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1、管道焊接與補漆施工工藝來源：建筑工程技術(shù)與設(shè)計 2015年4期 【摘要】隨著中國城市化發(fā)展，大型商業(yè)建筑正處于高速發(fā)展階段，而中央空調(diào)又是現(xiàn)代化建筑必不可少的重要設(shè)備之一。空調(diào)管道的連接采用焊接，焊接過程中要注意焊接變形和防腐處理，本文敘述了施工現(xiàn)場管道焊接和補漆的工藝流程和需要注意事項。【關(guān)鍵詞】焊接變形補漆廣州太古匯商業(yè)、酒店和文化中心工程大型空調(diào)水管道主要集中在空調(diào)制冷主機房、立管及天面，管徑為DN1200、DN1100、DN800和DN400。空調(diào)水管道DN350以上的焊口全部進行X射線探傷，合格級別為級。焊口位置的補漆工藝，關(guān)乎構(gòu)件日后是否銹蝕損耗。因此，如何通過焊接施工過程的控制，2、提高空調(diào)管道焊接質(zhì)量和補漆水平，減少由于焊口質(zhì)量問題而進行的返工，是施工過程中的一大難題。該工程施工特點主要有以下幾點：1.焊接量大，單條焊口最長可達3.8m。2.焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形影響大，有累加趨勢3.焊接角度多樣，有平焊、立焊，還有仰焊。根據(jù)該工程以上的幾個施工特點，結(jié)合現(xiàn)場實際，采用以下施工工藝對焊接變形、補漆進行控制：1.大型管道焊接工藝1.1焊接殘余應(yīng)力的影響1）對結(jié)構(gòu)剛度的影響當(dāng)外部荷載產(chǎn)生的應(yīng)力與結(jié)構(gòu)中某區(qū)域的殘余應(yīng)力疊加之和達到屈服點時，這一區(qū)域的材料就會產(chǎn)生局部塑性變形，喪失了進一步承受外部荷載的能力，造成結(jié)構(gòu)的有效截面積減少，結(jié)構(gòu)的剛度也隨之減低。2）對受壓桿件穩(wěn)定3、性的影響當(dāng)外部載荷引起的壓應(yīng)力與殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力疊加之和達到屈服點，這一部分截面就喪失進一步承受外部載荷的能力。這就削弱了構(gòu)件有效截面積，并改變了有效截面面積的分布，減低了受壓桿件的穩(wěn)定性。3）對靜載強度的影響沒有嚴(yán)重應(yīng)力集中的焊接結(jié)構(gòu)，只要材料具有一定的塑性變形能力，殘余應(yīng)力不影響結(jié)構(gòu)的靜載強度。反之，如材料處于脆性狀態(tài)，則拉伸殘余應(yīng)力和外部載荷應(yīng)力疊加有可能使局部區(qū)域的應(yīng)力首先達到斷裂強度，導(dǎo)致構(gòu)件早期破壞。4）對疲勞強度的影響殘余應(yīng)力的存在使變載荷的應(yīng)力循環(huán)發(fā)生偏移。這種偏移，只改變其平均值，不改變其幅值。結(jié)構(gòu)的疲勞強度與應(yīng)力循環(huán)的特征有關(guān)，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)的平均值增加時，其極限幅值就降低，4、反之則提高。因此，如應(yīng)力集中存在著殘余應(yīng)力，疲勞強度將降低。5）對焊件加工精度和尺度穩(wěn)定性的影響把一部分材料從焊件上機械切除時，此處的殘余應(yīng)力也被釋放。殘余應(yīng)力原來的平衡狀態(tài)被破壞，焊件發(fā)生變形，加工精度受影響。6）對應(yīng)力腐蝕開裂的影響應(yīng)力腐蝕開裂是拉伸殘余應(yīng)力和化學(xué)腐蝕共同作用下產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象，在一定材料和介質(zhì)的組合下發(fā)生。應(yīng)力腐蝕開裂所需要的時間與殘余應(yīng)力大小有關(guān)，拉伸殘余應(yīng)力越大，應(yīng)力腐蝕開裂的時間越短。1.2焊接工藝措施采用較少的焊接線能量能有效地減少焊接熱塑變的范圍和溫度梯度的幅度，從而降低焊接應(yīng)力。合理的焊接順序，是焊縫有自由收縮的余地，降低焊接中的殘余應(yīng)力。例如，在大型儲罐底板的5、焊接中，先進行短焊縫的焊接，焊接過程中不要加外力約束，使其能夠自由收縮，可以有效地降低短焊縫中的殘余應(yīng)力。焊接用小錘輕敲焊縫及其鄰近區(qū)域，使金屬晶粒間的應(yīng)力得以釋放，能有效地減少焊接殘余應(yīng)力從而降低焊接應(yīng)力。例如，在進行部件焊接時，不及時進行敲擊以釋放應(yīng)力，焊縫周邊的母材會出現(xiàn)明顯的裂紋。對于那些阻礙焊接區(qū)自由伸縮的部位，采用預(yù)熱或機械方式，使之與焊接區(qū)同時拉伸（膨脹）和同時壓縮（收縮），就能減小焊接應(yīng)力，這種方法稱為預(yù)熱拉伸補償法。選用塑性較好的焊條施焊，由于焊縫的金屬填充物具有良好的塑性，通過塑性變形，可有效地減少內(nèi)應(yīng)力。管材本體上溫差較大，焊接殘余應(yīng)力也越大。焊前進行預(yù)熱，能減少溫差和減6、慢冷卻速度，兩者均能減少焊接殘余應(yīng)力。采用低氫焊條以降低焊縫中的含氫量。焊后及時進行消氫處理。都能有效降低焊縫中的含氫量，減少氫致集中應(yīng)力。消氫處理的主要目的是使焊縫金屬中的擴散氫迅速逸出，降低焊縫及熱影響區(qū)的含氫量，防止氫致應(yīng)力集中而產(chǎn)生冷裂紋。構(gòu)件承受變載荷應(yīng)力達到一定數(shù)值，經(jīng)過多次振動后，結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分殘余應(yīng)力。一般大型焊件使用振動消除應(yīng)力。振動的優(yōu)點是設(shè)備簡單、成本低，時間較短。2.焊口補漆2.1補漆基本要求1）對接焊縫表面應(yīng)平整，并應(yīng)無氣孔、焊瘤和夾渣。焊縫高度應(yīng)小于或等于2mm，并平滑過渡。設(shè)備轉(zhuǎn)角和接管部位的焊縫應(yīng)飽滿，不得有毛刺和棱角，應(yīng)7、打磨成鈍角并形成圓弧過渡。2）角焊縫的圓角部位，焊角高應(yīng)大于或等于5mm； 突出角的焊接圓弧半徑應(yīng)大于或等于3mm； 內(nèi)角的焊接圓弧半徑應(yīng)大于或等于10mm。當(dāng)清理組對卡具時，不損傷基體母材。2.2表面處理檢查表面處理完成后，需要對處理過的表面進行檢測，達到表面處理標(biāo)準(zhǔn)要求的，才能進行油漆的補漆；未達到表面處理要求的，需要重新處理，嚴(yán)禁補刷油漆。表面粗糙度的評定ISO表面粗糙度基準(zhǔn)比較樣塊分為4個部分、各具有規(guī)定的基準(zhǔn)表面粗糙度的平直板。（見表1）表1 ISO比較樣塊各部分表面粗糙度（m）部位 S樣板粗糙度參數(shù)Ry G樣板粗糙度參數(shù)Ry公稱值 允許公差 公稱值 允許公差1 25 3 25 328、 40 5 60 103 70 10 100 154 100 15 150 20將粗糙度基準(zhǔn)比較樣板放在被檢測表面，對比處理表面和樣塊。表面清潔度的評定涂覆涂料前焊口的灰塵評定使用壓敏粘帶法。灰塵尺寸等級見表2。表2 灰塵尺寸等級等級 灰塵微粒描述0 用10倍放大鏡看不清微粒1 微粒用10倍放大鏡可見，但以正常視力或矯正視力看不清（微粒直徑小于50m）2 以正常或矯正視力剛剛可見（通常微粒直徑50m100m）3 以正常或矯正視力清晰可見（微粒直徑達0.5mm）4 微粒直徑0.5mm到2.5mm之間5 微粒直徑大于2.5mm2.3油漆覆蓋經(jīng)處理后的焊縫表面，在4h內(nèi)進行補漆施工。當(dāng)空氣濕度較大，9、或工件溫度低于環(huán)境溫度是，應(yīng)才采取加熱措施防止被處理的焊縫工件表面腐蝕。涂裝表面的溫度應(yīng)高于露點溫度3?C方可施工。油漆涂層應(yīng)使用同一品牌油漆，油漆應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)。油漆工人應(yīng)配有濕膜梳，涂刷焊口是進行濕膜厚度檢測，保證油漆干燥后能達到要求的干膜厚度。2.4成品保護焊口做好成品保護措施，禁止其他人員對未干部位的損壞及污染。3結(jié)論通過上述施工措施，在大型管道焊接施工中，我們有效地消除焊接應(yīng)力，控制焊接的變形；焊口的補漆措施，保證管道設(shè)施長期安全可靠運行。參考文獻：1關(guān)于焊接殘余應(yīng)力形成機制的探討J.焊接學(xué)報，2003，24（2）：51-54.2ISO 8502-3：1992涂覆涂料前鋼材表面灰塵評定3涂料技術(shù)導(dǎo)論M.2005.4