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1、压力钢管安装施工方案一、工程概况务川沙坝水电站位于贵州省务川县境内，为引水式电站。电站主要由拦河闸坝、引水隧洞、压力管道及发电厂房等水工建筑物组成。本电站的设计方为贵州省水利水电勘测设计研究院设计，我局承担了水电站引水道工程建设任务。该工程的引水隧洞长323.968米，断面为圆形，其净尺寸为直径5米，开挖直径为6米。压力钢管长169.047米，其末端分岔为两个支管。其中的主管直径为4.5米，长157.757米，重286.4t；支管直径2.5米，长21.615米，重21.46t；加劲环120个，重85.23t；岔管1个，重25.16t。总安装吨位418to压力钢管的材质为16MnR,主管管壁厚度
2、为16-20mm；支管管壁厚度为18mm；岔管的壁厚为24皿。本工程项目计划于2005年2月20日开工，于2005年6月20日全部完工。二、主要实物工程量项目名称单位工程量备注压力钢管的制造和安装主管6=16-20mmt286.4016MnR岔管6=24mmt25.1616MnR支管6=18mmt21.4616MnR加劲环t85.2316MnR三、主要技术规程、规范及标准1、压力钢管制造安装及验收规范DL5017-93；2、务川沙坝水电站工程压力钢管制造和安装技术要求；编号：洪沙-S-水工-B-053、水利水电工程施工手册金属结构制作与机电安装工程第4卷4、气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝焊缝
3、坡口的基本型式与尺寸GB985-885、埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB986-886、钢熔化焊接接头射线照相和质量分级GB3323-87；7、水工金属结构防腐蚀规范SL105-95；8、施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88；9、建筑施工安全检查标准JGJ59-99；四、主要施工技术措施根据工程实际情况需要，压力钢管主要施工过程分解为1、材料进货物资检验所有构成实物工程的钢材、焊条、焊剂、焊丝以及油漆等送到现场后，项目部立即组织相关技术负责人，材料员对来料依据设计图纸，设计更改，材料计划等进行验收，主要检査材料的规格及型号是否与材料质量证明书相符，几何尺寸是否超标。本工程所用的16M
4、nR,必须满足压力容器用钢GB6654-1996的规定。对可疑钢板釆用超声波检査或釆用样送检，检査合格后方能使用。2、钢管制作钢管的制作釆用以下的工艺流程2.1样本制作为方便检査，保证钢管及各种管道零部的制作安装精度，釆用6=0.5mm镀锌钢板制作样板。根据设计要求，钢管内径弧度检査、支撑环、加劲环等都须制作样板，样板的弧长必须符合规范要求（根据管径不同，样板的弧长在1.52m）o样板制作完毕后，必须经过专业施工员检査，同时作上标记，以防止在使用过程中混用。弯头、锥管及叉管釆用地规、钢直尺等直接在拼接好的钢板上放样，由专业施工员，质量员或技术负责人检査无误后，方可下料。2.2钢板拼接及下料根据
5、设计要求，结合现场实际情况，制作钢管的钢板全部釆用定尺钢板，长、宽边均留有少许余量；为保证将钢管周长误差控制在最小范围内，釆用将两张定尺板拼接好后下料的方法；拼接釆用二氧化碳保护焊工艺焊接，拼接前应检査边长是否为直线、宽边与长边是否垂直，同时，用氧气-乙焼焰割刀对钢板进行修整，保证钢板宽度与设计相符，切割和刨边面的熔渣、毛刺和缺口，应用砂轮磨去，所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷；焊前将焊口两侧1020厘米范围的铁锈、熔渣、油垢、水渍等清除干净，检査合格后方可施焊；当单侧焊完后，将钢板用龙门吊缓慢翻面，用电弧刨清根、打磨干净后再继续施焊。拼接好的钢板根据板厚的不同，确定展开尺寸，
6、同时在钢板上画出展开图，认真检查平行线和对角线，检査无误后方可下料；下料釆用氧气-乙焼焰割刀切割。叉管、弯管、渐缩管等管件与钢管的下料方法相同。异径叉管的管壳，实际上是由锥管割去开口部分而成；首先用电脑绘制出叉管管壳的平面展开图，找到各点在X轴和Y轴上的坐标后，将得到各基准点的弦长；在实际放样时，将两张钢板对接，长度大于最大口的弦长，宽度为小口展开弦高加钢管的实际高度，同时，在钢板上画出各坐标点，圆滑连接各坐标点，认真检査支管与主管连接处的弧长是否相同，核对无误后方可下料。下料后，焊缝处的坡口用氧气-乙焕焰切割，然后用角向砂轮机打磨成型。叉管、弯管、渐缩管等管件与钢管的下料方法相同。板材放样及
7、下料时应考虑板材的切割余量和焊接收缩余量，一般情况下留3-4mm。3、钢管卷制3.1钢管卷制时利用加工场已安装好的壹台龙门吊配合卷制。首先，利用10T龙门吊将钢板缓慢送入卷板机，调整好小车与卷板机的位置，在卷制过程中，大车与卷筒保持同一速度，用准备好的样板对钢管的弧度进行监控，随时调整卷板机上下轴的间距；当钢板卷至一定长度时，用龙门吊将卷制好的部分吊住，使钢板自重不致将卷制中的钢板压变形。卷制成形后，用夹具将接口对平，点焊牢固，同时，用与管道内径等长的临时支撑在管口两边加以固定，使其不致在吊装过程中发生变形。3.2叉管、弯管制作叉管制作时，将卷板机的上滚筒调到一定倾斜角度，按照大、小边弧度的等
8、分线卷制，在卷制的同时，用两块不同半径的样板，在管口平面位置检査，当一段钢板已卷制成型时，继续转动钢板到下一等分线继续卷制；当叉管卷制成型后，局部地方的弧度可能会出现偏大或偏小的现象，需釆用火焰对叉管进行校弧，校弧完毕后，釆用临设支撑加固两端管口。当叉管各段均加工完毕后，应在加工现场进行预组装，经检査合格后再分段运至现场安装。弯管、渐缩管的制作方法与叉管的制作方法相同。3.3钢管卷制成型后，为防止自然变形，直接釆用龙门吊吊至焊接平台上施焊。4、钢管焊接4.1压力管道工程的管道材质为16MnR,管道壁厚为。主管1620mm,岔管24mm,支管18mm；根据设计文件及施工现场的具体情况，焊接釆用手
9、工电弧焊，二氧化碳保护焊和埋弧焊相结合的焊接方式，一般情况下，钢板接料和管道的纵缝焊接釆用埋弧焊，二氧化碳保护焊和手工电弧焊，管道环缝及加劲环釆用二氧化碳保护焊和手工电弧焊，其余部分釆用二氧化碳保护焊或手工电弧焊焊接。4.2坡口加工预制(1) 管道坡口加工时，因为壁厚均小于25mm,故均采用V型坡口(2530)(2) 管道坡口釆用氧气-乙焼半自动割刀加工，半自动割刀无法加工的特殊部位可釆用手工切割加工。(3) 坡口加工后必须除去坡口表面的氧化皮、溶渣及影响接头质量的表面后，并应将凹凸不平处打磨平整。4.3焊接工艺(1)工程管道焊缝按其重要性分为三类。其中：一类焊缝：A、岔管的所有焊缝。B、主管
10、管壁纵缝。C、主厂房内明管环缝。D、凑合节合拢环缝。E、闷头与管壁的连接焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽査率为50%,射线探伤复査率为5%,质量要求为B1级合格。二类焊缝：A、钢管管壁环缝；B、止水环、加劲环的对接焊缝及其与管壁之间的组合焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽査率为50%,质量要求为B2级合格。三类焊缝：受力很小，且修复时不致停止发电或供水的附属构件焊缝。（1）焊缝组对前应将坡口及其内侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。（2）管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%,且不应大于2mm；（3）焊条使用前应按规
11、定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。压力管道焊接各类焊缝所选用的焊条、焊丝、焊剂可参照下表选用。钢种牌号手工焊二氧化碳气体保护焊焊条牌号符合国标型号相当于AWS型号焊丝牌号焊剂牌号符合国标型号相当于AWS型号低合金钢16MnRJ506J507J507HE5016E5015E5015E7016E7015E7015H08MnSiH10MnSiH08Mn2SiA（5）焊接材料应按下列要求进行烘焙和保管：焊条、焊剂应放置于通风、干燥和室温不低于5C的专设库房内，设专人保管，烘焙和发放，并应及时作好实测温度和焊条发放记录。烘焙温度和时间应严格按厂家说明书的规定进行
12、。烘焙后的焊条应保存在100-150-C的恒温箱内，药皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时间不宜超过4h,超过后，应重新烘焙，重复烘焙次数不宜超过2次。焊丝使用前应清除铁锈和油污。（6）遇有穿堂风或风速超过8m/s的大风和雨天、雪天以及环境温度在-5C以下、相对湿度在90%以上时，焊接处应有可靠的防护措施，保证焊接处有所需的充足温度，焊工技能不受影响，方可施焊。（7）施焊前，应将坡口及其两侧50-100mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净。（8）焊缝（包括定位焊）焊接时，应在坡口上引弧、熄弧，严禁在母材上引弧，熄弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开
13、。（9）定位焊焊接应符合下列规定：一、二类焊缝的定位焊焊接工艺和对焊工要求与主缝（即一、二类焊缝，下同）相同；对需要预热焊接的钢板，焊定位焊时应以焊接处为中心，至少应在150皿范围内进行预热，预热温度较主缝预热温度高出20-30-0；定位焊位置应距焊缝端部30mm以上，其长度应在50mm以上，间距为100-400皿，厚度不宜超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过8mm；施焊前应检査定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。（10）工卡具等构件焊接时，严禁在母材上引弧和熄弧。（11）双面焊接时，单侧焊接后应用碳弧气刨或角向砂轮机进行背面清根，将焊在清根侧的定位焊缝金属清除。釆用碳弧气刨清
14、根时，清根后应用砂轮修整刨槽。（12）焊缝组装局部间隙超过5mm,但长度不大于该焊缝长的15%时，允许在坡口两侧或一侧作堆焊处理，但应符合下列规定：a、严禁在间隙内填入金属材料；b、堆焊后应用砂轮修整；c、根据堆焊长度和间隙大小，对堆焊部位的焊缝应酌情进行无损探伤检査。（13）纵缝埋弧焊在焊缝两端设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄灭弧板不得用锤击落，应用氧-乙火焰或碳弧气刨切除，并用砂轮修磨成原坡口型式。（14）焊接完毕，焊工应进行自检。一、二类焊缝自检合格后，应在焊缝附近用钢印打上代号，作好记录。5、钢管的校正和加固5.1加劲环焊接钢管校正加固后就地进行加劲环组装焊接，加劲环在组装前，先在钢管壁
15、上划出组焊的位置，焊好托板，将加劲环放在托板上，加劲环要垂直、紧贴管壁，局部间隙不得大于3mm,在拼接加劲环时，其接头间隙应小于4mm,组对时，应错开拼接时的焊缝。加劲环焊缝釆用平角焊，一面焊完后管道进行180度翻身，并进行气刨、清根、打磨后继续施焊。5. 2因钢管在制作、焊接、吊装、运输、安装过程中可能会出现局部变形，必须重新对钢管的弧度进行校正，校正主要釆用千斤顶调整钢管的圆度，局部地方可釆用火焰校正。5.3为确保钢管在运输及安装过程中不会发生大的变型，校正后的管段需重新进行加固处理，加固釆用临时支撑点焊在管口内壁上，支撑点的多少根据现场实际情况进行调整，以满足强度需要为原则，尽量减少在管道内壁的焊接量。5.4钢管探伤所有在加工完成的焊缝，必须经过检验合格后，才能进入安装工序，具体见管道焊接工艺施工技术。65.5管道油漆防腐管道油漆防腐必须在焊接检验合格后进行。5.6表面预处理钢材表面涂装前，必须进行表面预处理。在预处理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物应清除干净。表面预处理质量，应符合施工图纸的规定。钢管内壁釆用喷涂材料、除锈等级应达到GB8923-88规定的Sa2】/级。埋管外壁采用喷涂水泥浆时，应达到Sal级。表面预处理应使用洁净、干燥、有2棱角的石英砂喷射处理
