吉布洛上游调蓄水库工程制作工艺.doc

吉布洛上游调蓄水库工程

电站引水口事故检修闸门
制造工艺

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编制：

中国水利水电第六工程局有限公司水工机械厂
2023年03月14日

1 料选用与购置入厂检查和存放 1
1.1 金属材料 1
1.2 焊接材料 1
1.3 封水橡皮 2
1.4 防腐和润滑材料 2
2 电站引水口事故检修门技术措施 3
2.1 门叶焊接件的制作工艺 3
2.2 定轮装配件的制作工艺 9
2.3 封水装配件 10
2.4 反向滑块装配件 10
2.5 门体预组装 12
3 安全施工 14

1 料选用与购置入厂检查和存放
1.1 金属材料
1）严格按照施工图纸规定购置钢材及其他金属材料，金属材料的机械性能和化学成分符合现行的国家标准或部颁标准。
2）采购的钢材保证质量并且附有出厂质量证明，如无质量证书或钢号不清、数据不全、或对数据有疑问者，报厂总工程师安排复检，若有错误与监造工程师一起予以复检，复验合格方能使用。
3）钢材进厂对外观逐张进行检查，钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠、夹杂和压入的氧化皮，钢板不得有分层现象，如外观不合格不准入厂。使用在本协议的钢材其表面质量符合GB3274-88 规范中的有关规定，对质量不合格的钢材不得用于该检修门。
4）所需购置的材料：其中Q345-B钢板-16x2023x9000规格6张用于做筋板隔板等，Q345-B钢板-20x2023x9000规格4件用于做翼缘等，Q345-B钢板-30x2023x10000规格1件用于滚轮压圈，Q345-B钢板-16x2250x9100规格2件用于边梁腹板，Q345-B钢板-16x2250x9100规格3件用于做主梁腹板，Q345-B钢板-16x2250x9100、-16x3180x8150、-16x3180x8150规格各一件用于做面板的定尺版。锻40Cr圆钢直径φ270长5.5m用于做定轮轴，Q345-B钢管φ492/φ460长1.6m用于做支承板，Q345-B角钢∠100x100x10规格9m用于做底封水角钢。
5）钢材存放：按种类规格分别存放在车间的材料堆放处。
1.2 焊接材料
1）焊条型号或焊丝代号及其焊剂符合施工图样规定，当施工图样没有规定期，选用与母材强度相符的焊接材料。
2）焊接材料（焊条、焊丝、焊剂等）具有产品质量合格证。
3）气体保护焊的焊丝符合GB1300《焊接用钢丝》的有关规定。
4）埋弧焊焊剂符合GB5293《碳素钢埋弧焊用焊剂》的有关规定。
5）焊条的贮存和保管按照ASME和AWS的规定执行。
1.3 封水橡皮
转角橡皮和封水橡皮都为SF6674的橡皮，其中转角橡皮规格P760-2两张，顶封水橡皮规格P60-4 L=6180一件，底封水橡皮规格-20×110×8762一件，侧封水橡皮规格-20×92×8835两件。物理特性必须符合国家标准。止水橡皮成品表面光滑平整，其允许偏差1mm。其外形尺寸的允许偏差为2％。止水橡皮在存储、运送过程中不得盘折存放，应整节装箱发运。止水橡皮的供货长度比产品设计图纸长度长5％，以备安装损耗之用。
1.4 防腐和润滑材料
1）按照施工图纸规定采购防腐涂料和润滑材料，其性能符合现行的国家标准或行业标准。
2）防腐材料和润滑材料保证质量并且附有质量证明材料。
3）防腐材料和润滑材料有专门的贮藏室，保证贮藏室通风，防火，材料附近配备相应的消防工具，按照相关的标准贮藏。

2 电站引水口事故检修门技术措施
电站引水口事故检修门分为门叶焊接件、定轮装配件10件、封水装配件、反滑块装配件6件。
2.1 门叶焊接件的制作工艺
1）门叶为1孔平门检修门，分为3节，上节高3155mm（不含吊耳板高度），中节高度2800mm，下节高度3020mm。门叶结构：
（1）门叶高度：8975±8.0㎜；
（2）门叶宽度：8040±8.0㎜；
（3）门叶对角线相对差：4.0㎜；
（4）门叶扭曲：3.0㎜；
（5）面板局部平面度：3.0㎜（每米范围内）；
（7）门叶横向直线度B/1500，且≤6.0㎜； 整体组装：
（1）门叶底缘直线度：2.0㎜；
（2）门叶底缘倾斜度：3.0㎜；
（3）两边梁底缘平面度：2.0㎜；
（4）侧止水螺孔中心至门叶中心距离：±1.5㎜；
（5）止水座面平面度：2㎜；
（6）两边梁中心距：±3㎜；
（7）两边梁平行度：≤3.0㎜。
单节重量大约16.2吨。门叶结构重要由主梁、边梁、纵隔板、次梁、面板等构件组成，结构主才料为Q345-B。工艺流程：

面板制作：
面板整体长8975mm宽8040mm的钢板，由于运送问题把面板分为3节制造，第一节长8040mm宽3155mm，第二节长8040mm宽2800mm，第三节长8040mm宽3020mm，由于面板是定尺板，所以在拼接时不存在“十”字焊缝和“I”字焊缝。划线时，纵向按1/1000预留收缩余量，纵、横方向按30~50mm预留收缩余量及修边量。采用数控切割机或半自动气割机切割。面板制造偏差，长度+3.0mm，宽度+3.0mm，断面粗糙度Ra≤50μm，长、宽度方向直线度≤1.5mm，厚度方向垂直度≤0.1δ，平面度≤1.0mm/m。
面板分3节下料后，在分节处用半自动切割机切割出坡口，以便面板组对
焊接，示意图如下：

面板修平后，号出中心线，打上标记。
主梁制造：
主梁由腹板、翼缘组成，主梁截面为“工”字型梁，其制造工艺流程为腹板，翼缘下料→组对→焊接→矫正→结构组装。
腹板翼缘下料组对，定尺钢板按照规定尺寸下料，下料时若人工下料选用高精度、且具有有效使用的期内的计量检定合格证（附修正值）的量具。尺寸按“零件1:1尺寸+隔口余量(自动割为3mm)+工艺余量（焊接受缩余量为长度的1/1000，机加工余量为4mm/边）”进行，长度方向按10~20mm预留修边量。数控切割或半自动气割机切割，切割断面规定光滑、整齐、无毛刺。切割后零件的允许偏差：长度+3.0mm，腹板宽度+2.5mm，翼板宽度+2.0mm，断面粗糙度Ra≤50μm，长度方向直线度≤1.5mm，厚度方向垂直度≤0.1δ、且不大于2.0mm，边棱之间平行度≤1.5mm、垂直度≤1.0mm，平面度≤1.0mm/m。
切割后矫正，对零件变形超标部位采用机械的方法进行矫正，使其钢板平面度≤1mm/m，长度方向直线度≤1.5mm，宽度方向直线度≤1.0mm。
主梁组对：主梁在平台上进行装配，以翼板为基准，装腹板。调整腹板与翼板的位置，线对齐，夹紧，定位焊；主梁焊接采用CO2气体保护焊接。焊后对焊缝进行检查、解决，使其符合DL/T5018-2023的规定。主梁焊接完毕，对弯、扭曲变形采用机械的方法进行矫正，对翼板的角变形采用型钢矫正机进行矫正。采用半自动气割修长度方向余量。主梁制造允许偏差：长度-2.0mm，宽度+2.0mm，高度+2.0mm，翼板对腹板垂直度≤0.003b、且不大于2.0mm，腹板对翼板中心位
置偏移2.0mm，腹板局部平面度≤2.0 mm/m，扭曲≤2.0mm，正面弯曲度≤3.0mm，侧面弯曲度≤4.0mm。
边梁制造：
边梁焊缝采用气保焊焊成一体，焊接示意图如下：
焊接工艺：
① 焊接方法：半自动CO2气体保护焊接，颗粒过度，直流反接；边梁腹板开坡口，组装间隙为0，平焊，背面碳弧气刨清根。
② 焊接参数：焊丝H08Mn2SiA，直径1.2mm，电流160-400A,电压25-38V，焊接速度不超过0.5m/min。
边梁由边梁外腹板以及边梁内腹板、翼缘板等零件组成。采用整体装配焊接法制造。其制造工艺流程为腹板，翼缘下料→组对→焊接→矫正→结构组装。
边梁腹板、翼板长度按0.6~0.8/1000、宽度按1/1000预留收缩余量，长度方向按10~20mm预留修边量。采用数控切割机或半自动气割机切割。
对零件变形超标部位采用机械的方法进行矫正。边梁零件制作允许偏差：长度+2.5mm，腹板宽度+0.5mm，翼板宽度+2.0mm，长度方向直线度≤1.5mm，厚度方向垂直度≤0.1δ、且不大于2.0mm，边棱之间平行度≤1.25mm、垂直度≤0. 25mm，平面度≤1.0mm/m。
边梁组对：在后翼板上划出腹板装配位置线。“T”形边梁在胎模上进行装配，装腹板、翼板，调整腹板与翼板上的腹板位置线对齐，夹紧，定位焊。装配允许偏差：位置线≤1.0mm，间隙≤0.5mm，垂直度≤0.003b、且不大于2.0mm。采用CO2气体保护焊接。边梁焊接完毕，对弯、扭曲变形采用机械的方法进行矫正，对翼板的角变形采用型钢矫正机进行矫正，并采用半自动气割修长度方向余量。边梁制造允许偏差：长度+2.0mm，宽度+2.0mm、高度+2.0mm，翼板对腹板垂直度≤0.003b、且不大于2.0mm，腹板对翼板中心位置偏移2.0mm，腹板局部平面度≤2.0 mm/m，扭曲≤1.0mm，正面弯曲度≤1.5mm，侧面弯曲度≤2.5mm。
隔板制造：膈板由腹板、翼缘板组成，为等截面“T”形梁，采用整体装配焊接法制造，纵膈板制作工艺措施参照边梁制作工艺执行。
次梁制造：由腹板、翼缘板组成，为较小等截面“T”形梁，采用整体装配焊接法制造，纵膈板制作工艺措施参照边梁制作工艺执行。
吊耳板制造：
a.制作程序：钢板下料切割→焊接坡口机加工→吊耳补强板组焊→制备吊耳假轴→吊耳板定位划线→参与门叶组焊→矫正→焊缝探伤。
b.加工设备：半自动切割机、数控切割机、直流焊机、探伤仪、镗削动力头。
c.工艺要点：吊耳板与门叶组焊前应矫平，并将坡口表面及附近打磨平正、清扫干净，吊耳板与门叶组焊接后，对一、二类焊缝作100%超声探伤；
吊耳板上的轴孔应在止水座板整体加工后定位，定位划线以止水座板、门叶底缘、门叶纵向中心线为基准，采用镗削动力头将轴孔镗削到设计尺寸。
门叶组装：
①划装配位置线
在平台上将分节制造的面板进行组合。划门叶纵、横向中心线。划主、次梁装配位置线，边梁间距加0.3~0.5/1000的收缩余量。划边梁、隔板及吊耳板装配位置线，边梁、及吊耳板间距加1/1000的收缩余量。
检查划线是否对的，规定位置线偏差≤1.0mm，顶、底主梁与边梁组成的矩形对角线相对差≤5.0mm。
②组装
组装顺序：面板→下部主梁→中间次梁→中间纵膈板→上部主梁→顶、底纵膈板→顶、底次梁→边梁→纵膈板、吊耳板后翼板→其它所有零、构件。
检查各零、构件装配尺寸符合规定后，采用手弧焊进行定位焊，焊条为J507，
焊缝型式为 6 60/300 。
组装允许偏差：门叶厚度+3.0mm，高度+10.0mm，宽度+10.0mm，对角线相对差＜5.0mm，扭曲＜5.0mm，横向直线度＜5.0mm，竖向直线度＜4.0mm，边梁中心距+5.0mm （未含焊接受缩量)，边梁平行度＜5.0mm，纵向隔板错位＜3.0mm，组合面间隙≤1. 0mm，吊耳板中心距+3.0mm（未含焊接受缩量)。
③门叶焊接
采用半自动CO2气保焊。焊接顺序：纵隔板腹板与主梁腹板连接缝，角立焊→主梁腹板与边梁腹板连接缝，组合立焊→主梁前翼板与面板连接缝，角平焊→次梁与面板连接缝，角平焊→纵隔板腹板、吊耳板腹板与面板连接缝，角平焊→主梁后翼板与纵隔板翼板连接缝，对接平焊→边梁腹板与面板连接缝，组合平焊→次梁端头与边梁腹板连接缝，全位焊→主梁后翼板与边梁后翼板连接缝，对接平焊→其它连接缝。焊接门叶一面的焊缝后，分节翻身180℃，焊接另一面焊缝，焊接顺序：纵隔板腹板与后翼板连接缝，角平焊→吊耳板腹板与后翼板连接缝，角平焊→其它连接缝。对称布置的焊缝，由偶数焊工，以相同的焊接规范，从中间向四周对称焊接。
在门叶施焊过程中，为使门叶焊后整体变形不超标，设停止点进行测量监控，当门叶的焊接变形量、变形方向与预期的有偏差时，制定对策及时调整焊接顺序、焊接方向、焊接参数等，以有效地控制门叶的焊接变形，保证门叶总体焊接质量和形位尺寸公差，设立如下工艺停止点：焊完纵隔板腹板与主梁腹板连接立缝；焊完主梁腹板与边梁腹板连接缝。
对焊缝进行外观检查，其外观质量按DL/T5018-2023规定执行。对焊缝内部缺陷进行超声波探伤，按GB11345评估，一类焊缝BⅠ级合格，二类焊缝BⅡ级合格，探伤长度按DL/T5018-2023规定执行；焊缝局部无损探伤如发现有不允许缺陷时，在其延伸方向或可疑部位作补充检查，如补充检查不合格，则对该条焊缝进行所有检查。
④门叶校正及修边
门叶焊接完毕，静放7天以上，对焊接变形超标部位进行矫正，消除焊接残余变形后，在面板上划出门叶纵、横向中心线及外形尺寸线，采用半自动气割修顶、底边余量。
⑤门叶防腐
门叶防腐在门叶总体组装、出厂验收合格后进行，门叶结构、反向滑块座、主轮座板等附件采用喷砂进行除锈，然后进行喷改性环氧耐磨漆漆；机械加工面、工地焊接接头及金属结构件工地安装焊缝两侧各50mm范围内不进行涂装。
防腐工艺流程见下图。
喷砂
门叶热喷锌
环氧封闭漆
检测
氯化橡胶面漆
检测
检测
检测

图8—22 防腐工艺流程图

2.2 定轮装配件的制作工艺
定轮装置制造
定轮装置重要由主轮、主轮轴等零构件组成。
①主轮制造
（a）主轮制造工艺流程：
工艺设计→铸造→粗车→调质→精车→精车轴孔→检查→主轮装置总装。
（b）主轮制造工艺要点：
a）工艺设计：拟定工序、定位基准、加工余量、切削用量等工艺参数。
b）粗车：粗糙度Ra6.3，留2mm余量。
c）精车：车至图纸规定尺寸，粗糙度Ra3.2。
d）调质：表面硬度、硬层深度应满足设计规定
e) 装配轴承：车轴承外圆、端面，与滚轮过盈装配。
f）精车轴孔：至图纸规定尺寸，粗糙度Ra3.2。
g）检查：主轮工作表面、轴承孔等经机加工，表面粗糙度Ra为3.2mm，主轮工作面形位公差按GB1184中9级精度执行，轴孔直径偏差按GB1801中H8级精度执行。
主轮轴制造：
主轮轴材料为锻40Cr。（a）轮轴制造工艺流程：工艺设计→退火或正火→钻顶针孔→粗车→调质→精车→粗磨→电镀→精磨→检查→轮轴成品。（b）轮轴制造工艺要点：
a）工艺设计：拟定工序、定位基准、加工余量、切削用量等工艺参数。
b）钻顶针孔：车对总长，粗车外圆并留3mm余量，在两端面上各钻出中心孔，粗糙度Ra6.3。
c）车：顶住中心孔精车外圆，留0.4mm余量，粗糙度Ra3.2。
d）粗磨：顶住中心孔粗磨外圆，至镀前图纸规定尺寸，粗糙度Ra1.6。
e）电镀：表面整平、除油、除锈后，镀铬，加0.1mm磨削余量。
f）精磨：顶住中心孔精磨外圆，至镀后图纸规定尺寸，粗糙度Ra1.6。
g）检查：按图纸规定执行。
2.3 封水装配件
封水装配件由封水橡皮，封水压板等组成。
①封水橡皮制造
由外协厂制造，采用压模法生产。
规定：封水橡皮其尺寸的公差应符合设计图样规定，当设计图样没有规定期，其符合GB3672的有关规定，其厚度允许偏差为±1.0mm，其余外形尺寸的允许偏差为设计尺寸的2％；其含胶量（新胶）不小于60%。
②封水压板制造
a. 封水压板下料制作
水封压板相应门叶分段下料制作。
b. 封水压板制孔
封水压板相应门叶分段划线钻孔，封水座板制孔与止水压板进行配钻。
规定：IT14级精度，孔壁粗糙度≤Ra 12.5μm，孔径、不圆度、中心线倾斜度等符合DL/T5018-2023规定。
2.4 反向滑块装配件
反向滑块装置制造：
反向滑块装置制造时控制滑块高度、直线度、平面度等精度，加工时滑块高度取下偏差，以保证与闸门止水性能。
闸门机加工：
涉及门叶上所有的轴孔、连接螺栓孔、止水座板，均按设计图样及Q/ZB75-73、Q/ZB76-73机加工。
以面板朝上，整体拼装好闸门门叶，以最终划出的门叶纵、横向中心线及水封座板面为基准，按设计图样划出吊耳轴孔、止水座板等加工及找正位置线，检查划线尺寸符合规定后进行机加工。
止水座板、吊耳孔、螺栓孔加工结束后，分段拆开门叶，翻身180℃，面板朝下，划线机加工主轮座板面等。
1）钻孔
采用磁力钻配钻所有螺孔。
钻削时，调整钻头与钻孔表面垂直。
钻削完毕，倒棱角，清除毛刺、铁屑，涂黄油防锈。
钻孔规定：IT14级精度，孔壁粗糙度≤Ra 12.5μm，孔径、不圆度、中心线倾斜度等符合DL/T5018-2023规定
2）镗孔
采用镗削动力头镗削吊耳轴孔。
镗削时，分别以吊耳板腹板内外侧轴孔找正位置线找正，调整镗杆垂直于腹板，小吃刀量粗镗3~4刀，留0.4mm余量，精镗一刀至设计图样规定尺寸。
镗削完毕，倒棱角，清除毛刺、铁屑，涂黄油防锈。
镗孔规定：轴孔表面粗糙度≤Ra6.3mm，孔径等尺寸按设计图样规定
加工止水座板面：
采用平面铣床铣削止水座板面
铣削加工允许偏差：
止水座板进行机加工，表面粗糙度Ra为12.5mm，其表面局部平面度每米范围内不大于1.0mm，且不超过2处；且止水座面与主轮座板面的距离偏差不应大于1.0mm。
主轮座板面进行机加工，表面粗糙度Ra为6.3mm，其与闸门边梁焊局部间隙应不大于0.2 mm，且压合接触面积不小于75％。
2.5 门体预组装
闸门预组装、出厂验收
闸门门叶、各装置零部件制造、防腐完毕，在出厂前进行预组装、出厂验收，合格后拆提成运送单元装运出厂。
1）闸门预组装
闸门在制造厂内进行整体预组装，在整体预组装过程中，各零部件与结构件均处在自然状态，不允许有任何强制性组装。
① 闸门的组合处错位、主轮倾斜度、主轮及滑道平面度、滚轮及滑道中心偏差、滑块与门叶表面间隙、滑块与水封座面平行度、主轮跨度、同一断面滑块与止水座面距离偏差、吊耳孔中心偏差、吊耳孔倾斜度等偏差按DL/T5018-2023规定执行；
②整体预组装并验收合格后，在运送单元接合处打上明显的标记、编号并设立可靠的定位装置（定位块、定位销等），并在出厂验收时，提供编号位置示意图。标记内容涉及：制造厂名，设备名称，设备型号或重要参数，制造日期等；
2）闸门出厂验收
门叶的出厂验收在门叶总体组装时进行，涂层质量验收在门叶防腐完毕以后进行。
①出厂验收资料
验收资料至少涉及：
设备出厂实验报告；
焊缝质量检查报告；
铸件、锻件质量检查记录；
重要零件的热解决检查报告；
表面防腐蚀质量报告；
质量控制和检测记录；
重大质量事故情况和解决记录；
制造过程和最终组装状态的检测记录和试调报告；
材料证明资料；
外购件合格证、保修单；
材料代用记录；
设计修改记录；
竣工图；
设备制造(出厂)合格证；
出厂验收大纲。
②工厂检查和实验项目
闸门制造的检查和实验按协议、施工图纸及DL/T5018-2023规定执行。此外，焊缝按DL/T5018-2023执行；零件和单个构件制作按DL/T5018-2023的规定执行；其他装置的组装DL/T5018-2023的规定执行。

3 安全施工
认真贯彻贯彻《安全生产法》，认真履行职责，贯彻“安全第一、防止为主、综合治理”的方针，强化管理，超前预控，始终把安全管理工作放在头等重要的位置，保证安全管理有目的、工作有思绪、检查有成效、整改有措施，保证安全生产平稳运营、可控在控。制定安全操作规程，配备必要的安全生产设施和劳保保护用品，并对施工人员进行安全教育和岗前培训。
车间注意事项：
①电焊焊机电线老化，防止漏电伤人，车间内的电器设备必须由专业人员维修。
②吊车年限较久，在吊重物时必须远离吊车范围，以免重物掉落伤人。
③晚上施工时，保证光线充足，保证工人安全。
做好施工现场和办公区的安全防火和安全用电工作。大件吊装前应检查吊车及起重材料、设备、吊车过程中应由专业人员统一指挥。