大直徑壓力鋼管安裝技術(shù)與質(zhì)量控制

　　摘要：本文以大山口水電站工程為例，通過(guò)技術(shù)措施，克服了安裝現場(chǎng)作業(yè)場(chǎng)地狹小、新型鋼材焊接工藝不成熟，給岔管吊裝、組拼、焊接帶來(lái)的困難，解決了水電站大直徑壓力鋼管安裝技術(shù)上的難題。

　　關(guān)鍵詞：大直徑壓力鋼管 質(zhì)量控制 鋼管安裝

　　1、工程概況

　　修建于新疆巴音郭楞蒙古自治州和靜縣境內的大山口二級水電站，為開(kāi)都河規劃梯級開(kāi)發(fā)中的第8級為引水式電站。水電站引水發(fā)電流量170m3/s，尾水1316.5m，電站采用一洞三機供水方式，承受最大內水壓力約14MPa，鋼管采用一支兩岔組合結構分別與水輪發(fā)電機蝶閥相連接。本工程主管道壓力鋼管內徑為Ф8500mm、三個(gè)岔管內徑為Ф4600mm，每節管道長(cháng)2m，管道總長(cháng)140m。

　　2、水電站鋼管安裝上存在問(wèn)題及解決方法

　　2.1技術(shù)難題

　　需借助軌道運輸來(lái)運輸鋼管材料，實(shí)現扒桿吊裝法吊裝就位安裝需通過(guò)臺車(chē)將鋼管運至安裝位置;鋼管主岔采用的高強鋼材容器能承受80kg級壓力，此種鋼材作為新興鋼材入市，缺乏成熟的焊接工藝措施，使岔管的吊裝、組拼、焊接都比較困難的主要原因有岔管鋼板較厚，強度較高。所以外形尺寸與焊接質(zhì)量是岔管安裝質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

　　2.2鋼岔管預組裝

　　由于現場(chǎng)作業(yè)條件較差，在制作現場(chǎng)對鋼岔管進(jìn)行預組裝，可一定程度上減少施工進(jìn)程中額外的工作程序，提高岔管的制作質(zhì)量及盡可能的避免管道在運輸過(guò)程中造成損害而導致變形，最大程度消除岔管的安裝安全隱患。安裝單元節的形成在經(jīng)過(guò)拼接焊接后，每個(gè)鋼管由三個(gè)安裝單元節構成。檢驗合格岔管中心線(xiàn)、安裝控制點(diǎn)后，為確保產(chǎn)品質(zhì)量再具體問(wèn)題具體分析對易變形部位進(jìn)行適當加固�，F場(chǎng)吊裝時(shí)不易找到重心，由于岔管管節形狀不規則，且管節外形尺寸較大、管節較重，組裝完成后可以根據之前計算的管節位置來(lái)安裝吊耳，以使吊裝就位的位置與安裝就位的位置最大限度相吻合，便于岔管的順利安裝，減少了額外的安裝進(jìn)程中就位調整的工作量。

　　2.3放線(xiàn)及其管道控制網(wǎng)的確定

　　管道安裝所需的基準點(diǎn)應包括于管道安裝工程的測控網(wǎng)中，管道測控網(wǎng)圖的繪制需根據基準線(xiàn)和水準點(diǎn)，及鋼管安裝里程控制點(diǎn)、管道中心線(xiàn)、縱橫中心線(xiàn)等來(lái)完成。規定基礎穩固，清晰標記測控網(wǎng)的基準點(diǎn)，基準線(xiàn)和水準點(diǎn)這樣才便于使用。

　　2.4鋼管的拼裝完成

　　主要采用汽車(chē)吊或龍門(mén)吊在施工現場(chǎng)及安裝現場(chǎng)吊裝，拉運就為通過(guò)將鋼管吊裝至板車(chē)上或采用軌道運輸就位通過(guò)吊裝至臺車(chē)上，采用自制龍門(mén)架吊將鋼管調離臺車(chē)，吊裝至安裝位置，完成鋼管的卸車(chē)、運輸、吊裝就位。首先按測控網(wǎng)測定的里程點(diǎn)位置將始裝節的管口初步調整好，用千斤頂調整其高程和縱向中心依據上、下、左、右中心線(xiàn)。經(jīng)初步調整后，再進(jìn)行綜合細調對里程、高程、縱向中心線(xiàn)，安裝節中心的偏差、里程及管口垂直度的偏差、管口平面度應在規范表的規定范圍內，再進(jìn)行加固經(jīng)過(guò)調整合格后。安裝單元節吊裝就位后，首先將安裝單元節下游端口與始裝節的上游端口合攏，然后依據上、下、左、右中心線(xiàn)用千斤頂在上游端口調整其高程、里程和縱向中心線(xiàn)。經(jīng)過(guò)安裝節的高程、縱向中心線(xiàn)、傾斜度等調整后，對管節進(jìn)行初步固定，然后完成安裝節環(huán)縫的對口調整。以在管外壁進(jìn)行安裝環(huán)縫的對口調整為宜，進(jìn)行調整通過(guò)用專(zhuān)用安裝縫組裝胎。若存在周長(cháng)差在兩管口間，應均勻分布于全周長(cháng)，同時(shí)環(huán)縫對口錯邊應在規范規定范圍。在鋼管外壁點(diǎn)焊加固經(jīng)調整好后。鋼岔管安裝：將鋼管制作為4個(gè)安裝單元據工藝及設計要求，分別為主岔、左岔、右岔及肋板。通過(guò)采用L100角鋼支撐來(lái)完成鋼管外支撐，支撐在鋼管下半圓處，并與支墩基礎連接牢固。安裝節安裝調整、組對完畢并自檢合格后。在制造彎管的起點(diǎn)、變徑管、伸縮節下游相接鋼管及末節小直管時(shí)長(cháng)度加長(cháng)100�L，相當于湊合節的作用效果。

　　3、鋼管安裝管理的流程

　　3.1壓力鋼管的取材、下料及焊縫坡口加工

　　根據編制的不同規格型號的鋼管，采用不同設計圖紙單，排料時(shí)注意鋼管分片位置應符合同一管節及相鄰管節焊縫間距在一定限度范圍內。

　　3.2壓力鋼管的安裝

　　充分考慮水電站大壩的構成形態(tài)和混凝土澆筑的方式這兩點(diǎn)，是在壓力鋼管安裝進(jìn)程中的重要關(guān)鍵。接著(zhù)需制定具體的安裝方案，通常情況下，由于工程中的埋管安裝施工會(huì )在預留管槽提供的工作面上進(jìn)行，所以需對管道各部位和中心位置進(jìn)行檢測，來(lái)確保安裝單元符合工藝要求。然后安裝外支撐，在正式焊接前并再進(jìn)行一次檢測，確保壓力鋼管安裝的整體質(zhì)量。在下斜或彎段管節安裝進(jìn)程中，需要在下平斷布置2臺卷?yè)P機，保證能對壓力管施加反向牽引力。為實(shí)現就為精準，在下彎段和溜放初始位置，以應對下彎段坡度變緩、摩擦角大的影響，。在進(jìn)行下平段壓力鋼管始裝節安裝時(shí)，確保鋼管吊裝定位的穩定性是安全施工的前提，所以應在地面把2節壓力鋼管焊接成一體在準備吊裝時(shí)。必須在規定的場(chǎng)地上進(jìn)行始裝節的拼裝，確保焊接符合工藝要求，經(jīng)一系列工序完成焊接管節后，還要檢查調整吊裝角度和吊具，確保能安全平穩地就位。

　　3.3實(shí)施焊接

　　(1)進(jìn)行焊前準備：進(jìn)行焊根清理前除去滲碳層，對坡口準備和焊接區進(jìn)行清理。 施焊前對坡口型式和尺寸做到認真檢查使其滿(mǎn)足工藝要求，焊接接頭應符合工藝規定的裝配間隙。坡口表面及每側應將水銹、灰塵等臟亂物清理干凈。應將焊接材料應放置于通風(fēng)、干燥且相對濕度在一定標準范圍內的專(zhuān)用場(chǎng)所，并由相關(guān)工作人員保管、烘焙、發(fā)放。使用前進(jìn)行外觀(guān)檢查，并嚴格按使用說(shuō)明書(shū)規定烘干，確保工作的安全性。

　　(2)焊件組裝：要使焊件平齊對接，最大限度使角焊縫連接的焊件貼緊，保證焊接對接的精準縮小焊接誤差。通常情況一般要求不留間隙。且要求焊件組裝局部間隙和累計長(cháng)度都應在規定的標準范圍。

　　(3)操作技術(shù)：工序復雜的焊接適宜連續施焊確保工作的連續性，應均勻搭接各焊接小件，焊接工作中應盡量避免對焊件交接處造成凹槽或凸鼓等缺陷，此外層間接頭應錯開(kāi)規定尺寸，盡量使焊接工作做到高效、精準、完美。

　　3.4鋼管焊接質(zhì)量檢驗

　　現場(chǎng)焊接檢查員必須嚴格監測和控制并對每條焊縫進(jìn)行施焊記錄，嚴禁在非焊接部位的母材上引弧，調試焊接電流及焊接臨時(shí)支架。由內側開(kāi)始施焊，采用多層多道焊接。焊接時(shí)應仔細清除每道的熔渣、飛濺物，自檢合格后方可進(jìn)行下層(道)焊接。完成內側焊接后，使用碳弧氣刨進(jìn)行外側清根，清根時(shí)將根部的缺陷清除干凈，然后清除干凈刨槽的滲碳層、氧化物通過(guò)使用磨光機并修整刨槽的形狀，同時(shí)檢查根部有無(wú)缺陷，采用表面探傷方法進(jìn)行檢查必要時(shí)。開(kāi)始內外壁防腐工作前要安裝節焊接及檢驗完畢合格，重點(diǎn)是焊縫兩側及鋼管內外壁由于安裝損傷的部位。防腐前將焊縫兩側的焊疤、工卡具等按規范的規定清除。

　　4、結束語(yǔ)

　　實(shí)踐證明，采用新工藝大直徑新建的新疆大山口二級水電站，與當地乃至其他地方再健同類(lèi)水利水電工程在壓力鋼管尺寸和規模方面有相對優(yōu)勢且位列前列，其制作和安裝方案具有一定先進(jìn)性和特色，在施工中，在制作、本著(zhù)結合實(shí)際，簡(jiǎn)單實(shí)用的施工工藝，提高了工作效率，簡(jiǎn)化了施工程序，加快了工程進(jìn)度�？梢�(jiàn)新型的鋼管有很好的市場(chǎng)前景。

　　參考文獻：

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