施工現場管道內拋光技術研究

李忠劉

（福建省工業設備安裝有限公司，福建 福州 350001）

1 作業工具

（1）三相行星式混凝土振動器。型號Z3N-100，功率3.0 kW，電壓380 V，電流6.6 A。

（2）軟軸拋光棒（圖1、圖2）。型號ZNP50，可根據管道長短選擇4 m、6 m等規格，不宜太長，太長不易操作。

（3）磨料安裝用的螺旋錐體、磨料安裝用夾具（圖3）。兩者選一即可。

2 拋光材料

（1）鐵砂布卷（適用圖1軟軸拋光棒）。寬度200 mm；目數80#、120#、180#、240#。砂布卷同一個方向折疊至厚15 mm左右，折成150 mm×200 mm左右近似長方體，折疊層數不宜太少，如果太少，拋光時容易被螺旋錐體撕裂[1]。折疊后壓實，在中心位置附近用6～8根鐵釘呈圓弧狀打孔穿過砂布層，將鐵釘穿透砂布部分打彎緊貼砂布，使各層砂布緊密固定在一起；在鐵釘形成的圓弧中間鉆?16 mm孔。

（2）千葉輪（適用圖2軟軸拋光棒）。厚度25 mm；直徑200 mm、250 mm；孔徑25 mm；目數80#、120#、180#、240#。

（3）尼龍纖維拋光輪。硬度7P、9P、12P；厚度25 mm；直徑200 mm、250 mm；目數120#、180#、240#、320#。

可根據設備或管道粗糙度要求選擇相應目數的砂布、千葉輪、尼龍纖維拋光輪，目數太高生產效率低，反之粗糙度高，將降低下一道工序的效率。

3 適用范圍

采用該工具對管道或管狀設備進行內拋光，適用于直徑300～1 600 mm直管、彎頭、三通、異徑管；直徑太小，沒辦法操作；直徑太大，工作效率低。直線型管道或管狀設備的長度不宜太大，6 m以下為宜；如果長度較大，宜增設法蘭，減少單件管段的長度；管段確需較長，長度不宜超過8 m，采用兩端操作。如果管段帶有彎頭、三通、異徑管等管配件，管配件宜布置在管段端部，且只能有一個彎頭[2]；盡量先將管配件和直管段分開拋光，然后再組對焊接，組對焊接后僅需拋光焊縫，以減小操作難度。

4 設備制作材料選擇

為減少拋光工作量，提高效率，選擇制作需要內拋光設備的管材時，應選擇管道壁厚較厚或負偏差較小的管材；并檢查管道內壁，內壁應光滑，不得有夾層、夾渣、裂紋、凹坑、凸塊。當采用焊接鋼管時，應盡量選擇內壁焊縫余高較小、焊縫較少的管材。

當采用鋼板卷管時，應選擇管板較厚或負偏差較小的鋼板；卷制后的內壁應光滑，不得有夾層、夾渣、裂紋、凹坑、凸塊。鋼板下料排板時應盡量減少焊縫；卷制時應將卷板機滾筒上雜物清掃干凈，避免卷制過程中產生傷痕；卷制過程中盡量校正圓度。焊接時，內壁應采用氬弧焊，焊縫應平滑、飽滿；焊角余高不可太大，焊縫與母材焊縫應平滑過渡；不得有夾渣、裂紋、咬邊等缺陷。

5 操作程序

（1）選擇一塊較開闊的場地，將要拋光的管道運送至此。管道兩側用木頭或草墊墊實，操作端適當墊高至操作舒適的高度。

（2）管道操作端布置電源箱、混凝土振動器、軟軸拋光棒。電源箱、混凝土振動器應做好接地、接零保護。電源箱的電源開關應設置在方便操作者操作的舒適位置。

（3）管道另一端不可對準道路、人員聚集場所；不可對準設備和需要防塵防污的設施。同時，布置軸流風機抽塵，軸流風機后設置帆布圍擋，以減少抽出的粉塵溢出。

（4）人可以進入的直徑較大的管道，可先用角向磨光機磨平焊角余高、焊瘤、飛濺等，以減少拋光的工作量，提高拋光質量。

（5）電源箱與混凝土振動器連接，軟軸拋光棒與混凝土振動器連接并卡死。軟軸拋光棒尾部螺旋錐體插入鐵砂布長方體（尼龍纖維拋光輪），并適當打緊（圖4）；或將千葉輪（尼龍纖維拋光輪）安裝在磨料安裝用夾具上（圖5）。根據幾次使用后操作人員的反饋，使用螺旋錐體固定磨料拋光的效率和質量更好一些。

（6）將軟軸拋光棒伸入管道內。如采用圖4方法，軟軸拋光棒初始伸入管道的長度不得小于1 m，因為在鐵砂布長方體四個角未磨成圓弧時會產生彈跳；鐵砂布長方體磨成圓角后，再拋光管口部位。

（7）操作人員位于管口前方，手握緊軟軸拋光棒，開啟電源。待磨料旋轉速度平穩后，拖動軟軸拋光棒，拖動行程以操作者手臂擺幅為宜。拖動軟軸拋光棒時，適當往左右拖，使前端磨料一次拋光的覆蓋面大一些。

（8）一個拖動行程拋光效果達到要求時，將軟軸拋光棒伸入另一個拖動行程，兩行程的搭接長度不小于100 mm，直到整個夾角的縱向均拋完[3]。

（9）管道擺放一次，只能拋一定弧度的夾角，拋完一個夾角時，需轉動管道拋下一夾角，兩夾角的搭接不得少于100 mm。

（10）在拋光過程中，磨料目數從低往高更換。鐵砂布或千葉輪拋完后，更換為尼龍纖維拋光輪。可在一個操作行程中更換各級磨料，也可以一級磨料拋完整根管道后，再更換高一級磨料重新開始拋磨，直至達到粗糙度要求。

（11）拋光完成的管道或設備，必須清除管道內雜物和工具，防止管道或設備吊裝或移動時破壞已經合格的拋光面；拋光完成的管道或設備，如果暫時未安裝，所有開口必須進行封閉，防止雜物進入損壞拋光面。

（12）拋磨過程中，需經常用測厚儀檢測管道的壁厚，特別是縱向焊縫兩側。應避免過度拋磨，使管壁減薄太多，無法滿足設計和標準規范的要求。

6 檢驗方法

（1）初級磨料拋光時，目測管內壁均已經覆蓋，無管壁原表面色即可。

（2）后各級磨料拋光時，每級拋光均要全面覆蓋，不得漏拋，可用目測磨痕的粗細來判別采用磨料的級別。

（3）最后一道磨料拋光后的檢驗方法有目測、手指肚面觸摸、棉球擦拭、儀器檢測，在沒有檢測儀器或操作者自檢時可用目測或棉球擦拭。燈光照射拋光部位，均為光滑表面，調整角度觀察無可見磨痕；手指肚面來回觸摸拋光部位，感覺光滑無劃痕；棉球擦拭拋光部位，不會粘掛棉絲，基本能達到或超過粗糙度Ra=0.8 μm的要求。最終檢測主要還是通過儀器進行（圖6、圖7），用檢測儀器觸頭接觸拋光部位進行檢測。檢測時要多點檢測，尤其是目測較粗糙的部位，要加大檢測密度。

（4）在拋光過程中，應經常性進行檢測，并根據檢測結果及時調整磨料和拋磨時間；也能避免過度拋光，降低效率，浪費時間。

7 職業健康與安全措施

施工現場作業條件和安全生產條件受限，現場拋光作業中，操作人員及受影響區域人員除采取施工現場常規安全和職業健康防護措施外，還需要做好以下各條安全和職業健康的保護措施：

（1）現場拋光作業周圍應設置安全警戒區域，非作業人員不得進入，預防管道滾動或磨料破損傷人。

（2）電源箱、混凝土振動器做好接地、接零保護；電源箱開關必須設置在操作人員能立即開關的部位，以便意外發生時能夠迅速切斷電源；必須使用有加強絕緣標志的手持電動工具和設備。

（3）被拋光的管道或設備應采用枕木、草墊墊實，或采取其他防止滾動的措施。

（4）操作人員需進入管道或設備內操作時，使用的電源必須為安全電壓等級電源；必須按照受限空間作業的規定采取相應的安全措施，設置監護人員；進入管道內作業時間不可太長。

（5）在管道的非操作端設置軸流風機抽塵，減少粉塵對操作人員的影響和危害；同時在軸流風機后設置帆布圍擋，減少粉塵溢出；軸流風機對著管口抽風，操作端空氣流速大，操作人員宜適當加穿衣服，防止著涼感冒。

（6）操作人員必須佩戴防塵帽、防塵口罩、護目鏡，以減少粉塵的傷害。

（7）拋光端部時，手應握在軟軸拋光棒的金屬把柄部位，并雙手握緊，防止磨料彈跳傷及操作人員。

8 應用效果

圖6和圖7為兩個工程管道和設備拋光后的粗糙度檢測數據。圖6采用圖1工具，圖7采用圖2工具，兩種工具均能較好地達到粗糙度要求，投產多年以來，也未收到由于粗糙度不合格影響生產的反饋。根據圖6和圖7的檢測數據以及操作人員的反饋，圖1工具更好操作，效果和效率更高一些。某工程3臺內拋光管狀設備混合器，咨詢國外設備廠家，報價約為現場制作施工費用的5倍；咨詢國內設備廠家，報價約為現場制作施工費用的2倍；采用現場制作拋光，為建設單位節約了大量投資，為施工單位大幅降低了成本。

9 結語

上述工具和操作方法已在多個工程中使用，設備簡易、操作方法簡單，操作人員容易掌握，同時也取得了較好的質量效果。如果需要滿足更高的要求或者降低要求，僅需提高或降低磨料的級別，增加或減少拋光的時間即可。