壓力回填式管道的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓力回填式管道的制作方法，其包含如下步驟：步驟一：管道預制，對鋼板進行劃線后進行鋼板的切割和開坡口；步驟二：通過冷卷方式對鋼板進行卷繞成管；步驟三：聯(lián)段焊接，將卷繞好的的單節(jié)管放在臺車的多個托輪上進行聯(lián)段，預熱后采用電弧焊或埋弧自動焊進行焊接；步驟四：防腐處理，先通過噴丸方法對表面進行防銹預處理，預處理后進行防腐；由此可知，本發(fā)明的壓力回填式管道的制作方法能有效應用于柔性埋入，允許管道在回填料中自由變形，以釋放應力；且適用性強，適用于巖石破碎、覆蓋層厚，地勢不均的環(huán)境。
【專利說明】壓力回填式管道的制作方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及管道制作的【技術領域】，尤其涉及一種壓力回填式管道的制作方法。

【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，各種基礎建設也越來越多，如電站等，這種基礎建設雖然是為了人類服務的，但為了實現(xiàn)這樣的基礎建設，經常需要進行管道施工，既利用所需的管道來實現(xiàn)水、線路等的輸送和運輸，但隨著人們對環(huán)境的逐步重視，同樣也希望這種基礎建設能盡可能的減少對環(huán)境的影響，而且，在管道施工中，由于環(huán)境復雜，地勢不均，高低不平，也對埋管施工提出了越來越高的要求。
[0003]為了實現(xiàn)管道固定和施工，同時兼顧保護環(huán)境和植被，設計者們通過回填式軟約束埋管方法來解決這種問題。
[0004]但這種施工方法對管道的要求較高，不僅需要匹配較大的壓力，還需要承受更加復雜的受力情況，這就對管道提出了更高的要求。
[0005]為此，本發(fā)明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產業(yè)的經驗和成果，研究設計出一種壓力回填式管道的制作方法，以克服上述缺陷。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題為:克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種壓力回填式管道的制作方法，能適應回填式軟約束埋管方法的要求，適應范圍更廣，更具實用性。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種壓力回填式管道的制作方法，其特征在于包含如下步驟:
[0008]步驟一:管道預制
[0009]對鋼板進行劃線，劃線后進行鋼板的切割和開坡口，當鋼板厚度不大于22mm時采用單“V”型坡口，當鋼板厚度大于或大于22mm時，焊縫坡口為對稱“X”型坡口，以實現(xiàn)鋼板在后續(xù)焊接中的準確定位;
[0010]步驟二:卷繞成管
[0011]通過冷卷方式對鋼板進行卷繞成管，其采用兩臺630t鋼板起弧壓力機對鋼板端頭預制弧度；
[0012]在卷繞中必須按照如下要求進行:
[0013]卷板方向與鋼板的壓延方向一致，以避免再卷繞中破壞鋼板的內部性質；
[0014]卷板成形后進行曲率校正；
[0015]步驟三:聯(lián)段焊接
[0016]將卷繞好的的單節(jié)管放在臺車的多個托輪上進行聯(lián)段，通過各托輪處于同一高程平面以保證管節(jié)直線度，所述管道的內部設有支撐件，以使壓力鋼管在焊接中保持圓度；
[0017]然后進行焊前預熱，采用履帶式加熱片對焊縫進行預熱，預熱寬度為焊縫及中心兩側各3倍板厚且不小于150mm，預熱溫度100°C?120°C ；
[0018]預熱后采用電弧焊或埋弧自動焊進行焊接，焊接工藝為:焊接速度為80mm/min，焊接電壓為30V，熱輸入控制在2700?3500J/mm，焊接電流為130-150A，以將各節(jié)管焊接為整體管道；
[0019]步驟四:防腐處理
[0020]先通過噴丸方法對表面進行防銹預處理，預處理后在管道內壁進行防腐，由于內壁直接接觸液體，因此在內壁上涂刷兩道環(huán)氧樹脂漆，兩道涂刷之間間隔2小時，漆膜厚度500 μ m，然后在管道外壁涂刷底漆后纏繞防腐膠帶，除銹等級Sa2.0級。
[0021]其中:在步驟三的焊接預熱前進行管道預固定，在管道固定后進行周緣點焊固定，以實現(xiàn)兩兩之間的連接，從而使得后續(xù)的焊接更加穩(wěn)固，兩節(jié)管道的縱縫對口錯位極限偏差不大于10%，且不大于2mm，不平處使用壓碼、楔子壓平。
[0022]通過上述結構可知，本發(fā)明的壓力回填式管道的制作方法具有如下技術效果:
[0023](I)壓力管道能有效應用于柔性埋入，允許管道在回填料中自由變形，以釋放應力；
[0024](2)適用性強，管道適用于巖石破碎、覆蓋層厚，地勢不均的環(huán)境；
[0025](3)對地基的要求不高，可大大縮短壓力管道的開挖時間。
[0026]本發(fā)明的詳細內容可通過后述的說明及所附圖而得到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1顯示了本發(fā)明聯(lián)段焊接的正視圖。
[0028]圖2顯示了本發(fā)明聯(lián)段焊接的側視圖。

【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的壓力回填式管道的制作方法包含如下步驟:
[0030]步驟一:管道預制
[0031]對鋼板進行劃線，滿足一節(jié)管道只能有一條縱向焊縫線，相鄰管節(jié)的縱向焊縫線應錯開300mm以上。
[0032]劃線后，標出管道分段、分節(jié)、分塊的編號，水流方向，水平和垂直中心線，坡口角度以及切割線等符號。
[0033]劃線后進行鋼板的切割和開坡口，不得使用電弧切割，當鋼板厚度不大于22mm時采用單“V”型坡口，當鋼板厚度大于或大于22mm時，焊縫坡口為對稱“X”型坡口，以實現(xiàn)鋼板在后續(xù)焊接中的準確定位；
[0034]步驟二:卷繞成管
[0035]通過冷卷方式對鋼板進行卷繞成管，其采用兩臺630t鋼板起弧壓力機對鋼板端頭預制弧度。
[0036]通過不斷的發(fā)現(xiàn)，在卷繞中必須按照如下要求進行:
[0037]卷板方向與鋼板的壓延方向一致，以避免再卷繞中破壞鋼板的內部性質；
[0038]卷板成形后進行曲率校正。
[0039]步驟三:聯(lián)段焊接
[0040]將卷繞好的的單節(jié)管放在如圖1、2所示的臺車11的多個托輪12上進行聯(lián)段，通過各托輪12處于同一高程平面以保證管節(jié)直線度，所述管道的內部設有支撐件13，所述支撐件13包含圓環(huán)和設置于圓環(huán)外周緣的多個千斤頂，所述多個千斤頂從圓環(huán)外周緣等距間隔的徑向向外進行延伸，以使管道在焊接中保持圓度。
[0041]然后進行焊前預熱，采用履帶式加熱片對焊縫進行預熱，預熱寬度為焊縫及中心兩側各3倍板厚且不小于150mm，預熱溫度100°C?120°C。
[0042]預熱后采用電弧焊或埋弧自動焊進行焊接，焊接過程嚴格按照按ASME IX中焊接熱輸入公式:
[0043]
熱輸入 in
[0044]焊接工藝為:焊接速度為80mm/min，焊接電壓為30V，熱輸入控制在2700?3500J/mm，焊接電流為130-150A，以將各節(jié)管焊接為整體管道。
[0045]步驟四:防腐處理
[0046]先通過噴丸方法對表面進行防銹預處理，由空壓機供氣，壓縮空氣經過濾，除去油、水，噴丸壓力0.6Mpa、噴射角60°?70°、噴射距離100?200mm，其中，管道除銹后，用干燥的壓縮空氣吹凈，若發(fā)現(xiàn)表面污染應重新進行處理。
[0047]預處理后在管道內壁進行防腐，由于內壁直接接觸液體，因此在內壁上涂刷兩道環(huán)氧樹脂漆，兩道涂刷之間間隔2小時，漆膜厚度500 μ m。
[0048]然后在管道外壁涂刷底漆后纏繞防腐膠帶，除銹等級Sa2.0級。
[0049]防腐材料采用DensoLtd公司生產的ST Epoxy Mastic環(huán)氧樹脂漆和Densopol80HTMarine Tape 防腐膠帶。
[0050]其中，涂刷的油漆涂層表面光滑、顏色均勻一致，無皺皮、起泡、流掛、針孔、裂紋、漏涂等缺陷；水泥漿涂層厚度基本一致，附著牢固，不起粉狀。油漆厚度用紅外線漆膜測厚儀進行測量。膠帶纏繞防腐層表面應平整、搭接均勻、無永久性氣泡、皺折和破損。
[0051]可選的是，在步驟三的焊接預熱前，可進行管道預固定，在管道固定后進行周緣點焊固定，以實現(xiàn)兩兩之間的連接，從而使得后續(xù)的焊接更加穩(wěn)固，兩節(jié)管道的縱縫對口錯位極限偏差不大于10%，且不大于2mm，不平處使用壓碼、楔子壓平。
[0052]本發(fā)明的管道應用于斐濟群島共和國南德瑞瓦圖(Nadarivatu)水電站工程的應用中得到了有效印證，該水電站工程位于斐濟VitiLevu島中南部，壩址處東經177° 49f 3"，南緯17。W 30 "，距離Nadi機場135km，距離首都蘇瓦約300km，該工程主要包括:攔河壩、輸水系統(tǒng)、電站廠房、132KV開關站和高壓輸電線路，工程的主要作用是攔河蓄水發(fā)電。
[0053]通過具體應用，采用了本發(fā)明的管道后，歷經了充水建壓、排空開孔檢查、機械式甩滿負荷動水流量專題試驗、機組甩滿負荷試運行試驗、長期機組并網(wǎng)商業(yè)運行的動水運行考驗，充分驗證了本發(fā)明取得了圓滿成功，具有科研創(chuàng)新性的設計原理和施工方法完全具備大力推廣應用的價值，其技術是成熟、安全、可靠的。
[0054]通過上述結構可知，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0055](I)壓力管道能有效應用于柔性埋入，允許管道在回填料中自由變形，以釋放應力；
[0056](2)適用性強，管道適用于巖石破碎、覆蓋層厚，地勢不均的環(huán)境；
[0057](3)對地基的要求不高，可大大縮短壓力管道的開挖時間。
[0058]顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內容、應用或使用。雖然已經在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權利要求的任何實施例。
【權利要求】
1.一種壓力回填式管道的制作方法，其特征在于包含如下步驟: 步驟一:管道預制 對鋼板進行劃線，劃線后進行鋼板的切割和開坡口，當鋼板厚度不大于22mm時采用單“V”型坡口，當鋼板厚度大于或大于22_時，焊縫坡口為對稱“X”型坡口，以實現(xiàn)鋼板在后續(xù)焊接中的準確定位； 步驟二:卷繞成管 通過冷卷方式對鋼板進行卷繞成管，其采用兩臺630t鋼板起弧壓力機對鋼板端頭預制弧度； 在卷繞中必須按照如下要求進行: 卷板方向與鋼板的壓延方向一致，以避免再卷繞中破壞鋼板的內部性質； 卷板成形后進行曲率校正； 步驟三:聯(lián)段焊接 將卷繞好的的單節(jié)管放在臺車的多個托輪上進行聯(lián)段，通過各托輪處于同一高程平面以保證管節(jié)直線度，所述管道的內部設有支撐件，以使壓力鋼管在焊接中保持圓度； 然后進行焊前預熱，采用履帶式加熱片對焊縫進行預熱，預熱寬度為焊縫及中心兩側各3倍板厚且不小于150mm，預熱溫度100°C?120°C ; 預熱后采用電弧焊或埋弧自動焊進行焊接，焊接工藝為:焊接速度為80mm/min，焊接電壓為30V，熱輸入控制在2700?3500J/mm，焊接電流為130-150A，以將各節(jié)管焊接為整體管道； 步驟四:防腐處理 先通過噴丸方法對表面進行防銹預處理，預處理后在管道內壁進行防腐，由于內壁直接接觸液體，因此在內壁上涂刷兩道環(huán)氧樹脂漆，兩道涂刷之間間隔2小時，漆膜厚度500 μ m，然后在管道外壁涂刷底漆后纏繞防腐膠帶，除銹等級Sa2.0級。
2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于:在步驟三的焊接預熱前進行管道預固定，在管道固定后進行周緣點焊固定，以實現(xiàn)兩兩之間的連接，從而使得后續(xù)的焊接更加穩(wěn)固，兩節(jié)管道的縱縫對口錯位極限偏差不大于10%，且不大于2mm，不平處使用壓碼、楔子壓平。
【文檔編號】B23P15/00GK104139283SQ201410377157
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2014年8月1日
【發(fā)明者】吳方明, 胡湛軍, 杜學澤, 喻廣平, 劉仕發(fā), 王治烘, 王強 申請人:中國水利水電第十工程局有限公司