兩河口水電站壓力鋼管廠現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃方案

陳忠敏

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 引言

兩河口水電站為一等大（1）型水電工程，位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流上，為雅礱江中、下游的“龍頭”水庫，是雅礱江干流中游規(guī)劃建設(shè)的7座梯級(jí)電站中裝機(jī)規(guī)模最大的水電站，也是目前我國(guó)藏區(qū)開工建設(shè)綜合規(guī)模最大的水電站工程。電站裝機(jī)容量300萬kW，多年平均年發(fā)電量為110.0億kW·h。[1]

兩河口電站機(jī)組采用“單機(jī)單管”的引水形式，上游引水洞內(nèi)布置6條壓力管道，壓力管道標(biāo)準(zhǔn)段直徑7.5 m，錐管段直徑由7.5 m漸變至5.9 m，與蝸殼連接段直徑5.9 m，單條壓力鋼管總長(zhǎng)度約72 m，材質(zhì)07MnMoVR。由于壓力鋼管管徑大，運(yùn)輸?shù)缆肥芟?，須在電站?nèi)建蓋臨時(shí)壓力鋼管廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

根據(jù)施工總規(guī)劃，壓力鋼管廠布置在引水發(fā)電系統(tǒng)施工場(chǎng)地的指定位置，位于臨江邊上，該場(chǎng)地占地面積約14 270 m2，為人工回填平臺(tái)。

依據(jù)功能性特點(diǎn)，壓力鋼管廠廠區(qū)內(nèi)布置生產(chǎn)車間、防腐車間、成品臨時(shí)堆放場(chǎng)、倉庫、加工車間、辦公室等主要設(shè)施。

2 規(guī)劃原則

根據(jù)合同內(nèi)容，壓力鋼管工程量共計(jì)約4 400 t，工期要求18個(gè)月制造安裝完成，壓力鋼管廠按月平均生產(chǎn)強(qiáng)度244 t設(shè)計(jì)，原則如下：

（1）生產(chǎn)規(guī)模滿足壓力鋼管的制作及臨時(shí)存儲(chǔ)。

（2）生產(chǎn)產(chǎn)量與現(xiàn)場(chǎng)安裝同步，在滿足設(shè)備安裝需求的前提下，視堆放場(chǎng)實(shí)際情況生產(chǎn)管節(jié)，進(jìn)行管節(jié)的臨時(shí)存儲(chǔ)。

（3）按壓力鋼管生產(chǎn)流水線進(jìn)行布置規(guī)劃。

3 規(guī)劃方案

3.1 壓力鋼管生產(chǎn)流程

壓力鋼管生產(chǎn)流程見圖1所示。

圖1 壓力鋼管生產(chǎn)流程圖

3.2 平面布置圖

壓力鋼管廠平面布置圖見圖2所示。

圖2 壓力鋼管廠平面布置圖

3.3 生產(chǎn)車間

生產(chǎn)車間布置在施工場(chǎng)地上游，車間為半封閉形式，車間寬度27 m，長(zhǎng)120 m，高17 m。廠房單跨布置，采用輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為保證車間采光，頂棚及墻壁上部區(qū)域采用透明彩鋼瓦及藍(lán)色彩鋼屋互相間隔布置。廠房?jī)?nèi)布置1臺(tái)40 t門式起重機(jī)，門機(jī)軌道跨距24 m，起吊高度12 m。

車間按生產(chǎn)流程布置，各功能區(qū)域布設(shè)如下。

材料堆放區(qū)：區(qū)域面積14 m×22 m，用于壓力鋼管鋼板的存儲(chǔ)及探傷。

卸貨區(qū)：區(qū)域面積8 m×22 m，用于材料的裝卸貨。

數(shù)控切割區(qū)：布置1臺(tái)數(shù)控切割機(jī)，區(qū)域面積8 m×22 m，用于鋼板下料。

下料存放區(qū)：區(qū)域面積6 m×18 m，用于數(shù)控切割后的材料存放。

半自動(dòng)切割區(qū)：布置2臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)，區(qū)域面積2 m×13 m×3.5 m，用于坡口切割。

卷板區(qū)：布置1臺(tái)125×3200型卷板機(jī)，區(qū)域面積13 m×27 m，用于鋼管卷板。

瓦片存放區(qū)：區(qū)域面積8 m×12 m，用于尾水管里襯及鋼管卷板后的瓦片存放。

鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)：平臺(tái)由25號(hào)工字鋼組合，區(qū)域面積18 m×46 m，用于管節(jié)組圓、NDT檢測(cè)、加勁環(huán)焊接、消缺處理及組裝內(nèi)支撐；平臺(tái)外側(cè)布置電焊機(jī)、烘烤箱等焊接設(shè)備及工器具箱。

縱縫焊接區(qū)：布置1臺(tái)埋弧焊機(jī)，區(qū)域面積6 m×9 m，用于壓力鋼管縱縫焊接。

3.4 防腐車間

防腐車間布置在施工場(chǎng)地下游，共計(jì)2間，面積2 m×10 m×14 m，全封閉磚混結(jié)構(gòu)，其中1間為噴砂車間，另1間為噴涂車間。除防腐主車間外，另外設(shè)置1間油漆房、1間稀釋劑房、1間空壓機(jī)室、1個(gè)積塵池。防腐車間室內(nèi)與室外鋪設(shè)軌道，通過臺(tái)車方式運(yùn)送管節(jié)。

3.5 成品堆放區(qū)

成品堆放區(qū)分為3個(gè)區(qū)域，第Ⅰ區(qū)域?yàn)樯a(chǎn)車間通往防腐車間之間的場(chǎng)地，面積約為22 m×43 m；第Ⅱ區(qū)域?yàn)殚T機(jī)軌道靠下游左側(cè)場(chǎng)地，面積約為11 m×79 m；第Ⅲ區(qū)域?yàn)殚T機(jī)軌道靠下游右側(cè)場(chǎng)地，面積約為12 m×134 m；基本可滿足一臺(tái)套壓力鋼管的臨時(shí)存放需求。

3.6 場(chǎng)內(nèi)道路

場(chǎng)內(nèi)設(shè)置環(huán)形道路，與場(chǎng)外道路連通，路面硬化并澆筑15 cm厚C25混凝土，成品運(yùn)輸通道及裝卸貨區(qū)域?qū)?0 m，其他運(yùn)輸通道寬4.5 m。

3.7 加工車間與倉庫

加工車間與倉庫均布設(shè)在施工場(chǎng)地上游臨江側(cè)，一層磚混結(jié)構(gòu)2間，倉庫面積5 m×12 m，主要存儲(chǔ)生產(chǎn)施工物資材料；加工車間面積8 m×12 m，配置車床、鉆床等加工設(shè)備，主要用于機(jī)電預(yù)埋件及其他加工件的制作加工。

3.8 氧乙炔瓶存放庫

氧乙炔瓶為易燃易爆品，設(shè)立專用存放庫，庫房布設(shè)在場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆吠鈬呐R江邊，存放間采用磚混結(jié)構(gòu)，共計(jì)3間：氧氣間、乙炔間及混合氣間各1間，各間面積3 m×6 m，各氣罐房間隔按5 m布置。房屋建設(shè)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[2]要求進(jìn)行建蓋。

3.9 辦公室

辦公區(qū)域布設(shè)在施工場(chǎng)地上游山體邊墻側(cè)，兩層磚混結(jié)構(gòu)，面積7 m×60.4 m。分別布設(shè)會(huì)議室、會(huì)客室、辦公室等。

3.10 其他

為便于廠區(qū)管理，壓力鋼管廠周邊布置透視圍欄，進(jìn)場(chǎng)大門設(shè)置值班室及伸縮大門。廠區(qū)內(nèi)布置配電室、空壓機(jī)室、廁所及化糞池等輔助設(shè)施。

3.11 施工供電

壓力鋼管廠的施工用電主要為電焊機(jī)、加熱塊、門機(jī)、卷板機(jī)、照明、機(jī)加工設(shè)備、噴涂設(shè)備及辦公區(qū)，經(jīng)計(jì)算，最大施工用電負(fù)荷為750 kW。施工場(chǎng)地上游布置有10 kV開關(guān)箱，從該電源點(diǎn)引出10 kV出線提供給廠區(qū)施工，在上游山體上布置1座變電站，變電站配置1臺(tái)1 600 kVA變壓器；并在廠區(qū)外側(cè)設(shè)置400 V配電室。

3.12 施工供水

壓力鋼管廠的施工用水主要為辦公區(qū)及消防設(shè)施，從施工場(chǎng)地最近的接水點(diǎn)接引，接入后先引入消防水池，再通過供水管路向場(chǎng)地各用水點(diǎn)供水，以滿足壓力鋼管廠生產(chǎn)、辦公及消防用水。

4 主要配置設(shè)備性能分析

（1）門機(jī)

最重起吊單元的壓力鋼管重量約32 t，高度3 m，外徑（含加勁環(huán)）8 m。本方案配置1臺(tái)門機(jī)，門機(jī)跨距24 m，起吊高度12 m，額定載荷分別為40 t，可滿足最大及最重起吊單元要求。

（2）數(shù)控切割機(jī)

壓力鋼管板材最大尺寸面積3.05 m×12.6 m，最厚板材為58 mm。本方案配置數(shù)控切割機(jī)1臺(tái)，最大切割厚度200 mm，軌距5 m，軌道長(zhǎng)度15 m。

（3）卷板機(jī)

壓力鋼管材質(zhì)為07MnCrMoVR，屈服強(qiáng)度490MPa，管節(jié)最寬尺寸3 m，最厚板材58 mm。配置的卷板機(jī)型號(hào)為W11S-125×3200，最大可卷制厚度125 mm（Q235），寬度 3 200 mm，經(jīng)計(jì)算，折算為屈服強(qiáng)度490 MPa的材料可卷制厚度分別約68 mm（錐管）及86 mm（直管），滿足此項(xiàng)目壓力鋼管卷板要求。

5 規(guī)劃重點(diǎn)事項(xiàng)

（1）由于壓力鋼管廠地址位于臨江邊，廠房建蓋前，應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，檢查測(cè)試地基承載力是否滿足廠房建設(shè)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求，若不滿足，則重新選址或處理地基后才能建蓋廠房。

（2）廠房?jī)?nèi)各工位的布置按壓力鋼管制造生產(chǎn)流水線依次進(jìn)行規(guī)劃，減少中間倒運(yùn)吊裝距離，且盡量避免交叉作業(yè)。

（3）臨江邊風(fēng)速大，輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，須充分考慮其抗風(fēng)載荷，應(yīng)根據(jù)多年最大平均風(fēng)級(jí)進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

（4）為充分保證安全，載荷較重的建筑物布設(shè)在臨近公路方向的廠區(qū)內(nèi)側(cè)，高坡臨邊規(guī)劃布設(shè)成品堆放區(qū)或載荷較輕的建筑物。

（5）廠區(qū)規(guī)劃除實(shí)現(xiàn)壓力鋼管制造外，還須滿足一條隧洞的鋼管臨時(shí)存儲(chǔ)，由于場(chǎng)地受限，須優(yōu)化各施工工序區(qū)域，布置緊湊合理。

6 結(jié)束語

壓力鋼管廠承擔(dān)著水電站壓力鋼管的全部制作任務(wù)，其規(guī)劃的合理性與否將對(duì)壓力鋼管制作生產(chǎn)影響較大，另由于為臨時(shí)性設(shè)施，規(guī)劃亦需考慮其經(jīng)濟(jì)性。本文結(jié)合場(chǎng)地地形實(shí)際情況，在滿足工程各功能性要求的同時(shí)，科學(xué)經(jīng)濟(jì)合理規(guī)劃生產(chǎn)場(chǎng)所及施工設(shè)備，供同類工程借鑒參考。