火力发电厂大口径管道坡口的制作与对口、焊接

马计英

摘要：根据大管壁厚的特点，解决坡口制作过程中存在的实际问题，探索科学利用现代电动工具方法，利用角磨砂轮片外延，使钳工出最小的工作量，也使焊工的焊接量减至最小，最终焊缝成型好、焊缝应力低。无损检测合格。

关键词：磁力切割机 角向磨光机（角磨） 玻璃 旋转锉

现代电动工具中有各种规格坡口机，也有大管坡口机，但造价高、使用率极低，一般电厂都不会购买。但磁力切割机物美价廉，可用大管、钢板的切割，也可根据坡口需要调整磁力切割机割嘴角度。所以为各电厂所青睐。磁力切割机的操作是制作坡口时间长短的关键，能熟练使用磁力切割机的人可使坡口的制作省时省力。角向磨光机规格有φ230、φ180、φ150、φ100等，现场可根据管道大小及管道壁厚选择角向磨光机的规格。角向磨光机打磨时，不能在一处长时间、一种位置打磨，因为可能使管道磁化，给焊接造成困难。旋转锉一般在焊接过程中使用。

1 磁力切割机的使用

磁力切割机使用前，先检查开关是否完好，磁力是否牢固，拆开割嘴、检查清理，用捅针轻捅快风喷嘴。检查完后点火，调整好火焰，开快风，查看火焰快风是否够长够直。然后捅针收好，以备需要时使用。

电厂大管制作坡口，管道一般都是在线。切割之前，应在切割处两边各用槽钢固定。选择固定点应在切割处附近，不影响管道焊口的焊接及热处理就行。管道附件的弹簧支吊架用斜铁固定。确定坡口位置后，计算好余量，用样尺划线。样尺可根据大管周长尺寸自己制作，主要是保证圆周划线与管道轴心线垂直。

将磁力切割机放在要制作坡口的一侧就位，割嘴对准划线位置试转，试转之前做好记号，以后每走一段做一记号，看最后是否与起始位重合。如不重合，要调整重合。调整后割嘴垂直划线开始切割。切割时铁水会飞溅、流淌，管道下方应做好铺垫防护。切割机切割行走过程中，注意观察行走轨迹和记号是否有变化。

切割好的管道端面垂直于管道轴线，切割机保持原位不动，调整切割机割嘴角度，角度一般根据管道壁厚多少来定（如壁厚30mm管道取角度α=12o）。角度确定后点火切割，徐徐转动割嘴移动的手轮，割嘴移动的距离可根据管道壁厚提前算好。也可通过火焰切割过程中控制，切割至管道内壁处止。这时应沿着管道圆周切割，切割中同样注意观察行走轨迹有无偏离。切割至管道下半部分时，及时清理管道内壁的铁水，确保快风切割中无阻碍。

切割完后，及时清理管道内部。

切割好的管道端面垂直于管道轴线，如图（1）。切割机保持原位不动，调整切割机割嘴角度，角度α一般根据管道壁厚d多少来定（由管道壁厚d取角度α=10o～15o）。角度确定后点火切割，徐徐转动割嘴移动的手轮，割嘴沿管轴线移动的距离可根据管道壁厚提前算好。也可通过火焰切割过程中控制，切割至管道内壁处止。这时可沿着管道圆周方向切割，切割中同样注意观察行走轨迹有无偏离。切割至管道下半部分时，及时清理管道内壁的铁水，确保快风切割中无阻碍。

切割完后，如图（2）。及时清理管道内部。

2 管道坡口的制作

2.1 找平：首先用角磨磨出顿边d。，用管道直径大小的玻璃贴住顿边。拿稍大点的角尺，角尺一边紧贴管道外壁，用记号笔划出顿边最高处，打磨掉最高处。如此重复，直至整个顿边垂直管道轴线且在一个平面。

注意：找平时使用角磨，應利用角磨片的平面侧打磨。

2.2 用大角磨磨去管道坡口斜边氧化层，并将管道坡口内外壁100mm打磨出金属本色。此时可做外观检查，有无明显裂纹（坡口制好后还应做着色检查）、凹坑凸槽、气割割伤等缺陷。如有应做挖补处理。如果是裂纹，挖完后要着色检查，确保缺陷挖完才能补焊。如果是高合金材料，壁厚又很厚，建议挖补放在焊口开焊前，预热后进行，或按《焊规》中规定的执行。做完外观检查，再用钢板尺测量管道直径、壁厚。主要目的是检查管道壁厚是否均匀一致，椭圆度有无超标。

2.3 复核管道内外径尺寸和管件（或短管）内外径尺寸相符一致。如有一边外径大于另一半、或一边小于另一边内径，则应打磨出过渡区。

2.4 用大角磨磨去管道坡口斜边图（3）中阴影部分。用大角磨制坡口，尽量用角磨片外延打磨。因为角磨片外延的线速度最大，啃磨量最大。打磨过程中，按压角磨机的力度要适中。按压的过重，会影响角磨机的转速，减小角磨片外延的线速度，啃磨量不会最大。相反，按压的过轻，角磨片外延的线速度没减小，但啃磨厚度较薄。

2.5 角磨打磨过程中，不能在一处长时间、一种位置打磨，因为可能使管道磁化，给焊接造成困难。最好手持角磨水平磨一会，垂直磨一会，或倾斜45o角打磨。打磨一段，间隔一段再打磨。这样可以有效避免管道坡口起磁。如果管道坡口处起磁，可采用绕线或短接来消磁。

2.6 坡口打磨至快成型时，改用较小角磨继续打磨。大角磨此时易啃坏顿边，小角磨易于控制。当坡口打磨成（图4）中的U型口时，坡口制作完成。最后着色检查合格后，可进行对口。

注意：打磨过程中，如果中断或隔夜，应将管口封闭，并贴上封条。

3 组对（对口）及焊接

管道的对口要求，在《焊规》中有具体详细的规定。这里不再复述，现在要探讨的是：坡口磁化后对口时的消磁措施。

对口前，检查清理管道、管件（或短管）内部，打磨出坡口金属光泽。再一次复核管道、管件坡口尺寸是否相符。用焊丝或焊条裸露部分慢慢靠近坡口，感觉焊丝被吸引的力度。如吸引的力度小，说明坡口磁化较轻。组对好后再缠绕电线（一般采用电焊二次电缆）通电即可消磁。如吸引的力度大，说明坡口磁化严重。此时，氩弧打底将很困难。除上述绕线通电消磁外，可采用分段磁路短接法：电厂大管坡口顿边p取2mm。对口间隙b在4～5mm之间。用φ8的钢筋长300mm紧贴对口间隙点焊，点焊的位置应在钢筋端头两侧。点焊时要考虑后边拆除打磨。每段间隔200mm。静置一会后检查磁力大小，通过短接，磁化应该消失。这时可在间隔处钨极氩弧焊（TIG）打底，随着打底焊缝的增加，磁化彻底消除。为便于焊缝接头熔合良好，用旋转锉打磨薄接头焊肉。后边的焊条电弧焊（SMAW）应遵照《焊规》条款执行。最后做无损检测。

无损检测合格后，拆除管道固定点槽钢。拆除管道弹簧支吊架斜铁，恢复弹簧支吊架原位。