CN109489731A - 一种波纹管组装后的质检方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种波纹管组装后的质检方法，包括如下步骤：A.外观检查，B.尺寸检查，C.X光探伤测试，D.水压测试，E.气压测试，F.编写质量测试报告；通过创新的外观检查方法和专用的水压、气压装置，克服了由于产品构造复杂、尺寸大、材质母体表面要求高，也导致了焊后检验工作存在检验物移动不便、外观检验误判、水压试验不便等问题。

Description

一种波纹管组装后的质检方法

技术领域

本发明涉及波纹管检验技术领域，具体涉及一种波纹管组装后的质检方法。

背景技术

伸缩节造价占工程总投资不多，但其质量的可靠性和安全性直接关系到发电的安全运行，其制造质量更要引起高度重视。复式伸缩节产品结构复杂，本体重量重，口径大，三个方向位移在同类型工程补偿量偏大，所以必须要保证该产品性能和指标的安全、可靠，在设计、制造过程中必须考虑一定的安全系数，以及要考虑现场组装各种零部件的尺寸精确性，还要考虑现场焊接时所采用的工艺和焊接方法，以保证组装完成后检验和水压一次验收合格。在实际制造过程中由于波纹管为采用4层叠加加强型，直径达到11米，波纹管内外套管均采用分段焊接组圆，产品特性要求焊接过程需要精确控制，如果焊接存在缺陷将会导致重大经济损失，由于产品构造复杂、尺寸大、材质母体表面要求高，也导致了焊后检验工作存在检验物移动不便、外观检验误判、水压试验不便等问题。

发明内容

为克服现有技术中焊后检验工作存在检验物移动不便、外观检验误判、水压试验不便等问题，本发明提供了一种波纹管组装后的质检方法。

本发明采用的技术方案为：一种波纹管组装后的质检方法，包括如下步骤：A.外观检查，B.尺寸检查，C.X光探伤测试，D.水压测试，E.气压测试，F.编写质量测试报告。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤A.外观检查包括以下过程：

A1.对波纹管表面进行检查，所述波纹管表面无可见裂纹、气孔、咬边等缺陷，所述波纹管纵焊缝与母材厚度的高差≤10％，所述波纹管纵焊缝与母材平滑过渡，表面颜色为银白色；

A2.利用摄像机对波纹管内套管、外套管表面进行拍照检查，所述摄像机设于波纹管内套管、外套管表面上方20cm处，所述波纹管设于滚动底座上，所述滚动底座上安装有3组滚轮，所述滚轮带动所述波纹管同轴转动，所述滚轮转速为20转/分钟。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤B.尺寸检查包括以下过程：

B1.利用皮尺测量波纹管伸缩节内、外套管和压环的直径、所述实测直径与设计直径的极限偏差为±2.5mm；

B2.利用皮尺测量3组伸缩节内、外套管的实测周长数据，所述实测周长数据与设计周长的极限偏差为8mm；

B3.利用样板测量波纹管伸缩节的内、外套管和止水压环焊接后的弧度，样板弦长2.0m，其间隙在纵缝处≤6mm，其他部位≤3mm。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤C.X光探伤测试为100％焊缝探伤。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤D.水压测试包括以下过程：

D1.卷制打压压板：利用40mm,材质为Q345R板材卷置为打压钢环，所述打压钢环外径小于波纹管伸缩节内径20mm；

D2.装配：将所述打压钢环套入伸缩节内部，并在打压钢环与伸缩节内壁之间加入10mm工艺垫板，所述打压钢环两端用钢板焊接封闭；

D3.打压，水下机连接所述打压钢环内壁通孔，开始注水加压；

D4.观测并记录结果，利用试压泵进行打压，待压力达到1.65MPa时，关闭注水阀，保压10min，利用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查；在1.65MPa的密封测试结束后，打开注水阀，将水压缓慢上升至2.5MPa，然后再关闭注水阀，保压20min，此过程中再用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查，无渗水、无变形；

D5.拆除辅助工件，利用碳弧气刨割除所述打压钢环，并整体打磨。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤E.气压测试利用所述打压钢环内壁通孔进行充气加压，试验压力为1.0倍的设计压力，缓慢升压到设计规定的试验压力并持压10min后，经检查应无渗漏。

在本发明的一种优选实施方式中：所述质量检测报告包含以下内容：外观检验记录、关键尺寸检验记录、焊缝探伤报告、水压测试报告、气压测试报告。

在本发明的一种优选实施方式中：所述波纹管材料为06Cr19Ni10，波型为加强U型，波高120mm，波距为80mm，单层壁厚为2mm，层数为4层，波数为3个。

在本发明的一种优选实施方式中：所述内、外套管材质为07MnMoVR，所述07MnMoVR高强钢Mn含量为1.2％～1.6％，抗拉强度达到630～730MPa。

在本发明的一种优选实施方式中：所述纵焊缝坡口为无钝边的1/3不对称X形，坡口角度为60°，采用12刨边机加工，环缝坡口为2mm钝边的对称X形，坡口角度亦为60°，采用半自动切割机加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用摄像机配合滚动底座对产品进行外观检查，具有操作便利、检验精度高的优势，在产品进行水压和气压测试时制作了专用工装使试验更为简单和可靠。

附图说明

图1是波纹管组装后的质检方法流程图；

图2是波纹管焊接示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，一种波纹管组装后的质检方法，包括如下步骤：A.外观检查，B.尺寸检查，C.X光探伤测试，D.水压测试，E.气压测试，F.编写质量测试报告。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤A.外观检查包括以下过程：

A1.对波纹管表面进行检查，所述波纹管表面无可见裂纹、气孔、咬边等缺陷，所述波纹管纵焊缝与母材厚度的高差≤10％，所述波纹管纵焊缝与母材平滑过渡，表面颜色为银白色；

A2.利用摄像机对波纹管内套管、外套管表面进行拍照检查，所述摄像机设于波纹管内套管、外套管表面上方20cm处，所述波纹管设于滚动底座上，所述滚动底座上安装有3组滚轮，所述滚轮带动所述波纹管同轴转动，所述滚轮转速为20转/分钟。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤B.尺寸检查包括以下过程：

B1.利用皮尺测量波纹管伸缩节内、外套管和压环的直径、所述实测直径与设计直径的极限偏差为±2.5mm；

B2.利用皮尺测量3组伸缩节内、外套管的实测周长数据，所述实测周长数据与设计周长的极限偏差为8mm；

B3.利用样板测量波纹管伸缩节的内、外套管和止水压环焊接后的弧度，样板弦长2.0m，其间隙在纵缝处≤6mm，其他部位≤3mm。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤C.X光探伤测试为100％焊缝探伤。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤D.水压测试包括以下过程：

D1.卷制打压压板：利用40mm,材质为Q345R板材卷置为打压钢环，所述打压钢环外径小于波纹管伸缩节内径20mm；

D2.装配：将所述打压钢环套入伸缩节内部，并在打压钢环与伸缩节内壁之间加入10mm工艺垫板，所述打压钢环两端用钢板焊接封闭；

D3.打压，水下机连接所述打压钢环内壁通孔，开始注水加压；

D4.观测并记录结果，利用试压泵进行打压，待压力达到1.65MPa时，关闭注水阀，保压10min，利用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查；在1.65MPa的密封测试结束后，打开注水阀，将水压缓慢上升至2.5MPa，然后再关闭注水阀，保压20min，此过程中再用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查，无渗水、无变形；

D5.拆除辅助工件，利用碳弧气刨割除所述打压钢环，并整体打磨。

在本发明的一种优选实施方式中：所述步骤E.气压测试利用所述打压钢环内壁通孔进行充气加压，试验压力为1.0倍的设计压力，缓慢升压到设计规定的试验压力并持压10min后，经检查应无渗漏。

在本发明的一种优选实施方式中：所述质量检测报告包含以下内容：外观检验记录、关键尺寸检验记录、焊缝探伤报告、水压测试报告、气压测试报告。

如图2所示，在本发明的一种优选实施方式中：所述波纹管材料为06Cr19Ni10，波型为加强U型，波高120mm，波距为80mm，单层壁厚为2mm，层数为4层，波数为3个。所述内、外套管材质为07MnMoVR，所述07MnMoVR高强钢Mn含量为1.2％～1.6％，抗拉强度达到630～730MPa。

在本发明的一种优选实施方式中：所述纵焊缝坡口为无钝边的1/3不对称X形，坡口角度为60°，采用12刨边机加工，环缝坡口为2mm钝边的对称X形，坡口角度亦为60°，采用半自动切割机加工。

实施例2：

在质量检查和验收时

1)质量检查

质量检查包括原材料检查、制作质量检查、防腐质量检查等以及过程控制中的工序间质量检查。钢管制造和安装所需的钢材、焊接材料、连接件和涂装材料等均应按有关技术条款及EJMA规范进行检验和验收。应加强钢管制作、焊接以及防腐过程中各重点工序以及制造完成后的自检工作，合格后提交质量检查及验收资料。

2)检测记录

检测记录是督促施工者重视质量的重要手段，也是评定工程质量的重要依据。每个施工者、质检员和管理人员都要事实求是地认真填写。做到资料齐全，不漏项，伸缩节制作的质量检测记录内容如表1所示。

表1：伸缩节制作质量检查内容表

从制造工艺上来说：

(1)构件下料与加工

波纹管伸缩节内、外套管及压圈瓦块下料采用手工划线，半自动切割，外套管及压圈的环板用数控切割机切割，切割后用砂轮机进行打磨修整，直边部分采用刨边机进行刨边，具体的允许偏差满足要求。

(2)卷板与检验

内、外套管、压圈、端环等构件瓦块卷板，首先制作检验样板，瓦块加工完成经检查合格后进行卷板，卷板后，将瓦块自由立于刚性平面上，水流方向朝上，用样板检查弧度，样板与瓦块的间隙应≤3mm，不允许有急弯，同时应在自由状态下对瓦块进行地样检查，瓦块同地样允许相差3mm。

(3)构件组圆拼装

伸缩节的内、外管套及压圈拼装前先将刚性平面垫平，保证刚性平面水平度a≤2mm，将瓦块吊到刚性平面上按半径要求(+2mm～+4mm)进行拼装，焊接纵缝时处于自由状态。纵缝点焊完后用样板检查焊缝处弧度，样板与瓦块间隙应≤3mm；检查半径、周长、上管口水平、高度、管口同心度、样板与瓦块间隙，检查合格并加固预留纵缝后进行焊接。

(4)构件焊接

焊接方法：内套管、外套管的纵缝，端环、加强环的对接焊缝和角焊缝，压圈的纵缝，接管的对接焊缝和吊耳采用焊条手工电弧焊和埋弧焊焊接；波纹管的焊接全部采用钨极氩弧焊；环板、挡圈的环缝、筋板的焊缝等其他部件的焊接采用焊条手工电弧焊焊接。

焊接收缩量及焊接质量控制措施：各部件制作时必须严格控制周长，因此拼装必须预留足够的焊接收缩余量，而且在纵缝焊接时预留1条纵缝暂不焊，待加强圈与接管焊接完成后，检查管节周长满足设计要求后再进行焊接；为控制焊接变形，焊接过程中随时用样板检查管节的弧度和根据弧度变化调整焊接顺序；环板、加强圈、加筋板、水封挡圈的焊接先分成若干等份，然后进行定位加固焊，正式焊接时由6名焊工同时施焊，焊接时严格按预先制定的焊接工艺和等分位置采用跳焊和多层多道焊等手段来控制焊接变形。

(5)波纹管组装与焊接

在波纹管组装过程中，波纹管是伸缩节制作的关键部件，伸缩节波纹管拼装工艺要求：

将内套管及端环组装的表面除锈、对接坡口清理、打磨干净；

利用专用吊具将波纹管绑扎在吊具上进行吊装就位，用软木垫条支垫，采用卡具使波纹管合拢，并严防电弧对其造成击穿；

调整波纹管与内套管、端环间隙均匀，并紧贴，用手工钨极氩弧焊进行点焊。点焊时用铜锤锤击敲打，使波纹管与内套管及外套管端环贴紧；

点焊完先打底，用手工钨极氩弧焊打底焊接，然后用铜锤锤击敲打，使波纹管与内套管及端环贴紧，然后按工艺进行焊接及检验。

在波纹管焊接过程中，波纹管焊接工艺要求，波纹管焊接全部采用钨极氩弧焊。具体参数如表2所示，

表2：波纹管焊接参数表

(6)水压试验

为了检验波纹管伸缩节制作的质量、验证伸缩节的结构设计，伸缩节制作完成后按要求对波纹管进行水压试验。

具体方法为：利用40mm,材质为Q345R板材卷置为打压钢板(外径小于波纹管伸缩节内径约为20mm)，套入伸缩节内部，并在两者间加入10mm工艺垫板，然后进行打压测试。测试完成后采用碳弧气刨割除打压钢带，并整体打磨。可避免伤害母材。分上游段和下游段进行水压检验。

在打压钢板内，采用环形钢板进行支撑加强，实施简便、材料节约，其加强环及支撑可重复利用。如出现问题可分段进行修补及补焊。

考虑打压内套筒的经济成本，应用“外压圆筒设置加强圈计算”，对打压内套筒做壁厚减薄增加加强圈及加强支撑的设计。

(7)密封性能：伸缩节的密封性能应通过气密性或煤油渗漏试验进行检验，试验应满足EJMA第7.2节要求，试验结果应满足下述要求。

试验介质为洁净的空气，试验压力为1.0倍的设计压力，缓慢升压到设计规定的试验压力并持压10min后，经检查应无渗漏。

(8)打压顺序:

a.注入常温水，待注满后接入打压设备进行打压。

b.密封测试：利用试压泵进行打压，待压力达到1.65MPa时，关闭注水阀，保压10min，利用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查。

c.水压测试：在1.65MPa的密封测试结束后，打开注水阀，将水压缓慢冲1.65MPa上升至2.5MPa，然后再关闭注水阀，保压20min，此过程中再用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查，无渗水、无变形。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于包括如下步骤：

A.外观检查；

B.尺寸检查；

C.X光探伤测试；

D.水压测试；

E.气压测试；

F.编写质量测试报告。

2.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述步骤A.外观检查包括以下过程：

A1.对波纹管表面进行检查，所述波纹管表面无可见裂纹、气孔、咬边等缺陷，所述波纹管纵焊缝与母材厚度的高差≤10％，所述波纹管纵焊缝与母材平滑过渡，表面颜色为银白色；

A2.利用摄像机对波纹管内套管、外套管表面进行拍照检查，所述摄像机设于波纹管内套管、外套管表面上方20cm处，所述波纹管设于滚动底座上，所述滚动底座上安装有3组滚轮，所述滚轮带动所述波纹管同轴转动，所述滚轮转速为20转/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述步骤B.尺寸检查包括以下过程：

B1.利用皮尺测量波纹管伸缩节内、外套管和压环的直径、所述实测直径与设计直径的极限偏差为±2.5mm；

B2.利用皮尺测量3组伸缩节内、外套管的实测周长数据，所述实测周长数据与设计周长的极限偏差为8mm；

B3.利用样板测量波纹管伸缩节的内、外套管和止水压环焊接后的弧度，样板弦长2.0m，其间隙在纵缝处≤6mm，其他部位≤3mm。

4.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述步骤C.X光探伤测试为100％焊缝探伤。

5.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述步骤D.水压测试包括以下过程：

D1.卷制打压压板：利用40mm,材质为Q345R板材卷置为打压钢环，所述打压钢环外径小于波纹管伸缩节内径20mm；

D2.装配：将所述打压钢环套入伸缩节内部，并在打压钢环与伸缩节内壁之间加入10mm工艺垫板，所述打压钢环两端用钢板焊接封闭；

D3.打压，水下机连接所述打压钢环内壁通孔，开始注水加压；

D4.观测并记录结果，利用试压泵进行打压，待压力达到1.65MPa时，关闭注水阀，保压10min，利用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行全面仔细的目视循环检查；在1.65MPa的密封测试结束后，打开注水阀，将水压压上升至2.5MPa，关闭注水阀，保压20min，此过程中再用5倍放大镜，对波壳表面及其纵焊缝、环焊缝进行目视循环检查，无渗水、无变形；

D5.拆除辅助工件，利用碳弧气刨割除所述打压钢环，并整体打磨。

6.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述步骤E.气压测试利用所述打压钢环内壁通孔进行充气加压，试验压力为1.0倍的设计压力，升压到设计规定的试验压力并持压10min后，经检查应无渗漏。

7.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述质量检测报告包含以下内容：外观检验记录、关键尺寸检验记录、焊缝探伤报告、水压测试报告、气压测试报告。

8.根据权利要求1所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述波纹管材料为06Cr19Ni10，波型为加强U型，波高120mm，波距为80mm，单层壁厚为2mm，层数为4层，波数为3个。

9.根据权利要求2所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述内、外套管材质为07MnMoVR，所述07MnMoVR高强钢Mn含量为1.2％～1.6％，抗拉强度达到630～730MPa。

10.根据权利要求5所述的一种波纹管组装后的质检方法，其特征在于：所述纵焊缝坡口为无钝边的1/3不对称X形，坡口角度为60°，采用12刨边机加工，环缝坡口为2mm钝边的对称X形，坡口角度亦为60°，采用半自动切割机加工。