压力钢管岔管月牙肋焊接坡口的选择

董栋

【摘 要】本文着重阐述了压力钢管月牙肋焊接坡口选择，对制作安装过程中不同类型焊接坡口加以对比，同时对返修过程中焊接坡口形式加以整理，为类似工程提供一定的借鉴。

【关键词】压力钢管、岔管月牙肋；焊接坡口

一、前言

压力管道是从水库向水轮机输送水量的水管，水电站大部分的水头都集中在钢管内，压力钢管的安全稳定性直接关乎到厂房安全，因而压力钢管一般作为水电站施工重点控制单元。压力钢管岔管作为输水管道分岔处的压力钢管管道，更是压力钢管施工的重点控制对象。我国岔管主要有贴边式、混合梁式、三梁式、月牙式、球形、无梁式六种形式（见表一），前三种形式的岔管在80年代以后很少在工程上应用。

表一 国内部分已建岔管的形式（参考SL281-2003）

二、月牙肋焊接坡口的选择

压力钢管岔管分为制作与安装两个阶段，焊接坡口的制备一般在制作下料阶段，坡口焊接开在支锥管上，支锥管与月牙肋焊接为T形对接焊缝，T形对接焊缝坡口形式有K形、V形、J形、双J形（见下表）。

（一）月牙肋K形坡口

K形焊缝坡口作为对接焊缝常见的一种形式广泛用于钢结构对接焊缝中，但支锥管与月牙肋的对接存在两个角度，一大一小。大角度一侧焊接不存在问题，小角度一侧因角度原因会影响手工焊接焊条的摆动，产生焊接死角，进而生成焊接缺陷。

以某水利工程为例，设计图纸坡口角度选择如图1：

支锥管壁厚36mm，月牙肋板厚度76mm，15°～30°角度一侧因焊缝坡口角度太小，第一导致坡口内部无法打磨干净，第二导致焊接过程中产生焊接死角，产生连续未焊透情况。针对此情况需将产生未焊满缺陷的焊缝全部刨开进行返修，返修处理原则参照焊缝裂纹缺陷处理原则进行。

K形在小角度月牙肋板对接焊缝过程中质量难以保证，容易产生未焊满缺陷。

（二）月牙肋V形坡口

同样针对上诉工程，为避免未焊满的缺陷，使焊接环境及角度更加适宜，选择在大角度一侧开单V形坡口（见图2）

先进行大角度一侧V形坡口的焊接，待大角度一侧焊接完成后，用碳弧气刨对A部位进行清根处理，后在小角度一侧焊接几层覆盖即可。

开V形其优点：

（1）大角度一侧有足够的焊接空间，施焊时焊条摆动比较轻松，对焊接质量容易控制

（2）小角度一侧只做清根处理，碳弧气刨刨出缺陷，修整出适宜的焊接角度，不管采用角磨机或者直磨机都容易对清根部位进行打磨，之后的焊接工程量也小。

（3）V形坡口在支锥管制作期间，坡口制备比较容易，角度一旦设定好，采用半自动切割机或者坡口机就能制作。

（三）月牙肋J形、双J形坡口

J形、双J形坡口介于K形坡口、V形坡口之间，焊接过程也有足够的焊接空间，但制作期间坡口制作相对比较麻烦，成本较高，因而制作期间很少采用。

三、月牙肋焊缝返修焊接坡口的选择

压力钢管岔管及月牙肋板一般选用的都是高强度钢材，若出现焊接缺陷，《SL 432-2008水利工程压力钢管制造安装及验收规范》6.5.4条规定同一部位的焊接返工次数不宜超过1次。这需要返修过程严格控制。

有缺陷的部位采用碳弧气刨刨除，在刨除的过程进行焊接坡口的修整，宜在正面（大角度面）修整出双J形型凹槽，并刨出焊接接头厚度的（1/2δ+10）mm槽深，J型凹槽开口单边角度5°～15°，且双J型槽开口横向宽度下限值22mm，上限值由焊接接头具体形状、保证好打磨、施焊为限。

四、结束语

焊接坡口的选择及制备在压力钢管制造安装过程中必不可缺少的一项，但在《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》中没有详细描述，在施工过程中控制较有难度。在岔管月牙肋制作安装期间宜选用V形坡口、返修时宜选用J形坡口，工程质量可得到有效保证。针对月牙肋焊縫制作安装以及返修两个环节焊接坡口形式加以整理总结，希望对今后类似工程起到借鉴作用。