水电站压力钢管安装及焊接技术分析？

~ 近年来，我国的水电工程项目逐渐增多，在水电工程中压力钢管的安装施工必不可少。压力钢管的安装应该是水电工程施工的质量控制重点环节，它对水电工程运行的平稳性和安全性，有着重要的意义。本文以四川省阿贝州黑水县登棚一级水电站为例，对压力钢管的安装技术及质量控制进行了具体的分析。
工程实例
登棚一级水电站位于阿坝州松潘县毛儿盖镇境内，首部枢纽分别位于罗纳沟与哈雅审沟交汇处上游6.6km的罗纳沟河段上和罗纳沟与哈雅审沟交汇处上游6.5km的哈雅审沟河段上，引水隧洞位于毛尔盖河二级支流罗纳沟的下游段左岸和哈雅审沟的下游段右岸，调压井、压力管道及厂址位于毛尔盖河二级支流罗纳沟和哈雅审沟交汇处上游约60m的哈雅审沟右岸，系高水头引水式电站，电站装机容量2×10000=20000KW，引用流量6.6m3/s，工作水头370m。
压力管道采用一管两机的联合供水布置方式。管道采用明管敷设。主管内径l.4m，总长703.84m，其中上平段长65.3lm，斜管及上下弯管段长63l.4m，下平段长7.l3m。岔管为卜形布置，采用月牙肋岔管型式，分岔角60o。支管内径0.8m，2支管总长23.0m。压力钢管主管材料为l6MnR，厚度为l0-22mm，支管材料为l6MnR，岔管材料为16MnR。
1、压力钢管的施工质量组织方案
在压力钢管的安装施工过程中，为保证水利枢纽工程电站厂房工程的整体工程质量和工期，必须对压力钢管的安装质量控制方案和组织管理方式进行科学制定，从而保证项目施工的质量管理有据可依。施工现场成立以项目经理负责人为主的质量保证体系，对压力钢管的安装质量进行全面控制和管理，并依据《国家建筑设备施工安装给水工程验收规范》BJ242-82，及《水利水电工程施工质量评定表》 来加强单元工程(或工序质量)的质量控制。施工过程中，要严格按三检制度施工，上道工序未经验收不得进行下道工序，每一个单元工程结束后，必须进行单元工程质量评定。压力钢管施工质量控制应该包括，施工前准备工作检查的质量控制、施工过程中的质量控制以及工程竣工时的质量验收.
2、压力钢管安装及质量控制
在本工程中，为了对压力钢管的安装质量进行有效控制，针对压力钢管安装技术工艺和工程条件，在压力钢管的安装施工过程中，应该认真对待每个环节施工工艺和技术方法，进行全程的质量控制
1）压力钢管安装前的质量控制
根据本工程实际情况，在工地设钢管制作厂，所有直管段和弯管段管节在钢管制作厂制作，在场内组对后，分成管节运到工地制作厂进行防腐处理。制作完成后，用载重车将管节通过道路运到压力管隧洞内，在压力管隧洞内用台车和轨道进行运输，运到位后进行安装 压力钢管在安装之前需要进行严格的质量检验，运到现场的压力钢管必须具有制作出场的验收合格证明。现场的钢管管节应该作好安装标记，并有明显的管节号、流向及水平和垂直中心线。钢管的厚度、焊接质量、涂装质量都必须经过检验并保证合格，安装前的钢管要求不存在变形、脱漆和污染等问题，以保证压力钢管的安装质量。
2）压力钢管安装的工艺流程
为了保证压力钢管的安装质量，应该首先对压力钢管的安装进行无损检测。压力管道的无损检测主要包括焊缝表面无损检测和焊缝内部的无损检测，针对与管道表面和内部质量问题进行检测。
2.1 表面无损检测
表面无损检测主要采用的是:射线、超声、磁粉、渗透和涡流等五种，一般对于钢管的焊缝采用超声波检测，而岔管部分通常采用的是射线探伤。
以用于对管道表面的缺陷等进行检测，监检中发现如下问题：
一些设计单位不按照表面无损检测标准执行检测；管道图纸上的无损检测与实际检测位置不符；一些不合格的焊缝，其无损检测扩探比例在执行过程中不符合要求；
2.2 内部无损检测
内部无损检测按设计单位设计要求使用超声波探伤或者是射线，主要是针对裂纹、夹渣、气孔和未焊等焊接缺陷检测，一般存在以下问题：
检测前没有对检测设备和检测环境进行严格检查；一些检测单位的检测人员证书失效，甚至一些人员是外聘非专业检测人员；检测时，监检人员没有进行有效监督控制，没有对底片等进行抽查审查；对安装压力钢管进行高程、中心调整，要求测量人员必须具有专业的测量资格。本工程压力钢管的具体安装流程为:
管道运输
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，顶起运输台车上的螺旋千斤顶把钢管安装至设计位置之后，进行加固。
②钢板的划线、切割和坡口处理
在标准平台上进行划线。并用钢印、油漆和冲眼标记分别标出钢管编号、水流方向、轴线、灌浆孔位置、坡口角度以及切割线等符号。
钢板的切割及开坡口处理采用半自动切割机，并用角向磨光机打磨处理。
在切割过程中产生的熔渣、毛刺和裂口等使用磨光机清除并修整。
③卷板
压力机进行弧度的预制后。用卷板机施行“整卷工艺”，弧度通过样板进行检查，纵缝对接在卷板机上完成。
④钢管焊接加固及接头涂装
纵缝的焊接方式以手工焊为主，埋弧自动焊为辅。纵缝的焊缝变形处理采用压力机配制专用矫形工装进行矫正处理。
钢管的联段在联段台车上完成，管段的环缝焊接在环缝组焊区的滚焊台车上完成；焊接方式为埋弧自动焊，焊缝的缺陷处理为手工焊。
⑤钢管安装质量的检查和验收
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。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。
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。
3、压力钢管的安装质量控制
首装节安装过程及质量控制
首装的安装质量非常重要，按本工程的施工顺序，拟将下弯管水平管段作为安装起始节。经过检查合格后，即可用型钢将钢管临时固定于预埋的锚筋上，经检查固定牢固后，将第二节管段运至安装位置，以第一节钢管为基准调整第二节钢管的中心和高程，进行连接和加固焊接。为防止加固焊接时，因焊接收缩造成钢管位移，加固型钢有一端焊缝，应为搭接焊，且应在最后焊接。第一节、第二节下弯管段安装好后，为保证管道不发生位移，可先浇筑二期混凝土，浇筑前应对该段的焊接进行检测，合格后方可浇筑。
竖管段、弯管的安装及混凝土浇筑及质量控制
为保证此次工程的质量，在进行弯管安装时要注意，各节弯管下中心的吻合和管口倾斜，当下弯管安装时，即将其下中心对准首装节钢管的下中心。在此次施工中发现偏移后，采用了在相邻管口上，各焊一块定位板，当两节压力钢管管口定位板相互咬合后，这时候两节压力钢管的中心就是一致重合的。弯管安装2~3节后，必须检查调整，以免误差积累，造成以后处理困难。
岔管的安装及质量控制
岔管采用在加工场组装检查合格后，再分段用汽车运至施工点安装的方法。安装过程与直管段基本相同，先将岔管分成两部分运到安装地点组合好，之后再与两支管同时进行对接。当岔管全部组装完毕无误后将临时支撑焊牢，方可进行施焊工作。
4、压力钢管的焊接及检验 在压力钢管焊接和对它成果的检验中最不可缺少的备份就是焊工了，如果说在水电站压力钢管焊接技术中钢管制造是最重要的第一道工序，那么第二道重要工序就是焊工的检验。就是所以焊工在水电站钢管焊接中是不可缺少的一部分。 4.1焊工资格 焊工必须经过培训中心的培训，并且持有我国劳动人事部颁发的“锅炉压力容器焊工合格证”，质检总局发的锅炉和合格证书或者电力、水力主管部门颁发的证书。要求持证必须在有效的时间范围内。 4.2 压力钢管的焊接及检验 焊工也是分等级的，由于焊工的种类不同，所负责的钢材种类也会不同个，焊接的位置也会不同；检验也就根据区域进行划分了。 外观的检验，外观的检查无非就是产看表面焊缝的质量，说细致点就是不允许有裂缝和凹凸不平的地方，而且外观焊缝的边缘必须符合实际的要求，应该达到一定要能够圆滑的连接原材料，达到一定的美观度。检查便面裂纹主要采用渗透技术进行检验。 5、焊接后处理 在进行了压力光管的焊接后，会有一定的热量存在，把热量降低就是很重要的了，有些钢管整的整体热处理很困难，低合金钢就处于其中的一个。当遇到这种情况时，可以从两方面左手，首先要测量出焊缝加热的宽度，然后从内部进行降温，降温的时候要使钢管内部的温度和钢管外部的温度均匀，这样可以防止钢管变形和影响道光管的一些性能。在进行消除热处理的之前，一定要经过多次试验，然后指定一套相应的方案，否则会出现很多不必要的问题，不要同时进行热处理要从局部着手。 为了能够消除焊接残余得得应力会采用爆炸发，所谓的应力就是钢管在接收到一系列的力之后会受到弹性的压缩，这样就产生了一些残留的应力，应力对钢管的承载有着很大的破坏性，所以我们会采取相应的措施来消除应力。要想有效地消除应力其实很简单就是缩短钢管本身所产生的塑性。
总之，在水利枢纽工程电站厂房工程中压力钢管安装的施工过程中，对压力钢管安装工艺和安装质量进行有效的控制，不仅保证了工程质量，也不同程度地提高了工程的效益，进而为水电工程的压力钢管安装提供大量的工程经验。以上部分数据以修改。
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赣县13941516690： 水电站压力管道埋弧焊接管有哪些产品性能?是什么材料 ？
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赣县13941516690： 压力管道的焊接方法 - ？
莱钧摩罗： 在回答这个为题之前首先声明一下,电焊工在工厂带压堵漏焊接都是违反安全制度的. 1)根据以往的经验,带压堵漏首先能关闭漏水管道的控制阀门;不能关闭的尽量想办法降低管道压力. 2)大电流焊接,带水焊接电流在水中电流很小,大电流能更好的的在水中融合铁水.电焊起弧应当在焊口前一公分开始焊接,不要直接在渗漏出焊接. 3)铆焊一体,这是关键的一点,焊前用焊工砍锤敲击焊口渗漏出周围,让周围的铁把焊缝挤小再开始焊接,这样容易减少压力方便焊接.建议每焊接一次就用砍锤铆一下焊口附近. 4)有条件的尽量使用可以带水焊接的焊条. 5)4、对于余压比较大的,需还要采用一些必要的辅助措施,如碾压、焊螺母拧死再焊、焊附着板、导流管等,需要现场灵活处理了.

赣县13941516690： 压力管道常用的焊接方法?如何保证焊接质量？
莱钧摩罗： 第一开破口,第二多层焊,一般要求焊接三次,但实质上目前偷工减料也得焊两遍. 第三焊后严格检查,必须经过注水打压试验,如果要求非常严,还可以采用仪器探伤,凡是发现缺陷的,必须磨掉焊口重新焊接. 还有其他的如必须雇佣有资格的焊工师傅,必须清洁工件,烘干焊条等等我就不罗嗦了

赣县13941516690： 压力管道的焊接重点是? - ？
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赣县13941516690： 压力钢管内有水的焊接工艺？
莱钧摩罗： 可以焊接,如果是水管的话,一般压力不会超过8个,所以可以焊接.实际作业时,需要加大焊接电流,一般的在原有基础上加大百分之二十

赣县13941516690： 锅炉压力容器,压力管道常用焊接方法有哪些 - ？
莱钧摩罗： 埋弧焊、二氧化碳气体保护焊、手工电弧焊、氩弧焊及单面焊双面成型.我厂一般用埋弧焊和单面焊双面成型.

赣县13941516690： 钢管的无缝焊接技术？
莱钧摩罗： 焊接钢管按工艺区分主要有电阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SSAW)和直缝埋弧焊(LSAW)三种工艺.这三种工艺生产的焊管,因其原料、成型工艺、口径大小以及质量的不尽相同,在应用领域里各有定位,各有千秋.但究其发展来看,Ф...

赣县13941516690： 水利工程建设中加箍压力钢管是如何实施的? ？
莱钧摩罗： 加箍压力钢管简称箍管.在光滑的无缝钢管或焊接管上套以钢箍构成的管道.用于管壁较厚,卷板和焊接困难 的情况,用加箍的办法减小管壁厚度.在内水压力作用下钢箍和管壁联合受力.套箍的加工方法有热 套和冷套两种.热套的管箍内径略小于钢管外径,将管箍预热膨胀后套在管道上,待冷却后箍紧.冷 套的管箍内径略大于钢管外径,套箍后在钢管内通入高压水,压力为设计内压的2〜2.5倍,使管壁应力达到屈服点,发生塑性变形并与管箍压紧,然后 取消内压.另有一种加柔性箍的管道,柔性箍用预应力钢索做成.

赣县13941516690： 150米的水电站压力管道用什么样的钢材最合适? - ？
莱钧摩罗： 必须使用铸铁(上水)管道.这种管道在地下百年都不会生锈.管道的接口使用承插式接口.用石棉水泥固封.也可以用铅封.铅封成本高,施工速度快.石棉水泥固封成本低,但要一个星期的养生固化期.如果管道是在地面以上,应该使用无缝钢管.管径大于50毫米时,使用丝扣连接.当管径小于等于50毫米时,应该使用焊接.阀门使用发兰式.如果系统压力不大,压力在1MPa以下,可以使用镀锌钢管.或焊接钢管.压力大了必须使用无缝钢管.如果与饮用有关,按国家新规定,应该使用铝塑管,或衬塑镀锌管.钢管的材料有多种,如16Mn、20#优质碳素钢、锅炉钢、普通碳素钢等.一般无缝钢管使用的是20#优质碳素钢;镀锌钢管和焊接钢管使用的是普通碳素钢.