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1、FJD34170 FJD水利水电工程 技术设计阶段水电站地下压力钢管设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网 1997年11月水电站技术设计阶段水电站地下压力钢管设计大纲主编单位:主编单位总工程师: 参编单位:主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院年 月目次1. 引言42. 设计依据文件和规范43. 设计基本资料54. 布置的复核与优化95. 主体结构分析96. 异形管的设计与计算117. 附属设备的设计与计算138. 构造要求149. 水压试验1610. 原型观测1711. 与设计相关的工艺问题1712. 应进行的试验项目1813. 工程量计算与材料订货1914. 应
2、提供的设计成果20附录A22附录B24附录C27附录D29附录E31附录F32附录G33附录H351 引言1.1 内容本大纲仅涉及地下埋管式压力钢管的布置、材料、结构分析及构造要求等内容。有关水力计算内容，另见专门设计大纲。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.2 工程概况电站位于省市(县)以约公里的河岸。总装机容量为MW，装设台单机容量为MW的机组，年发电量kWh(抽水用电量kWh)。电站建成后将联入电网，主要任务是：，兼有、功能。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。本电站采用地下(地面、井式)厂房，为首(中、尾)部开发，可利用最大落差为m，单机额定流量为m3/s(抽水量为m3/s)，采用独立(统一、双)系统供水。水
3、道系统由引水隧洞、引调、压力管道、尾调、尾水隧洞等组成，水平投影总长度为m。单根压力管道全长约m，拟全部(在部分)采用钢管。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。本电站初步设计报告于年月由审查通过。本电站由投资，并利用贷款兴建。2. 设计依据文件和规范2.1 有关本工程的文件 (1) 初步设计报告； (2) 初步设计报告审批文件； (3) 利用外资可行性研究报告； (4) 利用外资可行性研究报告审批文件； (5) 设计任务书； (6) 设计任务书审批文件； (7) 有关的专题报告和试验报告。提示：上列(1)、(2)两项为必要依据，其它各项视情况删增。2.2 主要设计规范、标准 (1) SDJ12-78 水利水
4、电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分) (试行)及补充规定； (2) SD144-85 水电站压力钢管设计规范(试行)。设计应参照的规范、标准有： (3) DL5017-93 压力钢管制造安装及验收规范； (4) GB985-88 手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸； (5) GB986-88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸； (6) GB324-88 焊缝符号表示法； (7) GB10854-89 钢结构焊缝外形尺寸； (8) SDJ57-85 水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范； (9) SDJ207-82 水工混凝土施工规范； (10) SL62-94 水工建筑物水泥灌浆施工
5、技术规范； (11) GB150-89 钢制压力容器； (12) GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级； (13) GB11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级； (14) GB8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级； (15) GB/T13288-91 涂装前钢材粗糙度等级的评定； (16) GB700-88 碳素结构钢； (17) GB3274-88 普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带； (18) GB6654-1996 压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板； (19) GB5117-1995 碳钢焊条； (20) GB5118-1995
6、 低合金焊条； (21) GB130077 焊接用钢丝； (22) GB5293-85 碳素钢埋弧焊用焊剂； (23) JB3965-85 钢制压力容器磁粉探伤； (24) ZBJ04005-87 浸透探伤方法。提示：(1)上列规范凡有更新版本者，应以新版本为准； (2)凡参数超过SD144-85规范适用范围或引用国外技术、材料、部件时，可参照国际通用标准执行。3. 设计基本资料提示：设计基本资料需在设计过程中，逐步充实、完善。初期难以具备的数据，可用工程类比法拟定。3.1 水文、气象资料3.1.1 气温与湿度、见表1。3.1.2 隧洞内的温度与湿度，见表2。3.1.3 河道冰情 (1) 流冰
7、期：月月； (2) 封冻期：月月； (3) 冰盖最大厚度。表1 气温 () 与湿度 (%)项目月份年123456789101112平均气温最高气温最低气温平均湿度最高湿度最低湿度露点范围表2 隧洞内的温度()与湿度(%)项目季节年春夏秋冬平均温度最高温度最低温度最大湿度3.2 水库(调节池)条件3.2.1取水口前的库水温度，见表3。表3取水口前的库水温度 单位：水深(m) 月份123456789101112水面51015203.2.2 泥沙特性 (1) 多年平均入库含沙量kg/m3； (2) 最大入库含沙量kg/m3； (3) 泥沙颗粒级配曲线及组成成分。3.3 地形资料 (1) 地形图，比尺
8、：1/1000(1/500)； (2) 沿管道轴线纵剖面图，比尺：1/1000(1/500)。3.4 地质及水文地质资料 (1) 工程地质平面图，比尺，1/1000(1/500)； (2) 沿管道轴线工程地质剖面图，比尺：1/1000(1/500)； (3) 围岩分类及物理力学指标； (4) 勘测期地下水位等势线图； (5) 施工期涌水量预测值。3.5 相关设计资料 (1) 水道及厂房系统控制点座标； (2) 工程总体布置图； (3) 水道系统总布置图； (4) 厂房布置图； (5) 调压井体形图； (6) 压力钢管施工程序、方法、布置及进度安排。3.6 水道水力学计算成果 (1) 水头损失；
9、 (2) 最高压力线； (3) 最低压力线； (4) 调压井最高涌浪； (5) 调压井最低涌浪。提示：抽水蓄能电站应获得水力过渡过程分析成果。3.7 水轮机(水泵)及主阀资料3.7.1 水轮机(水泵)主要参数，见表4。表4水轮机 (水泵) 主要参数水轮机工况水泵工况型号水头 m额定水头：最优交率扬程：过机流量： m3/s出(入)力， MW吸出高度， m安装高程， m3.7.2 主阀 (1) 型号：； (2) 轮廓尺寸：； (3) 松套法兰位置：上游侧(下游侧)； (4) 容许轴向位移量：； (5) 关闭时间曲线。3.7.3 与压力钢管的连接 (1) 位置：距机组中心线mm； (2) 连接截面：
10、内径mm；管壁厚度mm； (3) 管段锥顶角：； (4)使用钢种：；(5) 连接施工责任方：。提示：最终连接有关事项，应在设备采购合同及钢管制造安装合同中分别明确提出。3.8 材料及供货条件提示：应及早对钢材、焊材等主要材料货源条件进行调查，诸如可能获得的适用钢种、产品规格、技术标准等，都应在设计前切实掌握，以便正确选择。3.9 国内外设计、施工技术水平提示：(1)应调查国际上压力钢管的设计、施工先进技术，当条件许可时，宜引进采用。 (2)对可能担负本工程施工任务的承包单位的资质，应先期加以调查，诸如工程经验、人员素质，能投入本工程的大型设备(切割机、压头机、卷板机等)的规格、容量、数量均应予
11、了解。3.10 场内外运输条件提示：(1)应对场内外运输条件进行调查，了解对运输尺寸和重量的限制，以限定管段尺寸和订货材料规格。 (2)我国沿海地区，公路运输钢板,尺寸一般可达(长宽)：120003000mm. 4. 布置的复核与优化4.1 布置原则本阶段应依据补充获得的资料及相关建筑物设计变更情况，按照下列原则，对初步设计布置方案进行复核与优化。4.1.1 钢管轴线布置应服从工程总体布置要求。在充分考虑地形、地质条件下，以直线布置为宜；钢管的竖向布置，应保证在任何工况下，钢管顶部始终保持在动水坡降线以下至少2米。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。4.1.2 大型地下压力钢管的施工，有时会成为控制整个电站施工进度的重要因素。为此，在布置轴线时，必须考虑到隧洞的开挖方法、施工支洞的位置走向等因素。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。提示：(1)斜井坡度的选择与开挖方法密切相关。一般坡度不宜大于51，否则宜选用竖井。 (2)设置施工支洞可缩短工期，但涉及钢管轴线布置、人孔位置及通道，以及管壁受力状态，应统筹考虑。 (3)管段的洞内运输，涉及到转弯段及辅助洞室扩挖问题。4.1.3 钢管根数应根据围岩地质条件、管线长短、机组安装分期、使用材料强度极限等因素经技术经济比较确定。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。提示：
