有壓長距離輸水鋼管焊接施工風(fēng)險(xiǎn)管控措施

李方超

（青州水建工程建設(shè)有限公司，山東 青州 262500）

青州市泰和礦業(yè)礦坑棄水調(diào)引工程，其功能是將泰和礦業(yè)礦井棄水引調(diào)至青州市中北部地下水超采區(qū)，以修復(fù)補(bǔ)源、置換部分農(nóng)業(yè)灌溉水源，實(shí)現(xiàn)青州市地下水超采區(qū)壓采計(jì)劃。工程全線采用“自流+提水”相結(jié)合的方式輸水，設(shè)計(jì)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(guī)格型號(hào)為DN630×8（外徑×壁厚）外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)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(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范的焊接過程能力確認(rèn)，正式施工中進(jìn)行嚴(yán)格過程質(zhì)量控制，預(yù)防產(chǎn)生質(zhì)量缺陷；同時(shí)焊接作業(yè)存在有限空間作業(yè)、用電動(dòng)火等特點(diǎn)，施工策劃與實(shí)施中需要窒息、觸電、火災(zāi)等安全事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、確定控制措施，在施工中落實(shí)控制措施、進(jìn)行隱患排查治理，預(yù)防安全事故發(fā)生。

1 焊接作業(yè)的特點(diǎn)

1.1 焊接是特殊過程

所謂特殊過程是指過程的結(jié)果不能檢驗(yàn)或不能經(jīng)濟(jì)的加以檢驗(yàn)的過程。對(duì)特殊過程能力進(jìn)行確認(rèn)是特殊過程控制的首要環(huán)節(jié)。特殊過程能力確認(rèn)需要從作業(yè)人員資格、材料和設(shè)備性能、作業(yè)指導(dǎo)書（工藝規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)等）等方面進(jìn)行，且在這些方面因素發(fā)生變化時(shí)需要再確認(rèn)。

1）作業(yè)人員管理。青州市泰和礦業(yè)礦坑棄水調(diào)引工程施工地點(diǎn)主要在山區(qū)，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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高。為保證施工質(zhì)量，焊接作業(yè)人員均持有焊接與熱切割作業(yè)特種作業(yè)操作證，并經(jīng)過入場(chǎng)教育培訓(xùn)合格后上崗作業(yè)。

2）管材及焊接作業(yè)機(jī)具。按照設(shè)計(jì)文件要求，項(xiàng)目采購管道采用外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)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(nèi)防腐采用熱熔結(jié)環(huán)氧樹脂，厚度不小于350 μm；外防腐層為3 層結(jié)構(gòu)，第一層為環(huán)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(jìn)場(chǎng)管材按批次取樣送檢檢測(cè)，檢測(cè)合格并出具檢測(cè)報(bào)告，經(jīng)監(jiān)理單位同意后進(jìn)場(chǎng)使用。焊接作業(yè)使用交流焊機(jī)、直流焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)、內(nèi)磨機(jī)及電動(dòng)磨光機(jī)等用電設(shè)備。

3）焊接工藝方法。管道焊接采用氬弧焊打底，手動(dòng)電弧焊封面的焊接工藝。管道焊接施工前，先進(jìn)行焊接工藝性試驗(yàn)，通過工藝性試驗(yàn)確定焊接施工中所使用的焊接材料、焊接設(shè)備參數(shù)等，焊接試驗(yàn)完成后對(duì)焊接試件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后編制焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書用于指導(dǎo)管道焊接施工。

4）作業(yè)環(huán)境。該工程施工地點(diǎn)主要在青州市廟子鎮(zhèn)，該地區(qū)多為山區(qū)，管道施工線路多穿越山區(qū)、河道、城鎮(zhèn)，輸水管道施工存在線路長、高差大、地形復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，山地陡坡作業(yè)、石方開挖、冬季施工及管材運(yùn)輸?shù)榷际窃谫|(zhì)量、安全管理方面要面對(duì)的難題。

1.2 安全風(fēng)險(xiǎn)高

TPEP 防腐鋼管接頭焊縫焊接作業(yè)具有管內(nèi)焊接、用電動(dòng)火等特點(diǎn)，存在有限空間作業(yè)窒息、觸電、火災(zāi)、職業(yè)病（塵肺?。┑劝踩L(fēng)險(xiǎn)。焊縫焊接作業(yè)策劃與實(shí)施中需要進(jìn)行安全事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、控制措施確定，在施工中落實(shí)控制措施、進(jìn)行隱患排查治理，預(yù)防安全事故發(fā)生。

2 焊接風(fēng)險(xiǎn)控制措施

2.1 質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制措施

管道焊機(jī)施工過程主要存在的質(zhì)量問題有焊縫不合格、焊口防腐處理不合格。焊縫不合格會(huì)造成管道漏水，甚至噴水，嚴(yán)重影響輸水管道的使用。焊口防腐處理不合格會(huì)造成管道銹蝕，影響管道耐久性。針對(duì)以上質(zhì)量問題，項(xiàng)目部建立了以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理體系，做好圖紙會(huì)審、技術(shù)交底及技術(shù)培訓(xùn)工作，對(duì)新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝要組織有關(guān)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)，制定專項(xiàng)技術(shù)措施。施工過程中，嚴(yán)格落實(shí)“三檢制”，對(duì)工程施工全過程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)質(zhì)量問題及時(shí)整改，確保工程質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制措施

該項(xiàng)目戰(zhàn)線長，根據(jù)施工特點(diǎn)，進(jìn)行了危險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控，辨識(shí)出全部危險(xiǎn)源，并對(duì)一般危險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)管控。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較大的作業(yè)內(nèi)容主要包括臨時(shí)用電、焊接設(shè)備、動(dòng)火作業(yè)等，并有針對(duì)性地制定了相應(yīng)的控制措施，編制作業(yè)指導(dǎo)書、臨時(shí)用電專項(xiàng)方案等。

3 焊接風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)策

3.1 有效控制施工準(zhǔn)備

管道焊接施工前，先進(jìn)行了焊接工藝性試驗(yàn)，通過工藝性試驗(yàn)確定焊接施工中所使用的焊接材料、焊接設(shè)備參數(shù)等，焊接試驗(yàn)完成后對(duì)焊接試件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后編制焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書用于指導(dǎo)管道焊接施工。

1）技術(shù)準(zhǔn)備。熟悉設(shè)計(jì)圖紙，討論并依據(jù)工藝性試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行技術(shù)交底，組織技術(shù)人員了解焊接工藝、質(zhì)量的詳細(xì)要求，焊接前焊工應(yīng)熟悉焊接設(shè)備及操作程序，了解各部位焊接控制要點(diǎn)及控制方法，做好安全防護(hù)措施。

2）原材料進(jìn)場(chǎng)及檢驗(yàn)。鋼管進(jìn)場(chǎng)后由監(jiān)理單位組織建設(shè)單位、代建單位、施工單位檢查管材出廠檢驗(yàn)合格證，并現(xiàn)場(chǎng)取樣委托第三方檢測(cè)單位進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。對(duì)焊絲、焊條等材料經(jīng)過報(bào)驗(yàn)及檢測(cè)合格后按要求使用。

3）焊接設(shè)備。使用到的焊接機(jī)具設(shè)備主要有交流電焊機(jī)、直流電焊機(jī)、氬弧電焊機(jī)、內(nèi)磨機(jī)、電流表、電壓表等，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前按要求進(jìn)行檢定，檢測(cè)合格后，進(jìn)場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)，焊接前對(duì)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(jìn)行焊接施工。

施工現(xiàn)場(chǎng)用火焰切割管道時(shí)，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(duì)凹凸不平處打磨平整，露出金屬光澤后使用。管道的對(duì)接焊縫對(duì)接時(shí)要求內(nèi)壁對(duì)齊，內(nèi)壁錯(cuò)邊量不小于0.8 mm，且不應(yīng)大于2 mm。

2）管道焊接。焊接前將坡口內(nèi)外兩側(cè)20 mm范圍內(nèi)用磨光機(jī)打磨至露出金屬光澤，焊接時(shí)嚴(yán)格按照工藝性試驗(yàn)確定的焊接參數(shù)等進(jìn)行焊接。

焊口組對(duì)時(shí)內(nèi)壁平齊，用長40 cm 的直尺在接口壁周圍順貼靠，對(duì)口檢查合格后進(jìn)行對(duì)稱性點(diǎn)焊，點(diǎn)焊5～6 處，點(diǎn)焊長度5～6 cm。點(diǎn)焊完成后，無尺寸位置錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行管道焊接。先進(jìn)行氬弧焊打底，焊縫厚度應(yīng)盡量薄，與根部熔合良好，加弧時(shí)要保持弧形，電弧要懸??；收弧時(shí)要成緩坡形，如有收弧縮孔，應(yīng)用磨光機(jī)磨掉，必須在坡口內(nèi)引弧熄弧；熄弧時(shí)應(yīng)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(yīng)調(diào)整至合適電流，控制好焊接橫向浮動(dòng)，浮動(dòng)寬度不得超過3 倍焊條直徑。每道焊縫原則上應(yīng)一次完成，如有突發(fā)情況焊縫不能一次完成時(shí)，在封底焊后，應(yīng)填充到一定的厚度防止產(chǎn)生焊縫裂紋。

3）嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量、安全責(zé)任制。施工過程嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書，嚴(yán)格工藝流程、工藝標(biāo)準(zhǔn)、工序質(zhì)量驗(yàn)收，保留焊接記錄質(zhì)檢員嚴(yán)格進(jìn)行焊縫檢查，保留焊縫檢查記錄，焊接作業(yè)安排專職安全員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)作業(yè)，監(jiān)督安全作業(yè)措施、安全防護(hù)措施的有效到位。

4 施工質(zhì)量安全控制成效

4.1 焊縫檢測(cè)

焊接完成后對(duì)外觀進(jìn)行檢查，并委托具有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行超聲無損檢測(cè)，保證焊接質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)要求按焊縫20%比例檢測(cè)，采用鋸齒掃查，共計(jì)檢測(cè)222 組，全部合格。每批次檢測(cè)合格后，管道接口再采用聚乙烯膠黏帶處進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)防腐處理，接口處防腐層粘結(jié)牢固、嚴(yán)密。

4.2 管道水壓試驗(yàn)

管道水壓試驗(yàn)按照《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》（GB50268-2008）的規(guī)定進(jìn)行，水壓試驗(yàn)分段長度結(jié)合水源點(diǎn)、地形條件、堵頭位置等因素確定，共分7 段進(jìn)行打壓試驗(yàn)，管材及管件的工作壓力1.6 MPa，試驗(yàn)壓力2.0 MPa。經(jīng)試驗(yàn)，管道全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足運(yùn)行要求。

4.3 施工安全達(dá)到預(yù)期效果

該項(xiàng)目使用管道產(chǎn)品長度單根12 m，分段管道接頭個(gè)數(shù)1 100 個(gè)，每個(gè)焊縫長度1.98 m，分段數(shù)量多、總長度長，由于工期緊，施工過程分段分組作業(yè)，同時(shí)施工。為預(yù)防焊接作業(yè)發(fā)生窒息、觸電、火災(zāi)、職業(yè)病等職業(yè)健康安全事故等風(fēng)險(xiǎn)，在施工中落實(shí)控制措施、安排專人安全監(jiān)護(hù)、進(jìn)行隱患排查治理，有效預(yù)防安全事故發(fā)生。

通過對(duì)長距離輸水管道施工風(fēng)險(xiǎn)管控措施的實(shí)施，有效保證了管道焊縫焊接質(zhì)量，控制了安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，順利完成了質(zhì)量和安全目標(biāo)。