水電站工程壓力鋼管施工簡(jiǎn)介

劉萬(wàn)榮 張晉

【摘要】本文結(jié)合新疆開都河小山口二級(jí)水電站工程壓力鋼管的現(xiàn)場(chǎng)管理，從本電站壓力鋼管制作的原材料準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)制作與安裝、焊接及焊縫檢測(cè)等方面做了簡(jiǎn)要闡述，在類似的工程壓力鋼管施工中可供參考、借鑒。

【關(guān)鍵詞】壓力鋼管；制作與安裝；焊縫檢測(cè)

1、工程簡(jiǎn)介

新疆開都河小山口二級(jí)水電站工程位于巴音郭楞蒙古自治州和靜縣境內(nèi)開都河下游，電站引水渠道總長(zhǎng)6096.0m，流量196.5m3/s，渠道底坡i=1/5000，裝機(jī)容量49.5MW，保證出力11.42MW，多年平均有效發(fā)電量2.16億kW·h。

壓力鋼管由上彎段、斜直段、下彎段及下平段組成，起點(diǎn)為壓力前池引水口之后，上與混凝土的漸變段相連，下與機(jī)組前的鋼管相連，引水管段進(jìn)出口的高程落差23.2m，坡度為1：1.75。壓力鋼管采用明敷形式布置，一管一機(jī)共三條，進(jìn)口段三條壓力鋼管中心間距10.8m，接機(jī)組段管中心間距15m；制作材料采用Q235C鋼板，壁厚12mm，加勁環(huán)厚度為16mm，內(nèi)徑3900mm，機(jī)組段鋼管內(nèi)徑4000mm；壓力鋼管制安總長(zhǎng)度為249m，總重量為326.43 t，總管節(jié)數(shù)為135節(jié)。

2、制作場(chǎng)地布置

小山口二級(jí)水電站工程壓力鋼管制作場(chǎng)布置為：加工制作區(qū)、防腐區(qū)及其它工作區(qū)等，總占地面積約2400m2（20m×120m），其中加工制作區(qū)面積為1600m2（20m×80m），劃分鋼板劃線下料區(qū)、卷板工作區(qū)、縱縫焊接區(qū)、鋼管組圓區(qū)、校正工作區(qū)、加勁環(huán)安裝焊接工作區(qū)（兼作縱縫探傷使用）、鋼板存放區(qū)、半成品存放區(qū)等，其余800m2為壓力鋼管防腐區(qū)及其它工作區(qū)。

3、壓力鋼管制作

本電站工程壓力鋼管制作包括直管、彎管及其加勁環(huán)等制作、焊接和防腐，主管內(nèi)徑為3.9m～4.0m，采用整張鋼板卷制而成，可單節(jié)或2節(jié)拼接（拼接最長(zhǎng)為4.0m）出廠。

3.1 制作工藝流程

制作工藝流程為：鋼板檢驗(yàn)→排料劃線→鋼板及坡口切割→鋼板端頭預(yù)彎→鋼板卷制→縱縫焊接、檢測(cè)→調(diào)圓→裝焊加勁環(huán)→環(huán)縫拼裝、焊接→檢測(cè)、整體驗(yàn)收→除銹及涂裝→標(biāo)記→驗(yàn)收出廠。

3.2 材料準(zhǔn)備

結(jié)合設(shè)計(jì)施工圖紙及工程建設(shè)進(jìn)度編制材料采購(gòu)計(jì)劃（含主材、輔材和耗材等），選擇三家以上質(zhì)量信譽(yù)可靠的材料供應(yīng)商評(píng)定，選定最優(yōu)方簽訂材料供貨合同。每批材料進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行入庫(kù)驗(yàn)收，廠家必須提交相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量證明書和合格證，承包人按照相關(guān)要求進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，并將檢驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)質(zhì)量證明書等資料上報(bào)監(jiān)理審批后使用。

進(jìn)場(chǎng)材料結(jié)合廠家說(shuō)明書和相關(guān)規(guī)定，按類別分類存放，設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，采取防雨措施，防止銹蝕或變形。

3.3 壓力鋼管放樣、制作

1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖紙要求繪制鋼板排料圖，注意鋼管分片位置應(yīng)滿足同一管節(jié)及相鄰管節(jié)焊縫的相關(guān)要求，控制好相鄰管節(jié)的縱縫間距離應(yīng)大于板厚的5倍，且不小于300mm；同一管節(jié)上相鄰縱縫間距不應(yīng)小于500mm；直管環(huán)縫間距不應(yīng)小于500mm；采用油漆分別標(biāo)出鋼管分段、分節(jié)、分塊的編號(hào)，水流方向、水平和垂直中心線，坡口角度以及切割線等符號(hào)。

2）鋼板切割、加工破口采用數(shù)控切割機(jī)或自動(dòng)、半自動(dòng)氧氣-乙炔火焰切割機(jī)切割，縱、環(huán)縫坡口形式均為V型，縱縫坡口夾角控制在65～70度左右，鈍邊為4mm；環(huán)縫坡口夾角控制在65度左右，鈍邊為3mm。

3）鋼板端頭預(yù)彎采用加襯墊的方式在卷板機(jī)上進(jìn)行，襯墊為事先按一定弧度卷成的鋼制專用胎模，預(yù)彎后鋼板端頭弧度用樣板檢查達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

鋼板卷制采用30×2500mm卷板機(jī)卷制成型，卷制方向和鋼板壓延方向保持一致，鋼板經(jīng)多次卷制，用樣板檢查弧度，至達(dá)到設(shè)計(jì)弧度。為防止弧面扭曲，利用拉對(duì)角線的方法進(jìn)行校核。

3.4 縱縫焊接、檢測(cè)

鋼管縱縫焊接在埋弧焊接工位的托輥平臺(tái)上采用埋弧自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接。焊接時(shí)設(shè)置引弧和斷弧用的助焊板，嚴(yán)禁在母材上引弧和斷弧，定位焊的引弧和斷弧在坡口內(nèi)進(jìn)行。縱縫按相關(guān)要求進(jìn)行超聲波檢測(cè)，焊縫出現(xiàn)缺陷時(shí)，及時(shí)處理補(bǔ)探。

3.5 調(diào)圓

縱縫焊接完成吊至調(diào)圓平臺(tái)，局部用自制的100t壓力機(jī)進(jìn)行校圓。鋼管調(diào)圓后，各項(xiàng)指標(biāo)滿足表1要求。

3.6 裝焊加勁環(huán)

對(duì)與調(diào)整校正后的管節(jié)進(jìn)行加勁環(huán)焊接，加勁環(huán)的內(nèi)圈弧度用樣板抽查，與鋼管外壁的局部間隙應(yīng)嚴(yán)格控制，不應(yīng)大于3mm，以免焊接引起管壁局部變形，直管段的加勁環(huán)組裝的極限偏差滿足表2的要求。加勁環(huán)與管壁角焊縫的焊接采用手工焊，加勁環(huán)的對(duì)接焊縫應(yīng)與鋼管縱縫錯(cuò)開200mm以上。

3.7 防腐、質(zhì)量驗(yàn)收及出廠

已制作成型檢測(cè)合格的管節(jié)吊至防腐區(qū)，利用方木鋪設(shè)平穩(wěn)，需防腐部位使無(wú)塵、無(wú)焊渣、無(wú)毛刺等，所用磨砂潔凈、干燥，噴射用的壓縮空氣應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾，除去油水。噴射除銹嚴(yán)格按照安裝鋼管防腐除銹工藝執(zhí)行。涂裝完成后，進(jìn)行對(duì)涂裝自驗(yàn)檢查，合格后吊至存放區(qū)。

管節(jié)制作完成后，施工方向監(jiān)理人員提交出廠驗(yàn)收申請(qǐng)單（附管節(jié)清單、質(zhì)量檢驗(yàn)合格證、焊縫質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告及焊縫缺陷處理記錄等相關(guān)自驗(yàn)資料），監(jiān)理工程師審查同意后，組織相關(guān)人員對(duì)已制作完成的管節(jié)及附件進(jìn)行聯(lián)合檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后由監(jiān)理單位簽發(fā)出廠合格證，以便運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。

4、管節(jié)焊縫焊接檢測(cè)、防腐

壓力鋼管焊縫包括主要受力和次要受力焊縫，分為一、二、三類焊縫，焊接、無(wú)損檢測(cè)人員和質(zhì)量評(píng)定人員嚴(yán)格要求，按DL/T679、SL35或《鍋爐壓力容器壓力鋼管焊工考試與管理規(guī)則》從事焊接人員考試合格，并持具有相應(yīng)主管部門簽發(fā)的焊工合格證；無(wú)損檢測(cè)人員必須持有國(guó)家專業(yè)部門簽發(fā)的資格證書；焊縫質(zhì)量評(píng)定由Ⅱ級(jí)或Ⅱ級(jí)以上的檢測(cè)人員擔(dān)任。

焊縫焊接完成24h后進(jìn)行焊接外觀檢查和無(wú)損探傷檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)抽查率為：一類焊縫超聲波抽查率為100%，二類焊縫超聲波抽查率為50%。無(wú)損檢測(cè)部位包括全部T型接頭及每位焊工所焊焊縫的一部分。在焊縫局部探傷時(shí)，如發(fā)現(xiàn)缺陷，在缺陷方向或在可疑部位作補(bǔ)充探傷，如經(jīng)補(bǔ)充探傷仍發(fā)現(xiàn)有不允許缺陷，對(duì)該焊工在該條焊縫上所施焊的焊接部位或整條焊縫進(jìn)行探傷。

管節(jié)安裝焊接驗(yàn)收完成后，進(jìn)行管壁防腐處理，主要是焊縫兩側(cè)和鋼管內(nèi)外壁安裝損傷部位。防腐前，對(duì)需要防腐部位的焊渣、毛剌、油脂等污物清理干凈，防腐工作由專職防腐人員按照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行，完成后進(jìn)行自檢，合格后會(huì)同監(jiān)理工程師對(duì)防腐質(zhì)量檢查驗(yàn)收。

5、質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

壓力鋼管制做與安裝過(guò)程中，施工方主動(dòng)申請(qǐng)監(jiān)理工程師全程跟蹤，尤其是對(duì)于每條焊縫進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，對(duì)于不合格部位返工處理重新補(bǔ)焊合格為止，每道驗(yàn)收記錄必須由監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可。

結(jié)合本電站工程實(shí)際特點(diǎn)，壓力鋼管制作與安裝過(guò)程中具有一定的特色，在保證工程安全、質(zhì)量的前提下，加快了工程建設(shè)進(jìn)度，為后續(xù)工程建設(shè)管理提供了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]本水電站工程設(shè)計(jì)相關(guān)文件及要求；

[2]《壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL5017-2007）；

[3]《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》（SL 105—2007；

[4]《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》（GB 11345—89）。

作者簡(jiǎn)介：

劉萬(wàn)榮，男，漢族，甘肅臨洮，新疆巴州新華水電開發(fā)有限公司，工程師，主要從事水利工程技術(shù)質(zhì)量管理工作。

張晉，女，漢族，甘肅，主要從事工程技術(shù)及資料整理工作。