水電站壓力鋼管焊接工藝評定分析

李小勇

摘? ?要：隨著我國社會經濟的不斷發展，水電站壓力鋼管焊接的工藝得到了不斷的創新，我國焊接規范中也有以下規定：鋼材的強度等級越高，做效應熱處理的鋼板的厚度就應該越薄。根據水電站壓力鋼管焊接的特點，本文總結出了一套工藝評定分析的流程和方法，希望能夠提供一點參考價值。

關鍵詞：水電站? 壓力鋼管? 焊接工藝? 評定分析方法

中圖分類號：TV523? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0097-02

在現代社會中，水電站壓力鋼管的材質已經由普通的低級碳鋼換成了低合金鋼等高強度鋼，水電站壓力鋼管中，由于其引水系統的壓力鋼管面臨的高水頭壓力往往較大，所以鋼管焊接的質量直接影響了后期水道是否能夠安全運行。在正式焊接之前對壓力鋼管焊接的工藝就是分析評價不同的鋼板材料以及焊接材料等，選擇最為科學、合理的焊接工藝，能讓后期的生產具有良好的理論指導依據。

1? 工程概況

本文所研究的某水電站位于新疆，該工程由混凝土拱壩、水墊塘及二道壩、發電引水系統和生態放水洞、過魚建筑物等組成。發電引水系統壓力鋼管由上平段、上彎段、斜直段、下彎段、下平段組成，主管內徑5.8m。壓力鋼管制造用鋼板材質有2種：Q345R和07MnMoVR高強鋼。其中Q345R板厚有8～20mm，合計352t;高強鋼07MnCrMoVR板厚有18～52mm共18種規格，合計1496t。

由于施工的環境比較惡劣，而要想保證后期水電站內壓力鋼管的焊接質量，有效將施工成本降低，前期的選擇并評定鋼管焊接工藝的工作就變得非常重要。一定要重視工程焊接工藝的評定工作，讓其發揮出最大化的作用，才能保證我國水電站正常運行的質量。

2 水電站壓力鋼管焊接工藝評定的項目以及選擇的焊接方法

2.1 水電站壓力鋼管焊接工藝評定試驗的項目

水電站在建設的過程中，多次對壓力鋼管進行了評定焊接工藝的工作，主要進行的材質焊接評定工作包括：評定Q345R的低合金鋼的焊接工藝，07MnMoVR高強鋼的焊接工藝以及Q345R低合金鋼和07MnMoVR高強鋼的異種鋼焊接工藝等。對焊接方法進行焊接評定工作包括：焊條電弧焊、埋弧自動焊等。這些焊接的方法在水電站壓力鋼管焊接工作中都比較適用，是水電行業在施工過程中比較常用的一些焊接方法，為了保證其能夠有效在生產中使用，就需要對其進行一定的焊接工藝評定的工作，讓工藝的參數更加準確。

2.2 選擇合適的水電站鋼管焊接方法

水電站在進行焊接工作的過程中，往往會受到施工場地環境條件的影響，所以焊接方法在選擇的過程中就會受到環境條件的限制。不同的焊接方法有著不同的優點和缺點，比如焊條電弧焊的優點可以全位置進行焊接，而其缺點就是勞動的效率較低，使用的成本較高;埋弧焊的優點是效率高，質量優，但是卻只能進行平焊位，具有一定的局限性;埋弧自動橫焊的優點包括效率高、能避免鋼管翻身等內容，但是卻只能進行橫焊位，且該技術還不成熟，所以該類焊接方法主要用于兩大節鋼管環縫焊接的場合中。

3? 評定水電站壓力鋼管焊接的工藝

3.1 評定的流程

首先需要編制和審批焊接工藝的評定指導書，準備好相關的焊接工藝的評定工作，如果在評定的過程中發現有不合格的現象，則需要及時修改工藝的參數，進行試驗數據的處理，最后編制并審批焊接工藝評定的報告編制，對鋼管焊接工藝進行評定還要檢測試板焊接的外觀和質量。

3.2 對鋼材的性能進行評定

在前期，進行焊接工藝的評定工作主要就是將焊接工藝的參數、焊接設備的配合以及焊接溫度的控制和焊接坡口的形式等問題解決好，讓正式的焊接工作擁有良好的工藝保證。因為在水電站的引水系統中采用的5.8m的壓力鋼管的類型是Q345R和07MnMoVR高強鋼，本文主要對Q345R低合金鋼的力學性能和工藝性能進行了研究。

評定Q345R低合金鋼的力學性能和工藝性能：

該類鋼材的生產廠家為八一鋼鐵廠，鋼材最大的板厚為20mm，其主要的化學成分包括C、Si、P、S等，Q345R低合金鋼的化學成分以及化學性能、工藝性能如表1和表2所示。

3.3 對焊接材料的性能進行評定工作

焊接材料對焊縫的質量有著直接的影響，所以需要有效結合現場焊接的實際情況選擇合適的焊接材料，保證焊接材料與母材相匹配，由于焊接材料中P、S的含量會影響熔敷金屬的化學性能，因此需要特別重視這個方面。焊接材料檢驗的結果滿足要求。

3.4 對焊接坡口的有關設計

對焊接的坡口進行合理的設計能在一定程度上保證焊接的質量，水電站的壓力鋼管在焊接的過程中，受到鋼板板厚、強度以及現場施工條件的影響，焊接施工非常困難，所以在設計焊接的坡口時，應該有效結合施工的實際條件，在保證質量的情況下，不斷提高焊接的效率，從而將焊接工作人員的勞動強度降低。

3.5 焊接工藝最終評定的結果

根據國家相關的規范要求，在進行焊接工藝評定的試驗項目中，需要對鋼管進行硬度、側彎、沖擊以及拉伸等的試驗，并拍攝各個試驗3張照片，將力學性能測試的過程全面反映出來，并保存好相關的影像資料，為以后的試驗提供一定的數據基礎。

3.6 制定焊接工藝的評定規程

在制定焊接工藝的評定規程中首先要制定出焊接工藝的參數，其次要確定焊接層的道數，其中制定焊接工藝參數的過程中，需要根據相關焊接工藝評定的最終結果，將焊接工藝指導書中的焊接參數進行調整優化，主要是優化電流、電壓、線能量等方面的參數，將其編制成科學、合理的焊接工藝規程，有效指導后期的焊接施工工作。

4? 結語

在水電站壓力鋼管焊接施工中，其焊接工藝是影響焊接質量的直接因素，所以焊接施工人員應該根據水電站壓力鋼管的特點以及焊接工藝評定的結果，合理選用焊接工藝，讓其作用最大化發揮出來，并且國家也要重視焊接工藝評定的工作，規范焊接工藝評定的準則，讓水電站壓力鋼管焊接技術邁向新高度，做到與國際接軌，促進我國實現可持續發展的目標。

參考文獻

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