗的球罐,試驗前要計算水的重量、基礎的承重能力。球罐在充水、放水過程中,應注意對基礎沉降進行觀測,發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止工作。
介質毒性程度為極度,高度危害或設計上不允許有微量泄漏的球罐,必須進行氣密性試驗。氣密性試驗應在液壓試驗合格后進行。
5 檢出缺陷修復及復檢問題
(1)焊縫表面缺陷:應采用砂輪磨除,缺陷磨除后的焊縫表面若低于母材,則應進行焊接修補。焊縫表面缺陷當只需打磨時,應打磨平滑或加工成具有1:3及以下坡度的斜坡。
(2)焊縫內部缺陷:必須由球罐制造單位或球罐安裝單位進行焊縫內部缺陷的修補工作。修補施工單位應根據(jù)產生缺陷的原因,選用適用的焊接方法,并制定修補工藝。修補前宜采用超聲波檢測確定缺陷的位置和深度,確定修補側。當內部缺陷的清除采用氣刨時,氣刨深度不應超過板厚的2/3,當缺陷仍未清除時,應焊接修補后,從另一側氣刨。
(3)復檢:球罐修補后應進行再次無損檢測。
1)各種缺陷清除和焊接修補后均應進行磁粉或滲透檢測。
關鍵詞: 屈曲約束支撐 震害 節(jié)點設計 吊裝安裝
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
1.前言
屈曲約束支撐又稱防屈曲支撐或BRB(Buckling restrained brace)。產品技術最早發(fā)展與1973年日本。1994年北嶺地震和1995年阪神地震后研究發(fā)現(xiàn),大量支撐的過早屈曲是結構破壞的重要原因,為了改善支撐的抗震性能,日本工程界提出了一種新型支撐,就是屈曲約束支撐。 屈曲約束支撐是一種在受拉和受壓均能達到屈服而不發(fā)生屈曲失穩(wěn)的軸向受力構件,一般,BRB由三部分組成,即核心單元(芯材)、外套筒以及套筒內無黏結材料組成。鶴壁人民醫(yī)院主病房樓工程,為了減少地震時對本工程的影響,設計采取了新型約束支撐的減震體系,為了保證該工程的施工質量,后對有關資料進行了搜集、整理和歸納,現(xiàn)將其主要內容在此作一介紹。
2、現(xiàn)狀調查
為了減小地震時對樓體的破壞,本工程設計采用同濟大學新型專利產品,在全國范圍應用不多,我公司施工經驗尚缺,加之本工程現(xiàn)場施工條件比較復雜,從屈曲約束預埋件預埋到屈曲約束支撐焊接固定,都是在主體及二次結構施工中穿行。在施工過程中,涉及到的切割和焊接工程量比較大,屈曲約束支撐單個構件最重達3.5T。而且屈曲約束支撐在我國建筑工程上應用和施工并不常見,屬于新技術應用范疇,加上工期緊,質量標準高,安全施工方面也面臨著嚴峻的考驗,公司在此方面暫時還無類似的工程可以借鑒參考。此次施工任務艱巨,項目施工成員經過調查生產廠家在其他工程中的安裝質量情況,并根據(jù)影響焊接型屈曲約束支撐施工的質量及安全因素,成立了質量控制的QC小組。
3、設定目標
根據(jù)相關屈曲約束支撐規(guī)范、規(guī)程要求,屈曲約束支撐體系施工指標為:
(1)嚴格按照屈曲約束支撐深化設計圖設計要求進行選材;
(2)確保施工中屈曲約束支撐預埋件位置準確;
(3)屈曲約束支撐安裝偏差控制在2cm范圍內;
(4)屈曲支撐安裝確保質量達標,無安全事故發(fā)生
4、屈曲約束支撐的深化設計
4.1 將塑性鉸的位置外移
由于在四川汶川地震中發(fā)現(xiàn)梁在柱面并沒有產生塑性變性,卻出現(xiàn)了裂縫。切口處的破壞是由三軸應力引起的,從而導致了脆性破壞。過去采用的焊接鋼 框架節(jié)點標準構造,不能提供可靠的非彈性變形。試驗表明,其節(jié)點轉動能力不超過 O.005rad,大大小于SAC建議的最小塑性轉動能力0.03rad。另一方面,從受力情況看, 塑性鉸出現(xiàn)在柱面附近的梁上,還可能在柱翼緣的材料中引起很大的厚度方向應變,并對 焊縫金屬及其周圍的熱影響區(qū)提出較高的塑性變形要求,這些情況也可能導致脆性破壞。 因此,為了取得可靠的性能,最好還是將梁柱連接在構造上使塑性鉸外移。將塑性 位置從柱面外移有兩種方法,一種是將節(jié)點部位局部加強,一種是在離開柱面一定距離處將梁截面局部削弱。鋼梁中的塑性鉸典型長度約為梁高的一半,當對節(jié)點局部加強時,可取塑性鉸位置為距加強部分的邊緣處梁高的1/3。節(jié)點局部加強固然也可使塑性鉸外移, 但應十分注意不要因此出現(xiàn)弱柱,有背強柱弱梁的原則,最終優(yōu)化將梁截面減弱使塑性鉸外移的方法。
4.2 梁冀緣焊縫襯板缺口效應的處理
一般鋼框架節(jié)點施工中,通常將襯板和引弧板焊接后留在原處,這種做法,如前所述存在缺口效應,會導致開裂,現(xiàn)在則在焊后將下翼緣的襯板和引弧板割除,同時對焊縫進行檢查。在下翼緣的焊縫中部由于焊條通過切角困難,焊接和探傷操作都要被迫中斷,通常存在缺陷,割除襯板后可以目視觀察,從而減少在此部位不易查看到的裂紋。襯板和引弧板可用氣刨割除后再清根補焊,但費用較高,操作不慎還可能傷及母材。研究表明,襯板也可不去除,而將襯板底面邊緣與柱焊接,缺點是無法象去除襯板后能對焊縫進行仔細檢查。
由于上翼緣焊縫處襯板的缺口效應不嚴重,而且它對焊接和超探也沒有妨礙,出于費用考慮,割除上翼緣襯板可能不合算,如果將上翼緣襯板邊緣用焊縫封閉,試驗表明并無 利影響,因此現(xiàn)時做法是上翼緣襯板仍然保留并用焊縫封口。坡口焊縫的引弧板,在上下翼緣處通常都切除,因為引弧和滅弧處通常都有很多缺用氣切切除后還需打磨,才能消除潛在的裂縫源。
4.3 扇形切角構造的改進
在大地震中,由于扇形切角工藝孔的端部起點存在產生裂縫的危險,是否設置形切角以及如何設置,已成為關系到抗震安全的一項重要問題。在參考日本震后發(fā)表的技術規(guī)范中,對扇形切角的設置也提出一系列規(guī)定,包括不開扇形切角和開扇形切角兩大類,并規(guī)定扇形切角可采用不同形狀;對于柱貫通形和梁貫通形節(jié)點分別規(guī)定了不同的構造形式。 柱貫通型節(jié)點的扇形切角形式有兩種,其特點是將扇形切角端部與梁翼緣連接處圓弧半徑減小,以便減少應力集中。日本早就研究不設扇形切角以提高梁變形能力的方案, 在最近公布的技術規(guī)定中,根據(jù)目前的焊接技術水平已將此種方案付諸實施。
4.4 選用有較高沖擊韌性的焊縫
焊縫沖擊韌性不足會引起節(jié)點破壞。那么焊縫究竟要有多大的沖擊韌性才能防止裂紋出現(xiàn)呢?焊縫的恰帕沖擊韌性(CVN)最小值取-29℃時27J(相當于 -200F時 20ft-1bs)是合適的,可以發(fā)展成為事實上的標準。在最近實際工程中,采用E71T-8型和E70TG-K2型焊條的普通手工焊電弧焊已表明焊縫最小沖擊韌性可滿足上述要求,而采用E7018型藥芯焊條的'貼緊焊'焊縫沖擊韌性值更高,但都必須按AWS 規(guī)定的焊接和探傷方法操作。
本工程工程量大,施工難度大,對于所使用的材料和施工質量要求十分嚴格,并且屈曲約束支撐施工貫穿于主體施工的整個過程,在施工期間需要針對性強的施工依據(jù),為此,對屈曲約束支撐施工由上海藍科建筑減震科技有限公司結合現(xiàn)場實際情況進行以上深化設計,并由鄭州市建筑設計院進行設計確認。
5、屈曲約束支撐的吊裝
5.1屈曲約束支撐從堆放位置到各樓層板的吊裝
5.1.1做好吊裝前準備,通知項目部相關管理人員,安排好吊車作業(yè)。由于該組裝構件單個重量偏大部分達到3.5噸,塔吊作業(yè)可能存在一定安全隱患,后經建設、監(jiān)理、施工、設計、安裝單位現(xiàn)場會議決定采用吊車作為垂直運輸?shù)墓ぞ?。組織搬運操作人員做好準備,工具到位。
5.1.2 吊車作業(yè)時要有專業(yè)的人員進行地面指揮。由于根據(jù)原設計圖紙要求,該樓層均布活荷載要求,最小的每平米為2.5KN,不能直接在結構樓板上用推車運輸,采用圓形鋼管墊設滾動至安裝部位,考慮到樓層后澆帶部位較多,遇后澆帶部位采用22#B型工字鋼墊設兩跨端軸線梁上,然后滑動至搬運一端,搬運組也要有專人進行統(tǒng)一指揮,將支撐運至安裝部位。安裝前必須用方木墊設分散擺放。
5.2屈曲約束支撐的安裝吊裝
5.2.1吊裝前應對與支撐連接的上下梁柱節(jié)點進行校核,主要校核內容包括節(jié)點與施工圖的偏位以及節(jié)點板在安裝過程中出現(xiàn)的出平面偏移。當存在上述偏差時,應采取相應的措施予以糾偏、矯正,使偏差控制在2cm內,然后方可開始屈曲約束支撐的安裝。
5.2.2 校正偏差后,應對預留節(jié)點板焊接口進行打磨處理,保證焊接質量達到要求。
6、屈曲約束支撐安裝
6.1兩端焊接型屈曲約束支撐安裝方法
6.1.1屈曲約束支撐在專業(yè)工廠加工完成,運送到施工現(xiàn)場進行安裝。
6.1.2該樓屈曲約束支撐布置有三種形式:人字形支撐、 V形支撐、單斜撐。
6.1.3屈曲約束支撐作為獨立構件應單根進行吊裝,并自下而上逐個逐層安裝到位,其安裝工藝過程如下:
現(xiàn)場測量預留節(jié)點距離-現(xiàn)場修正節(jié)點板長度-綁扎-起吊-就位-臨時固定-校正-最后固定
6.1.4為避免現(xiàn)場剖口質量差及工程量大的問題,屈曲約束支撐在出廠前兩端開好剖口(屈曲約束支撐兩端禁止現(xiàn)場切割)。
6.1.5成品支撐構件焊有專用的吊耳(沿支撐長度有兩道),可直接穿入吊索進行吊裝,吊裝設備為葫蘆吊,單根支撐需用雙葫蘆起吊。支撐有吊耳的面朝上,根據(jù)支撐上面的標志區(qū)分上下頭。
6.1.6起吊為兩端不等高起吊,通過牽拉使支撐上下端先后到達安裝部位。然后先將支撐下端調整好位置進行臨時固定,再對支撐上端進行校正并臨時固定。
6.1.7支撐就位后,通常采用在支撐和節(jié)點板對接處單側加焊綴條的措施進行臨時固定。此時應特別注意的是在支撐對接未完全焊接結束前不能將葫蘆吊放下。
6.1.8 臨時固定后,再對支撐位置進行校正,確定合格后方可進行對接焊接。
6.1.9 對接焊接時,通常先焊接下端節(jié)點,再焊接上端節(jié)點。
6.1.10焊接完成后,將綴條割掉,并對焊縫外觀進行打磨處理。
6.1.11組織人員對焊縫進行探傷檢測,做好探傷記錄。
7.焊接和焊接驗收
7.1對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應進行焊接工藝評定,并應根據(jù)評定報告確定焊接工藝。
7.2焊接工藝評定應按國家現(xiàn)行的《建筑鋼結構焊接規(guī)程》。
7.3焊工應經過考試并取得合格證后方可從事焊接工作。合格證應注明施焊條件、有效期限。焊工停焊時間超過6個月,應重新考核。
7.4焊接時,不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結塊的焊劑及已熔燒過的渣殼。
7. 5焊絲使用前應清除油污、鐵銹。
7. 6施焊前,焊工應復查焊件接頭質量和焊區(qū)的處理情況。當不符合要求時,應經修整合格后方可施焊。
7. 7多層焊接宜連續(xù)施焊,每一層焊道焊完后應及時清理檢查,清除缺陷后再焊。
7.8焊縫出現(xiàn)裂紋時,焊工不得擅自處理,應查清原因,訂出修補工藝后方可處理。
7. 9焊縫同一部位的返修次數(shù),不宜超過兩次。當超過兩次時,應按返修工藝進行。
7. 10焊接完畢,焊工應清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物,檢查焊縫外觀質量。檢查合格后應在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
7. 11碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、低合金結構鋼應在完成焊接24h以后,可進行焊縫探傷檢驗。
7. 12焊縫外形尺寸應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構焊縫外形尺寸》的規(guī)定。焊接接頭內部缺陷分級應符合現(xiàn)行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的規(guī)定,焊縫質量等級及缺陷分級應符合國家標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002規(guī)定。
8、施工時兩點建議
8、1水平運輸時注意考慮樓層板面承受荷載,不要對原有結構板面造成破壞。
8、2連接襯板應后加工,以免存在偏差時能及時糾正。
9、總結與體會
通過該設計方案在鶴壁人民醫(yī)院工程的應用,提高了企業(yè)在屈曲約束支撐安裝方面的施工水平,做到了安全施工、文明施工、質量達標、節(jié)約成本,保證了屈曲約束支撐工程的如期和順利進行,受到建設單位、監(jiān)理單位和政府監(jiān)督部門的一致好評和認可,樹立了中建七局在鶴壁市良好的企業(yè)形象。
參考文獻:
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蔡益燕,美國鋼框架節(jié)點抗震設計研究動向,高層建筑抗震技術交流會論文集,1997.11.9-11.12 P187-196
《鋼結構設計規(guī)范》 GB50017-2003
【關鍵詞】焊接施工質量管理
中圖分類號:F253.3文獻標識碼:A 文章編號:
在焊接工程中,由于有些構件的外形尺寸較大,形狀多樣,焊縫多,焊接位置不對稱,或操作不當?shù)纫蛩兀3霈F(xiàn)各種焊接問題。本文詳細介紹了焊接施工的質量控制與管理方法,就焊接工程中存在的問題進行分析,并提出相應的預防措施和處理方法。
一、焊接中存在的問題
1、焊接工藝制定不正確
工程焊接施工中,焊工采用多大的電流電壓,使用何種操作手法等等參數(shù),是依據(jù)焊接作業(yè)指導書的規(guī)定進行作業(yè)的。但是在許多工程中焊接作業(yè)指導書是不正確的,從而導致了許多焊接質量問題。焊接工藝不正確大致有兩種原因一是我們的技術人員往往依據(jù)經驗或標準制定工藝,可是經驗代替不了科學,而標準中的工藝規(guī)范只能作為參考,而并不能針對具體工程直接套用,無論是壓力管道還是壓力容器,都應有相應的焊接工藝評定,而且焊接作業(yè)指導書都要嚴格依據(jù)此制定,否則,必然會導致嚴重的質量問題。再者就是焊接工藝評定制定的不正確,從而導致焊接作業(yè)指導書的不正確。
2、焊前對焊工資格控制不嚴
有人片面的認為焊工只要有合格證就行了,根本不考慮焊工考試合格的項目是否與其從事的焊接工作相吻合。焊工的技術水平是決定焊接質量的重要因素,操作者技術不佳,將會產生氣孔、夾渣、未熔合等缺陷,甚至會引起焊接接頭性能的變化。
3、對焊后焊縫外觀檢查存在片面認識
焊后檢查焊縫外觀時,有人認為焊縫外形尺寸越高、越寬、質量就越好,實際上這是不正確的。焊縫尺寸過高、過寬、高低差太大等都屬于焊接缺陷。這些缺陷造成局部應力集中,降低焊件的疲勞強度,焊縫線能量大,焊接接頭過分受熱,從而降低機械性能。焊接寬度較大時,還浪費焊接材料,效率低,增加焊工勞動強度。
4、焊接電流控制不嚴
有的焊工認為提高電流焊接,可以提高勞動生產率,節(jié)省時間,就不執(zhí)行工藝技術要求,擅自提高電流焊接。另外焊接電源可分為直流電源和交流電源。交流電源的正、負極是交替變化的,所以不存在正接與反接。而直流電源進行焊接時,就有正接與反接之分。長距離大口徑管道施工常用下向焊施工,規(guī)范是用直流反接,但焊工常用直流正接,雖然缺陷少,但影響了焊縫韌性。
二、焊接施工質量控制
1、保證焊接質量的要素
焊件的對口件對口的好壞將直接影響焊接質量,焊件對口后由焊工按照工藝要求驗收,焊工對工藝懷有異議的應及時向技術人員反映,驗收不合格的對口,焊工可以拒絕施焊。如施焊對口不合格的焊縫,產生質量問題由焊工或同意施焊的人員負責。
點焊工序點焊時由于焊接設備還未穩(wěn)定,而且往往存在對口應力,易產生缺陷,是整個焊口的薄弱環(huán)節(jié)。點焊也應由有相應資質的焊工實施,點焊時不得有大的強制力,也不得在焊縫中填充鋼筋等異物。
注意環(huán)境因素的影響焊接工作,尤其是一些特殊焊接方法、焊接材料對環(huán)境的要求十分苛刻,如堿性焊條要求無水、銹、油,氬弧焊要求無風、水、銹、油,因此,針對不同的焊接情況,應實施相應的保護措施,以保證焊接質量。
2、搞好焊口質量驗收
焊接檢驗的目的在焊接施工過程中采用完善的質量檢驗手段,是保證焊口質量的重要環(huán)節(jié),它可以及時發(fā)現(xiàn)問題并進行改進或處理。在檢驗時,應針對不同的焊口及時改變適用的檢驗標準和檢驗方法,以規(guī)范焊接工程管理,不應任意提高檢驗比例或任意選用檢驗標準,或隨意降低焊口合格條件。在檢驗后,及時準確地向相關工序反饋信息,找出影響焊接質量的原因,提出改進措施,確保焊接質量。
焊接檢驗的標準火電廠焊接施工中進行焊接質量檢查和驗收的標準除了現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準,還應包括有關廠家標準、合同要求、工藝文件等有效依據(jù)以保證檢驗工作的全面、正確。
3、不合格焊口的處理
外觀不合格的焊口外觀不合格的焊縫應作出明顯標記,標明不合格原因、位置,由施焊焊工進行修磨或補焊,外觀不合格的焊口不得進行無損探傷。
無損探傷不合格的焊口由具有資格的檢驗人員出具“返修通知單”,由施焊焊工按相同的焊接工藝采用挖補方式補焊,同一位置上的返修次數(shù)不得多于3次(特殊鋼材不多于2次)。
不合格焊口的特殊處理在施工中遇到特殊部位、特殊結構、特殊材質及返修后仍難保證質量的焊口,應及時向上級部門匯報,并由上級部門召集有關技術人員、施工單位共同參加,分析缺陷的危害,確定妥善的處理辦法,并寫出會議紀要,由分管領導批準后,存檔備查。
4、焊工資格管理
焊工素質是影響工程焊接質量的重要因素,為確保工程焊接的質量,焊接責任工程師必須加強對焊工的管理。焊接責任工程師在充分了解和熟悉工程任務的基礎上,根據(jù)產品的結構形式,提出對焊工資格的要求,然后依據(jù)有關規(guī)定(考規(guī)、外商要求),組織焊工進行考試并頒發(fā)相應項目的合格證。上崗焊工的持證項目應滿足實際安裝需要,并應在合格有效期內,質監(jiān)人員不定期到施工現(xiàn)場檢查焊工資格,檢查焊接工藝紀律的執(zhí)行情況。
5、焊接材料管理
施工中所使用的材料,包括板材、管材、管件(三通、大小頭、彎頭)法蘭、螺栓及焊材等,這些材料必須有原始質量證明書或復印件,質量證明書內容應齊全,并經生產單位質檢部門蓋章確認,有關數(shù)據(jù)應符合材料相應標準的規(guī)定,材料的規(guī)格、型號應符合規(guī)范及圖樣的設計要求,實物上的標記與質量證明書內容相一致。
如質量證明書內容不全或對質量證明書內容、實物有懷疑時,以及焊接規(guī)范有特殊要求時,應對材料進行復驗,復驗結果應符合相應標準。材料須驗收合格后,方可入庫使用,領發(fā)料應有手續(xù)。材料代用須經原設計單位同意,代用申請和審批手續(xù)應齊全、有效。
6、焊接質量檢驗
外觀檢查是簡單而應用廣泛的檢驗方法,用肉眼或低倍放大鏡檢查清理干凈的焊縫有無外表可見的缺陷,如咬邊、表面氣孔、夾渣、裂紋、弧坑、焊瘤等,并用焊接檢驗尺、板尺、樣板等檢查焊縫外形尺寸是否符合要求。
無損探傷所采用的方法,探傷比例應符合規(guī)范及設計圖樣的規(guī)定,當采用RT方法抽檢時,應對每一焊工所焊焊縫按規(guī)定比例進行抽檢,且每條焊縫或每條管線上的抽檢數(shù)量不得少于一張片子或一個焊口。抽檢位置由焊接檢查員在現(xiàn)場選定,絕不允許焊工本人指定。
探傷結束,應及時在管道單線圖或設備制造圖上,準確標明編號、管道材質、規(guī)格、焊口位置、焊工代號、探傷焊口位置、無損探傷方法等,并將操作報告及RT底片交監(jiān)檢人員審查。
三、焊接質量事故管理工作
質量事故應按照“三不放過”的原則進行處理。在處理過程中應該注意以下問題:
詳細調查事故發(fā)生的具體情況、時間、性質及其發(fā)展變化,在事故初步調查的基礎上,組織有關人員進行分析研究;在原因分析過程中,不能把眼睛盯在事故直接責任者一人身上,同時應該注意和考慮現(xiàn)場管理工作上有無不完善和不合理的地方,管理人員有無失職的情況,從深層次去分析,才能找出事故發(fā)生的真實原因。
在質量事故處罰時,處罰相關責任人的同時,應該獎勵發(fā)現(xiàn)者,并張榜公布,鼓勵他們對質量管理工作的關心和支持,也給周圍群眾上了一堂生動的質量教育課,使群眾從中受到教育才是最終目的。
最后在編寫事故報告時,制定的整改措施要具體,整改進度和整改責任人要明確,否則,達不到整改的目的。
總結
在現(xiàn)代焊接工程中只有根據(jù)ISO9000族標準,建立健全質保體系,從人、機、料、法、環(huán)等各方面完善現(xiàn)場質量控制,才能使影響焊接施工質量的各個因素都處于受控狀態(tài),才能確保工程如期保質保量完成,滿足生產需要,達到穩(wěn)產升效的目標。
參考文獻
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關鍵詞:磁記憶檢測焊縫超聲波檢測
中圖分類號: TB553 文獻標識碼: A
目前現(xiàn)代化鋼結構廠房的運用越來越多,它涉及大量立柱、橫梁、吊車梁和焊接工字梁的制造及安裝,按照圖樣技術的條件以及規(guī)范要求,鋼結構件的翼板和腹板采用角焊接的焊縫形式,重要部位焊縫務必焊透。針對需要焊透的焊縫按照技術條件以及規(guī)范要求來實行檢測,以確保角焊縫內不存在未焊透缺陷。GB50205-2001《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》明確要求用超聲波檢測方法對角焊縫整個截面進行檢測。焊接接頭內部缺陷分級應符合現(xiàn)行國家標準GB11345―1989《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》的規(guī)定,焊縫質量等級及缺陷分級。
在對鋼結構件T形接頭焊縫進行超聲波檢測過程中,一般采用三種檢測方法,筆者進行了比較,并總結出較好的超聲波探傷方法,供參考。
1超聲波檢測在鋼結構焊縫中的運用
鋼結構中的立柱、Z字形大梁和吊車梁的材料一般為Q235A16Mn鋼,翼板厚度一般為12 ~24mm,腹板厚度t一般為6~14mm,鋼結構件的長度不等。T形接頭焊縫大部分采用手工電弧焊與埋弧焊,一般結構焊腳尺寸定為腹板的t/4,重級工作制和超重量>50t的中級工作制吊車梁腹板與翼緣的焊腳尺寸為t/2,且≯10mm。
GB 50205將焊縫質量等級分為一、二、三級。一、二級焊縫需要進行焊縫內部缺陷檢測,應符合GB 11345標準對應的,級質量等級。超聲波檢測等級采用B級。探傷比例分別為100%和20%(按每條焊縫長度的百分數(shù)計且≮200mm)。原則上采用斜探頭在焊縫單面兩側對整個焊縫截面進行探測,以防二維(片狀)缺陷漏檢。超聲波探傷僅適用于全熔透焊縫。
1.1在翼板上用直探頭檢測角焊縫由于在翼板上探傷時看不到焊縫,必須以翼板邊緣為準找出焊縫中心,畫出一條基準線。采用5N10,5N12窄脈沖直探頭,掃描比例為1∶1,使Ф2mm平底孔當量不漏檢,利用鋼板大平底來調整探傷靈敏度(因窄脈沖探頭對近場區(qū)有較高的分辨力),在此靈敏度下層狀撕裂很容易探出。但只能探測角焊縫中部的缺陷,因為角焊縫的斜面和超聲波擴散角使反射波雜亂,缺陷波難以判斷;再者由于焊接過程鋼結構件發(fā)生扭曲變形和翼板產生彎曲現(xiàn)象,至使在翼板上畫出的基準也發(fā)生變化,因此采用直探頭探傷較麻煩,一定情況下存在漏檢。
1.2在翼板外側用斜探頭探傷
由于看不見角焊縫,須以翼板邊緣為基準或在翼板上以腹板厚度1/2處為準畫一條基準線來確定斜探頭位置。因為鋼結構件在焊接過程中會出現(xiàn)扭曲變形和翼板彎曲,使畫出的基準線也發(fā)生變化,因此易對反射波產生誤判。如以此基準線確定斜探頭位置就不準確了,難以判斷腹板背面角焊縫中缺陷位置。故不宜采用該方法探傷。
1.3在腹板上進行超聲波檢測
與平板對接焊縫探傷相似,腹板在焊接后基本平整,對缺陷定位沒有多大影響,探傷時能觀察到T形焊縫,對缺陷的大小及性質能作出較準確的判斷。根據(jù)GB 50205標準要求和GB 11345標準第7.2.2款B級規(guī)定“原則上采用一種角度探頭在焊縫的單面雙側進行檢驗,對整個焊縫截面進行探測……受幾何條件的限制可在焊縫的雙面單側采用兩種角度探傷進行探傷……”,由于鋼結構件T形焊縫探傷受幾何條件的限制,在腹板上檢測時可采用兩種角度探頭在雙面單側進行檢測,整個焊縫截面都能查到,確保焊接質量。
1.4對比試塊
根據(jù)鋼結構件腹板不同厚度,制作一套厚度不同的對比試塊。對比試塊材料應與被檢鋼結構件腹板一致。
2超聲波探傷條件的選擇
選用A型脈沖反射式超聲波探傷儀,要求儀器性能指標符合ZBY 84標準規(guī)定。因為腹板較薄,因此還要求儀器有較好抑制近場區(qū)雜波的能力。探傷中采用單斜探頭直接接觸法,根據(jù)腹板厚度選擇K2,K2.5探頭。時基線按水平比例1∶1調節(jié)。靈敏度按GB 11345標準規(guī)定調整。探傷時,斜探頭在焊縫腹板側作鋸齒形掃查,同時在移動中作10°~15°轉動,間距不大于晶片尺寸。
3距離-波幅曲線的制作
按GB 11345標準,首先用CSK-IB試塊校核儀器和探頭參數(shù)。用RB試塊作出時基線,調整好靈敏度。再在對比試塊上用1mm橫通孔作反射體確定被測試件聲程與水平距離,根據(jù)不同聲程作出距離-波幅曲線。該曲線增加6dB作出判廢線,降低6dB作出測長線,中間的距離-波幅曲線為定量線,該曲線適用于8~14mm厚腹板T形接頭焊縫探傷,所用靈敏度按GB 11345標準選取。
4鋼結構件T形接頭實際探傷
GB 11345標準適用于母材厚度≮8mm的鐵素體類鋼全焊透熔化焊對接焊縫脈沖反射法手工超聲波檢驗,在鋼結構件生產過程中,腹板厚6~14mm的T形接頭焊縫采用上述實用距離-波幅曲線時缺陷檢出靈敏度高,制作的對比試塊采用1mm橫通孔比標準RB試塊3mm橫通孔靈敏度高,所以實際探傷要求比GB 11345標準嚴格,完全能滿足GB50205的要求。根據(jù)腹板厚度,一般選擇K2或K2.5探頭,在腹板單面作一次反射法探傷。如腹板厚為8mm的T形接頭,由于鋼板較薄,焊縫寬度較窄,實際探傷中底波與缺陷波間距小,難以分辨,采用上述對比試塊分別作出8,10,12和14mm曲線,再校核儀器,探傷過程中就都能查出缺陷當量。為保證超聲波束掃查到整個焊縫截面,還要選擇另一K1斜探頭,在翼板外側作一次反射法探傷。這樣可滿足GB 11345標準B級檢驗等級規(guī)定的兩種不同角度探傷要求。腹板厚度為6mm時雖不符合GB 11345標準范圍要求,也可參照該方法探傷,也能保證鋼結構T形接頭焊縫質量。
5T形接頭焊縫超聲波探傷特點
(1)在鋼結構焊縫超聲波檢測中,由于腹板較薄,焊縫較窄,往往會導致誤判,所以需要精確的確定聲程距離且根據(jù)水平位置明確深度,或用油手輕輕拍打焊縫邊緣看反射波是否跳動來全面判斷。
(2)當用兩種角度探頭探傷時,為使超聲波束與缺陷垂直,應選擇K值較大的探頭,一般常選用K2或K2.5探頭,以便能檢出焊縫中大多數(shù)缺陷。
(3)選用先進的超聲波探傷儀(如友聯(lián)360型或CTS-2000型),它們能存取不同的距離-波幅曲線,在使用過程中隨時調用,方便探傷。
6結束語
(1)鋼結構T形接頭焊縫超聲檢測選擇符合實際的探傷方法,能確保檢驗質量,改善工作效率。
關鍵詞:鋼結構 施工 技術 建筑工程
在我國國民經濟的高速發(fā)展和綜合國力的不斷提高影響下,大跨度空間鋼結構的社會需求和工程應用逐年增加,鋼結構跨度的增大和造型設計的復雜化,對空間鋼結構的施工技術提出更高的要求。盡管我國空間鋼結構施工技術正趕超國際先進水平,但空間鋼結構的施工和質量控制等問題,依然是空間鋼結構現(xiàn)場施工的技術核心,需要不斷總結施工經驗和創(chuàng)新施工技術。
現(xiàn)代建筑結構趨向選擇高強度、低污染、質量輕的構件為需求,利用空間結構體系、桁架結構體系借助特殊結構對現(xiàn)有的結構體系進行加固。鋼結構以其自身的優(yōu)點,恰好能滿足這一需求。
一、鋼結構應用范圍
人們在不斷追求覆蓋更大的空間的同時,積極的需找可以搭建的最佳材質和方法,在生產活動中發(fā)現(xiàn),隨著鋼材的材質和鋼結構設計形式的改進,鋼結構的應用得到了很大的發(fā)展,根據(jù)筆者的實踐經驗,工業(yè)與民用建筑鋼結構常常應用在以下范圍:
(一)廠房倉庫等建筑的大跨結構
吊車起重量較大或其工作空間需求較大的多采用鋼骨架。如冶金廠房的平爐、轉爐車間、混鐵爐車間,初軋車間。飛機裝配車間、飛機庫、物流存儲庫、干煤棚、展覽館大廳、大會堂、重型機械廠的鑄鋼車間,水壓機車間,鍛壓車間等等,其結構體系可為網架、懸索、拱架以及框架等鋼結構搭建。近年來隨著網架結構的大量應用,一般的工業(yè)車間和倉庫都采用鋼結構。
(二)多層和高層建筑的高聳結構
塔架和桅桿結構類。如高聳入云的電視塔、無線電天線攬干、廣播局發(fā)射桅桿等,屬于簡體體系(框筒體系、桁架筒體系、筒中筒體系、束筒體系)該類建筑需要美觀實用、搭建便利、快速安裝、易于維修;多層和高層建筑的骨架類。如北京京廣中心、國際經濟交流中心、環(huán)球金融中心、電視大樓等。
二、鋼結構施工技術
近年來,我國鋼結構設計和施工技術都有了很大的飛躍,特別是奧運工程中鋼結構展示出來的水準,讓全世界看到了中國鋼結構設計施工方面的創(chuàng)新和成就。
(一)鋼結構基礎施工技術
1.螺栓的預埋和安裝
鋼結構基礎技術是關鍵。比如地腳螺栓的精度關系到鋼結構定位,位置應給予嚴格控制,施工中嚴格控制基礎軸線位移控制在±2.0mm范圍內, 預埋螺栓標高偏差控制在±5.0mm以內,埋設后要進行兩次復測。如果地腳螺栓預埋有困難,可以加工制作定位鋼板輔助螺栓定位。對高強螺栓的安裝和加固,更應該嚴格按規(guī)程操作。螺栓穿入方向要保持一致,決不能強行穿入螺栓,注意墊圈的朝向和一致性。螺栓緊固時分析實際情況,可以按初擰、終擰或者初擰、復擰和終擰進行操作。
2.吊裝
鋼柱吊裝:鋼柱是決定鋼結構工程中的主要豎向構件,在吊裝時必須既保護之前的柱腳螺栓,又要保證鋼柱本身安全。根據(jù)實際情況可采用雙機吊裝或者單機吊裝。鋼柱吊裝就位后,要按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進行校正,長度誤差不得超過±3.0mm, 垂直偏差應校正到零。
鋼梁吊裝: 鋼梁在吊裝前,應做好安全防范措施和吊裝方案設計。吊點的數(shù)目和位置、一次性吊裝的鋼梁數(shù)目和是否地上組裝梁柱結合體后再吊裝。吊裝方案既要根據(jù)工程要求又要符合操作規(guī)范,不可造次。
3.焊接
鋼結構焊接是指被焊工件在焊條的作用下,通過加熱、加壓或兩者并用,使工件形成永久性不可拆分連接的工藝過程。影響焊接質量的因素很多,從施工主體上必須嚴格控制:焊工必須持證上崗,按規(guī)程操作;現(xiàn)場設備配備齊全,防網、防雨措施得力;焊條必須質量保關;焊縫清渣自檢及時合格;鋼結構焊接常見的有電弧焊、埋弧焊、CO2實焊絲氣體保護焊、CO2藥芯焊絲氣體保護焊、電渣焊和栓釘焊等。
現(xiàn)場焊接的原則是減少焊接變形和降低焊接應力。焊接順序從主到次、從中心框架向四周擴展。焊接質量的優(yōu)劣在相當程度上與焊接坡口的形式與坡口的尺寸有很大關系。在施工前先要做好焊接規(guī)劃, 采用合理的焊接方法,施工時要按規(guī)劃操作,驗收時應按照國家最新《建筑鋼結構焊接規(guī)范》進行檢驗,Ⅰ級焊縫的探傷比例為100% ,Ⅱ級焊縫的探傷比例為20%,Ⅲ級焊縫無需探傷,但要求焊縫外觀無氣孔、夾渣、弧坑、裂紋等缺陷。
(二)鋼結構創(chuàng)新施工技術
1.大跨度吊裝滑移
大跨度空間鋼結構體系是現(xiàn)代鋼結構發(fā)展趨勢,符合與時俱進的發(fā)展規(guī)律。在已有的鋼結構建筑中,成功的案例很多。例如廣州新白云國際機場旅客航站樓雙胎架滑移、哈爾濱體育會展中心屋蓋滑移、深圳機場二期擴建航站樓屋蓋滑移等等。深圳機場二期擴建航站樓屋蓋屬于曲線鋼桁架體系,施工滑移采用高空分榀組裝、單元整體滑移、同步橫向滑移等技術創(chuàng)新。
2.大型鋼屋蓋整體提升
智能微機液壓整體提升技術是近年來建筑鋼結構施工領域的創(chuàng)新技術。其主要工作原理是帕斯卡液壓原理,根據(jù)各作業(yè)點要求組合液壓千斤頂集群,在微機智能控制下操作,平穩(wěn)整體提升,其難點是移位過程中要確保大型結構的原始姿態(tài)。例如上海東航40號機庫鋼屋蓋整體提升、廣州新白云機場飛機維修庫鋼屋蓋整體提升、首都機場A380機庫鋼屋蓋整體提升等等。
3. 應用軟件分析和仿真
近年來,我國在鋼結構施工安裝方面運用了軟件仿真模擬技術,對復雜鋼結構和復雜施工情況進行仿真,并通過仿真代替大量試驗,既保證了施工精準,又提高了施工效率。創(chuàng)建三維實時動態(tài)仿真,完成各種構件裝配、吊裝試驗和優(yōu)化施工過程,還能提前發(fā)現(xiàn)施工方案中的問題并及時糾正,減少工地試拼裝工序,達到事半功倍的效果。
三、鋼結構應用發(fā)展前景
新型的節(jié)能環(huán)保的鋼結構建筑體系,在汶川地震和北京奧運會建筑群中都體現(xiàn)出無可比擬的魅力,早就被世界譽為21世紀的“綠色建筑”,并有著廣闊的發(fā)展前景。
就鋼結構應用發(fā)展前景來看,出現(xiàn)最明顯的五個特點。一是向高聳建筑發(fā)展。二是鋼結構工程向大規(guī)模方向發(fā)展。三是向大跨度方向發(fā)展。四是向造型美觀化、施工復雜化方向發(fā)展。五是施工理論和技術規(guī)程不斷更新和修編。其中包括《鋼結構施工規(guī)范》、《鋼網格結構技術規(guī)程》、《鋼結構高強度螺栓連接技術規(guī)程》、《建筑鋼結構焊接規(guī)范》、《高層鋼結構技術規(guī)程》等國家標準,同時在奧運鋼結構技術創(chuàng)新的基礎上編制《預應力鋼結構技術規(guī)程》、《膜結構技術規(guī)程》、《鑄鋼節(jié)點應用技術規(guī)程》等協(xié)會標準。
(上海外高橋造船有限公司,上海200137)
摘要:舵鰭分段是船舶結構的重要組成部分,是連接船舶操縱裝置舵葉的分段,其重要性不言而喻。設計及建造過程中如何保證其結構順利裝配及建造精度,關系到后續(xù)舵系的拉線照光、鏜孔和安裝是否順利,進而會影響到整個船舶的建造進度。現(xiàn)重點分析上海外高橋造船有限公司承接的首艘18000TEU超大集裝箱船舵鰭分段的結構特點、生產設計及建造相關工藝,并對比三大主流船舶在該分段的主要差異點。
關鍵詞 :舵鰭;舵筒;建造精度
0引言
舵是實現(xiàn)船舶操縱的主要設備,舵系工作的好壞將直接影響船舶的推進特性及正常航行,對船舶穩(wěn)定性有直接影響。目前散貨船、油輪以及集裝箱船采用半懸掛式半平衡舵,舵安裝在艉部舵鰭分段上,舵鰭分段由純鑄鋼或鋼板和鑄鋼組合的掛舵臂與艉部劃分出的一部分船體結構組合而成,此分段的建造質量和精度直接決定了后續(xù)的舵系安裝質量,進而會影響到船舶建造質量和進度。
18000TEU集裝箱船舵鰭分段立體模型如圖1所示。本文在此基礎上分析總結了超大集裝箱船的舵鰭分段結構特點、生產設計及建造過程,為今后超大型集裝箱船該分段的建造提供相關設計及工藝參考。
118000TEU集裝箱船舵鰭分段結構特點
此舵鰭分段由舵筒與船體結構組合而成。該分段是在船體結構全部燒焊完成,無損探傷結束后,將舵筒整體插入,船體結構與舵筒之間存在諸多對接及交接焊縫,這些焊縫的焊接質量直接決定舵筒與船體結構連接的牢固度,因此這些對接及角接處的坡口選擇及焊接順序很重要,且船體結構在這些連接處的板材板厚及材質相較此分段其他區(qū)域更厚、更高。
2設計過程
隨著公司造船效率的不斷提升,生產部門對設計圖紙的質量要求也在提高。設計是生產的先行,設計時考慮得越周到細致,給生產現(xiàn)場帶來的便利就越大。因此,在舵鰭分段的結構設計過程中對具體的焊接坡口、具體的建造方式以及為顧及施工方便而進行合理化設計等各方面都需要予以全面細致的考慮,以確保分段建造的質量。
2.1焊接坡口
此分段焊接坡口的型式及朝向要求特殊,在設計階段需充分考慮各方因素。
(1)舵筒由外部廠家提供,其與船舶主體結構存在諸多對接坡口,因此船體設計開設坡口時要充分考慮廠家提供的舵筒相關結構坡口朝向,避免平行坡口的出現(xiàn),從而避免質量事故的發(fā)生。
(2)舵鰭內部結構與舵筒圓箍處的坡口要求為深熔焊。
(3)舵筒上端面與17846平臺對接縫的坡口方向朝上。
(4)一般情況下船體外板板厚朝外,而此分段舵鰭外板由于板厚朝里,導致其內部結構在建模時要偏一個舵鰭外板板厚,不能簡單地參照SURFACE建模,否則內部構件會偏大一個板厚,影響鋼板訂貨及結構安裝。
由于舵鰭外板曲率較大,內部構件與其形成角焊縫時要開設自然坡口,但因建模時偏了一個板厚導致自然坡口不能自動建模,設計人員需逐一剖取圖面量取角度后手工開設坡口。
(5)為了保證舵筒的安裝精度,舵筒底板與舵鰭底板的對接處,中縱剖面、FR2橫剖面船體結構與舵筒結構的對接處,取消對接縫的坡口6mm的間隙設置。
2.2舵鰭建造方式
(1)舵鰭要單獨制作DAP。舵鰭右舷外板上胎,左舷外板散貼,此時要注意右舷外板板縫處內部構件開設KU40×5的NOTCH孔,而左舷外板板縫處內部構件開設KU40×10的過焊孔,保證陶瓷襯墊的貼附及焊接的順利進行。
(2)在舵鰭上截取6個面,每個面均需制作模板以供制作胎架使用。
(3)對剖取的截面進行加工,制作逆直線和標尺水平線用于現(xiàn)場定位安裝。注意每個截面的數(shù)據(jù)必須保證正確,否則一旦模板不對,舵鰭的制作精度就無法保證,進而會影響整個分段的質量。
2.3設計合理化
(1)由于舵鰭內部存在狹小空間不利于內部結構焊接,因此設計時需考慮在舵鰭左舷外板上開設兩個臨時工藝孔,以便施工人員進行內部作業(yè),待內部結構焊接結束后再將其封死。為保證施工人員的安全,現(xiàn)場部門應采取相應的安全防護措施。
(2)進行臨時工藝孔封死燒焊作業(yè)時內部要貼鋼襯墊,以保證焊接質量。
3建造過程
由于此分段最后連接舵葉,因此在建造過程中如何更好地控制精度尤其關鍵。
3.1分段定位
(1)舵筒在分段(包括舵鰭)階段進行定位、裝配,此分段船體結構焊接、無損探傷工作全部結束后,將舵筒整體插入分段內。
(2)如圖2所示,將舵筒豎立在分段胎架上,使舵筒上端面與17846平臺在同一平面上,并作出舵筒上下端面B、A兩點,用扁鐵條釘焊在舵筒上下端面,開一個小圓孔,B點為舵筒上端面,A點為舵筒下端面,通過A、B兩點用鉛錘蕩一根直線,延伸至基面的對準點劃一個十字線得到C點,找出舵筒中心線。
(3)舵筒在分段階段進行裝配定位不焊接,等分段總組、搭載階段焊縫焊接結束后再進行舵筒的焊接。
3.2總段定位
(1)在此分段總組、搭載兩個階段焊接時,應控制舵筒中心線,偏差值要求控制在±4mm之內。
(2)當總段搭載焊縫全部焊接結束后,在舵筒上下端面中心作出B、A兩點,通過A、B兩點向下延伸一根直線,直至與艉軸中心延長線相交,得到十字相交點C。
3.3焊接要求
(1)焊接前應檢查坡口清潔狀況,坡口兩邊緣20mm范圍內是否有鐵銹、垃圾等污物。
(2)定位馬安裝的間隔約為400mm,當襯墊與襯墊連接時,為使襯墊與鋼板粘合緊密,必要時,可在該連接處增加定位馬。
(3)焊前預熱要求:當環(huán)境溫度低于0℃時,所有焊縫焊接前至少要預熱至21℃;當母材厚度大于38mm時,預熱溫度應≥65℃。
(4)在焊接過程中要有專人進行測量,當舵筒的中心線與軸線中心線前后左右偏離值超出±6mm時,測量人員應立即通知焊工采取措施,調整焊接順序。尤其是在焊接1/3板厚的焊縫時,要邊焊接邊測量,嚴格控制舵筒中心線的變形。
(5)焊接時應采用多道多層焊,除打底層外,其他各層的焊縫厚度應控制在2~4mm以內,焊工在每一焊道焊后須清除焊渣與飛濺,第一層焊縫焊接結束后,第二層焊縫要立即蓋上去,層間溫度應控制在150℃以下。
(6)首先焊接舵筒上端面與17846平臺處的對接焊縫,焊接方法采用CO2襯墊單面焊,由兩名焊工對稱焊接,焊接時需滿足(4)、(5)兩點要求,焊接順序如圖3所示。
(7)焊接分段外板與舵筒中段圓箍處的角焊縫,也由兩名焊工對稱焊接。
(8)焊接舵筒結構與舵鰭內部結構的對接焊縫,焊接方法采用CO2半自動焊,焊接時要嚴格控制焊接順序,應采用雙數(shù)焊工對稱焊接,首先焊接中縱板的對接焊縫,再焊接FR2處的肋板對接縫,最后焊接FR1、FR3處嵌補板與舵鰭、舵筒結構的對接焊縫,焊接需滿足(4)、(5)兩點要求。
(9)最后焊接舵鰭內部結構與舵筒結構的其他焊縫。焊接過程中應注意控制舵筒本體的溫度不能大于60℃。
(10)焊接結束后按無損探傷布置圖的要求對焊縫進行無損探傷檢查。
(11)根據(jù)涂裝要求,對尾鰭內部焊縫進行車間底漆補漆處理,并應放置相
應的氣相緩蝕劑,按50g/m3的比例均勻放置;氣相緩蝕劑應固定在尾鰭內部結構上,不允許直接散放在尾鰭底板上。
(12)對尾鰭左舷外板處的臨時工藝孔進行焊接,焊接要求同(4)、(5),相應的焊接順序如圖3所示,臨時工藝孔焊接完成后應進行100%超聲波探傷檢查。
(13)由于在密閉艙室內施工,內部施工時應注意加強通風,防止發(fā)生安全事故。
3.4檢驗
(1)焊接結束后,焊工必須敲清焊渣及焊縫周圍的飛濺,并檢查焊縫表面質量是否符合驗收要求。
(2)焊縫無損檢驗按船級社認可的無損探傷布置圖中的要求進行。
(3)焊縫無損檢驗后,如果焊接缺陷超過標準要求時,焊工應嚴格按照Q/SWS41?011—2005《焊縫返修通用工藝規(guī)范》要求對缺陷進行返修。
3.5精度測量
舵筒焊接結束后要對其內徑進行精度測量,并將實際測量值報舵筒廠家,測量值需經廠家簽字認可。
4與散貨船和油輪在此分段上的差異點
散貨船和油輪在此分段上結構幾乎一致,其分段整體立體模型如圖4所示。
比較圖1和圖4可以看出,散貨船和油輪的舵鰭分段是由純鑄鋼或鋼板和鑄鋼組合的掛舵臂與主結構對接形成舵鰭分段,而18000TEU集裝箱船是由舵筒和主體結構構成,且主體結構中包含舵鰭,舵筒為成品,不需要鏜孔,建造過程中需要對
舵筒的安裝和焊接進行精度控制,以保證舵系的安裝精度,增加了整個分段的建造周期及建造難度。
散貨船和油輪此分段的鑄鋼件與主體結構的焊接在分段階段燒焊完成,而不是到搭載階段焊接,在分段搭載結束后,須拉線照光再進行鏜孔,以保證整個舵系的安裝精度。
5結語
超大型集裝箱船的建造長期被日韓所壟斷,18000TEU集
裝箱船為我公司首次承接建造,標志著我國正式進入超大型集裝箱船的建造領域。該船從設計到施工沒有借鑒度高的經驗,因而做到保質保量地完成具有里程碑式的意義。該船舵鰭分段設計難度高、作業(yè)空間小、焊接要求高、制作精度要求高,是典型的復雜分段,本文通過對該分段的設計和建造過程進行分析研究,梳理、總結了其中的重難點以及工藝流程,對整個分段制造的控制具有典型性,對公司后續(xù)超大型集裝箱船在該分段的設計及建造上具有一定的借鑒意義。