施工現(xiàn)場管道內(nèi)拋光技術(shù)研究

李忠劉

（福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，福建 福州 350001）

1 作業(yè)工具

（1）三相行星式混凝土振動(dòng)器。型號(hào)Z3N-100，功率3.0 kW，電壓380 V，電流6.6 A。

（2）軟軸拋光棒（圖1、圖2）。型號(hào)ZNP50，可根據(jù)管道長短選擇4 m、6 m等規(guī)格，不宜太長，太長不易操作。

（3）磨料安裝用的螺旋錐體、磨料安裝用夾具（圖3）。兩者選一即可。

2 拋光材料

（1）鐵砂布卷（適用圖1軟軸拋光棒）。寬度200 mm；目數(shù)80#、120#、180#、240#。砂布卷同一個(gè)方向折疊至厚15 mm左右，折成150 mm×200 mm左右近似長方體，折疊層數(shù)不宜太少，如果太少，拋光時(shí)容易被螺旋錐體撕裂[1]。折疊后壓實(shí)，在中心位置附近用6～8根鐵釘呈圓弧狀打孔穿過砂布層，將鐵釘穿透砂布部分打彎緊貼砂布，使各層砂布緊密固定在一起；在鐵釘形成的圓弧中間鉆?16 mm孔。

（2）千葉輪（適用圖2軟軸拋光棒）。厚度25 mm；直徑200 mm、250 mm；孔徑25 mm；目數(shù)80#、120#、180#、240#。

（3）尼龍纖維拋光輪。硬度7P、9P、12P；厚度25 mm；直徑200 mm、250 mm；目數(shù)120#、180#、240#、320#。

可根據(jù)設(shè)備或管道粗糙度要求選擇相應(yīng)目數(shù)的砂布、千葉輪、尼龍纖維拋光輪，目數(shù)太高生產(chǎn)效率低，反之粗糙度高，將降低下一道工序的效率。

3 適用范圍

采用該工具對管道或管狀設(shè)備進(jìn)行內(nèi)拋光，適用于直徑300～1 600 mm直管、彎頭、三通、異徑管；直徑太小，沒辦法操作；直徑太大，工作效率低。直線型管道或管狀設(shè)備的長度不宜太大，6 m以下為宜；如果長度較大，宜增設(shè)法蘭，減少單件管段的長度；管段確需較長，長度不宜超過8 m，采用兩端操作。如果管段帶有彎頭、三通、異徑管等管配件，管配件宜布置在管段端部，且只能有一個(gè)彎頭[2]；盡量先將管配件和直管段分開拋光，然后再組對焊接，組對焊接后僅需拋光焊縫，以減小操作難度。

4 設(shè)備制作材料選擇

為減少拋光工作量，提高效率，選擇制作需要內(nèi)拋光設(shè)備的管材時(shí)，應(yīng)選擇管道壁厚較厚或負(fù)偏差較小的管材；并檢查管道內(nèi)壁，內(nèi)壁應(yīng)光滑，不得有夾層、夾渣、裂紋、凹坑、凸塊。當(dāng)采用焊接鋼管時(shí)，應(yīng)盡量選擇內(nèi)壁焊縫余高較小、焊縫較少的管材。

當(dāng)采用鋼板卷管時(shí)，應(yīng)選擇管板較厚或負(fù)偏差較小的鋼板；卷制后的內(nèi)壁應(yīng)光滑，不得有夾層、夾渣、裂紋、凹坑、凸塊。鋼板下料排板時(shí)應(yīng)盡量減少焊縫；卷制時(shí)應(yīng)將卷板機(jī)滾筒上雜物清掃干凈，避免卷制過程中產(chǎn)生傷痕；卷制過程中盡量校正圓度。焊接時(shí)，內(nèi)壁應(yīng)采用氬弧焊，焊縫應(yīng)平滑、飽滿；焊角余高不可太大，焊縫與母材焊縫應(yīng)平滑過渡；不得有夾渣、裂紋、咬邊等缺陷。

5 操作程序

（1）選擇一塊較開闊的場地，將要拋光的管道運(yùn)送至此。管道兩側(cè)用木頭或草墊墊實(shí)，操作端適當(dāng)墊高至操作舒適的高度。

（2）管道操作端布置電源箱、混凝土振動(dòng)器、軟軸拋光棒。電源箱、混凝土振動(dòng)器應(yīng)做好接地、接零保護(hù)。電源箱的電源開關(guān)應(yīng)設(shè)置在方便操作者操作的舒適位置。

（3）管道另一端不可對準(zhǔn)道路、人員聚集場所；不可對準(zhǔn)設(shè)備和需要防塵防污的設(shè)施。同時(shí)，布置軸流風(fēng)機(jī)抽塵，軸流風(fēng)機(jī)后設(shè)置帆布圍擋，以減少抽出的粉塵溢出。

（4）人可以進(jìn)入的直徑較大的管道，可先用角向磨光機(jī)磨平焊角余高、焊瘤、飛濺等，以減少拋光的工作量，提高拋光質(zhì)量。

（5）電源箱與混凝土振動(dòng)器連接，軟軸拋光棒與混凝土振動(dòng)器連接并卡死。軟軸拋光棒尾部螺旋錐體插入鐵砂布長方體（尼龍纖維拋光輪），并適當(dāng)打緊（圖4）；或?qū)⑶~輪（尼龍纖維拋光輪）安裝在磨料安裝用夾具上（圖5）。根據(jù)幾次使用后操作人員的反饋，使用螺旋錐體固定磨料拋光的效率和質(zhì)量更好一些。

（6）將軟軸拋光棒伸入管道內(nèi)。如采用圖4方法，軟軸拋光棒初始伸入管道的長度不得小于1 m，因?yàn)樵阼F砂布長方體四個(gè)角未磨成圓弧時(shí)會(huì)產(chǎn)生彈跳；鐵砂布長方體磨成圓角后，再拋光管口部位。

（7）操作人員位于管口前方，手握緊軟軸拋光棒，開啟電源。待磨料旋轉(zhuǎn)速度平穩(wěn)后，拖動(dòng)軟軸拋光棒，拖動(dòng)行程以操作者手臂擺幅為宜。拖動(dòng)軟軸拋光棒時(shí)，適當(dāng)往左右拖，使前端磨料一次拋光的覆蓋面大一些。

（8）一個(gè)拖動(dòng)行程拋光效果達(dá)到要求時(shí)，將軟軸拋光棒伸入另一個(gè)拖動(dòng)行程，兩行程的搭接長度不小于100 mm，直到整個(gè)夾角的縱向均拋完[3]。

（9）管道擺放一次，只能拋一定弧度的夾角，拋完一個(gè)夾角時(shí)，需轉(zhuǎn)動(dòng)管道拋下一夾角，兩夾角的搭接不得少于100 mm。

（10）在拋光過程中，磨料目數(shù)從低往高更換。鐵砂布或千葉輪拋完后，更換為尼龍纖維拋光輪?？稍谝粋€(gè)操作行程中更換各級磨料，也可以一級磨料拋完整根管道后，再更換高一級磨料重新開始拋磨，直至達(dá)到粗糙度要求。

（11）拋光完成的管道或設(shè)備，必須清除管道內(nèi)雜物和工具，防止管道或設(shè)備吊裝或移動(dòng)時(shí)破壞已經(jīng)合格的拋光面；拋光完成的管道或設(shè)備，如果暫時(shí)未安裝，所有開口必須進(jìn)行封閉，防止雜物進(jìn)入損壞拋光面。

（12）拋磨過程中，需經(jīng)常用測厚儀檢測管道的壁厚，特別是縱向焊縫兩側(cè)。應(yīng)避免過度拋磨，使管壁減薄太多，無法滿足設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

6 檢驗(yàn)方法

（1）初級磨料拋光時(shí)，目測管內(nèi)壁均已經(jīng)覆蓋，無管壁原表面色即可。

（2）后各級磨料拋光時(shí)，每級拋光均要全面覆蓋，不得漏拋，可用目測磨痕的粗細(xì)來判別采用磨料的級別。

（3）最后一道磨料拋光后的檢驗(yàn)方法有目測、手指肚面觸摸、棉球擦拭、儀器檢測，在沒有檢測儀器或操作者自檢時(shí)可用目測或棉球擦拭。燈光照射拋光部位，均為光滑表面，調(diào)整角度觀察無可見磨痕；手指肚面來回觸摸拋光部位，感覺光滑無劃痕；棉球擦拭拋光部位，不會(huì)粘掛棉絲，基本能達(dá)到或超過粗糙度Ra=0.8 μm的要求。最終檢測主要還是通過儀器進(jìn)行（圖6、圖7），用檢測儀器觸頭接觸拋光部位進(jìn)行檢測。檢測時(shí)要多點(diǎn)檢測，尤其是目測較粗糙的部位，要加大檢測密度。

（4）在拋光過程中，應(yīng)經(jīng)常性進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)調(diào)整磨料和拋磨時(shí)間；也能避免過度拋光，降低效率，浪費(fèi)時(shí)間。

7 職業(yè)健康與安全措施

施工現(xiàn)場作業(yè)條件和安全生產(chǎn)條件受限，現(xiàn)場拋光作業(yè)中，操作人員及受影響區(qū)域人員除采取施工現(xiàn)場常規(guī)安全和職業(yè)健康防護(hù)措施外，還需要做好以下各條安全和職業(yè)健康的保護(hù)措施：

（1）現(xiàn)場拋光作業(yè)周圍應(yīng)設(shè)置安全警戒區(qū)域，非作業(yè)人員不得進(jìn)入，預(yù)防管道滾動(dòng)或磨料破損傷人。

（2）電源箱、混凝土振動(dòng)器做好接地、接零保護(hù)；電源箱開關(guān)必須設(shè)置在操作人員能立即開關(guān)的部位，以便意外發(fā)生時(shí)能夠迅速切斷電源；必須使用有加強(qiáng)絕緣標(biāo)志的手持電動(dòng)工具和設(shè)備。

（3）被拋光的管道或設(shè)備應(yīng)采用枕木、草墊墊實(shí)，或采取其他防止?jié)L動(dòng)的措施。

（4）操作人員需進(jìn)入管道或設(shè)備內(nèi)操作時(shí)，使用的電源必須為安全電壓等級電源；必須按照受限空間作業(yè)的規(guī)定采取相應(yīng)的安全措施，設(shè)置監(jiān)護(hù)人員；進(jìn)入管道內(nèi)作業(yè)時(shí)間不可太長。

（5）在管道的非操作端設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)抽塵，減少粉塵對操作人員的影響和危害；同時(shí)在軸流風(fēng)機(jī)后設(shè)置帆布圍擋，減少粉塵溢出；軸流風(fēng)機(jī)對著管口抽風(fēng)，操作端空氣流速大，操作人員宜適當(dāng)加穿衣服，防止著涼感冒。

（6）操作人員必須佩戴防塵帽、防塵口罩、護(hù)目鏡，以減少粉塵的傷害。

（7）拋光端部時(shí)，手應(yīng)握在軟軸拋光棒的金屬把柄部位，并雙手握緊，防止磨料彈跳傷及操作人員。

8 應(yīng)用效果

圖6和圖7為兩個(gè)工程管道和設(shè)備拋光后的粗糙度檢測數(shù)據(jù)。圖6采用圖1工具，圖7采用圖2工具，兩種工具均能較好地達(dá)到粗糙度要求，投產(chǎn)多年以來，也未收到由于粗糙度不合格影響生產(chǎn)的反饋。根據(jù)圖6和圖7的檢測數(shù)據(jù)以及操作人員的反饋，圖1工具更好操作，效果和效率更高一些。某工程3臺(tái)內(nèi)拋光管狀設(shè)備混合器，咨詢國外設(shè)備廠家，報(bào)價(jià)約為現(xiàn)場制作施工費(fèi)用的5倍；咨詢國內(nèi)設(shè)備廠家，報(bào)價(jià)約為現(xiàn)場制作施工費(fèi)用的2倍；采用現(xiàn)場制作拋光，為建設(shè)單位節(jié)約了大量投資，為施工單位大幅降低了成本。

9 結(jié)語

上述工具和操作方法已在多個(gè)工程中使用，設(shè)備簡易、操作方法簡單，操作人員容易掌握，同時(shí)也取得了較好的質(zhì)量效果。如果需要滿足更高的要求或者降低要求，僅需提高或降低磨料的級別，增加或減少拋光的時(shí)間即可。