钢制管道不排水焊接维修施工技术

摘要：在管道工程施工中，经常在试压和运行过程中出现由于焊缝渗漏的质量问题而引起管道焊缝或砂眼断裂而发生泄漏，使试压工作失败或管道系统无法继续运行，为此，需要采取一种行之有效的办法解决这个问题。

关键词：带水焊接排水阻隔法冷冻

中图分类号： TK226 文献标识码： A

在建设工程中，管道的泄漏抢修往往具有时间紧迫性、不定性、劳动强度大等特点。要求抢修人员在最短的时间内安全、高效地完成抢修任务，保障畅通。但在抢修的过程中情况多变，有时看似简单的过程往往会有意外情况发生。如对钢制管的抢修，一般来说只要焊补即可，但有时会因某种原因管道内部的水不能排尽，而在现场由于一引些技术问题，管道无法进行带水直接焊接，如果一定要进行强制焊接，则可能出现假焊或将出现一些焊接质量问题，如带水焊接出现焊缝裂纹、未焊透、焊缝夹氢、未融合、未焊透、气孔、咬边、夹渣等问题，而使焊接工作彻底失败，若要施焊，一般只能将管道中的积水全部排尽排空并使焊接部位干燥才能进行修补焊接，试压工作或系统运行工作只能停滞，由此带来的后果是施工人员只能等待，造成人员窝工损失；管道中的存水必须排尽，造成水资源学浪费；排水地点一般是地势较低，排水困难；地下管道排水管道，必须设置定点排水坑，配备排水泵；特别是冬季，施工更是困难重重；系统停止运行造成的损失更大，不论用人工挖掘或用机械挖掘等。发生的直接费和间接费用都很高。为此，如果采用一种新型施工工艺，在不排水的情况下进行施工焊接或修补，就可达到省时、省工、省钱的目的。不排水焊接分为带水修补焊接和阻隔修补焊接。带水焊接是船舶工业中水下焊接的一种方法，在建设工程中是不排水焊接中的一种，带水焊接不需要专用的水下焊接设备和工具，可以用普通的电焊钳来替代，因为整个工作都是在陆地空气中进行的，一般情况下带水焊接对于焊接电源的要求及环境要求比水下焊接要求简单得多，另一种焊接是阻隔焊接，简单地说就是把管道中的液态水进行阻隔，使管道中的液态水停止流动，焊接部位处于无水状态下的焊接，需要说明的是，本方法主要是针对钢制管道焊接的一种方法。下面就这两种焊接方法进行简要的介绍。

钢管道带水焊接

钢管道带水焊接的实施，就是在焊接中采用一种新型的特殊焊条T202，此种焊条通过运用直流电焊机和一般的焊接工艺，在不排水甚至在系统正常运行的情况下，直接进行漏点焊接修复。能够在短时间内处理好泄漏问题，达到继续使用的目的，并在以后的停车检修时进行管道更换或正常修复，此种焊接方法可以节约成本，提高效率，降低人工投入，达到事半功倍的目的。

TS202焊条是一种水下焊条，其主要应用于船舶工业，通常在船舶的底部由于漏水，在不能在船钨中进行正常维修而采用的一种焊接方法，其价格较普通焊条要贵很多，大约为每公斤35~40元，但用量不大，焊机采用直流电焊机，总的施工费用并不大。

漏水管道施焊时由于是顶水焊接，因此又不同于水下湿式焊接，即便用T202水下焊条，正面溢水也会冲破电弧气泡，而使焊接无法进行。对于常用焊条，水会急剧冷却焊条药皮,至使焊条药皮凝结，无法再引弧。 焊接时为了抵消来自泄漏处的水压以及补偿水流冷却的焊接热损失，采用小直径焊条（2.5―3.2）焊接电流较平时大1.5―2倍，短弧焊接。起焊时方向要准确，动作要快，引弧时不易采用划擦法，易用点触法。特别注意，切不可先在位置方便处施焊。这样的话，当焊缝逐渐减少并集中在最低部仰焊位置，水流更急，施焊将更加困难（一般来说，管道的焊接应从仰焊位置开始。

主要施工机械材料：

序号 名称 规格 型号 单位 数量

1 直流电焊机 400型 台 2

2 漏电保护开关 个 2

3 焊接电缆 规格2/0 米 20

4 电缆连接器 25mm2 个 2

5 电焊钳 个 2

6 接地夹子 个 2

7 钢丝刷 个 2

8 水槽 500*300*200 个 1

主要材料：TS202焊条。TS202焊条是一种专供水下一般结构钢用的电焊条，能在淡水中进行焊接，药皮有抗水外层，具有优良的防水性能和绝缘性能，对焊接焊缝有保护作用。采用直流电源，可全位置焊接，能在淡水中进行一般结构的焊接。

TS202水下焊条特殊焊条用途： 用于碳钢结构水下焊接。

TS202水下焊接特殊焊条规格及参考电流（DC）

TS202特殊焊条焊接注意事项：

1、在材料保管中要保护焊条的药皮不受损坏；

2、施工中不可使用药皮已经破损的焊条；

3、焊接前去除焊条引弧端的绝缘防水层；

4、焊前焊条不允许烘干。

5、电焊机处于断电位置，将接地电缆和电力电缆连接到正确的端子，电焊把接负极，接地极接正极。

焊接方法：

1．焊接试件制备：

选用DN80的焊接钢管做为试验模型，做成倒门型试件，如下图所示，将管道焊接口用磨光机打磨好，并打磨好V型坡口，打磨好后，将钢管的对接口组对好并安装过程中，选择一个焊口预留30mm焊口不予焊接，留在试验时焊接。

2．选派有经验的合格焊工进行施工焊接。

3．准备好TS202特殊焊条。

4．将直流焊机连接，将焊把接负极，地线接正极，调整焊接电流到200A~220A，接通电源。

5．将管道中充满水，并用软管接通水源不断地向管道中补充水，以模拟焊口中不断漏水的目的；

6．水流顺着缝隙流出，开始焊接。

7．正式施焊，用专用焊条顺着管道的缝隙施焊，开始施焊时比较困难，焊接人员也不熟练，到收口时最难收口，需要从一点一点地收口。

8．后经过改进，同时用两台焊机，两名焊工同时施焊，效果更好，焊接速度快，成形面较好，焊接完成后，表面成型不好，需要用普通E4303进行盖面。

焊后检验：

1.焊接完成后，其它管子和管件按照试压要求进行试压，能够达到1.6MPa的压力要求。

2.经过X光射线探伤，内部有缺陷，需要进行改进，焊工技术也有待提高。

总结：

1.这种焊接方法主要是解决钢制管道试压或运行过程中出现焊缝渗漏无法用普通焊接方法修复的难题，可以成功解决这个问题。

2.开始焊接是在没入水中进行焊接，但由于水体混浊，无法进行，还有由于焊接过程中经常断弧，再行施焊无法引弧或引弧后无法进行正常焊接，故采用上述焊接方法。

3.第一次焊接时用一台焊机，后用两台焊机同时施焊，发现比一台焊机焊接效果好，施工过程中不会产生断弧现象，得到了意想不到的效果。

本方法已经在实际工程中应用，效果较好，不但节约了施工费用，而且提高了施工速度，达到了目标要求，但还有需要改进的地方，如焊接外观质量问题有待提高。

钢管道阻隔法焊接

本方法分为两种，一种是采用气囊进行阻隔，另一种是采用管道局部冻结，使管道中的水处于停滞状态，达到施焊的目的。

第一种是用气囊隔绝管道中的水，使充气气囊充气，达到一定的压力，管道封堵气囊，是橡胶和纤维织物等高分子合成材料经高温硫化工艺制成的一种多规格、多形状的用于管道、涵洞输水、排污、除淤维修的用橡胶产品，它可在不同管径、不同平面和不同位置上快速阻断水流，是地下管道进行输排水和淤污治理的理想方法。使用方法是将堵塞器放入需要堵塞的管道口处，放入管道的长度为堵塞器的长度，然后通过进气阀冲入压缩空气到规定压力，即可进行施工，施工完毕后打开进气阀放出空气，取出堵塞器。其应用主要在城市排水管道中，承受的压力较小。

不同规格堵塞器的充气压力：

规格(mm) 充气压力(MPa) 承受压力(MPa)

Φ200 × 1000 0.050 0.1

φ300 × 1000 0.045 0.05

φ400× 1000 0.040 0.05

第二种是钢管道局部冻结，使管道中的水形成固体冰，达到堵塞管道，使焊缝处于无水状态下施焊的目的。主要操作要领是控制冷冻液的量和管道的冷冻程度，妈既要将管道中的水封住，又要防止将管道冷冻过度，将管道冻裂。

施工程序：准备工作-对焊缝两侧的管道冷冻-排除焊口处的余水-施工焊接-管道焊口检查-冷冻处解冻

通过上述几种管道的方法进行管道不排水焊接维修，可以达到用更短的时间达到维修的目的。