浅谈铸铁输水管道安装工艺要点

□张 起 □刘国建（遂平县水利局）

在水利水电工程中，铸铁钢管的应用十分广泛，驻马店市河道取水工程就是成功应用的一例。该工程位于遂平县城东汝河橡胶坝附近，引水池位于橡胶坝上游约100m处的河道西侧，输水管道沿河道西侧河堤坡脚铺设。笔者有幸主管该项工程，在工程建设中严把质量过，选用优质材质，注重细节，严格工艺，按照工艺流程和安装规范组织施工，不仅圆满地完成了工程建设任务，取得了良好的经济和社会效益，还取得了很多宝贵的施工经验。

1.铸铁钢管的特点

铸铁钢管是一种铁、碳、硅的合金,具有铁的本质,钢的性能,管径在DN100～DN2200之间,其管道具有以下明显的特点∶承受的内水压力可达到3.0MPa,其延伸率、刚度、抗拉强度均较大；管件规格齐全,能适应各种安装需要；接口多样,拆装方便,承受局部沉陷能力强,维修方便；通常外表防腐喷涂锌层和沥青，耐腐蚀能力强；一般有50a的使用寿命,比钢管的使用寿命长。

因为铸铁钢管具有以上良好的品质，所以在水利水电工程、取水工程大多采用。

2.铸铁钢管的材质要求

取水工程的根本任务是向用户提供满足水质要求、连续供应有压力的水,同时降低供水费用。一般来说,管道的投资占工程建设费用的50%～70%,因此如何通过技术经济分析确定供水管道管材、管径及管线的附属设备,在取水工程中占据极其重要的地位。

为此,在材料的选择上要有明确的要求∶管道必须有良好的封闭性;管道的内壁要求不结垢、光滑、管路畅通,且管道内壁既要耐腐蚀性,又不会向水中析出有害物质;管道的附属设备控制必须灵活,保证管线运行畅通、安全供水、避免污染。

3.铸铁钢管的安装流程

铸铁钢管必须严格按照工艺流程来操作，这是保证质量的首要条件。安装工艺分为6个工序：管道吊装、管道下沟、管道组对、管道连接、管道法兰安装、管道防腐。

当然，有些工艺工序可以交叉施工，也可以组织流水施工，但在同段管道的施工中，必须严格按照上述工艺流程来操作，在工序完成后，必须通过自检报验，业主或监理验收通过后，才能进行下一道工序。

4.铸铁钢管的安装工艺要求

铸铁钢管的安装工艺复杂，质量要求高，需要把握的工艺要点多，但总体上来说，主要要做好以下几点：

4.1 管道吊装中，最好采用平衡梁吊装法，捆绑管子应用尼龙布带或用钢丝绳加胶皮套管或加垫木层，用铁扁担保证钢管起吊平衡性，用缆风绳控制落管方向。吊装需轻拿轻放，严禁损伤防腐层。

4.2 管道下沟工艺中，要把握5个工艺要点：

4.2.1 管道下沟前，应对防腐层进行检查。一般用高压电火花检漏仪进行检查，对电火花击穿漏铁处应责成其进行修补；

4.2.2 管道下沟前，应对管沟进行检查。管沟内应无塌方、石块、雨水、油污和积雪等；

4.2.3 管道下沟前，检查管沟的深度、标高和断面尺寸，并应符合设计要求；

4.2.4 管沟开挖验收合格后应将管道立即下沟。在地下水位较高的地段，开挖、下沟和回填应连续完成；

4.2.5 下沟时，起吊必须用专用吊具，起吊高度以1m为宜，轻放至沟底，严禁损伤防腐层。管道应放置在管沟中心，其允许偏差≤100mm。

4.3 管道组对前，应对管子进行清扫，管内不得有石头、纸屑和泥土等杂物。并应对管口进行检查。确保加工质量满足设计要求，必要时用砂轮机清理管口的焊渣及毛刺，管端如有较轻度变形应予以校正。不得用锤直接敲击管壁，校正无效，应将变形部分管段切除。利用龙门架和8t倒链及千斤顶等工具进行管子的调整组对。钢管散根下槽，沿沟排开后，用可移动式5t龙门架进行对口焊接。

4.4 管道连接时，一般管径为800呀寸，要采用V型坡口手工电弧焊连接。

4.4.1 管道焊工必须经焊工考试合格并具有相应的焊接合格项目，方可参加焊接；管道开始焊接前，每个焊工在施工现场采用与实际管道焊接相同的焊接工艺焊一道管道焊缝试件，经机械性能试验合格后方可施焊；

4.4.2 施工单位首次使用的钢材应做焊接工艺评定，以前做过焊接工艺评定，有储备的施焊项目应提取焊接工艺评定报告，并根据焊接工艺评定编制焊接工艺卡；

4.4.3 在下列焊接环境下，如不采取有效防护措施，应停止野外焊接：雨天；风速超过8m/s；相对湿度超过90%；

4.4.4 下向焊与上向焊的运条方式不同，但在焊接工序质量控制上是相同的。根焊时要控制电弧的吹力，注意焊条角度，保证熔池温度不过高，使焊缝熔深稳定，既保证根部焊透，又不得让根部烧穿挂瘤。操作中，当焊条引弧后，将弧柱轻压在坡口的根部，沿着焊道将熔滴向下拖带，运条中如熔滴敷盖度不够，可往返运弧，使根部焊道平整。焊缝接头处可以稍加打磨，根部焊道内突起的熔敷金属应用砂轮打磨，使焊缝深浅均匀，过渡圆滑，以免产生夹渣。填充焊的层间温度应保持在100°以上；

4.4.5 管道直径大，焊接时应保证对称同时焊接，防止焊接变形超标。每个管口可由2名焊工同时施焊，焊接时采取必要的防护措施；

4.4.6 焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管壁上引弧；

4.4.7 管道焊接应采用多层焊接，施焊时，层间熔渣应清除干净，并进行外观检查，合格后方可进行下一层焊接；

4.4.8 管道焊接时，每道焊口必须连续一次焊完，4名焊工焊接速度一致，在前一层焊道没有完成前，后一层焊道不得开始焊接，两相邻焊道起点位置应错开20～30mm；

4.4.9 管道焊缝焊完后应将焊缝表面的飞溅物、熔渣等清除干净，每焊完一道焊缝应在介质上游方向距焊口100mm处表出焊工代号，并做好记录。

4.5 管道法兰安装的工艺要求是：法兰螺孔应光滑等距，法兰盘接触面应平整，保证密闭，止水沟线几何尺寸准确。法兰的规格、工作压力和介质必须符合设计要求。平焊法兰时，必须使管子与法兰端面垂直。检查时可用法兰弯尺或拐尺从相隔90°两个方向检查垂直度，偏差不许超过±1mm。确认合格然后点焊。插入法兰的管子端部，距法兰密封面应为管壁厚度的1.3～1.5倍，如双面焊接管道法兰，法兰内侧的焊缝不得突出法兰密封面。管道采用法兰连接时，法兰应垂直于管子中心线，其表面应相互平行。连接法兰前应将其密封面处理干净，焊缝高出密封面部分应锉平，确保接口处的严密性。同时要注意：

4.5.1 螺栓使用前应涂油润滑。拧紧螺栓时，要按对称或十字交叉进行组装，每个螺栓不准一次拧紧到底，应分2～3次拧紧。拧紧后螺杆要突出螺母，但突出长度不宜大于螺杆直径的1/2，螺母应置于法兰的同一面上；

4.5.2 法兰衬垫的内圆不得突入管内，其外圆到法兰螺栓孔为止。法兰中间不得放置斜面垫或两个以上衬垫，垫圈边宽应一致。对不涂敷粘结剂的垫圈，在剪裁制作时，应留一个把手露出法兰外便于安装；

4.5.3 垫片的材料应根据管道输送介质的性质、温度及工作压力进行选择且必须符合设计和施工规范的规定；

4.5.4 法兰用紧固件是指法兰的螺栓、螺母和垫圈。其类型和材质，取决于法兰的公称压力和工作温度。

4.6 管道防腐的工艺要求是：

4.6.1 内防腐和外防腐底层均需在制造厂内完成。永久暴露的管子、配件的外防腐按设计要求或业主和监理工程师批准的防腐涂层，进行外层防腐保护；

4.6.2 埋在地下的外防腐采用环氧富锌底漆和环氧煤沥青涂层加强级。设置在地面以上的外防腐采用环氧富锌底漆。所有钢制（不锈钢除外）管子、管件、器件、安装件及附着件的内外壁均需作防腐保护；

4.6.3 除锈完毕后，刷环氧富锌底漆两道，每道干膜厚度为50μm，共100μm。然后刷环氧煤沥青面漆一道，干膜厚度为80μm,再缠玻璃布一道,最后刷环氧煤沥青面漆二道,每道干膜厚度为 80μm,共 16080μm。“面漆、玻璃布，面漆”应连续涂敷，也可用一层浸满面漆的玻璃布代替。

5.结语

铸铁钢管为我国水利工程事业提供了一种性能优良的新型管材。为了在工程中更好的应用铸铁钢管，设计与施工人员应熟悉球铸铁钢管的特性，不断地发现问题并加以解决，使设计更加合理、施工更加规范，使新型管材在水利工程中发挥更大的作用。