水利压力钢管

2024-05-24

水利压力钢管（精选七篇）

水利压力钢管篇1

关键词：水利压力钢管,现场制造,应用

1 引言

水利压力钢管通常由岔管、弯管和直管 (含凑合节) 三部分组成, 制作方法通常都采用工厂法制作, 然后再运输到现场进行拼装施工。这种方式最大的缺点就在于运输成本高, 隧洞建筑限界和岔路有时还不能满足运输要求, 尤其是对于岔管体积大的水利压力钢管, 更加难以运输。在现场制造过程中, 可以设置平板车、运输轨道、电焊机组及翻转台, 还可以安装卷扬机、卷板机、龙门吊, 形成检验、安装、运输、制作、采购一条龙作业线, 这样既能够降低工程成本, 又能够减少长途运输安全系数小、运输困难的问题, 对于水利压力钢管的检验和控制而言, 极为有效。

2 水利压力钢管制造质量控制

2.1 原材料质量检查

(1) 检查出厂合格证。包括检查进场材料的材质证明、出厂合格证等。

(2) 检查进场钢板的外观质量。主要检查进场钢板是否出现划痕、凹坑、扭曲、卷角、鼓包等。

(3) 检查防腐涂料, 只有合格的防腐涂料才可以应用于施工。检查项目包括化学成分检验、使用说明书、检验报告、出厂合格证等。

(4) 为了对焊材的机械性能和材质进行检验, 应该在使用焊接材料前就进行一系列的焊接试验。

(5) 检查内部质量。每批钢板应该不少于2块, 检查比例控制在2%左右, 同时还应该进行化学成分、力学性能、UT探伤等项目的抽样检查。检测既包括监理机构检测, 又包括承建单位自检。

2.2 水利压力钢管制造工艺与制造过程控制

(1) 坡口加工、下料加工、平板加工。采用SDYQ-5000型数控切割机来对阻水环、加劲环、渐变管、卷板机平板进行下料, 用半自动切割机切割直管段钢板。在下料前, 应该对CAD展开图进行仔细绘制, 反复讨论。确保CAD展开图没有问题之后, 再将其转化为数控切割机相应的排版图和下料程序语言, 核对准确之后就开始进行切割工作。下料时, 用游标卡尺来复查每块钢板的厚度, 分清轴线、上下游方向、纵缝位置、坡口型式等。严禁手工切割钢管焊缝坡口, 都必须采用半自动切割机切割, 坡口设计为对称的2mm钝边、X60°坡口。在对接不等厚钢板的过程中, 应该按照1∶5的坡度来过渡处理管外壁较厚钢板坡口一端, 管内壁对齐。

(2) 卷制瓦片。卷板设备可采用上辊万能卷板机 (如W11S-125×3200等型号) , 卷制之前应该将瓦块压头量切除。卷制瓦片时应该多采用“反复多次卷制、小量进辊”的方法, 一次下压瓦片量不宜过多。为了确保瓦块与样板之间的间隙不大于3mm, 应该在检查弧度时, 随时都采用弦长为2000mm的样板。在卷制瓦片过程中, 要对瓦片内外缘的毛刺或氧化锈皮等杂物进行及时清除, 不准锤击钢板, 钢板的轧制方向应该与卷板方向一致。

(3) 组圆。应该对混凝土支墩平台的水平度予以控制, 将其控制在2mm以内, 在将多个瓦片组圆完成后, 测量检查几何尺寸。重点检查单节钢管轴线长度、纵缝错牙长度、周长、管口不平度是否与规范要求和设计要求。只有在检查组圆合格之后, 才能够开展纵缝焊接。

(4) 校弧及纵缝焊接。组圆后就应该开始纵缝焊接, 先对内缝进行焊接, 然后再用碳弧气将外缝刨清根, 并且将其打磨光滑之后再开展焊接外缝的工作。采用立式焊接的方式来焊接纵缝, 施焊前应该预热钢板, 完成纵缝焊接单节钢管后, 再对钢管弧度用标准样板进行检查, 尤其是要对纵缝焊后的变形量进行检查。同一部位焊缝缺陷的返修次数不应超过2次, 高强钢不宜超过1次。

(5) 焊接与组装阻水环、加劲环。钢管纵缝与阻水环、加劲环的对接焊缝应该错开100mm以上, 将对接缝切割成2mm钝边、X60°坡口。在调圆水利压力钢管之后, 开始焊接与组装阻水环、加劲环。钢管管壁与阻水环、加劲环之间的组合焊缝应该采取双面连续焊缝的方式, 按上、下分段对称进行焊接, 这样能够最大限度地减少焊接变形量。

(6) 无损检测。在焊接焊缝完成后, 应该打磨干净焊缝两侧的杂物, 然后再无损检测焊缝。无损检测人员应该持有无损检测学会、质量技术监督部门、水利行业、电力行业等颁布签发的相应技术资格证书。要由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员来担任焊缝质量的评定工作。

(7) 防腐处理。在探伤检查合格后, 就开始对水利压力钢管进行除锈处理、喷砂处理, 在其符合要求之后再进行防锈漆喷涂。应该在水利压力钢管涂刷上一层厚度为500μm的自养护超厚浆型环氧沥青防锈面漆和底漆, 将苛性钠水泥浆均匀喷涂在水利压力钢管外壁, 注意养护。对于厂房上游侧设置垫层的钢管段, 其外壁防腐与内壁防腐一致。防腐涂装一次验收合格率应该尽量控制在100%。

(8) 出厂验收。监理机构应该对水利压力钢管的验收资料、安装记录等进行严格检查。只有符合出厂验收标准的管节, 才能够被运至现场安装。可采用立式运输、裸装运输的方式, 在装卸车时采取相应措施保护好管节, 并有效地做好安全运输工作和安全吊装工作。

3 结语

水利压力钢管尺寸较大, 在现场制作的过程中应该不断总结经验, 层层把关, 对工序间的衔接进行有效地控制, 同时还应该努力提升拼装技术、卷板技术、下料技术, 确保水利压力钢管的制作质量。

参考文献

水利压力钢管篇2

改革开放以前, 我国金属涂装没有定量的标准, 对涂装的厚度及涂装表面质量、粗糙度没有定量的要求, 同时缺乏专业的检测设备, 甚至一些施工单位敷衍了事, 涂装马马虎虎, 严重影响水利管道的寿命。改革开放以后, 1988年我国颁布了《涂装前表面防锈等级及除锈等级》标准, 改善水利管道防腐的质量。紧接着修订了《压力钢管制造、安装及验收规范》, 使我国防腐标准上升到一个新的台阶, 延长的管道防腐期限。但压力管道的内外壁涂料脱落现象仍然时有发生, 还需积极探索、改进涂装技术。

1 压力钢管涂料失效时的现象

水利工程钢管压力管道腐蚀, 开始在漆膜表面出现黄色斑点, 随着斑点面积的扩大管道腐蚀面积也随之扩大, 腐蚀斑点的颜色也由黄色逐渐变成褐色最后变成黑色。钢板出现锈蚀时, 先由凸出1~3mm的300mm2, 腐蚀深度在0.5mm的锈疤, 逐步发展成突出高度3~5mm、更大腐蚀面积、更深腐蚀深度的腐蚀层。

2 防腐层失效原因

2.1 涂层抗渗水能力的影响

涂层抗渗水能力的高低是评价涂层抗渗水能力的一个重要标准, 尤其是小管径的管道, 流速较快, 水压较高, 当使用的防腐涂层的抗渗能力较差时, 不能将压力钢管和管道的水有效隔离, 使焊缝等处形成微电化学腐蚀反应, 导致钢板腐蚀。

2.2 局部涂层厚度不足

为确保钢管的防腐效果, 涂层必须有一定的厚度, 但考虑到涂层的经济性, 只是在受到冲击力较大的弯管处适当增加涂层的厚度。在实际施工过程中, 由于使用材料不当, 或涂层厚度不足, 加上弯管处的粘贴效果不良, 导致弯管处通水不久后就出现锈迹现象。

2.3 喷涂效果差

煤焦油环氧树脂系列的涂料是管道施工中常用的涂料, 施工中一般分两次喷涂, 由于喷涂次数较少, 容易产生针孔, 尤其是管道环缝焊接处, 焊渣未清除干净, 喷涂质量受到影响, 容易产生气孔, 最后造成涂层渗水。

2.4 涂料选择的影响

应选择与钢管附着力较好的涂料, 但涂料的物理性能也是一个重要因素。例如有的水电站使用环氧红树脂和环氧红丹为涂层, 虽然其具有较好的附着力, 但环氧树脂材料本身较脆, 在高压水长期的冲击力作用下, 导致环氧树脂呈片状脱落, 引起环氧树脂和环氧红丹之间渗水, 使环氧红丹受到腐蚀, 钢管局部形成蚀点。

2.5 钢管除锈和涂装工艺控制不严格

钢管涂装工艺控制不严格, 除锈不认真, 加上涂装条件简陋, 涂装检测设备缺乏, 涂装管理不严格, 是防腐的薄弱环节。

2.6 岔口防腐

管道岔口处的流速较大, 是钢管防腐的重点, 经过几年的运行, 外层涂料便会出现腐蚀现象, 例如新疆喀什水电站岔口采用的沥青和喷铝保护, 只经过5年的运行就出现大面积沥青脱落, 而喷铝完好无损, 当沥青层脱落后, 3年后再次检查, 喷铝层也出现零散的鼓包。因此, 岔口需要多层涂装相结合, 还需要制定维护周期。

3 压力钢管涂装工艺

3.1 涂装工艺流程

涂装前, 专业人员应根据图纸要求和水利工程管道技术标准进行工艺试验, 验证试验结果是否符合工程要求。其工艺流程如下:外观检查→除油、除锈→干燥→第一层涂装→测量涂装厚度→除尘→第二层涂装→测量涂膜厚度→交工验收。

3.2 工艺描述

3.2.1 表面处理。

对于被油脂污染的金属表面, 采用溶剂法、碱洗法对管道表面的油污清除, 然后再用水或蒸汽进行冲洗。油污处理完毕后, 采用石英砂对其表面进行喷砂处理, 使其表面粗糙度喷控制在2.5以内。表面处理后对管道表面进行宏观和局部抽样检查, 确保表面油污浮尘得到清除, 如果达不到表面等级要求, 就重新进行处理。

3.2.2 涂装操作。

(1) 涂料配置。因为压力钢管表面处理4个小时内需要进行涂装操作, 而涂装前应进行涂料配置, 当施工环境温度过低或漆料粘度过大时, 应加入稀释剂, 为确保涂料膜的附着力, 稀释剂的用量不得超过5%, 且配置的涂料应在一定时间内用完。 (2) 喷枪速度控制。配枪运行速度应适当, 并保持恒定, 一般控制在30~60cm/s, 若运行速度低于30cm/s, 形成的漆膜厚, 易产生流挂;当运行速度大于60cm/s时, 易形成漆膜, 产生露底的缺陷, 尤其是环缝处焊接不良, 运行速度应慢些。确定了喷枪的速度后, 还应考虑涂料的喷出量。如果喷幅不变, 喷枪运行速度应随喷涂量的增加或减小而加快或减慢。 (3) 喷雾搭接部分。喷雾搭接是喷涂时的重叠部分, 由于喷涂中部漆膜较厚, 边缘较薄, 喷涂前后需要相互搭接, 控制相互搭接的宽度, 才能确保漆膜厚度的均匀性。 (4) 涂料的粘度。涂料的粘度是喷涂作业的主要问题, 使用同一口径的喷枪喷涂不同粘度的涂料时, 从涂料罐到喷嘴前段受到的阻力不同, 粘度高的涂料受到的阻力较大, 喷出量少;粘度较小的涂料则受的阻力较小, 喷出量相对较大, 涂料的粘稠度影响漆膜的平整度。因此, 喷涂时应对涂料进行稀释, 将喷涂粘度调整到一定范围, 同时注意温度对涂料粘度的影响。

3.2.3 涂层厚度检查。

涂层厚度是涂装施工控制的一项重要指标, 涂层厚度是否合理直接影响涂装的性能, 为确保涂层厚度达到要求, 应分别对湿膜厚度和干膜厚度进行测定。 (1) 湿膜厚度测定。湿膜厚度测定是控制涂层干膜厚度的必要手段, 通过测定湿膜厚度可以大致估测其干膜厚度, 避免过大的误差。其测试原理是同一水平的两个表面中间的第三个表面, 当外侧的两个表面压着湿膜下面的底板时, 其第三个表面就与漆膜表面垂直, 由于第三面与外侧两个表面具有高度差, 其第三个首先接触到湿膜表面的该点即为湿膜厚度。 (2) 干膜厚度测试。干膜测试是管道涂装质量验收的关键指标之一, 通常使用千分尺、磁性测厚仪、涡流测厚仪测试干膜厚度。千分尺仅适用于片状测试面或平整表面, 磁性测厚仪根据磁铁与图层或磁铁与底材之间的磁力, 通过测定图层与底材的磁通量, 根据磁通量的变化可以测得漆膜的厚度, 操作简单, 应用较为广泛。

3.2.4 交工验收。

目测法对涂层表面进行外观检查, 查看表面的平整度是否符合要求, 以及有无气泡或瘤子等缺陷。其次, 进行局部检查, 在防腐层上切一个450~600的V型切口作为检测口, 从角尖段处撕开防腐层, 第一层沥青占撕开面积为95%为合格, 在检查过程中, 发现缺陷和检查中破坏的部位应做好修补。

4 结束语

水利工程压力钢管涂装技术能够增强钢管的抗腐蚀能力, 降低维修的时间间隔, 延长钢管的寿命。通过在施工过程中不断提高涂装的工艺, 加强施工过程的控制, 选择适合的涂装材料, 提高材料的涂装质量, 同时加强局部特殊部位的涂装。总结施工过程中和施工完毕后存在的问题, 提高涂装质量, 同时制定涂装管道计划, 及时发现、修补, 防治管道出现锈蚀。

参考文献

[1]王成.新疆新能大山口二级水电站工程压力钢管施工[J].山西水利科技, 2013 (2) .

[2]董建.水电工程中压力钢管安装技术及质量控制——以下坂地水利枢纽工程电站厂房工程为例[J].水利科技与经济, 2012 (7) .

探讨工程压力钢管的焊接工艺篇3

近年来, 我国水利水电压力管道发展迅猛的新结构形式为钢衬钢筋混凝土管道, 目前已成为高水头、高流速水利水电项目输水建筑物结构设计的首选。而钢衬钢筋混凝土结构的重要组成部分压力钢管, 也迅速成为工程建设者关注的对象, 它担负着水利水电工程进水口和水轮机涡壳或球阀的连接作用, 对进水口的水有引导作用, 让它们流向涡壳或球阀, 借助水的动力让水轮机转动。随着我国水利水电事业的发展, 高山峡谷地区、高水头、大型、超大型水利水电工程日益增多, 而内水给压力钢管带来的压力也越来越大, 而且水流常常不稳定, 一旦有质量问题出现, 就势必带来非常严重的后果, 因此, 对压力钢管的管径、厚度、材质强度、制作强度、制作难度以及它焊缝的塑、韧性和强度等要求也在逐渐加大。故而, 通常根据压力钢管承受内水压的特点和所在地的气温条件, 然后选用相应的材料和焊接技术焊制压力钢管[1]。

1 压力钢管焊接的特点

在水电水利设置建设中, 随着高参数、大容量机组的普遍使用, 压力管道也相应的在升级, 结构尺寸庞大, 使用钢材可达数百吨乃至数千吨[2]。就黄河小浪底水利枢纽工程来说, 直径7.8m的压力钢管共有6根, 每根钢管的中心线平均长度为189.31m, 达1135.87m的总长度, 钢管采用美国ASME标准的A517和A537材料, 其中A517板厚为32mm和34mm 2种, A537板厚为20mm、22mm、24mm、28mm、30mm、32mm 6种。根据这些数据可以看出, 这是一个非常巨大且复杂的工程。

综上所述, 大型水利水电工程的压力钢管因为制造工程量非常巨大, 因而工厂是不可能制造为成品, 然后在运到施工现场, 大多时候都是在施工现场根据实际情况进行下料、卷板、纵缝焊接等各方面工序。钢管纵缝焊接采用手工电弧焊或全自动气体保护焊完成, 必要时也可设置专门的纵缝滚焊台车, 在水平状态下完成纵缝焊接。然后将做好的管节运输到安装位置, 固定在基础支墩上, 接着进行环缝焊接。从这些复杂而又精细的工序中可以看出, 水利水电工程压力钢管的焊接特点与制造厂内的焊接生产是有区别的。此外, 由于压力钢管是在现场焊接, 所以焊接质量不可避免的就会受到施工环境差, 焊接位置复杂多变, 作业条件恶劣, 对口质量参差等诸多因素的影响。同时, 焊接工作的另一困难就是现场劳动条件差、劳动强度高[2]。

2 国内外水利水电工程压力钢管焊接工艺的现状

2.1 目前国内水利水电工程压力钢管焊接技术现状大致如下

手工焊基本在焊接工程中占主导地位, 这也是造成作业条件差、焊接生产率低、生产成本高、劳动强度大的主要因素;手工电弧焊和埋弧焊技术是钢管纵缝焊接大多采用的焊接技术, 然而, 埋弧焊技术的应用在一些直径较大的钢管上非常受限制;进行环缝焊接时, 几乎全部采用手工电弧焊技术完成。只有少数水利水电工程采用国外先进的半自动焊接工艺技术, 但仍然存在一些问题。

2.2 国外水利水电工程压力钢管的焊接工艺状况

为了缩短工期, 降低成本, 国外压力钢管焊接基本上采用高效率焊接方法。埋弧焊技术是被广泛采用的, 也经常使用半自动或自动立焊技术以及药芯焊丝电弧焊方法。在环缝焊接中, 手工电弧焊仍然是主导, 然而对环缝焊接的自动化焊接技术的开发研究从未间断过。比如日本在很多水利水电工程中使用过熔化极氢弧焊全位置自动焊接技术, 但此技术也只适合于直径比较小的钢管, 大直径钢管的焊接技术仍处于研究状态。这样, 大直径厚壁压力钢管因其开发应用难度较大, 而尚未采用自动化的全位置焊接技术[3]。

3 压力钢管自动焊技术

水利水电建设在高速发展, 其机组参数也在不断增大, 为了适应施工生产的需要, 焊接大直径厚壁压力钢管必须采用比较先进的全位置自动化焊接技术。但全位置自动化焊接技术在大直径厚壁压力钢管焊接施工中应用还有一定困难, 通过分析, 吸取国内外同类焊机的成功经验, 全位置自动焊机应运而生。该焊机具有焊矩摆幅自适应坡口宽度和自动跟踪功能, 焊机稳定可靠, 整体设计合理, 机构紧凑轻便, 在我国一些水利水电工程压力钢管焊接施工中得以成功应用。

该焊机不仅要让焊接小车沿焊缝自动行走, 让焊丝自动输送、调整、摆动及对中等机电控制, 还要解决焊丝的熔滴过渡形式, 从而让全位置焊接的焊缝成型质量得到保证, 还可以对各种位置的焊接规范自动调整。但是受到现场拼装的焊缝对装质量差、施工环境恶劣等因素的影响, 自动化焊接技术还较难实现。

4 我国一些水电站压力钢管的焊接工艺

4.1 广州市西江引水工程中的压力钢管焊接

广州市西江引水工程属特大型引水工程, 在我国已建的引水工程中仅次于南水北调工程和上海青草沙水源地工程, 名列第三。压力钢管制作工程总量为143831.40t, 总长度为75736.48m。工程量巨大, 且钢材规格组合多变、压力钢管直径规格品种多, 壁厚变化大、钢岔管焊接工艺复杂, 制作难度大。在焊接工艺上, 在焊接双面非对称坡口时, 先焊深坡口侧部分、后焊浅坡口侧、最后焊深坡口侧剩余的焊缝;确定好节点形式、焊缝布置、焊接顺序后, 优先采用一些能量密度相对较高的焊接方法, 如熔化极气体保护焊或药芯焊丝自保护焊等, 同时还采用较小的热输入;在焊接大型、厚板构件时, 采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接的施工方法;采用先焊纵缝, 后焊环缝的焊接顺序;同时为了减小焊缝应力, 还采用了锤击焊缝消应力的方法[4]。

4.2 仁宗海水库电站压力钢管焊接工艺

仁宗海水库电站为引水式龙头水库电站, 位于四川省甘孜州康定县私雅安市石棉县交界处。电站压力钢管道共长955m, 主管直径3.6m, 压力钢管制作安装工程量为3428t。工程采用的是低焊接裂纹敏感性高强度钢板, 从而在焊接技术上采用有针对性的焊接工艺方法。在钢管施焊时, 直管纵缝及对接环缝、弯管纵缝采用埋弧白动焊, 弯管环缝采用手工电弧焊, 定位焊采用二氧化碳气体保护焊, 加劲环、止水环等附件的焊接选用手工电弧焊[5]。

4.3 龙开口水电站压力钢管焊接工艺

龙开口水电站压力钢管共5条, 内径10m, 每条钢管56节, 5条钢管共制作280节, 安装280节, 钢管壁材质为高强钢。高强度钢管制造纵缝、安装环缝、加强环角焊缝焊接均采用手工电弧焊。本工程中, 纵缝受力是环缝的2倍, 因此, 要尽可能让每条焊缝都自由收缩, 从而尽量降低焊接拘束应力。在压力钢管焊接时, 无论是大节的制造安装, 还是瓦片的安装, 都必须按照先纵缝、后环缝的顺序。同时在安装过程中, 沿安装方向逐条进行环缝焊接, 严禁跳焊。除凑合节最后一条合拢环缝和预留环缝, 其余焊缝都能自由收缩。

5 结语

目前, 在我国水利水电工程压力钢管焊接工艺中, 手工焊基本在焊接工程中占主导地位, 且大多手工电弧焊和埋弧焊技术。这些技术在直径较大的钢管上非常受限制。

近年来, 随着我国水利水电建设的高速发展和机组参数的不断增大, 在大直径厚壁压力钢管的焊接方面, 虽然出现了全位置自动化焊接技术, 但目前来说, 该技术想要在大直径厚壁压力钢管焊接中得到全面应用, 还有一定的难度。在大直径厚壁压力钢管的安装环缝组装来讲, 要达到均匀一致的高精度非常困难, 这势必就需要全位置自动焊接设备具备自动凋整有关工艺参数的功能, 以此来适应钢管的坡口尺寸及偏差, 从而使不均匀参数对焊接质量的影响降低或消除;由于焊缝空间位置的不稳定性, 这就要求焊接系统能自动并及时调整焊接工艺参数, 来适应焊炬所处的位置, 让不同地方的焊接成型基本一致得以实现;要保证焊缝质量, 这就需要坡口尺寸、焊接熔地形状, 焊接规范参数实寸调节完全匹配, 这在目前的自动控制技术上来讲, 难度比较大。因此, 要解决以上问题, 就要在选择造价低、适应性强、操作简单、焊接效率高的全位置自动化焊接设备方面入手。

参考文献

[1]陈继深, 谷鸿飞.压力钢管制造安装的实战与探讨[M].北京:中国电力出版社, 2001.

[2]李明鉴, 漆卫国.水电站压力钢管全位置自动焊可行性探讨[J].金属结构, 1997 (4) :32-39.

[3]漆卫国, 王孔伟.全位置自动化焊接技术在压力钢管焊接中的实践[J].水力电力机械, 2000 (5) :19-21.

[4]梁遵希, 游辉华, 何调林.广州市西江引水工程中的压力钢管焊接[J].焊接技术, 2012, 41 (6) .

压力钢管安装焊接过程的变形分析篇4

压力钢管现场安装焊接管理

水利水电焊接施工具有特殊性, 与其他焊接施工不一样, 由于焊接位置变化多样, 手工焊接比例较高, 涉及的材料种类较多, 野外作业较多的特点, 特别是在安装过程中, 由于点多面广, 受施工环境的影响较大的原因, 不容易实现规范化管理。在水利水电焊接施工中, 很容易在焊接接头内产生瞬态变形和瞬态热应力, 尤其是焊缝横向收缩会严重影响到压力钢管的安装焊接性能。要在充分了解设计及质量要求后, 开展现场安装焊接工作, 做好施工准备、实施计划及施工控制。焊接组织措施和技术措施都将围绕如何经济而有效地保证让产品焊接质量符合设计标准, 尽可能地降低焊接返修率。

压力钢管安装的焊接控制

1. 焊接工艺

在钢管施焊之前, 要对主要部件的组装进行检查, 及时校正偏差。各种焊接材料要符合规定进行保管和烘焙。在焊接时, 为随用随取, 要将焊条放置在专用的保温筒内。在施焊前选定焊接顺序和定位焊点, 应从周围约束较大的部位向约束较小的部位来推进, 从而尽量收缩应力和减少变形。双面焊接时, 首先在其单侧焊接后进行清根, 并打磨干净, 再继续焊另一面。在清根前预热, 再对需预热后焊接的钢板。焊缝应当一次连续焊完, 若因故而中断焊接时, 要采取适当防裂措施, 再次焊接时应将表面清理干净, 确认无裂纹后, 方可按原工艺继续施焊。焊接完毕, 焊工进行自检。自检合格后的一、二类焊缝, 用钢印在焊缝附近打上工号, 然后做好记录。其中高强度钢不用打钢印, 并进行编号, 做好记录, 最后焊工签字记录。

焊接材料在满足Q345C钢材相适应的结507焊条基础上, 焊条需烘烤箱烘干。从烘烤箱中取出焊条后, 为了随取随用, 应装在通电源的专用保温桶内。图纸当中设计的焊缝为“X”型破口双面焊, 对于施工现场来说, 这种工艺会带来一定的难度。为了能够既加快施工的速度, 又保证焊接的质量, 在征得设计单位同意之后, 可以将“X”型破口更换为内向的“V”型破口。依据《气焊、手工焊及气体保护焊焊缝破口的基本形式与尺寸》可知, “V”型破口能完全满足设计要求。外壁差焊接口进行适当的圆滑处理, 不同板厚的接头应该以管内平为标准。

2. 焊接要求

焊接的工作环境对焊接质量有一定的影响, 一般要求洞内的风速不得大于8 m/s, 周围环境的温度不能低于-4℃, 同时相对湿度不能大于90%。如果遇到不符合以上要求的工作环境, 应及时采取有效措施。如无法实施防范措施, 必须停止焊接工作的进行。焊接前要对焊口的组装工艺进行检查, 如果有超限偏差, 需要及时纠正达到合格后再进行焊接。不得随意更改焊接工艺的参数, 要严格执行焊接规范。在执行多层焊接时, 接头应相互错开, 保证整条焊缝能够连续不中断;在安装环峰及多名焊工进行焊接工作时, 要尽量做到从中心位置向两侧对称进行。如果遇到不利因素, 影响焊接工作的正常进行时, 必须采取有效的防护措施。在进行引、断弧板的拆除工作时, 要保证不伤及到母材。焊接工作完成后, 焊接人员应该按照规定进行检查。

线能量的控制

压力钢管其焊缝形式主要为横向焊缝和纵向焊缝。施工中, 需要严格控制横向、纵向收缩 (纵/弯) 、波浪变形和角变形, 其中波浪变形和角变形对圆度的控制有着很大的影响。当线能量保持不变时, 则板厚δ增大、收缩变形量减小。由于压力钢管要求焊透, 这种情况下焊条的金属熔敷量W随着线能量增大而增大 (或板厚δ增大) , 此时收缩变形也会增大。两者叠加后的影响就会更大, 并且在实际工作中, 焊缝未必能够做到一次焊透达到焊接要求, 很有可能要进行局部返修, 当板厚δ增大时, 收缩变形也将不可避免地增大。所以, 在设计时, 板厚δ要尽量做到优化处理。同时, 在制作过程中务必要控制好坡口或者根部间隙造成的影响, 制作时应该在平台平面度在2mm的专用平台下料开坡口处进行, 下料尺寸、钢板画线务必要精确。还要特别注意控制钢板卷制过程中卷板机卷辊轴心线和钢板宽度中心线的垂直度, 若事先已经开好纵缝的坡口, 那么再开坡口, 间隙就随之增加, 就需要重新修整坡口。若不垂直, 容易造成纵缝间隙过大, 纵缝的修整工作量过多。实际操作中, 如果是薄板, 纵缝往往在拼装单件成圆时先将周长方向多余部分割除, 再开坡口。这一方法虽然坡口间隙不大, 但是用手工割除多余部分钢板时, 不可能很直, 纵缝线性弯弯曲曲, 极不规则, 对于焊接变形、焊接质量有不利影响。对于厚板结构, 当圆半径较小时, 还是应当精确下料 (预留纵向焊缝压头长度) , 开好横向坡口, 卷制成弧后利用半自动切割机切除纵向焊缝多余部分并开好坡口, 然后进行拼装, 这样对焊接变形、焊接质量影响最小。

结语

水利压力钢管篇5

岩滩水电站扩建工程压力钢管主要参数为主管及弯管段内径为11.1 m, 锥管段钢管内径由11.1 m渐变为10.6 m。钢管壁厚为30~36 mm, 钢管材质为Q345。钢管外壁仅设置1道有加劲环及阻水环, 加劲环及阻水环厚度为32 mm, 高度为300 mm、320 mm、350 mm。单节管节装车后最大运输重量25.96 t (含下游管口设计一组井字撑) 。因本工程为扩建工程, 周围基础设施、建筑物基本无法拆迁, 无法进行压力钢管平式运输;且工程超大直径压力钢管安装精度要求高、不同管径压力钢管种类多、压力钢管安装工期紧迫、现场运输道路崎岖且起伏大、所有管节均居中布置1道加劲环或阻水环、后期工程运输车辆需求性强。

2 施工特点

1) 采用设计弧形支撑架, 弧形支撑架弧形参数满足待运压力钢管管径尺寸, 通过弧形支撑架各支点均匀分散压力钢管载荷, 保证超大直径管节外壁因自身压力变形, 影响后期安装质量。

2) 采用压力钢管吊装卡具, 将钢管加劲换与运输车辆吊耳牢固锁死, 而且便于后期压力钢管卸车。

3) 采用了混凝土组合配重块放置于车身上, 降低了压力钢管立式运输的重心, 加强了压力钢管车身的整体稳定性。

4) 采用弧形支撑架的夹管装置 (型钢压梁) 设置, 将压力钢管与车身固定为整体。

3 工艺原理

本技术工作原理为:市场购置符合工况条件的平板载重汽车, 按钢管外壁直径尺寸制作弧形支撑架, 弧形支撑架与运输车辆可靠连接;将压力钢管翻身后立式安装在弧形支撑架上面, 使得弧形支撑架与管壁接触部分各接触点均匀受力, 防止压力钢管外壁因受力不均发生变形。

车辆上防止混凝土组合配重块, 增加车身重量将超大直径立式安装重心下移;通过夹管装置、压力钢管吊装卡具、手拉葫芦等将压力钢管与弧形支撑架固定为整体, 使得道路运输过程平稳、安全、高效。

其工艺原理见图1、图2。

4 施工流程及操作要点

1) 操作要点。按照待运超大直径压力钢管外径尺寸选择合适的平板载重汽车。

2) 弧形支撑架制作。按压力钢管参数及平板载重汽车拖板尺寸合理设计弧形支撑架, 与钢管外壁必须考虑线面接触, 达到防止压力钢管立式装车后变形的目的。其结构见图3。

3) 弧形支撑架、混凝土组合配重块安装。将弧形支撑架安装于平板载重汽车上, 采用焊接或螺栓联接的方式将弧形支撑架与车身进行可靠固定, 然后安装夹管装置;其作用将压力钢管与弧形支撑架、平板载重汽车加固成整体。另外将混凝土组合配重块平稳安装至车身适当位置。见图4。

4) 压力钢管翻身。以岩滩水电站扩建工程超大直径压力钢管立式运输为实例, 采用75 t和25 t汽车吊对成品压力钢管进行翻身。见图5。

5) 立式放置压力钢管。待压力钢管翻身完成后, 利用75 t吊车起吊钢管至合适高度, 取定好压力钢管的中心线、平板车的中心线, 使压力钢管的重心与平板车的中心对正, 以保证装载平稳。应明确运输车辆的性能和使用方法, 不能超载运输;将压力钢管吊离地面超过平板拖车货台高度约200 mm, 可通过回转变幅装车、也可将平板拖车倒进压力钢管底下装车;装车时, 压力钢管的重心应尽量装在汽车的后轮胎稍偏前左右对称的位置, 平板拖车装车时, 尽量装在平板拖车平面的中心位置, 底部用原包装垫或方木垫平, 对于重心位置较高、不稳定的部件必须用麻绳、钢丝绳、或链条葫芦等捆绑牢靠;对于易滚动的部件应沿滚动方向用道木楔住。

6) 夹管装置压梁安装、锁死。压力钢管立式放置于弧形支撑架上, 汽车吊钩不送钩;及时将压梁安装于夹管支座上, 将Φ36 mm高强螺栓拧紧、锁死。

7) 钢丝绳、葫芦、吊装装置安装。采用Φ36 mm钢丝绳、10 t手拉葫芦、压力钢管吊装装置将立式压力钢管牢固与车身固定, 防止钢管摇摆及倾覆。其操作要领为: (1) 装车捆绑时, 除支垫木板和捆绑人员在现场外, 其他人员一律离开现场, 避免安全事故的发生; (2) 捆扎加固:采用Φ36 mm钢丝绳、10 t手拉葫芦、压力钢管吊装装置进行加固, 根据车速产生的惯性力、上下坡产生的重力坡度分力、颠簸时产生的惯性力、紧急制动产生的惯性力等可能导致几种压力钢管产生位移的情况而进行的加固; (3) 采用钢丝绳进行四点加固, 成外“八”字捆绑; (4) 在捆扎后, 用手拉葫芦进行紧固, 紧固的力大约为60 kg; (5) 在捆扎加固完毕后, 再次对压力钢管进行全方位的加固检查, 做到万无一失。

5 质量控制

5.1 质量控制标准

1) 压力钢管安装施工技术指标应符合标准《压力钢管制作及安装验收规范》DL/T5017-2007的规定;

2) 压力钢管翻身后, 其变形误差应能满足压力钢管安装技术要求。

3) 根据施工图纸和施工技术方案, 检查弧形支撑架其几何尺寸、焊接质量等应符合设计图纸及规范要求。

5.2 质量保证措施

1) 压力钢管装卸作业时, 现场负责人应事先了解设备的形状、重心位置、运输重量、特殊防护要求等参数, 使用专用吊具, 布设位置应正确, 根据设备运输的特殊要求, 结合现场的具体情况, 采用正确装卸措施, 防止压力钢管立式运输变形。

2) 钢管在平板车运输途中, 由于路况的凹凸不平, 可能会对钢管的圆度和其他几何尺寸造成影响, 为把这种影响降到最低, 需要采用井字形支撑对钢管内部进行加固。

6 安全措施

6.1 安全技术措施

1) 起吊作业信号指挥人员与操作司机要精力集中, 动作要准确, 在提升负荷离地面后10~30 cm后, 检查物体的平稳性及绳索受力是否均匀, 制动机构是否安全可靠。

2) 钢管吊装所需的起吊工装 (包括卡具、吊耳板等) , 应经验算, 焊接部位应进行探伤检查, 并申报监理人审批后, 方能使用。

3) 钢管起吊时, 钢丝绳之间的夹角应不>60°, 且保证所选用的钢丝绳有5倍以上的安全系数。

4) 吊点的位置选择, 应满足吊装条件的需要, 并能保证所选择受力位置的安全可靠性。钢管在平板运输车上搁置时, 应尽量保证钢管重心对准平板车承压中心, 平板车与钢管之间应采用捆绑方式固定, 以防滑移。

6.2 压力钢管吊装安全措施

1) 工作人员应戴安全帽, 吊装人员不得穿硬底鞋和易滑鞋工作。

2) 吊装工作区设明显标志牌, 并设专人警戒, 与吊装施工无关人员严禁入内, 起重机工作时, 起重臂下严禁站人。

3) 钢管捆扎应牢固 (包括揽风绳) , 起吊点应通过钢管重心位置, 吊升时应平稳, 避免振动或摆动。

4) 起吊前应进行试吊, 吊装前对吊具, 绳长度等应进行全面检查确保无误后才准起吊。

5) 钢管装车应放平稳, 捆绑, 支撑牢固。

6) 堆放应平稳, 码好。

7 结语

本技术在岩滩水电站扩建工程压力钢管安装施工中已成功广泛应用, 为今后的类似工程施工提供了施工经验, 具有较大的推广价值。该技术实施简便、安全、高效, 直接显示了企业的施工能力强、技术创新技术过硬的业务素质。

摘要：文章着重介绍超大直径压力钢管进行“立式”运输时如何固定超大直径压力钢管, 防止压力钢管圆形失圆、满足各支撑点均布受力的特征;以求压力钢管平稳、安全、高效的运输至安装部位进行卸车。并对相关问题进行了分析研究和技术探讨, 本技术适用于水电站超大、大、中、小型压力钢管立式运输施工, 同样也涉及同类大件立式运输领域。

水利压力钢管篇6

关键词：有机涂层,压力钢管,涂装,腐蚀形态,失效机理

1 引言

输水压力钢管是水电站的重要组成部分, 水电站的运行、生产直接受到输水压力钢管可靠性和安全性的影响, 因此, 提高输水压力钢管的可靠性和安全性就显得尤为重要, 压力钢管的腐蚀防控也就日益重要。俄罗斯明格查乌尔水利枢纽压力钢管的平均锈蚀速度为0.26毫米/年, 日本水电站压力钢管的平均锈蚀速度为0.1毫米/年, 而我国水电站的平均锈蚀速度大概为0.23毫米/年。压力钢管一旦发生锈蚀, 那么其安全运行与耐久性都会受到严重的影响, 甚至还有可能会导致水电站发电量受到大幅度影响。

2 压力钢管腐蚀形态

2.1 磨损腐蚀

磨损腐蚀是指压力钢管金属表面同时受到流体造成的腐蚀和磨损双重破坏。压力钢管金属表面在高速流体的冲击下会导致保护膜出现破损, 破口处的金属也会使得腐蚀速度加快。

2.2 气泡腐蚀

气泡腐蚀是一种特殊形态的磨损腐蚀, 又称空蚀或者气蚀, 它主要发生在有压力变化环境, 且有高速流体运转的设备。在涡流情况, 常有空气泡卷入高速水流中, 夹杂气泡的快速流动的水流冲击金属表面时, 保护膜可能被破坏, 气泡破灭产生的冲击波压力一般可以高达4000MPa, 破坏了压力钢管金属保护膜破坏, 甚至还会撕裂金属粒子, 金属便可能产生局部腐蚀。

2.3 缝隙腐蚀

在电解质溶液中, 金属与非金属之间或者金属与金属之间由于存在着缝隙, 且缝隙宽度能够让腐蚀流体加入到缝隙中但又不能流动, 只能处于停滞状态, 这样就导致缝隙内部腐蚀现象加剧, 从而形成腐蚀, 这种腐蚀就被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀通常在飞溅区或者全浸区的部位最为严重, 缝隙下面会出现快速腐蚀, 在海水中都有对缝隙腐蚀敏感的倾向。一旦形成缝隙腐蚀, 那么就很难再加以抑制。

3 有机涂层下的压力钢管金属腐蚀失效机理

将有机涂层涂装工艺应用到压力钢管防腐蚀中, 是一种较为重要, 也是较为基本的防护方法。涂层下的压力钢管金属腐蚀主要是电化学腐蚀。有机涂层是一种高聚物薄膜, 对于O2、H2O的渗透能够在不同程度上进行一定的阻缓, 但是目前的技术和工艺还不能做到完全隔绝。涂层/金属界面中渗透O2、H2O, 就会形成腐蚀介质;而基体金属表面的不均匀性和有机涂层的微观缺陷就导致涂层/金属界面出现严重的不均匀性, 从而发生电化学腐蚀。

对于水电站的压力钢管而言, 引起其涂层失效的最为主要的原因就在于涂层下的金属腐蚀和暴露引起的老化现象。

3.1 涂层下金属腐蚀引起的失效

在涂层金属发生电化学腐蚀的时候, 基体金属与涂层之间的键合就会受到阴极反应产物或者阴极反应的严重影响, 致使基体金属中的有机涂层出现分离, 产生阴极剥离。

对阴极剥离过程, 可归纳为3种机理:第一, 有机涂层由于受到界面高p H水溶液的影响而出现位移, 造成剥离;第二, 界面金属氧化物由于受到碱性物质侵害, 而碱性物质由阴极反应产生, 从而使之溶解导致剥离。第三, 涂层有机分子受到碱性物质进攻, 造成其与基体金属的粘合力降解而出现剥离。

3.2 老化失效

涂层老化通常是指压力钢管金属表面表现出开裂、变脆、失去光泽、粉化、变色等。国内外已经有大量的专家学者就老化失效机理进行了深入的研究和探讨, 认为紫外线照射、昼夜温差变化引起的张力变化导致有机涂层出现老化。开裂的现象。

4 有机涂层在压力钢管上的涂装

影响涂装的因素很多, 如修补涂装水平、预涂施工水平、喷涂施工水平、表面处理质量、气候条件、施工规范等, 所以, 为了充分地保障压力钢管涂料涂装质量, 应该采取严格的质量控制和科学的施工工艺。涂装的过程中应该遵守下列一些基本原则: (1) 在喷涂过程中或者喷涂前, 应该将灰尘采取各种预防措施来排除, 在喷涂作业后和喷涂作业期间, 应该充分地保护好涂上的涂料, 一旦发现涂料没有正确涂敷, 那么应该在第一时间内清除并重涂。 (2) 涂料涂装工艺应该严格遵守说明书来进行作业, 且所有的涂层都可以兼容。 (3) 压力钢管的所有表面都应该保持干燥状态, 不能在潮湿的天气下进行喷涂作业, 且作业之间应该保障表面无凝结的风化物和水珠。 (4) 表面处理应该尽可能地采用喷砂来完成, 某些部位为避免毁坏设备, 或者空间有限, 不利于喷砂作业, 则可采用动力工具清理。 (5) 所有涂料颜色和型号的确定都应该由资格审核的供应商提供, 且通过相应管理部门批准。

4.1 表面处理

涂料涂装的关键步骤之一就是表面处理, 应严格遵守涂层系统和各种涂料的规定, 动力工具处理依照SIS-05-5-900-St3的目视标准, 喷砂处理依照标准SIS05-5-900, Sa 2.5, 用砂轮机打磨平整边缘, 同时清除掉焊接的潜在氧化皮、分层、碎片、飞溅, 尤其要注意磨平或者整圆焊缝、角落、填充物、锋利边, 清除掉缝隙焊渣;如果空气的相对湿度大于80%或者表面温度低于露点3℃, 那么就不可以对其表面进行处理。

4.2 涂料的涂装

涂料现场施工要求: (1) 刷涂时, 要刷掉下垂和流挂, 尽可能使膜厚均匀, 最好刷成平滑的涂层, 只有在特殊情况下涂装作业才可以采用辊筒; (2) 首选工艺应该是喷涂, 现场主要涂装方法是无气喷涂, 在整个表面均匀地涂敷每道涂层, 在喷涂作业之前, 应该用毛刷蘸涂料对空隙、螺母、角落、螺丝、小支架、焊缝、边缘这些部位进行预涂; (3) 在对第一道底漆进行涂装之前, 要保障所有表面都是清洁、无灰尘的, 尤其是要用真空吸尘器来清理容器和罐。 (4) 要遵守涂料商推荐的复涂时间、涂层干燥时间、混合比、选用设备、作业方法、稀释剂用量等施工参数。 (5) 涂装质量检验是涂层的最终控制环节, 对涂装质量要及时进行检验, 主要控制涂层开裂、流挂、起泡、外观、针孔、固化情况、溶剂残留、表面污染物等缺陷。

5 结语

总之, 压力钢管的腐蚀往往是多种因素综合作用的结果, 其形态也不尽相同。建议根据不同的腐蚀形态, 有针对性地采取防护措施, 并加强监督检验。

参考文献

浅谈压力钢管制作施工技术的特点篇7

四川华能阴坪电站引水隧洞布置在火溪河右岸, 采用高压引水形式, 全长约8953.520m, 隧洞底坡i=0.025893607。压力管道为埋藏式, 主管长285.133m, 为圆型断面, 开挖直径4.7m, 回填混凝土厚度60cm, 分一岔管两条支管供水。

2 制作施工布置及主要施工设备

2.1 压力钢管制作施工场地, 应根据业

主、监理指定位置的具体情况、项目生产制造规模、施工工期等, 统筹综合考虑场地内的布置, 使其电站水工金属结构产品生产的施工设备位置和各工序施工操作方便, 材料、半成品、成品堆放有序;库房、生活住房及办公区一般要求靠近施工生产区;除锈车间离开其它车间或生活区至少100米以上, 且夜间防腐除锈 (如场地不允许应考虑封闭式除锈房) ;生产车间根据生产规模、工期要求, 可采用露天式或敞篷式等厂房。

2.2 造施工设备配置

压力钢管制造根据工程规模, 需配置施工门机、数控切割机、半自动切割机、卷板机、埋弧自动焊机、滚焊台车、多头焊机、逆变焊机320吨压力机、630吨压力机、水准仪、经纬仪、变压机、卷扬机、工具车通勤车或小吨位的载重车, 以及办公用的电脑、打字复印机等。

3 制作施工设施

3.1 施工门机轨道敷设

施工门机轨道长度的敷设, 应根据施工场地总体布置考虑, 其每个支承点的距离应小于1米, 且每个支承点基础开挖尺寸为0.5×0.6×0.6 (宽×长×深) 米, 插入4根?20长1米的钢筋并浇筑砼 (钢筋露出砼面0.1米) , 每个支点轨道底面支垫-12×200×400的钢板 (与钢筋焊牢) 并限制轨道横向移动。轨道两支承点之间用碎石垫实。为确保施工期间的吊装安全和防止强暴风的袭击, 轨道两端的坡度应小于2/1000, 且轨道两端需设置可靠地限位块或装置。在施工门机使用周期较长的施工项目, 也可考虑整个门机轨道用浇筑砼墩作为基础。

3.2 控切割机轨道敷设

数控切割机轨道由设备厂家提供, 工地项目根据生产用的钢板的长度, 以及数控切割机的宽度和2米的富裕行程, 考虑数控切割机轨道敷设长度, 基础采用开挖插入基础钢筋及整条砼支墩浇筑, 砼面预埋整条工字钢或槽钢, 要求型钢面不平度小于2毫米, 以便设备厂家配备的压紧螺栓和顶紧螺栓的有利调整, 使轨道工作面和接头错位小于0.2毫米, 并确保数控切割机运行一段时间后可再次进行轨道面的有效调整。

3.3 切割平台敷设

切割平台的宽度, 工地项目按生产所用钢板宽度减0.4～0.6米考虑, 确保钢板吊至或吊离平台时, 挂板钩吊具安全可靠及准确无误, 平台基础采用型钢作为框架, 顶面横向和纵向敷设适当的扁钢或角钢等。

3.4 板机基础敷设

卷板机厂家一般要求施工单位基础经开挖浇筑一期时, 预留二期地脚螺栓孔位置。由于工地项目对卷板机安装及撤卸施工操作不方便, 通常采用在一期砼浇筑过程中用型钢预埋框架式座板基础, 卷板机安装时, 用压码楔子的方式固定卷板机。

3.5 板压头胎膜工装敷设

压力钢管的钢板在卷制前, 为节省材料和满足纵缝圆弧要求需压头。钢板压头胎膜工装通常在自制的630吨压力机上进行:上膜为箱型梁圆弧接触式或直接采用圆钢结构, 压力机头与上模具采用铰式连接;下膜为凹形钢结构。所压头的钢板厚度在14毫米以下时, 直接用2倍厚度的钢板卷制作为下胎膜, 其弧度的弓高应小于所压头圆弧弓高1～2毫米。一般要求钢板压头的宽度200毫米以上。

3.6 组装平台敷设

对于露天厂房组装平台的基础, 采取先15kg/m或24kg/m的轨道按纵向间距0.6米～0.8米布置, 并用20的钢筋适当连接贯通以便电焊地线连通, 再敷设碎石使轨道面露出20～30毫米 (条件许可的情况下考虑适当浇筑砼) 。

3.7 钢管纵缝埋弧自动焊工装敷设

根据工地项目所生产的钢管直径大小, 用角钢敷设门架式钢构操, 其上部作为钢管外侧焊接平台;其下部敷设能沿管轴线水平移动的支撑架 (设滚轮) , 并可在支撑架上放置10#槽钢 (槽钢内装满焊剂) , 且装满焊剂的槽钢可通过千斤顶升降等, 以实现内侧施焊外侧焊剂封底保护。

3.8 钢管 (安装加劲环时) 调圆架工装敷设

工地项目根据所生产的钢管直径大小, 敷设吊圆架工装。在直径为500毫米的厚度适当的钢板材料, 四周用150×5～10毫米适当长的钢管和适当的千斤顶按度均匀分布 (钢管一端开槽长150～200毫米, 另一端用钢板和小角钢等做成使千斤顶底座三个方向限位) , 相邻千斤顶的相距弧长控制在0.6～1米以内, 并对应钢管加劲环位置敷设调圆架, 且加劲环完全安装就位后方能撤除调圆架。

3.9 钢管连段组合工装敷设

用20#～25#工字钢敷设框形平面钢构件, 其横向间距为工地项目所制造压力钢管直径的2/3;其上对应单节钢管管节长度位置敷设4个支架滚轮, 使压力钢管在连段过程中比较方便的错缝组合。

3.1 0 钢管连段调圆及压缝工装

钢管 (安装加劲环时) 调圆架工装, 是在水平状态下进行钢管圆度调整, 而钢管连段调圆及压缝工装, 是在铅垂状态下进行钢管圆度调整及压缝, 因此在钢管 (安装加劲环时) 调圆架工装的基础上, 用∠75×75×8或∠100×100×10的角钢及150×5～10-1500毫米的钢管, 制作能支撑的宽1米、长1.5米、高与工地项目所生产的压力钢管半径相对应的钢构架, 并且设置相匹配的四个橡胶或塑料的钢滚轮, 使其能够沿着管轴线移动。钢管连段调圆及压缝工装, 在吊圆压缝使用过程中应避免四个滚轮受力, 影响滚轮的使用寿命。

3.1 1 钢管环缝埋弧自动焊工装敷设

露天制造钢管环缝自动焊工装分为三部分:

第一部分:敷设轨道及可移动的台车 (台车可与钢管一起沿管轴线移动) , 抬车上敷设滚焊台车 (滚韩台车上放置连段钢管) , 并设主动滚焊台车及从动滚焊台车 (主动滚焊台车和从动滚焊台车下部的移动台车分开敷设) ;在两移动台车之间的连段钢管环缝处, 敷设可以向钢管直径方向移开的支架, 其支架上敷设可调节皮带输送松紧的铰式钢构架, 并能在滚焊台车运行过程中, 通过施工人员不断地补充在皮带上的焊剂, 使皮带上的焊剂紧贴钢管底部, 且能随之转动。

第二部分:敷设宽度为单节管长1.5倍、长度为管直径再增加2米、高度为移动台车高度+滚焊台车高度+钢管直径再增加3米的四根立柱 (立柱用150×5或10～?325×5或10的钢管) ;每个立柱的基础按0.6×0.6×0.6 (长×宽×深) 开挖, 插入2根∠75×75×8-1000, 埋入地深0.4米;立柱顶部纵向和横向用∠75×75×8角钢可靠连接固定;立柱顶部敷设吊点, 并敷设用手拉葫芦可调节高度的移动式平台, 以便钢管环缝外侧自动焊施工。

第三部分:在对应滚焊台车管中心的外侧边处, 敷设低于对应的管顶面高度的立柱 (立柱用325×5的钢管) , 立柱的基础按0.6×0.6×0.6 (长×宽×深) 开挖, 插入2根∠75×75×8-1000, 埋入地深0.4米;立柱顶部与其它立柱用∠75×75×8角钢可靠连接固定, 并在立柱上敷设用手拉葫芦可调节悬臂钢构梁, 且在悬臂梁上置放埋弧自动焊机, 以便钢管内侧环缝埋弧自动焊顺畅施工。

封闭式或敞篷式厂房的钢管环缝埋弧自动焊工装, 在厂房基础开挖及地面砼浇筑施工过程中统筹考虑。

4 岔管水压试验

岔管水压试验主要是检验岔管在水电站正常高水位状态下的安全运行, 需要考虑岔管的闷头的方式, 并在闷头上设置阀门、压力表、排气管使其岔管在无空气的状态下和设计要求的水压试验值进行, 且检查焊缝有无渗漏现象等。对于大型分瓣岔管洞内组装, 以及特定条件无法作水压试验, 那么根据规程规范对岔管的焊缝, 在100%超声波探伤的基础上, 再增加一定比例的X射线拍片检查。岔管水压试验, 需本着安全、经济、操作方便的原则进行具体分析如下。

4.1 岔管水压试验总体方案

(1) 、根据电站设计图纸, 岔管设计水压力值为6.5MPa, 要求进行水压试验, 设计出具体书面通知, 其岔管水压试验值为7.8 MPa。

(2) 、根据岔管的特征, 结合该电站工地交通公路实际情况和工地施工现场条件, 确定将岔管的A1、B1、C1主锥, A11、B11、C11过渡锥, 以及部分直管B12进行制作焊后整体水压试验。

(3) 、岔管制作焊后整体运输高度4.3米, 岔管运输长度6.1米, 岔管运输宽度4.1米。根据岔管的材质、板厚和水压试验值, 以及岔管三个管口的直径分别为Φ2400mm、Φ1400mm、Φ1200mm, 确定采用三个半球形闷头进行封堵, 并采用16Mn材料依据其封堵直径板厚分别为36mm、36mm、34mm。

(4) 、岔管三个管口预留50mm以上热影响区, 待水压试验结束后连同半球形闷头一起切割掉。

4.2 岔管水压试验主要措施

(1) 、岔管三个管口, 其中两管口与半球形闷头采用双面"x"型焊接坡口连接, 另一岔管管口与半球形闷头采用单面"V"型焊接坡口。

(2) 、岔管与闷头的组合焊缝, 以及闷头的拼接焊缝, 均采用焊后超声波探伤检查, 发现缺馅超标的焊缝应及时进行处理, 方可进行水压试验。

(3) 、在闷头上设一Φ50mm的进水管、一Φ50mm排水管、一Φ22mm的打压管接头、一Φ22mm的压力表管接头。进水管及排水管采用法兰盘连接。

(4) 、进水管设于Φ2400mm半球形闷头距与岔管组合焊缝50～80mm位置最高处, 由于进水管又是岔管注水过程中的排气管, 因此进水管与闷头连接时, 其进水管管口不得高于闷头内壁表面。

(5) 、打压管接头、压力表管接头、排水管设于Φ1200mm闷头与岔管组合焊缝相距50～80mm位置处, 并错开且打压管接头与地面相距约1000mm。压力表管接头采用压力表阀过渡连接, 不仅可以达到监视岔管实际压力值, 还可以起到岔管逐步降压的作用。

(6) 、进水管法兰盘、排水管法兰盘, 均采用4mm石棉垫及螺栓连接密封。岔管水压试验打压泵采用机电安装配水环管水压试验打压泵, 采用潜水泵抽水方式向岔管內供水。

(7) 、岔管水压试验提前通知业主、监理和设计代表, 检查岔管水压试验各项准备工作落实情况, 并见证、监督和验收岔管水压试验。

摘要：结合四川华能阴坪电站压力管道施工特点, 本文主要就压力钢管的布置及施工制作设施进行了全面的阐述, 同时就岔管水压的试验方案及主要措施进行了分析。

关键词：压力钢管,支墩,镇敦,竖井,弯管,岔管

参考文献