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海外工程钢结构制作的几个 质量控制问题摘要：针对国内钢结构制造过程存在的问题，提出一些控制钢结构质量的方法，在钢结构验收标准依据、设计细节、热处理后的评价、油漆保护、设备运输环节等加以改进，可以明显提高产品的质量，从而可以提高安装质量和缩短安装工期。 关键词：钢结构；焊接
1概述
某电力集团在柬埔寨投资两台350MW燃煤机组，锅炉房、主厂房、管廊、附属厂房等建筑物大量采用钢结构制作，随着越来越多的中国电力设备出口海外，按照中国标准要求制造，中国标准的外输也会成必然，钢结构具有安装便捷，可工厂化制造，施工工期短的优点，海外工程广泛采用，在这里简要介绍如何控制好钢结构制造过程的几个质量问题。
钢结构的制作及安装应符合以下规范的有关规定:
《钢结构工程施工规范》GB50755-2017
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020医用拉链
《钢结构焊接规范》GB50661-2011
《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011
《电力建设施工质量验收及评定规程 第一部分：土建工程》DL/T 5210.1-2012
对钢结构制作质量的检查，首先由卖方自检，提交产品出厂合格证书。然后由业主方和安装部门进行检查验收。卖方应加强对供货厂家的质量监管，及时与检测单位沟通，减少产品不合格率。一旦出现不合格品，卖方保证第一时间配合补供。 2预热与热处理
钢结构制造过程，会用到不同厚度的板材，常常要求进行热处理，一般来说各个厂的工艺文件也有这个规定，低合金的如Q345B，厚度超过32mm,就要求进行热处理；碳钢的Q245材料，厚度超过36mm要求热处理。但如果依据上述标准要求，热处理过程存在3个问题，第一，是对热处理后的质量没有进行评价。按照《焊接热处理工艺规程》（DL/819-
2019）要求，热处理后应进行硬度测试，以便判断热处理效果是否符合标准要求。第二，热处理过程没有监督记录。由于制造业都在努力控制成本，钢结构制造厂热处理人员的岗位都是兼职的，没有专人进行过程监督、记录。《焊接热处理工艺规程》（DL/819-2019）要求每半个小时记录一次温度，但制造厂往往不是执行这个标准，以标准没有要求提供现场记录而拒接提供。第三，有二次预埋的柱脚焊缝，即使超过热处理厚度，也不进行热处理，其设计理由是反正埋在地里，开裂没有关系。
为保障钢结构制造质量，应加强热处理过程的质量监督和记录，并依据《焊接热处理工艺规程》（DL/819-2019）的要求，进行热处理后的硬度测试。针对国内钢结构制造企业依据的主要标准是《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2020)，可以完善标准对热处理后的技术要求，以提高产品可信度，让中国标准更加完美。
3尺寸检查
钢结构制作比较重视焊接质量，往往会忽略尺寸的检查，尺寸看似简单，作用却非常大。钢结构制作，对一个中型钢结构企业而言，每天也有几十吨黑件的产出，小部件尺寸错误，无论整改或报废损失不大，对立柱等大部件，尺寸错误整改难度高，经济损失大。尺
寸检查的另一个目的，是便于分析钢结构加工过程哪个工序出错，如何改进错误，提高产品的质量。我们的产品在生产过程就遇到这样的问题。一个12米长的主厂房立柱，腹板开坡口全熔透焊接，截面高度超过1m，生产完毕，在产品验收时，发现截面高度超过标准要求2 mm ,在做产品缺陷超标原因分析时，不确定是因为焊接工艺不对，焊接变形量超标，还是下料尺寸偏差，导致截面高度超标。若钢结构生产过程，有进行尺寸复核，则上述问题就不存在。通常尺寸要检查复核3次，第一次是在下料完毕，对原材料的核实，发现错误及时更换，此时尚未加工，即使错误，也好改进；第二次是钢结构组对完毕，在焊接前，再进行复核，检查预留变形等是否足够。第三次是产品生产完成，进行终检，避免不合格产品出厂。
4火焰矫正
钢结构在制造过程，由于焊接热量输入的不均匀，以及结构设计、坡口角度、装配的不同，焊后变形的产生不可避免，工厂生产过程一般分为冷矫和热矫，或者两种同时使用的矫正方法。冷矫是通过矫直机，进行机械矫正，由于机械设备的对结构的限制，适用于结构简单的组合焊。对于半成品或成品的钢结构，结构较为复杂，往往进行热矫，即通过火
焰的加热进行局部的矫正。这种矫正简单、灵活、方便，可用于纵向、横向、波浪变形等各种变形的矫正。其原理是：根据金属热用冷缩的物理性能，当钢材受热时将会在的1.25Χ10-5℃线膨胀率向各个方向伸长，当冷却到原来温度时，除收缩到未加热时的长度外，钢材还会继续按1.48Χ10-6℃的收缩率继续收缩一部分，于是导致收缩后的长度比加热前有所缩短。实际应用中，根据不同的变形种类分别选用点加热、线状加热和三角加热这三种形式进行矫正工作，可以取得良好的效果。
但是制造过程，变形量是难以控制的，换个角度说，矫正量也是难以控制的，往往根据经验进行火焰矫正。有时需要多次矫正才能保证变形量在合理的范围。那么火焰矫正的次数是否有限制？矫正后强度是否达标？标准并没有明确规定，各制造厂工艺文件也仅凭经验规定不超过2次，无火焰矫正后的检测措施。另外，矫正的温度一般是采取高温回火，即在700~800℃范围，如果选择上限800℃的话，有些材料已经超过相变温度。
为此，作者做了些火焰矫正次数与硬度关系之间的试验。选用板厚δ=16mm的Q235A材料，在相同的矫正温度700℃下进行测试，硬度测量仪器选用便携式HT-2000A，分别对材料进行加热1次、2次、3次、4次、5次后的硬度测试，测试结果见表1。
表1 相同加热温度不同加热次数的硬度值
(Table 1 hardness of different heating times at the same heating temperature)
硬 度 | 骨刺消痛膏原始硬度（HB） | 加热1次(HB) | 投票机加热2次(HB) | 5v转12v加热3次(HB) | 加热4次(HB) | 加热5次(HB) |
平均值 | 151 | 133 | 132 | 132 | 133 | 132 |
| | | | | | |
从表中可以看出，当矫正温度控制在相变线以下的情况下，有限的加热次数对材料的强度有一定的影响，只要有采用火焰矫正，无论次数多少，都会引起材料的强度下降，但有限的加热次数，材料的强度仍在合格范围。
5成品油漆的保护
钢结构的油漆是一个重要的工序，对油漆的要求，招标技术规范书比较注重油漆品牌、油漆厚度和喷涂质量，这些要求各制造厂一般都能达到，造成油漆质量不好的地方，往往是
喷漆后的成品保护难度大，主要表现在转运和吊装过程对油漆的破坏。所以要注重在设计细节上下功夫。对要进行竖立安装的构件，都要加焊吊耳，特别是立柱等比较重的钢构，还要在两端都焊接吊耳，以便于设备的转运和吊装过程，不会造成基层油漆的破损。对连接板，除在正面进行三面围焊外，其背面也要进行密封焊，虽然这个设计上不作要求，不影响焊缝强度，但是，如果不密封焊，开口的背面，雨水容易渗入，锈水会流出，造成污染，影响美观。另外，焊缝处残余的超声波探伤耦合剂、铁锈FeO ，喷丸是无法去除的，需另外用溶剂清洗，才能去除。在油漆验收过程，翼板边缘是个薄弱环节，可以适当测量翼板边缘油漆厚度。这些细节的注重，可以显著提高油漆的外观质量。
6钢结构的运输保护
海外工程涉及到长途运输，一个是从制造厂到港口的运输，另外一个是从国内港口到国外港口的海运。长途运输会涉及到两个问题，第一，长途运输有可能造成设备损坏。第二，设备损坏责任主体的认定。这里举一个例子，印尼某电厂锅炉大板梁为叠型梁，大板梁运到工地后，发现变形严重，上下梁螺栓孔对不齐，90%螺栓无法穿过，由于制造厂与运输公司之间没有进行设备质量的交接，无法认定是设备制造过程就已经发生变形，还是运输
过程造成的，责任不清，追究和索赔难。由于当地无法返修，只能运回国内处理，造成工期延误3个月。为吸收教训，该公司在另一国投资的火力发电厂，为防止大板梁变形，无论国内陆运，还是海运，整个过程都采取立式运输，在港口还进行全面尺寸测量，无变形后交接给运输公司，顺利达到工地后，还是发现大板梁2根次筋有贯穿裂纹，经过技术人员分析，原因为大板梁采取立运，为防止其倾倒，左右两侧用多组手拉葫芦拉住，陆地运输，道路不平，左右微晃动产生的疲劳裂纹，原因分析精准，避免了全面扩大检查。第2台机组在大板梁腹板上采取加焊拉筋，手拉葫芦挂在拉筋上，就没有发现裂纹问题。
总之，国外工程，钢结构运输是一个重要的环节，不仅在制造厂要注意包装、标识、报关、船期等问题，还要做好与运输公司的设备交接，明确责任。当钢结构出现质量问题时，还应认真分析产生质量问题的原因，避免盲目扩大检查，造成不必要的浪费和工期的延误。
7结束语
1.戒烟牙膏
柬埔寨项目锅炉钢结构、主厂房钢结构已全部安装完成，其螺栓穿过率达到100%，5根大板挠度测量全部在5mm以上，符合设计要求。
2.
立柱等大构件加装吊耳，不仅保护了油漆，而且便于吊装，提高现场安装效率，缩短了安装工期。
3.
现行钢结构主要使用标准中，未规范热处理质量评价方法，应完善热处理后质量评价条款。
作者简介
李焱 男 1977年5月高级工程师 长期从事电力建设工作，在电力工程土建、钢结构安装方面有所专长。
参考文献
豫公网安备41160202000603
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