第 45卷第4 期 2017年 8 月
现代冶金
Modern M etallurgy
V o l.45 No.4 A u g .2017
阴阳坡口倒棱工艺在大口径管道中的应用
裴 银 柱 ，张 坤 鹏 ，苗 海 潮
(番 禺 珠 江 钢 管 （连 云 港 ）有 限 公 司 ，江 苏 连 云 港 222069)
摘 要 ：为 了 解 决 大 口 径 钢 管 ，特 别 是 滩 涂 顶 管 现 场 焊 接 难 度 大 和 施 工 成 本 高 的 难 题 ，对 现 有 的 管 端 坡 口 技 术 进 行 分 析 及 通 过 对 施 工 现 场 的 分 解 、调 查 ，开 发 了 管 端 阴 阳 坡 口 倒 棱 工 艺 ；提 高 对 接 效 率 ，降 低 了 施 工 成 本 ，具 有 良 好 的 推 广前景。 关 键 词 ！焊 接 工 艺 $ 月 阳坡口；钢管倒棱 中 图 分 类 号 ：T G 441.4
1 阴阳坡口倒棱工艺的设计思路
大 口 径 钢 管 的 管 端 坡 口 模 式 为 外 坡 口 ，开 挖 深 坑 劳 动 强 度 大 ，效 率 低 ，焊 缝 合 格 率 低 ，成 本 也 非 常 高 。 考 虑 到 大 口 径 钢 管 施 工 时 ，人 员 可 在 管 内 活 动 自 如 ，如 果 能 够 设 计 采 用 下 半 部 分 钢 管 在 管 内 对 焊 ， 上 半 部 分 钢 管 在 管 外 对 焊 ，既 可 减 小 对 接 坑 道 尺 寸 ， 减 少 投 资 ，同 时 又 可 避 免 采 用 仰 焊 方 式 ，提 高 焊 接 质 量 。 鉴 于 此 情 况 ，提 出 了 阴 阳 坡 口 概 念 ，并 针 对 此 概 念 开 发 了 阴 阳 坡 口 倒 棱 工 艺 ，将 管 端 坡 口 设 计 成 钢 管 上 半 部 分 外 坡 口 ，下 半 部 分 内 坡 口 的 坡 口 形 式 。
2 阴阳坡口倒棱工艺关键难度和技术
管端坡口是影响焊接和现场对接质量的关键因 素 。 其 中 坡 口 质 量 可 分 解 为 三 部 分 : 管 端 切 斜 度 、坡
口角度和钝边精度。
(1)
管 端 切 斜 度 ：切 斜 度 不 好 在 现 场 对 接 时 会
在 开 口 ，影 响 现 场 对 接 质 量 。 通 常 技 术 标 准 要 求 切
第 ！期
裴 银 柱 ，等 ：阴 阳 坡 口 倒 棱 工 艺 在 大 口 径 管 道 中 的 应 用
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3 应用实例分析
以 江 苏 沿 海 某 订 单 规 格 " 2 200 m m X 20 mm 输 水 管 作 对 比 分 析 ，其 前 期 的 管 端 采 用 单 一 坡 口 ，后 期的管端采用阴阳坡口。
口 的 对 称 性 ，在 管 端 同 一 平 面 上 外 坡 口 （上 ）和 内 坡
口 （下 ）各 占 一 半 。
以 上 工 艺 质 量 达 到 后 ，钢 管 的 坡 口 就 可 满 足 现 场施工对接的要求。
收 稿 日 期 ：2017-05-12 作 者 简 介 ：裴 银 柱 （1975— ） 男 ，工 程 师 。 电 话 & 8 8 6 1 3 5 6 3 9 9
3 . 1 坡口外观质量
两 种 坡 口 的 切 斜 度 、坡 口 角 度 和 钝 边 精 度 均 符 合 标 准 要 求 ，坡 口 角 度 根 据 钢 管 壁 厚 和 现 场 施 焊 要 求 设 定 ，具 体 对 比 如 表 1 所 示 。
表 1 普通坡口和阴阳坡口尺寸精度对比
坡口形式
切斜度 /mm
钝边精 度 /mm
坡口角 度/()
普通型 外坡口
1. 2〜1. 8 1. 2〜1. 8 32〜34
值 太 小 易 焊 穿 ，太 大 会 产 生 未 焊 透 。 通 过 采 用 仿 型 割 嘴 切 割 及 端 边 轴 承 定 位 ，使 切 割 点 与 下 表 面 （相 对
切 割 方 向 ）的 距 离 一 致 来 保 证 得 到 合 乎 标 准 的 钝 边 。
(4)
通 过 限 位 装 置 & 180°的 限 位 保 证 了 阴 阴
参 数 ，不 同 钢 管 壁 厚 和 现 场 对 接 工 艺 对 坡 口 角 度 的
要 求 不 一 样 ，通 过 割 嘴 角 度 调 节 丝 杆 可 以 根 据 需 要
进 行 调 节 ，将 坡 口 所 需 角 度 确 定 调 校 好 并 锁 住 来 保
证 坡 口 角 度 一 致 ，同 时 在 修 端 机 主 轴 中 心 对 称 配 有 两 把 割 具 ，一 把 切 外 坡 口 、一 把 切 内 坡 口 ，割 具 不 用
斜 度 小 于 1. 6 m m 。 为 了 保 证 切 斜 度 合 格 ，先 在 修
端 机 上 对 钢 管 进 行 平 端 处 理 ，通 过 修 端 机 主 轴 与 钢
管 轴 线 垂 直 ，保 证 钢 管 两 端 平 面 垂 直 于 钢 管 轴 线 ，确
保钢管切斜度合格。
(2)
பைடு நூலகம்
坡 口 角 度 ：坡 口 角 度 是 保 证 焊 接 质 量 的 重
频 繁 调 整 ，以 保 证 内 、外 坡 口 的 精 度 要 求 ，目 前 坡 口 角 度 精 度 可 以 控 制 在 ± 2 ° 之 内 ，完 全 达 到 了 标 准 要
求。
(3)
钝 边 精 度 ：钝 边 精 度 是 保 证 对 接 焊 接 质 量
另 一 重 要 参 数 ，一 般 标 准 要 求 为 0. 8 ! 2 . 4 m m ,取
引言
目 前 管 线 施 工 现 场 所 采 用 的 管 端 坡 口 （一 般 是 钢 管 厂 加 工 ）基 本 上 是 外 坡 口 ，V 型 和 U 型 比 较 多 ； 在 现 场 对 接 时 ，对 接 口 施 工 位 置 需 挖 开 较 大 的 坑 道 以 方 便 焊 接 ，同 时 焊 接 存 在 仰 焊 方 式 ，技 术 难 度 大 ， 特 别 是 在 滩 涂 穿 越 河 流 湖 泊 ，顶 管 对 接 时 需 预 制 较 大 的 水 泥 钢 筋 沉 井 ，在 地 质 条 件 恶 劣 的 地 方 有 淤 泥 ， 沉 井 越 深 越 难 施 工 ，费 用 成 本 增 加 。