螺旋鋼管制作工藝和對(duì)質(zhì)量的把控

潘 強(qiáng)，王遠(yuǎn)征，江 淵

（華油鋼管有限公司，河北滄州 062658）

0 引言

在管道工程建設(shè)中，需要使用大量的鋼管，螺旋鋼管是經(jīng)常使用的鋼管之一。螺旋鋼管是壓力管道中的一種，因此，螺旋鋼管具有較高的承壓能力。螺旋鋼管生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，能夠使用機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)，材料利于組織，管徑易于調(diào)整，可以生產(chǎn)較大口徑的管道，強(qiáng)度能夠滿足較高要求，在工程中特別是一些較大工程中，螺旋鋼管均有較為廣泛的應(yīng)用。

1 螺旋鋼管的生產(chǎn)工藝

在螺旋鋼管的生產(chǎn)工藝中，較多采用帶鋼卷板為基礎(chǔ)材料，通過(guò)熱擠壓成型后，采用自動(dòng)雙絲雙面埋弧焊工藝，對(duì)鋼板進(jìn)行焊接，從而形成螺旋鋼管。在螺旋鋼管的生產(chǎn)過(guò)程中，首先需要將帶鋼卷板輸送到焊接機(jī)構(gòu)中，通過(guò)多次機(jī)械滾壓，使帶鋼逐漸卷屈成為管坯，并保持好焊縫在1～3 mm。采用同樣的方法，可以對(duì)管坯的直徑進(jìn)行有效地控制，使其能夠達(dá)到所需要的直徑尺寸，從而滿足工程的需要。

2 螺旋鋼管的制作工藝及質(zhì)量把控

2.1 螺旋鋼管的制作工藝

螺旋鋼管的制作工藝較為復(fù)雜，有很多道工序需要完成。一般情況下按照以下的制作工藝進(jìn)行：對(duì)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，將鋼帶矯平剪切焊接，經(jīng)精矯后銑邊，鋼管加工成型，內(nèi)外縫焊接切割后，進(jìn)行探傷管端擴(kuò)徑，倒棱后進(jìn)行水壓試驗(yàn)，對(duì)鋼管進(jìn)行除銹涂裝，最后檢驗(yàn)出廠。

2.2 各工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控

2.2.1 原材料的質(zhì)量把控

在螺旋鋼管的制作工藝中，所需要的原材料較為簡(jiǎn)單，最重要的就是鋼帶、焊絲以及相應(yīng)的焊劑。

（1）鋼帶的檢查。對(duì)鋼帶的出場(chǎng)合格證、材料的成分以及規(guī)格等相關(guān)要素要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，這樣才能夠保證螺旋鋼管的質(zhì)量。鋼帶的外觀檢查要求不得有明顯的材料缺陷，不能出現(xiàn)有夾層的現(xiàn)象，否則將嚴(yán)重影響螺旋鋼管質(zhì)量；對(duì)鋼帶進(jìn)行抽樣超聲波以及力學(xué)性能檢查，保證鋼帶有相應(yīng)的剛度和強(qiáng)度，沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題；對(duì)于鋼帶的各種質(zhì)量證明材料進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)，保證材料真實(shí)準(zhǔn)確，并對(duì)材料進(jìn)行收集、整理、存檔，便于螺旋鋼管的質(zhì)量控制。用于制造螺旋鋼管的鋼帶寬度有一定的限制，一般控制在鋼管公稱外徑的0.8 倍以上且小于3 倍，這樣才能夠保持螺旋鋼管的強(qiáng)度，提高螺旋鋼管的使用壽命。

（2）對(duì)于焊絲以及焊劑的檢查。所使用的焊絲以及焊劑的型號(hào)要與焊接的鋼板相適應(yīng)，這樣才能夠保證焊接強(qiáng)度。對(duì)焊絲以及焊劑要提前做好實(shí)驗(yàn)，并對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行留存，保證焊絲及焊劑良好的工作性能，保持鋼管質(zhì)量穩(wěn)定。

2.2.2 鋼帶的平整處理質(zhì)量把控

為了能夠使鋼帶更好地完成制作過(guò)程，需要對(duì)鋼帶進(jìn)行平整，才能夠適應(yīng)制管的要求。鋼帶的平整分為初矯和精矯兩部分。通過(guò)兩次平整，可以使鋼帶能夠平整的進(jìn)入到制管系統(tǒng)中。為了增加作業(yè)的連續(xù)性，需要將兩條鋼帶進(jìn)行頭尾兩端焊接，這樣可以增加鋼帶的長(zhǎng)度，加快制管的進(jìn)度，提高工作效率。

2.2.3 鋼帶的銑邊輸送質(zhì)量把控

通過(guò)壓力機(jī)將原來(lái)彎曲的鋼帶進(jìn)行平整，通過(guò)銑邊機(jī)對(duì)鋼帶兩邊進(jìn)行銑削作業(yè)，這樣能夠使兩邊的板寬以及坡口形狀一致，便于進(jìn)行下一步的焊接。利用壓力表控制輸送機(jī)的壓力，使鋼帶能夠平穩(wěn)輸送到制管系統(tǒng)中。

2.2.4 鋼管成型的質(zhì)量把控

（1）預(yù)先彎曲以及直徑確定。在螺旋鋼管制作的過(guò)程中，管坯具有一定的彈性變形，破壞了原來(lái)的加工尺寸，這將嚴(yán)重影響到鋼管的加工質(zhì)量，因此，需要對(duì)鋼管進(jìn)行預(yù)先彎曲以及直徑確定，從而保證鋼管具有良好的質(zhì)量。

預(yù)先彎曲通常是通過(guò)定位輥、預(yù)彎下輥、預(yù)彎上輥位置來(lái)進(jìn)行控制，通過(guò)預(yù)彎軋輥不同的安裝位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)螺旋鋼管的預(yù)彎。通常預(yù)彎的過(guò)程中有兩種軋輥布置方式，分為內(nèi)控式和外控式布置。在實(shí)踐中，可以根據(jù)不同的作業(yè)要求，采用不同的控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋鋼管內(nèi)徑和外徑的控制。

（2）螺旋鋼管焊縫的焊接。螺旋鋼管焊縫的焊接一般采用的是自動(dòng)焊接的方式。在自動(dòng)焊接的過(guò)程中，需要對(duì)焊接速度、焊頭位置以及傾角等相關(guān)因素進(jìn)行嚴(yán)格的確定，這樣才能夠消除這些因素對(duì)于焊縫質(zhì)量的影響，同時(shí)也能夠提高焊接效率。在焊接的過(guò)程中，焊點(diǎn)的選擇非常重要，在進(jìn)行內(nèi)縫焊接時(shí)，焊點(diǎn)要選在偏離鋼管偏轉(zhuǎn)中心一定距離的位置，這樣可以有利于焊縫的穩(wěn)定成型，同時(shí)可以減少焊接時(shí)產(chǎn)生的焊接應(yīng)力。熔池的位置應(yīng)該處于下坡位置，這樣將會(huì)減少對(duì)于焊縫質(zhì)量的影響。由于在焊接的過(guò)程中可能遇到各種各樣的情況，因此要根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)焊接作業(yè)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，這樣才能夠保證焊縫質(zhì)量，提高螺旋鋼管的質(zhì)量。

2.2.5 鋼管切割和探傷質(zhì)量把控

當(dāng)螺旋鋼管焊接完成后，需要對(duì)鋼管進(jìn)行切割，可以滿足買(mǎi)方對(duì)鋼管尺寸的需求，此時(shí)需要采用空氣等離子切割機(jī)對(duì)鋼管進(jìn)行切割，這樣能夠有效的保證鋼管的質(zhì)量，防止鋼管出現(xiàn)應(yīng)力變形等現(xiàn)象。鋼管被切割后，需要對(duì)鋼管進(jìn)行進(jìn)一步的嚴(yán)格檢測(cè)，主要檢查焊縫的力學(xué)性能、化學(xué)成分等，使鋼管的表面質(zhì)量符合工藝要求。

螺旋鋼管還需要進(jìn)行探傷檢測(cè)，焊接完的每條焊縫，均需要進(jìn)行超聲波自動(dòng)探傷儀的檢查，保證所有的焊縫均不存在問(wèn)題。在檢查的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，探傷儀會(huì)自動(dòng)報(bào)警并進(jìn)行標(biāo)記。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)首根鋼管進(jìn)行全方位的檢測(cè)；在正常生產(chǎn)后，每10 根鋼管也必須抽出2 根鋼管進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)來(lái)保障焊縫的質(zhì)量。對(duì)于有缺陷的部分，需要經(jīng)過(guò)修補(bǔ)之后再進(jìn)行探測(cè)，直到解決所有的問(wèn)題為止。特殊形狀的接頭均需要進(jìn)行探傷檢測(cè)，這樣才能夠保證鋼管質(zhì)量的一致性。

2.2.6 水壓試驗(yàn)的質(zhì)量把控

對(duì)于加工成形的螺旋鋼管，還需要進(jìn)行水壓試驗(yàn)，從而保證螺旋鋼管的耐壓能力。螺旋鋼管的水壓試驗(yàn)采用靜水壓的方式進(jìn)行。在試驗(yàn)的過(guò)程中，采用徑向密封的方式。試驗(yàn)中的壓力控制、承壓時(shí)間均由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)需人工進(jìn)行干涉，這樣保證水壓試驗(yàn)的自動(dòng)化進(jìn)行。水壓試驗(yàn)還有一個(gè)重要的作用，通過(guò)水壓試驗(yàn)可以有效地消除焊接應(yīng)力，減少螺旋鋼管的應(yīng)力變形。

2.2.7 管端擴(kuò)徑以及倒棱的質(zhì)量把控

螺旋管道在加工的過(guò)程中，由于受到焊接作用的影響以及制作過(guò)程中的誤差，管道的管端發(fā)生變形，這樣在焊接過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，為進(jìn)一步的焊接增加難度。因此，需要對(duì)管徑進(jìn)行一定的擴(kuò)徑，使管徑能夠保持統(tǒng)一口徑，為安裝過(guò)程提供便利。

為了保持更好的焊接質(zhì)量，還需要對(duì)管口進(jìn)行切前處置，這樣可以為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)提供良好的條件。

2.2.8 防腐施工的質(zhì)量把控

螺旋鋼管在焊接完畢后，需要對(duì)鋼管進(jìn)行防腐處理，這樣能夠提高鋼管的使用壽命，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題。防腐施工一般采取以下的步驟，才能夠達(dá)到良好的效果。

（1）噴砂除銹。通過(guò)噴砂機(jī)將噴料噴射到螺旋鋼管的內(nèi)壁或者外壁上，清除壁上的鐵銹以及其雜質(zhì)，滿足表面粗糙度的要求。在進(jìn)行噴砂作業(yè)時(shí)，首先要對(duì)螺旋鋼管表面進(jìn)行處理，將其附著物清理干凈，這樣能夠保證施工質(zhì)量。對(duì)壓縮空氣要進(jìn)行認(rèn)真過(guò)濾，防止水和油進(jìn)入壓縮空氣中。進(jìn)行噴砂作業(yè)后，表面粗糙度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。噴砂作業(yè)完成后，為防止工作面生銹，需要在2 h 內(nèi)進(jìn)行下一道工序，以保證噴砂作業(yè)工序的有效性。

（2）表面涂裝。對(duì)螺旋鋼管需要進(jìn)行表面涂裝，在涂裝的過(guò)程中，需要對(duì)涂裝設(shè)備和涂料進(jìn)行選擇，并且按照涂裝順序依次進(jìn)行涂裝，這樣才能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。對(duì)于每一批涂料都必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審核，保證涂料的質(zhì)量合格，并按照涂料規(guī)定的使用方法進(jìn)行使用涂裝。進(jìn)行涂裝前，需要對(duì)涂裝表面進(jìn)行清理，采用干凈的壓縮空氣吹掃工作表面，在清理完工作表面后，4～12 h 內(nèi)完成涂裝工作。當(dāng)設(shè)計(jì)要求涂裝層較多時(shí)，需要分層進(jìn)行涂裝，每次涂裝的厚度控制在50～70 μm，下道工序需等到上一層涂料完全風(fēng)干后才可以進(jìn)行施工。在涂裝的過(guò)程中，表面應(yīng)該光滑一致，不應(yīng)存在影響美觀的缺陷。

（3）厚度檢測(cè)。對(duì)于螺旋鋼管的涂裝要進(jìn)行厚度檢測(cè)，在檢測(cè)的過(guò)程中需要使用漆膜測(cè)厚儀進(jìn)行檢測(cè)，按照要求在每一個(gè)測(cè)量面上進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)，這樣通過(guò)檢測(cè)可以判斷涂層是否均勻。85%以上的測(cè)點(diǎn)達(dá)到要求，則證明噴涂效果較好，滿足噴涂的設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，螺旋管道將會(huì)運(yùn)用到各種各樣的場(chǎng)合，在工程建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。在螺旋管道制作的過(guò)程中，要不斷加強(qiáng)質(zhì)量管控，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更多、更好的優(yōu)質(zhì)工程材料，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。