新时期下水利水电工程压力钢管制作技术

新时期下水利水电工程压力钢管制作技术

马科，黄成林

（中国水利水电第十工程局有限公司，四川 成都 611830）

摘要：随着改革开放的深入推进，我国水利水电项目日益增多，压力钢管的安装施工在水利水电工程中是至关重要的。压力钢管的制作是水利水电工程施工质量控制的关键环节，直接关系到整个水利水电工程运行的安全性和平稳性。为此，笔者根据自己的工作经验，论述了新时期下水利水电工程压力钢管制作技术，以期为他人提供一定的参考。

关键词：水利水电工程；压力钢管；制作技术

近年来，随着我国现代建设的日益发展，水利水电工程的开工量和项目规模越来越大，在水利水电工程项目施工中，压力钢管的制作是非常重要一部分。对此，水利工程施工单位来说，如何提高压力钢管的质量是当前亟待解决的重要问题，为此，笔者以锅浪跷水电站工程为例，论述了水利水电工程压力钢管制作技术，以期在保障水利水电工程正常运行的同时，还可以提供一定的参考作用。

1工程概况

锅浪跷水电站系青衣江一级支流天全河梯级开发中的龙头水库，位于四川省雅安市天全县紫石乡境内，距县城37km，为单一发电工程。本工程为混合式开发，坝址位于两河口下游约700m处，厂址位于下游约11km处的傍海腔，与在建的脚基坪电站衔接。电站装机3×70MW，水库正常蓄水位1280.00m，总库容1.84亿m3。

锅浪硗水电站生态机组压力钢管采用一管二机供水方式（共1个岔管），采用“一分二”内加强型月牙肋岔管。岔管公切球直径为1920mm，岔管主管内直径D1600mm，1号支管内直径D1600mm，2号支管内直径D1200mm。岔管采用Q345R容器板制造，岔管壁厚均为20mm，月牙肋厚度为46mm。设计院所发《明确生态机组生态机组压力钢管岔管水压试验技术要求》通知中确定岔管的最大试验压力为3.4MPa。

2压力钢管特点

（1）大电站压力钢管

1）压力钢管主管长708.3m，内径5.0m；三根支管管径均为2.7m,其中1#长度85.3m,2#长度66.7m,3#长度81.8m。

2）压力钢管采用Q345R和07MnMoVR级高强钢。

3）岔管结构形式为非对称Y形月牙肋岔管，1#岔管为主岔管，公切球直径为φ5600mm，进口内径φ5000mm，出口内径分别为φ4000mm、φ2700mm，壁厚62mm，总重量为127.7t。2#岔管为支岔管，公切球直径为φ4800mm，进口内径φ4000mm，出口内径分别为φ2700mm、φ2700mm，壁厚56mm，总重量为118.8t。

1#、2#岔管的材质均为610MPa级高强钢07MnMoVR。

（2）生态机组压力钢管

1）1#支管内径1.6m,2#支管内径1.2m，压力钢管采用Q345R钢。

2）生态机组压力钢管采用一管二机供水方式（共1个岔管），采用“一分二”内加强型月牙肋岔管。岔管公切球直径为1920mm，岔管主管内直径D1600mm，1号支管内直径D1600mm，2号支管内直径D1200mm。岔管采用Q345R容器板制造，岔管壁厚均为20mm，月牙肋厚度为46mm。

3水利水电工程压力钢管制作准备

3.1 技术准备

压力钢管制作技术人员在接到压力钢管制作图纸后，第一步就要图纸进行工艺性审图和技术性审图，之后压力钢管制作人员在根据审图结果，编制《外协外购件清单》、《材料需用量计划》、《工艺大纲》、《装焊工艺卡》以及《检验计划》等文件，结合上述工艺文件，绘制钢管瓦片拼料图[1]。

3.2 钢材准备

第一，压力钢管技术人员或是工艺员根据下料工艺和钢管物拼料图来确定钢板的材质、尺寸以及规格，同时并提出详细的订货采购清单，专业总工和设备物资部审批后才能进行采购。第二，采购回来的钢材，在入库验收的时候，必须要向材料管理员或是监理人提交产品质量证明书，材料管理员和监理人要认真进行验收，倘若钢材缺乏产品合格证，一律不能使用[2]。第三，施工方抽样检验有钢板，每批钢板抽样数量为2%，在特色情况下，还需根据监理的指令随机抽样检查钢板，从而进一步增加附加检验量。第四，相关工作人员要根据钢种、厚度分类堆放钢板，为了规避钢材料的腐蚀、变形、污染还需架设防雨棚、垫离地面。

3.3焊材准备

焊材(焊丝、保护气体焊条、)的规格、牌号，生产厂家应根据焊接工艺评定结果予以确定，另外，我们还需严格根据生产计划分批订购焊材，确保在压力钢管的焊工艺中，不得使用药皮受潮、有锈的焊条和焊丝[3]。

3.4涂装材料准备

第一，一旦涂料到货后，相关工作人员需严格根据监理人的指示，对涂料进行抽样检验，只有检验合格的涂料才能投入到使用中。第二，到货的涂料必须要附有生产厂家的使用说明书和产品质量证明书。

4水利水电工程压力钢管制作技术

   4.1“瓦片组圆”技术

作为一种传统的方式，瓦片组合的制作工艺流程主要分为两方面，即接接组圆和单节瓦片卷制，技术人员在制作瓦片组圆的时候，需要预处理钢板表面，并做好相应的检验工作，另外，技术人员还要根据能相关指标或是标准严格检验钢板表面质量。在钢板投入使用前还需采取措施去除清理干净钢板表面的油污、氧化铁皮、溶渣等。之后在根据相关标准或是要求进行瓦片组合。

 4.2钢板划线与排料

施工单位和技术人员需严格根据图纸的要求，根据图纸料图划线科学合理地安排，同时并绘制钢板排料图。在这过程中排料者的划线一定要平台上操作，拍聊着在完成划线操作后，还需用采用手段，比如，钢印、油漆、冲眼等标注出钢块、钢段以及钢节点的标号。另外，排料者所标注出来的内容， 还要充分体现出垂直中心线、水流方向、水平线以及灌浆孔位置、等施工要求。在处理高强钢的时候，施工人员切忌不能使用凿子和钢印作标记，只是轻微的在卷板内侧表面做标记。

4.3 钢板的切割、加工坡口

技术人员为了完成直管钢板下料工作，需借助数据切割机，通过刨边机加工处理焊接坡口，在这过程中，如果处理的材料是高强度钢，那么技术人员则需要利用磨光机来清除处理加工坡口，以期从整体上促使加工质量的提升。另外还需利用半自动切割机来操作渐变与弯管的下料操作则需要通过半自动切割机来进行。钢板在完成切割处理所于表而所留。在切割处理完钢板后，其表面所留下的毛刺、缺口以及熔渣还必须要利用砂轮对其进行打磨。施工人员在处理好坡口加工工作后，还要及时给坡口加工后防锈涂料，在这过程中施工人员所选用的防锈涂料绝对不可以 影响焊接功能和焊接质量。

  4.4 钢板两纵缝端头预弯

技术人员为预弯处理钢板纵缝端头麦需借助加衬垫技术，通常情况在处理这个环节的过程中需使用卷板机，并且所使用的垫是专用胎模，这种模具有一定的弧度，在处理完钢板后，还要检测钢板，查看弧度是否与设计要求一致，是否符合相关标准。

  4.5钢板卷制

钢板经历过液压卷板的卷制动处理后，这样一来技术人员所得到的弧度就基本与设计要求保持一致。对于技术人员而言，在瓦片卷制工作完成后，需要将其置于检查台上进行检验，质检人员对瓦片表面的弧度和管理平面进行分析和检测。通过弧度样板校正和测量管口不平度。此外，还可以采用角线法检测弧面，防止弧面的扭曲问题的发生。

5 分析“整体卷制”的应用

施工人员在项目施工中，为全面提升压力钢管强度，需要结合实践，设计一套整体卷制设备，在这其中具体包含了组合翻板、支撑装置、液压系统以及钢管抓梁等。

笔者本次“整体卷制”的工艺流程具体操作如下：施工人员首先需做好钢板材料准备工作，组对处理和焊接处理各种钢板材料，在确保整体卷材工作的完成后，还要对钢管进行合拢和校对处理，还要调圆处理平置钢管，在钢管结构上装置上各种附件，与此同时还要做好钢管的防腐处理。施工人员在施工中，还需重点加强强钢板组对校圆、翻转、卷制、平移等操作。为了防止钢材的变形，在施工中尽可能地规避使用大型设备来辅助施工。另一方面在处理钢管纵缝中，施工人员可以通过单纯的埋弧自动焊技术来处理钢管纵缝，此外，施工人员在加劲环焊接钢材的过程中，为保护对焊接位置，还可以适当地加入二氧化碳。

结语:

总之，在水利水电工程中压力钢管是不可或缺少的一部分，压力钢管的制作质量的高直接关系到整个工程的质量。现阶段“瓦片组圆”技术已经得到社会各界的高度认可，瓦片组圆”技术操作工艺成熟，组圆工艺可以根据实际情况灵活进行施工安排。为此，笔者认为在今后“瓦片组圆”技术依旧是钢管制作的主流和首选。从另一方面来说作为压力钢管制作的新思路，“整体卷制”技术，规避了传统工艺中钢管纵缝处的直边处理，施工人员可以有效控制质量，从而更好地达到压力钢管制作的机械流水化施工，确保水利水电工程运行的安全性和平稳性。

参考文献：

[1]徐彬, 侯建国, 安旭文. 水电站压力钢管的安全度设置水平[J]. 水利学报, 2012(08):79-88.

[2]吴天祥. 塔尕克一级水电站工程压力钢管制作安装工艺及特点[J]. 广西水利水电(3期):60-62.

[3]曾元, 王纯高, 王宽贵. 藏木水电站工程压力钢管制作安装技术[J]. 四川建筑, 2016(3):36-39.