大型数据机房空调冷冻水系统管道施工工艺浅析

1 背景分析

大型数据机房冷冻水系统管道施工工程量大，焊缝总长度长。传统的采用传统电弧焊焊接方式，在管道第一层焊缝过程中，需要不断清理熔渣和修理焊道，焊接效率低；由于不同焊工的焊接经验不同，经验不足的焊工在第一层焊缝焊接过程中易产生容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷，留下漏水隐患，由此造成的返工造成大量的工期损失。管道施工过程中，钢管表面形成各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢，简单的冲洗不能去除这些污垢，另外，在系统运行过程中，管道内壁在水环境下腐蚀从而产生杂质。这些污垢及杂质将附着在设备换热器表面，降低换热效率，大大缩短设备使用寿命。

2 施工控制重点

管道焊口在常年腐蚀下产生漏水危险，不利于数据机房的正常运行。为此，冷冻水系统管道施工的重点有：

（1）管道施工工程量巨大，工期紧张，需要在保证施工质量的前提下提高施工效率，保证正常施工进度。

（2）第一层焊缝焊接过程中易产生容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷，从而使焊缝存在裂纹、未焊透、未熔合、夹渣和气孔等缺陷，留下漏水隐患，后期维修难度大、工期损失大。

（3）管道焊接过程中热影响区在应力作用下容易产生变形，管道施工质量不易控制。

（4）管道内壁的污垢不易清理，碳钢管道内壁在水环境下易腐蚀。

3 施工技术创新

3.1 氩弧焊打底、电弧焊盖面焊接工艺

3.1.1 焊接工艺选择

为了保障焊接质量并提高焊接效率，对于管径DN200以上的管道，所使用的焊接工艺为氩弧焊打底、电弧焊盖面的方法；对于管径DN150 以下的管道，仍然采取普通电弧焊。

3.1.2 施工工艺

管道焊接采用对口形式，焊接工艺流程如下：

管子切断→管口清理→打坡口→对口并检查平直→对接处点焊固定→校正平直→施焊→检查焊缝、防腐。

管道按照图纸尺寸切断下料完成后，清除管内土块、泥垢等污物，将管道边缘和焊口两侧不小于10～15mm 范围内的表面铁锈清除干净，直到出现金属光泽，焊接前对管道打坡口。焊接前将两管轴线对中，调直后先将两管端部点焊牢，电焊点为四个。

施焊时，第一道焊口采用氩弧焊，氩气纯度要求大于99.95%，采用焊丝采用牌号为GMT-777 的焊丝。由于DN200～DN500的无缝钢管管壁厚度在6～12mm，为保证焊接质量，要求打底焊缝厚度不小于3mm 并一气呵成，不允许出现间歇焊的现象。管道焊口氩弧焊打底完成后，检查焊接质量，合格后才能进行电弧焊盖面焊接，每层焊缝应焊透，并在每层焊口完成后进行检查，不得有裂纹、夹渣、气孔、砂眼等缺陷，对发现缺陷的及时整改才能进行下一层焊口的焊接。

3.1.3 管道焊口无损探伤

对本工程冷冻水系统管件的焊缝进行100%超声波探伤检验，其质量不得低于I 级。

具有管道探伤检测资质的检测单位委托专业人员对本工程冷冻水系统管件的焊缝进行检测，所检焊缝100%符合超声波检测I 级质量要求，检测结果评定为合格。

3.2 管道自循环酸洗钝化技术

空调系统进行化学清洗除垢时，首先要做到保护设备材质不受到化学清洗剂的腐蚀。同时将混合型垢质清洗掉，达到清洗的预期效果。化学清洗除垢后及时地对设备进行钝化预膜处理。由于本工程管道工程量大，考虑到节约用水，采用管内循环的方法进行管道内壁的酸洗钝化。

酸洗钝化工作内容：

（1）首先将系统充满水，用清水冲洗管道内的泥沙、焊渣及杂物，用时48 小时。

（2）加入克垢之星8 号943 清洗剂，进行除油，浓度为2%，循环48 小时后排掉清洗废液。并用清水冲洗系统，直至水质达到PH=7.0～7.5。

（3）注入新水同时加入克垢之星6 号D，进行循环清洗除铁锈及氧化物。根据清洗浓度的变化确定清洗终点，用时约24 小时，清洗过程中保证PH=2～3。最后排掉清洗废液，用清水冲洗至排水PH=6.5～7.0 时进行钝化预膜。

（4）加入特灵中性1号对管道内表面进行钝化处理，时间约循环72 小时以上，维持钝化液PH 在8～9左右。最后，用清水进行冲洗至水质澄清透明，PH在7.5-7.0 左右，即完成全部酸洗钝化过程。

4 结语

采用氩弧焊打底、电弧焊盖面的施工工艺，得到优质的焊接接头，使根部得到良好的熔透性，而且透度均匀，表面光滑、整齐，不存在一般焊条电弧焊时容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。在管道的第一层焊接中，手工氩弧焊为连弧焊，而焊条电弧焊为断弧焊，并且手工氩弧焊不需清理熔渣和修理焊道，速度提高更快，在本工程的大管径管道焊接中，手工氩弧焊提高效率至少2～4 倍。在第二层电弧焊盖面时，平滑整齐的氩弧焊打底层非常利于电弧焊盖面，能保证层间良好地熔合。氩弧焊打底时热影响区要小得多，故焊接接头变形量小，残余应力也小，有利于控制焊接质量，实现了焊口100%合格。

对管道内壁进行酸洗钝化，提高钢管的耐蚀性能，避免铁锈、焊渣等附着在设备换热器内壁，从而保证设备换热效率及使用寿命，有利于保证生产工艺的安全运行。

来源于互联网。