有壓長距離輸水鋼管焊接施工風險管控措施

李方超

（青州水建工程建設有限公司，山東 青州 262500）

青州市泰和礦業礦坑棄水調引工程，其功能是將泰和礦業礦井棄水引調至青州市中北部地下水超采區，以修復補源、置換部分農業灌溉水源，實現青州市地下水超采區壓采計劃。工程全線采用“自流+提水”相結合的方式輸水，設計輸水流量2.2 萬m3/d。該工程供水管道長13.27 km，采用TPEP 防腐鋼管，規格型號為DN630×8（外徑×壁厚）外纏繞聚乙烯內熔結環氧防腐鋼管，管材為Q235B 螺旋縫焊接鋼管。TPEP 防腐鋼管接頭焊縫焊接是特殊過程，接縫焊接施工前必須進行嚴格規范的焊接過程能力確認，正式施工中進行嚴格過程質量控制，預防產生質量缺陷；同時焊接作業存在有限空間作業、用電動火等特點，施工策劃與實施中需要窒息、觸電、火災等安全事故風險評價、確定控制措施，在施工中落實控制措施、進行隱患排查治理，預防安全事故發生。

1 焊接作業的特點

1.1 焊接是特殊過程

所謂特殊過程是指過程的結果不能檢驗或不能經濟的加以檢驗的過程。對特殊過程能力進行確認是特殊過程控制的首要環節。特殊過程能力確認需要從作業人員資格、材料和設備性能、作業指導書（工藝規程、標準等）等方面進行，且在這些方面因素發生變化時需要再確認。

1）作業人員管理。青州市泰和礦業礦坑棄水調引工程施工地點主要在山區，管道施工線路高差變化大，TPEP 防腐鋼管接頭焊縫焊接施工工作量大，質量標準要求高。為保證施工質量，焊接作業人員均持有焊接與熱切割作業特種作業操作證，并經過入場教育培訓合格后上崗作業。

2）管材及焊接作業機具。按照設計文件要求，項目采購管道采用外纏繞聚乙烯內熔結環氧防腐鋼管（以下簡稱TPEP 防腐鋼管），管材為Q235B 螺旋縫焊接鋼管。內防腐采用熱熔結環氧樹脂，厚度不小于350 μm；外防腐層為3 層結構，第一層為環氧粉末涂層，第二層為熱熔膠，第三層為聚乙烯層，厚度不小于2.5 mm。進場管材按批次取樣送檢檢測，檢測合格并出具檢測報告，經監理單位同意后進場使用。焊接作業使用交流焊機、直流焊機、氬弧焊機、二氧化碳氣體保護焊機、內磨機及電動磨光機等用電設備。

3）焊接工藝方法。管道焊接采用氬弧焊打底，手動電弧焊封面的焊接工藝。管道焊接施工前，先進行焊接工藝性試驗，通過工藝性試驗確定焊接施工中所使用的焊接材料、焊接設備參數等，焊接試驗完成后對焊接試件進行檢測，檢測合格后編制焊接施工作業指導書用于指導管道焊接施工。

4）作業環境。該工程施工地點主要在青州市廟子鎮，該地區多為山區，管道施工線路多穿越山區、河道、城鎮，輸水管道施工存在線路長、高差大、地形復雜、自然環境惡劣等特點，山地陡坡作業、石方開挖、冬季施工及管材運輸等都是在質量、安全管理方面要面對的難題。

1.2 安全風險高

TPEP 防腐鋼管接頭焊縫焊接作業具有管內焊接、用電動火等特點，存在有限空間作業窒息、觸電、火災、職業?。▔m肺?。┑劝踩L險。焊縫焊接作業策劃與實施中需要進行安全事故風險評價、控制措施確定，在施工中落實控制措施、進行隱患排查治理，預防安全事故發生。

2 焊接風險控制措施

2.1 質量風險識別及控制措施

管道焊機施工過程主要存在的質量問題有焊縫不合格、焊口防腐處理不合格。焊縫不合格會造成管道漏水，甚至噴水，嚴重影響輸水管道的使用。焊口防腐處理不合格會造成管道銹蝕，影響管道耐久性。針對以上質量問題，項目部建立了以項目經理為首的質量管理體系，做好圖紙會審、技術交底及技術培訓工作，對新技術、新結構、新材料、新工藝要組織有關人員認真學習，制定專項技術措施。施工過程中，嚴格落實“三檢制”，對工程施工全過程質量進行監控，出現質量問題及時整改，確保工程質量達到合格標準。

2.2 安全風險識別及控制措施

該項目戰線長，根據施工特點，進行了危險源辨識及風險分級管控，辨識出全部危險源，并對一般危險源進行分級管控。風險等級較大的作業內容主要包括臨時用電、焊接設備、動火作業等，并有針對性地制定了相應的控制措施，編制作業指導書、臨時用電專項方案等。

3 焊接風險管控對策

3.1 有效控制施工準備

管道焊接施工前，先進行了焊接工藝性試驗，通過工藝性試驗確定焊接施工中所使用的焊接材料、焊接設備參數等，焊接試驗完成后對焊接試件進行檢測，檢測合格后編制焊接施工作業指導書用于指導管道焊接施工。

1）技術準備。熟悉設計圖紙，討論并依據工藝性試驗結果進行技術交底，組織技術人員了解焊接工藝、質量的詳細要求，焊接前焊工應熟悉焊接設備及操作程序，了解各部位焊接控制要點及控制方法，做好安全防護措施。

2）原材料進場及檢驗。鋼管進場后由監理單位組織建設單位、代建單位、施工單位檢查管材出廠檢驗合格證，并現場取樣委托第三方檢測單位進行檢驗，合格后方可使用。對焊絲、焊條等材料經過報驗及檢測合格后按要求使用。

3）焊接設備。使用到的焊接機具設備主要有交流電焊機、直流電焊機、氬弧電焊機、內磨機、電流表、電壓表等，設備進場前按要求進行檢定，檢測合格后，進場使用。

3.2 有效控制施工過程

1）坡口處理。采購的管道坡口滿足GB50235標準，焊接前對坡口用專用砂輪打磨平整，露出金屬光澤，滿足焊接要求后進行焊接施工。

施工現場用火焰切割管道時，采用氧乙炔焰加工坡口，再用砂輪將坡口表面的氧化層去除，對凹凸不平處打磨平整，露出金屬光澤后使用。管道的對接焊縫對接時要求內壁對齊，內壁錯邊量不小于0.8 mm，且不應大于2 mm。

2）管道焊接。焊接前將坡口內外兩側20 mm范圍內用磨光機打磨至露出金屬光澤，焊接時嚴格按照工藝性試驗確定的焊接參數等進行焊接。

焊口組對時內壁平齊，用長40 cm 的直尺在接口壁周圍順貼靠，對口檢查合格后進行對稱性點焊，點焊5～6 處，點焊長度5～6 cm。點焊完成后，無尺寸位置錯誤應當立即進行管道焊接。先進行氬弧焊打底，焊縫厚度應盡量薄，與根部熔合良好，加弧時要保持弧形，電弧要懸??；收弧時要成緩坡形，如有收弧縮孔，應用磨光機磨掉，必須在坡口內引弧熄??；熄弧時應填滿弧坑，防止弧坑裂紋。再用手工電弧焊填充封面，手工電弧焊施工應調整至合適電流，控制好焊接橫向浮動，浮動寬度不得超過3 倍焊條直徑。每道焊縫原則上應一次完成，如有突發情況焊縫不能一次完成時，在封底焊后，應填充到一定的厚度防止產生焊縫裂紋。

3）嚴格落實質量、安全責任制。施工過程嚴格執行作業指導書，嚴格工藝流程、工藝標準、工序質量驗收，保留焊接記錄質檢員嚴格進行焊縫檢查，保留焊縫檢查記錄，焊接作業安排專職安全員現場監護作業，監督安全作業措施、安全防護措施的有效到位。

4 施工質量安全控制成效

4.1 焊縫檢測

焊接完成后對外觀進行檢查，并委托具有資質的檢測單位進行超聲無損檢測，保證焊接質量，根據設計要求按焊縫20%比例檢測，采用鋸齒掃查，共計檢測222 組，全部合格。每批次檢測合格后，管道接口再采用聚乙烯膠黏帶處進行現場防腐處理，接口處防腐層粘結牢固、嚴密。

4.2 管道水壓試驗

管道水壓試驗按照《給水排水管道工程施工及驗收規程》（GB50268-2008）的規定進行，水壓試驗分段長度結合水源點、地形條件、堵頭位置等因素確定，共分7 段進行打壓試驗，管材及管件的工作壓力1.6 MPa，試驗壓力2.0 MPa。經試驗，管道全部達到設計要求，滿足運行要求。

4.3 施工安全達到預期效果

該項目使用管道產品長度單根12 m，分段管道接頭個數1 100 個，每個焊縫長度1.98 m，分段數量多、總長度長，由于工期緊，施工過程分段分組作業，同時施工。為預防焊接作業發生窒息、觸電、火災、職業病等職業健康安全事故等風險，在施工中落實控制措施、安排專人安全監護、進行隱患排查治理，有效預防安全事故發生。

通過對長距離輸水管道施工風險管控措施的實施，有效保證了管道焊縫焊接質量，控制了安全風險的發生，順利完成了質量和安全目標。