杜建民1 村建军2
（内蒙古辽河工程局股份有限公司，内蒙古自治区，赤峰，024000）
【摘 要】斜井压力钢管道施工问题在我国水电站建设中尤为重要。本文通过实例针对水电站斜井压力钢管安装进行了详细分析
【关键词】水电站；斜井斜井压力钢管；质量控制
一、前言
介绍了小型水电站斜井压力钢管的安装工艺流程和施工方法,阐述了斜井压力钢管在安装过程中的焊接工艺、缺陷处理以及采取的质量安全控制措施。
二、工程概述
朱岔峡水电站位于甘肃天祝县与青海互助县交界的大通河干流扎隆口,是大通河青岗峡至金沙峡河段梯级开发的第三级电站,水电站为径流引水式电站,工程主要任务是发电。发电引水系统布置在左岸,由进水口、引水隧洞、调压井及压力管道段组成。调压井为阻抗式调压井,调压井大室断面尺寸 D=15m,阻抗孔直径为3.10m,调压井高度 47.50m,调压井后接压力管道,由平直段、岔管段和支管段组成,平直段长 L=44m,管道直径 D=6.80m,岔管段长 L=25.13m,岔管型式采用“卜”型岔管,后接3条支管,其中2条支管管径3.40m, 1条支管管径2.30m,支管为钢衬钢筋混凝土管,砼衬厚0.60m, 支管进入厂房与蝶阀连接。
三、安装前的准备工作
1．浇筑支墩砼,铺筑钢轨支管开挖完毕并经验收合格后,浇筑混凝土支墩,支墩横向间距为0.60~0.70D (D为钢管直径),支墩纵向布置,在始装节每节设置1对,其它管节2~3节设1对,支墩尽量对正加劲环,支墩上预埋没300mm×400mm的垫板,铺设38kg/m的钢轨,轨顶距加劲环50~80mm,砼墙式支撑每隔4~5m留1过人孔。洞内沿洞轴线铺设钢轨2道,轨道上放置运输台车,设置5T卷扬机牵引运输台车。
2．埋设注浆锚栓钢管四周埋设的锚栓直径不小于20mm,埋设孔内的浆应具70%的强度。
3．布设测量控制点测量控制点要设置牢固,并用红油漆标识清楚,标识分别设在始装节两端,弯管起止端的左右中心及下中心处,其它管节每隔一大节设置1个控制点。
4．搭设作业支架搭设好脚手架及人行爬梯,设置安全防护器具。
四、钢管运输
始装节、弯管、水平管从施工支洞运输,用5T卷扬机牵引至洞内安装位置,顶起运输台车上的千斤顶把钢管安装至设计位置之后,进行加固,退出运输台车。
五、钢管安装程序
钢管安装时,首先安装始装节,始装节是钢管中最先安装的一节,安装时,钢管运输台车将斜井压力钢管运至安装位置,顶起运输台车上的千斤顶把钢管顶至设计位置,使管轴中心与设计中心大致重合,用千斤顶调整钢管,使钢管中心与设计中心完全重合,管外支撑沿钢管外边均匀布置,利用钢楔块将高压钢管固定牢靠,管外支撑每隔5m一道。为增加钢管的稳定性且便于找正,始装节组成大节安装,并在每个单节椭圆度调至0.002D以下,在管内设井字或米字形支撑,以防止运输和吊装变形。
六、钢管焊接、加固及接头涂装
钢管安装、加固至设计要求并经监理人验收合格后,由专业焊接人员进行钢管管节焊接,钢管焊接时,沿钢管周长分成6等份,由6名电焊工同时施焊环缝,焊接方法与制作对接相同,焊完24h后,进行超声波探伤检查,必要时进行X射线探伤检查。具体的斜井压力钢管焊接工艺如下:
1．钢材、焊接材料、现场工艺试验①钢材和焊接材料采购、验收时,须注意各批号材料,实际交货的技术数据,并与供货标准相对照。②焊材的领取、烘培和发放由专人管理,并做好记录。③在开工前,要做焊接工艺试验。通过工艺试验,科学合理地制定工艺流程、施工方法、工艺控制标准等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工艺试验后,编制现场报告,报送监理人审批。
2．焊工资格所有焊工须经专门培训考核。在一般情况下,同一焊工连续工作不得超过8h,在极特殊情况下,也不得超过12h。
3．装配、定位焊及附件焊接①采用卡具装配组合管。②无论是手弧焊或是埋弧焊,其装配间隙尽量控制至0。最大不超过3 mm。否则需堆焊坡口、打磨和表面探伤。③定位焊应对称进行,纵缝定位焊一般由焊缝中间开始。④定位焊后尽快进行正式焊接。⑤对定位焊的其他要求按DL5017-93规范执行。⑥临时附件与母材的连接焊缝须离开主焊缝30mm以上。
4．接①所有的焊缝在焊接开始前,应首先清理坡口及两侧10～20mm范围内的铁锈、焊渣、油污、水迹等。②对钢管的预热、后热采用吸铁式或远红外式电加热器。③对预热、后热和层间温度的测定用数字显示的温度计。④对预热和后热温度的测定,应在被加热反面,离焊缝中心50mm处测定。每条焊缝测定不应少于3对(在找出钢板正、反面温差后,亦可在加热面测量),层间温度的测定要尽量接近焊缝。⑤预热、后热的其它要求按DL5017-93执行。⑥检查人员对坡口、装配尺寸和清洁情况进行检查,合格后才可以进行下道工序。⑦纵缝埋弧焊时,在焊缝两端设置引弧板和熄弧板,其长度应大于100 mm,材质应与母材相同。⑧埋弧焊环缝起弧处,用碳弧气刨清除100 mm并打磨光滑,起弧点和熄弧焊缝重叠100 mm以上。⑨埋弧焊焊渣应保持一段时间再敲除。⑩多层埋弧焊自动焊接头的错开距离不小于100mm,多层焊接头不允许布置在交叉焊缝位置上。⑾手弧焊时,多层焊缝各焊道接头应错开,其间距大于25mm。⑿手弧焊用短弧小摆动的运条方法,焊波宽度不大于焊条直径的3～4倍。盖面焊缝的接头及其与母材的连接,应保持平滑过渡。⒀因工艺需要,埋弧焊采用手弧焊打底时,应对打底焊缝进行严格检查,不允许存在宏观超标缺陷。⒁手工焊接应在没有定位焊的一面先行施焊。⒂对焊缝的焊接应连续进行,在特殊情况下,至少焊3层后方可停止,心须立即进行后热。⒃专设经过培训的焊接记录员,对每位焊工所焊的焊道进行焊接条件记录,发现有不符合焊接工艺要求的行为,及时纠正。⒄对同一条焊缝,同时施焊的焊工,要保持焊接速度一致。⒅手工焊引弧时,必须在坡口内进行,禁止在母材上引弧。焊接电缆线接头不允许裸露金属丝。
5．临时附件拆除临时附件的拆除按DL5017-93中规定执行。
6．缺陷返修①焊缝内部缺陷的返修。深缺陷的返修:气刨除去缺陷的深度,达到下列数值时要中止。立焊、横焊时为板厚的2/3,仰焊时为板厚的1/2,平焊为板厚的3/4,将刨槽焊补后,再从反面以同样的工序返修。气刨后要用磨光机打磨刨槽,然后进行表面探伤,当确认没有缺陷时方可施焊。补焊时的预热温度,要比原焊缝高30 ℃。返修焊缝至少要焊2层以上。为减少返修次数,可指定技艺高超的焊工代替原焊工返修。返修时,须注意层间温度不要过高,焊后按要求进行后热。返修后,焊缝用砂轮整修平滑。对修补部分焊缝重新进行无损检验。同一部位的返修次数,超过两次的应采取措施,割开重新焊接,并报监理人批准,同时做好记录。②电弧击痕,用砂轮机打磨,并进行磁粉或渗透探伤。如果磨后深度超过2mm则需补焊,补焊长度100 mm以上的,要进行2层以上的多层焊,敷以回火焊道。预热温度比原焊缝高出30 ℃。
七、钢管安装质量的检查和验收
①在钢管安装过程中,会同监理人对每条现场焊缝(包括灌浆孔封堵焊缝)进行检查和验收。②不合格的焊缝应进行返修和重新检验,直至监理人认为合格为止。验收记录须经监理人签认。
八、钢管安装安全措施
①建立安全组织机构。②建立健全安全管理制度。③落实安全生产责任制。④搞好安全生产宣传教育,提高全员安全生产意识。⑤编制安全措施的施工组织设计,进行安全技术交底。⑥抓好施工现场平面布置和场地设施的管理。⑦设置安全标语牌,危险地段悬挂标牌或红色警示灯。⑧安全设施及各种限制装置齐全、有效。⑨施工人员须经安全培训,严禁无证上岗。
九、结束语
对于斜井压力钢管安装时必须严格按照工艺流程及规范要求施工,对各个施工环节质量必须严格控制,在上道工序完全复合规范要求后,才能进行下道工序。
参考文献：
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论文作者:杜建民1,村建军2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年9月供稿
论文发表时间:2016/1/15
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