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钢管桁架制作工艺流程


1、钢管桁架制作工艺流程 (1)工艺流程
弦杆工艺分段

弦杆下料

腹杆下料

附件制作

UT 检查

主杆对接

拼装

尺寸检查

桁架焊接

MT 检查

桁架抛

丸、涂装

涂装检查

入库

成品检查

发运

(2)桁架分段要求 在工厂制作时,将桁架分为 10-12m 长一段,每段对接位置上下弦杆 不应在同一平面,而应错开 300-500mm。 考虑构件形状尺寸大小、单位体积重量,为保证工期、构件质量。 拟采用在工厂下料、预拼装、焊接、矫正、抛丸、涂装后,构件主要以 杆件、半成品运输到现场进行组拼装和安装。 (3)钢管桁架制作 A、杆件对接 由于采购的钢管长度不一定满足工程要求,杆件需对接。对接前应 对钢管在管子车床上进行剖口加工,然后专用胎架上对杆件进行对接焊

接,上、下弦管、管接头焊接完毕后,应待冷却至常温后进行 UT 检验, 经检验合格后的接头质量必须符合 GB11345-89 的 I 级焊缝标准。经确认 达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。

钢管对接焊缝主要为桁架上下弦杆、大直径管材,现场焊接方式主 要为手工电弧焊。 对接焊接是本次安装焊接的重中之重,必须从组对、校正、复验、 预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后热调、质量 检验等工序严格控制,才能确保接头焊后质量全面达到标准。 组对:组对前将坡口内壁 10-15mm 仔细去除锈蚀。坡口外壁自坡口 边 10-15mm 范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物;组对时,不得在接近坡 口处管壁上引弧点焊夹具或硬性敲打,以防圆率受到破坏;同径管错口 现象必须控制在规范允许范围之内。注意必须从组装质量始按 I 级标准 控制。 校正复验、预留焊接收缩量:加工制作可能产生的误差以及运输中 产生的变形,到现场组对时将集中反映在接头处。因此,组对后校正是 必须的,焊前应经专用器具对同心度、圆率、纵向、曲率过渡线等认真 核对,确认无误差后采用千斤顶之类起重机具布置在接头左右不小于 1.5m 距离处,预先将构件顶升到管口上部间隙大于下部间隙 1.5-2mm。 应当注意的是正在焊接的接头禁止荷载,否则对焊接接头十分不利。

对接接头的焊接采用特殊的左右两根同时施焊方式,操作者分别采 取共同先在外侧起焊,后在内侧施焊的顺序,自根部起始至面缝止,每 层次均按此顺序实施。 B、钢管弯弧 圆管的弯制,由于本工程钢管桁架的钢管管径较大,因此我公司对 于钢管的弯曲加工将采用液压弯管机冷弯成形,在弯曲钢管时,配备弯 管机使用的各种规格尺寸的专用弯曲钢模,同时根据杆件的各向弯曲曲 率等的三维模型数据转换为 PLC 控制程序输入弯管机控制器内进行加工。 不但可在弯曲过程中严格控制弯曲半径和钢管壁厚减薄量,弯曲钢模还 可最大限度地减少钢管弯曲时受力部位的变形。 弯曲较大或半径不同时应分几次弯曲,有利于减小弯曲应力,保证 弯曲光滑,无突变拐点出现,壁厚减薄量不大于 1.0mm,外径允许偏差不 超过 3.0mm,矢高偏差不大于 5mm,钢管表面无折痕和凹凸不平的现象。 弯曲时应考虑自然复原性变形,必要时可用人工矫正。

C、钢管下料前工艺准备 a.确定工艺分离面 加工时杆件分界面在两相邻节点的距离的 1/4 处, 且各弦杆应错位,

安装时对接的间隙是两侧管端各占一半。 b.试验 用同类管子及节点形式,进行三个节点以上的桁架段的工艺试验: 预拼装焊接后,测量其收缩量。 安装时对接接头的收缩量的测定,此举主要是由于现场安装时的对 接,在耳板夹固情况下(耳板及连接板抛丸处理成摩擦面) ,进行焊接, 焊完冷却卸下螺栓后测量。
5

衬圈

主管之间临时固定示意图 根据经验值:弦杆每段放焊接收缩余量 2-5mm。对腹杆等杆件放焊接 收缩 1mm。

D、杆件下料: ①、切割设备

钢管相贯杆件的切割采用数控相贯线切割机,它能根据事先编制的 放样程序在计算机控制下自动切割,所以对相贯钢管的切割来说,切割 程序的编制极为重要。按照数控切割集成软件 PIPE-COAST、WIN3D、CAD 等并结合 Xsteel、AUTOCAD 等软件实现这一目标。HID 系列切割机为日本 进口设备,它能根据事先编制的放样程序在计算机控制下自动切割,所 以对相贯钢管的切割来说,切割程序的编制极为重要。本公司在编制程 序方面有较为成熟的经验,按照数控切割集成软件 PIPE-COAST、WIN3D、 WINCAD 等并结合 Xsteel、AUTOCAD 等软件实现这一目标。具体的编制过 程如下: a、先用 Xsteel 或 AUTOCAD 软件建立三维线框模型,这是整个计算 机放样的基础,要求建模必须正确,为此放样人员应对其进行严格复查, 做到 100%正确。 b、线框模型建立后,将此模型转换成 DXF(标准图形转换)文件并 将此文件输入 WIN3D 设计软件中进行计算。 c、将经过 WIN3D 计算所得的杆件角度、长度等参数输入 PIPE-COAST 软件的切割数据单,注意此时应同时将各种杆件事先确定好的焊接收缩 余量及机械切割余量也输入切割数据单;再制作要领书选择正确的加工 设备、切割速度、坡口角度等工艺元素,并由专人负责对切割数据进行 认真细致的复查,保证在进入加工指令编制前所有数据正确无误。 d、PIPE-COAST 接受切割数据后,先生成单根切割数据后,先生成单 根杆件的加工指令,然后再根据材料规格进行合理的套料,即可将放样 程序下发车间,分批实施切割。 e、按数控数据进行相贯线的切割和坡口的加工,为保险起见,如果 每批切割杆件数量较多时,可先切割一根,进行外形尺寸的检查,确认 无误后再进行大批量的切割。

f、相贯线的检验方法为:可用塑料薄膜按 1:1 比例展开做成检验 样板,把样板贴在钢管的相贯线接口上,检查接口的外形线形是否相互 吻合,否则应进行查明原因并调正。 ②、杆件切割长度的确定:通过试验事先确定各种规格杆件预留的 焊接收缩量,在计算杆件钢管的断料长度时计入预留的焊接收缩量和钢 管端面机械削坡口的加工余量。

③、切割相贯线管口的检验:先由原尺寸通过计算机把相贯线的展 开图在透明的塑料薄膜上按 l:1 绘制成检验用型板,型板上标上管件的 编号。检验时将型板根据线标志紧贴在相贯线管口,据以检验吻合程度。 经过长期实践,证明为检验相贯线管口准确度的最佳方法。 ④、切割长度的检验:原寸放样人员对每根杆件都有一一对应的加 工票标示杆件的长度,车间切割机操作员每完成一根构件的切割必须检 查构件的长度并填表记录。 ⑤、管件切割精度:采用等离子切割能使偏差控制在±1mm,以较高 的切割精度来保证桁架的制造质量和尺寸精度。 ⑥、切割件的管理:加工后的管件放入专用的贮存架上,以保护管 件的加工面。

⑦、放样切割流程

细部设计图纸

施工技术交底

计算机放样

面零件草图

编套料图

编制数控程序

校 制作样板



下料工场

钢板下料

手工下料

数控下料

光电下料

焊接坡口切割 钢管相贯线 数控切割 送制造车间

⑧、 钢管下料加工成型后, 应在钢管醒目位置刻画出 0°、 90°、 180°、 270°的加工母线,以保证钢管对接及弯管加工后的相贯切口的一致性。

⑨、相贯面钢管允许误差
项 目 简 图 技术要求 L/1000,且≤+3.00 a/1000,且≤+3.00 L1/1000,且≤+3.00 h1 测 量 间 距 按 图 纸 设 计 的 弯圆弦件拱高 La、 Lb 间距 h(1/2/3) ≤+ 3.0

弦件长度 弯圆弦件长度

构件长度

L≤±2.0

相贯构件长度

测量相贯口最长与最长间距 离 L≤±2.0

杆件侧向弯曲

L/1000,且≤15.0

杆件园度(含弯 圆后)

△<0.1t,且≤2.0

杆件对接错边

d<0.1t,且≤3.0

2、标记、标识 构件检测合格后在构件的醒目位置进行标记、标识。 (1)主标记(图号、构件号) :钢印位置:钢管标记打在管内侧,位置 在端口处,钢梁为腹板端面,一般标记在腹板左侧面,节点为顶部位置。 (2)方向标记:安装轴线前后左右方向用色笔标明。 (如果图纸中有方 向标记则按此标记执行。 ) (3)安装标记:构件上必须将安装轴线方向位置标明,以及必要时的水 平对合线,对于工厂预拼装后的构件必须标明分段对合线,水平线及中心线 钢印。 (如果图纸中有安装标记则按此标记执行。 ) (4)重心点及吊运标志:构件单重大于 10 吨时,应在构件顶面、两侧 面上用 40mm 宽的线,划 150mm 长的“十”字标记,代表重心点。在构件侧 面上标起吊位置及标记。 (5)构件油漆后,各类标记用醒目区别底漆的油漆在构件上写出。字母 大小为 50mm×40mm。 以上的 (1)、(2)、(3)、(4)在制作后油漆前均用钢印在相应的位置标 出。并用黄色漆圈住。 3、存放 构件存放时应摆放整体,构件与地面之间、构件与构件之间应用枕木垫置,

且摆放层不宜过多,以防止构件产生变形。


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