摘 要：對冬季鋼質燃氣管道焊接、焊縫補口防腐、管道吊裝和下管以及施工現場人員管理進行了探討。
關鍵詞：冬季施工； 鋼質燃氣管道； 焊接； 防腐； 吊裝
Construction Elements of Steel Gas Pipeline in Winter
Abstract：The welding，welding joint anticorrosion，pipeline lifting and lowering of steel gas pipeline in winter as well as the management of field personnel are discussed.
Keywords：construction in winter；steel gas pipeline；welding；antieorrosion；lifting
冬季溫度低，給野外施工帶來了一定難度。隨著管道管徑的增大，鋼材等級、壓力的提高，對管道焊接、下管等施工工藝提出了更嚴格的要求。在有些施工不能停工的情況下，施工單位必須學習和掌握冬季施工技術，制定出相應的施工方案，嚴把質量關。
1 冬季焊接
冬季進行的野外管道焊接對管道焊接質量影響很大，鋼管環焊縫焊接存在的主要問題為：焊縫冷卻速度快，出現淬硬組織，硬度增加，冷裂紋敏感性也相應增加。在拘束度很大時，焊縫冷卻速度過快，易增加焊縫一次結晶的區域偏析，在較大的拉應力作用下焊縫中心發生結晶裂紋。低溫環境下預熱效果變差，保持焊縫層間溫度相對困難。為此對焊接的工藝流程有以下要求：
①加強焊接材料的管理工作，嚴格執行焊材烘干和發放回收制度，嚴格控制每天的剩余焊條量，當天未用完的焊條必須嚴格烘干，且只能烘干一次。現場使用的焊條必須保持干燥，不能沾有油污等雜質，裝在焊條保溫桶內，隨用隨拿。藥芯焊絲使用過程中應采取防潮措施，焊機上的焊絲防護罩必須保持完好，未用完的焊絲應及時送回焊材庫，防止受潮。
②在焊接作業區域搭防護棚，使焊接作業區域形成相對封閉的空間，減少熱量損失。焊機盡量集中擺放在可移動的焊機防護棚內，使焊機在正常溫度下工作。冬季施工采用接觸式或紅外線測溫儀，控制預熱、層間溫度，環境溫度使用普通溫度計監控。
③對于低溫環境下的焊接施工，焊接工藝控制主要包括焊接熱輸入、預熱溫度、層間溫度和焊后保溫的控制。嚴格控制焊接工藝的主要目的在于改善熱影響區和焊縫的組織，促使氫的析出以及減少焊接拘束應力。施焊環境溫度按-5℃控制。若溫度高于-5℃，則進行一些常規的烘干及保溫；若溫度過低或母材過厚，就要考慮預熱和注意層間保溫。
a．焊前預熱，如L415管材預熱溫度一般控制在100～120℃。應保證母材壁厚范圍內無溫度差。
b．預熱范圍應保證在焊縫兩側75mm范圍內。母材中水蒸氣能夠充分逸出，有效防止局部受熱產生接頭附加應力，升溫速度均勻、可控，防止造成母材過熱等現象。
④嚴格清理坡口和焊道內外10cm范圍內的鐵銹和油污。
⑤控制層間溫度和厚度。層間溫度應控制在100℃左右。溫度過低不利于層間正火消除應力，過高則晶粒組織惡化，產生支晶偏析。每層施焊的厚度控制在2mm以內，過厚產生夾渣等缺陷，且不利于氫擴散；過薄則降低了焊接效率。在焊口每層施焊后，下一道工序應連接緊密，如有特殊情況，要重新加熱后(達到100℃左右)方可施焊。
⑥對完成的焊縫需打磨好焊縫接頭，清理好焊縫表面的飛濺；對整個焊縫進行均勻加熱，加熱溫度要高于冷裂紋的上限溫度(一般為100℃)；采用巖棉包裹焊縫，自然冷卻。
⑦對焊縫保溫的巖棉雙側捆綁固定，環向包裹搭接必須超過30cm，焊縫緩冷過程要在防護棚內完成。
⑧在焊接之前要把整體施焊管道兩側頂端進行封閉，防止空氣對流。
⑨在深基坑進行焊接時，要注意排水和防凍結。冬季焊縫在進行無損檢測和防腐前嚴禁浸泡在冰水中。
2 冬季焊縫補口防腐
焊縫補口防腐是在管道焊接完成后進行的防腐工作。管道焊縫防腐是重中之重，直接影響到管道的使用壽命。在冬季施工中除了嚴格按照施工方案進行操作外，特別需要注意以下幾點：
①焊接完畢后焊縫要做無損檢測，無損檢測后，應注意把焊縫兩側做超聲探傷所用的耦合劑打磨干凈。
②防腐前要把焊縫兩側的鐵銹、油污、泥土清理干凈，要對原管身防腐層進行打毛，形成平滑過渡。
③冬季防腐前對焊縫一定要進行加熱(管徑達到DN 700mm以上，一定要使用環形管道加熱器，以保證管道表面的升溫速度和加熱均勻)。不但要將水蒸氣清除，還要預熱到規定的溫度(80℃左右)。只有這樣，在冬季補口位置刷上的防腐底漆才能迅速徹底干結，順利進入下一道工序。
④在進行熱縮套防腐時，一定要對熱縮套外部均勻加熱，做到表面出現皺褶不得超過兩處，每處不得超過10cm(限于DN 700mm以上管道的防腐)。
⑤在冬季防腐后，對全部管道進行高壓電火花測試(目的是檢測防腐漏點)。完畢后，要盡快安排下管和溝槽回填工作，避免長時間在露天停留，因為暴曬、過度寒冷會對防腐接口形成二次傷害。第一步回填不準回填凍土，以免對管道表面防腐層造成破壞。
⑥當遇雨、雪和大風沙等惡劣天氣，嚴禁在無罩棚的施工條件下進行任何防腐工作。
3 冬季管道吊裝及下管
施工過程中除嚴格遵守相關規范要求、執行具體的吊裝施工方案外，針對冬季大管徑管道施工應到以下幾點：
①冬季對管道吊裝，要對管道外防腐層進行細致保護(冬季外防腐層比較脆)，起落速度要均勻，管道周圍不能有硬物，以免對管道防腐層造成傷害。
②焊接后的管道吊裝時要注意吊裝器具離環形焊縫必須達到2m以上軸向距離。
③管道的擺放和吊裝機械的安置一定要距開挖溝槽施工方向單側2m以上，不得依賴凍土層的硬度進行施工，以防溝槽坍塌。
④冬季在大管徑管道下管時，每段長度不允許超過400m，吊具的著力點間隔距離不得大于40m。
⑤多臺吊裝機械進行吊裝作業，必須隨時掌握多臺吊裝機械的同步情況；單機負載不得超過該機額定載重量的80％；兩臺機械同時吊裝，不得超過兩機額定載重量之和的65％。
⑥吊件升降時應平穩，盡量避免振動或擺動。起吊時應先將吊件吊離地面200～300mm后停住，檢查吊裝機械的工作狀態，在確認吊裝機械穩定、制動可靠、吊件吊掛平衡牢固后，方可繼續起升下管。
⑦禁止在六級以上大風、霧、雨雪等惡劣天氣條件下作業，夜晚作業應有足夠的照明。
4 冬季施工現場人愛管理
①項目經理在工程開工前認真閱讀并掌握所有施工方案及安全條例。
②施工員在現場安全教育中首先要向所有焊工交代清楚焊接工藝指導書內容并要嚴格把關，對出現的返修焊縫安排專門培訓后的固定焊工進行操作。
③施工員嚴格監測施工現場的溫度及風力變化，以便做出相應的施工安排和調整。
④焊工的狀態直接影響焊接合格率，因此在冬季長時間施工時要注意燥工的休息及焊工的人員調整。
⑤以工程項目為單位，對返修焊縫認真做出評估及處理，杜絕反復出現同樣問題。分析結論及處理辦法直接上報到上級主管部門和領導。
⑥對于隱蔽工程、難點工程的施工，要保證焊縫合格率達到l00％后再進入下一道工序，對于難點部分一定要按照設計要求在地面上進行壓力試驗，如有特殊情況發生或者改變方案，應由設計單位會同相關單位和部門決定。
⑦施工現場的項目經理和施工員要做好每天的工作日志，對于難點工程、隱蔽工程要進行全天候旁站指揮監督。
5 結語
隨著我國城鎮化的發展以及城市基礎設施的提升，基礎設施建設投入逐年增加。在我國北方，冬季施工很常見，冬季的施工條件惡劣，施工艱難，但施工人員不能懈怠，要嚴格執行相應的施工規范，才能夠嚴把質量關，將質量和安全隱患消滅在萌芽狀態，從而確保工程建設順利進行。
