压力管道施工技术方案.doc

中铁十九局集团二公司多儿水电站项目经理部压力管道施工方案本标段压力钢管段包括126.916m主管段、3条岔管段、3条渐变段、7条小直管管段和一条水平弯道段，其设计断面为圆形，内径由主管段2.8m渐变到1.3m，钢板厚度由18mm渐变至12mm，其支管共计4条,均接至各水轮机组蝶阀前,以备各机组引水发电,压力钢管段钢板采用Q345-C级16Mn低合金钢，主管段钢板用量为156.24t，岔管与支管段钢板共计用量为55.36t，其余加劲环、阻水环、岔管补强板及灌浆板另计。第一节 施工工艺及流程 根据本工程的特点，压力钢管段属于地下式埋管，首先进行压力钢管段和高压段洞室开挖，再进行高压段砼衬砌和灌浆，再进行压力管道的安装，因此流程示意图如下： 压力管道开挖高压隧洞开挖高压隧洞砼衬砌 高压隧洞回填灌浆压力管道制作高压隧洞封堵砼 回结与帷幕灌浆 压力钢管安装 压力钢道回填灌浆第二节 压力钢管段土建施工压力钢管段施工主要包括：土石方明挖和石方洞挖。1.土石方明挖土石方明挖严格按照施工图进行施工，施工中采取在现已开挖的厂区断面上进行开挖,开挖中采取至上而下的顺序,结合人工与预裂爆爆的施工方法进行土石方开挖,石方钻爆中采取手风钻进行钻爆作业,其钻头直径为40，挖掘机配合自卸车运输出渣，高边坡施工中，针对岩石稳定情况，可采取洞门喷锚施工工艺，限制边坡变形，以防产生危险。2.石方洞挖当洞门形成后,石方洞挖主要施工方法与高压引水洞缓平段施工方法一致，这里不再敖述。第三节 压力钢道制作当洞挖施工开始后,我部准备开始对压力管道段进行制作,由于本标段压力管道钢材用量少,而且制作难度大,焊接工艺复杂,因此我部不准备建设压力钢管生产厂房,准备委托具有资质的厂家进行订作生产与安装，以节省成本和保证质量。1.压力钢管委托生产要求压力钢管委托制作条件:我部准备在具有压力容器生产、制作、安装、焊接一级资的厂家中招标一家生产单位进行压力钢管的制作、安装、焊接工作。并签订正式施工生产合同。其委托厂家全方位履行钢管的制造、焊接、运输、安装、涂装、灌装及质量检验和验收等全部工作。并且应指派持有上岗证的合格焊工和无损检测人员进行焊接、检验和评定工作。2压力钢管制作安装材料采购及质量控制钢管制作和安装所需的钢材、焊接材料、连接件和涂装材料的每一批材料到货后须经监理工程师验收签认后，方准使用。2.1钢板（1）每批钢材入库验收时，应向监理工程师提交产品质量证明书，并接受监理工程师的检查，没有产品合格证件的钢材不得使用。（2） 所有钢板均由委托厂家质检部门负责进行抽样检验。每批钢板抽样数量为2%，且不少于2张，同一牌号、同一质量等级、同一炉罐号、同一品种、同一尺寸、同一热处理制成的钢板可列为一批，检验成果报送监理工程师。（3）钢板按钢种、厚度分别存放，并作明显标识，存放时垫离地面平放，做好防雨雪、防污染和防腐蚀措施。存放钢板的地面应平整坚实，地面垫方木或用水泥墩找平后再放钢板，钢板表面盖帆布保护。2.2焊接材料（1）焊接材料的品种应与母材材质和焊接方法相适应，通过抽样检验和焊接工艺试验，确认焊材满足施工质量要求后方可正式投入使用，并将抽样检验成果及产品质量证明书、使用说明书提交监理工程师。（2）焊接材料存放和运输过程中，应密封防潮。库房内室温不低于5，相对湿度不应高于70%，并定时记录室温和相对湿度。 3压力钢管段制作3.1钢管制作工艺流程图,见下图。图3-1 钢管制作工艺流程图防腐工艺试验成品检验、贮存喷砂、喷锌、油漆、外壁刷水泥浆大节组装、环缝焊接探伤、检验调圆、安装加劲环对圆、纵缝焊接、探伤瓦片卷制焊接坡口切割、加工划线、下料原材料进厂检验焊接工艺评定3.2钢管制作主要施工方法3.2.1压力钢管主管制作（1） 下料、焊接坡口制备1)下料:将钢板平放于下料平台上，利用经过校验的钢盘尺和粉线进行划线，钢板划线满足表3-1的规定。切割均采用半自动切割机进行，切割过程中注意监控切割机行走轨迹（特别是弯管、岔管），控制火焰能率和氧气纯度，以保证切割质量。切割平台布置3组，形式如下图（图3-2）所示：2)坡口型式：钢管制作、安装坡口按设计图纸规定执行。设计要求纵缝、环缝对接坡口均采用对称“Y”型600夹角2mm高宽的清根HD保护熔池埋弧焊缝形式；安装时采取人在管内安装台车上单面焊双面成型工艺。坡口切割完后，用砂轮机将影响坡口质量的毛刺、缺口和表面的氧化皮磨掉。切割或加工完后的坡口尺寸极限偏差符合图纸或GB985-88和GB986-88图样的规定。3)直管环缝间距不小于500mm。4)相邻管节纵缝间距不小于板厚的5倍，且不小于100mm。5)同一管节上相邻纵缝间距不小于500mm。6)根据设计图纸的要求切割灌浆孔和制备灌浆孔背板。7)由于高强钢缺口部位具有裂纹敏感性。故高强钢切割完毕后，应将所有部位的缺口打磨处理至圆滑过度。所有板材加工后的边缘均不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷。8)整体式及瓦片式凑合节均在每块瓦片长度方向预留100200mm余量，瓦片式凑合节在圆周方向预留50mm余量。坡口加工完毕立即涂刷无毒且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈涂料两层。在钢管外壁除锈后喷涂水泥浆，其内壁设计要求采用环氧沥青厚浆型防锈底漆两层和环氧沥青厚浆型防锈面漆两层。 表3-1 钢板划线极限偏差序 号项 目极限偏差(mm)序 号项 目极限偏差(mm)1宽度、长度13对应边相对差12对角线相对差24矢高0.5（2） 卷板1）钢板卷制前，将压辊和钢板表面杂物清理干净，利用10t龙门吊将钢板放上三辊卷板机进行瓦片卷制。卷制时严格控制钢板端部弧度，防止对圆后局部内凹或外凸，控制钢板中心与卷板机轴辊中心垂直度，防止瓦片扭曲。2）同一种厚度的钢板尽量采用同样多的压延次数，确保钢板延伸率一致。卷板时不允许锤击钢板及用火焰校正弧度。3）卷板方向应与钢板的压延方向一致，岔管及锥管卷制前应在瓦片上明显标志出供卷板参照用的竖线。4）瓦片卷制完毕后，将瓦片立放，用样板检查瓦片与样板间的弧度，每一块瓦片检查上、中、下三个部位。卷制完毕后的瓦片对装前，需检查弧度及扭曲度，如不符合要求，需修弧合格后再进行组圆。5）瓦片卷制完毕后应双吊点均匀着力进行吊装，防止着力不平衡造成瓦片变形。存放瓦片的地面应平整、坚实。（3） 对圆、大节组装1）单节钢管对装和大节钢管组装均在用工字钢组成的“米”字形对圆平台上进行。用精度较高的水准仪定期复测对圆平台顶面的不平度，控制在2mm以内。对圆平台应全部可靠接地。对圆及大组平台见下图（图3-3）：2）对圆、大节组装主要用压缝器、拉紧器、楔子板等工具进行施工，不得直接锤击或用其它损坏钢板的器具进行校正。钢管圆度用调圆架调整，调圆架结构如图3-4： 3）用经过校验的钢盘尺、样板、钢板尺等检查钢管组装后的圆度（至少测两对直径）和两端管口周长、纵缝处弧度、管口平面度以及纵缝处错牙情况，无误后进行纵缝焊接，焊接完毕复测上述尺寸，无误后进行大节组装。保证纵、环缝对口错边量小于规范规定值；管口平面度小于3mm；管节实测周长与设计周长差小于3D/1000且不大于24mm；相邻管节周长差不大于10mm，无误后对环缝作封底焊接，清根之后用30T臂吊翻身上滚焊台车进行焊接。考虑该钢材的裂纹敏感性，在对圆和大节组装过程中，不允许在管壁焊接压缝器、拉紧器、楔子板等工具，必须设计专用工装来进行压缝。4）直管大节组装重点控制直线度、环缝间隙以及环缝错牙情况；弯管大节组装通过吊锤球的办法，利用钢板尺测量环缝至锤线的距离来决定弯管角度的正确性，环缝至锤线的距离通过预先计算求得。（4）加劲环安装加劲环安装在单节钢管调圆、纵缝焊接后进行，预先在加劲环安装位置下部间距5001000mm处分别焊上托板，用龙门吊将单块加劲环吊装就位，利用门架、楔子板调整加劲环与管壁的间隙及垂直度。组装时重点控制加劲环与管壁的间隙及垂直度，垂直度用角尺测量，加劲环、止水环的接头与钢管纵缝应错开100mm以上。加劲环、止水环与管壁的组合缝为双面连续焊缝。（5）焊接1）焊接工艺评定要求进行焊接工艺评定是确保工程质量的一项重要措施。在钢管制造前，根据图纸、技术条件、结构特点、施工条件及工艺过程进行焊接工艺评定，以解决在具体条件下实施合格焊接工艺的问题。评定执行标准为DL5017-93压力钢管制造安装及验收规范。A本工程选用与钢管主材相适应的焊接材料分别对高强钢、高强钢与低合金结构钢结合部位进行焊接工艺评定试验，试板厚度选择应符合规范要求并适用于本标所有压力钢管。试板厚度适用于焊件母材厚度的范围如下：低合金钢 0.751.5、高强钢适用范围0.751.0（为试板厚度）。本工程采用的低合金结构钢为16MnR压力容器用钢，这种钢材在国内各大、中型电站中已经广泛应用，我部将委托生产厂家针对这种钢材作为压力钢管主材的焊接工艺进行评定。B对制造安装过程中要用到的坡口接头形式分别作出试板进行对接缝试验。试焊的位置应能函盖现场作业中所有的焊接部位，评定的试件按施工图纸的要求作相应的预热、保温和焊后热处理。对手工电弧焊，规范允许可以通过做难度最大的45度斜仰焊来涵盖其他焊接工位。C对接焊缝试板长度不小于800mm,宽度不小于300mm。D在试板上打上试验程序、编号、钢印和焊接工艺标记。试验前，制定试验程序和焊接工艺详细说明。根据规范和设计技术文件要求，针对采用的钢板牌号、厚度、焊接方法、焊接材料牌号以及坡口型式，拟定包括坡口加工、组对、清理、预热温度、层间温度、后热温度、时间、焊接参数、焊接位置、焊接层数和道数、线能量范围、焊后消除应力热处理规范和全部检查、试验的项目和程序的评定方案报监理批准后执行。E作焊接工艺评定用的焊接设备和仪表处于正常工作状态，施焊者由理论水平和实际操作技能较高的焊工担任。F作评定用的钢材和焊接材料与钢管制作实际使用的钢材和焊接材料相同。G对接接头试样机械评定项目、数量以及所有试件样坯的制备、试样尺寸、试样尺寸、试验方法、合格标准均按DL5017-93规范执行。H试板焊接完毕，施工单位会同监理工程师按规范要求对试板焊缝全长进行外观检查和无损探伤检查，并进行力学性能试验。试板力学性能试验、对接试板评定项目和数量、试验方法符合DL5017-93压力钢管制造安装及验收规范的规定。根据焊接工艺试验参数填写“焊接工艺评定报告”报送监理工程师审批，依据评定结果制定“焊接工艺规程”作为指导焊接生产的依据。2）焊接工艺评定根据本工程要用到的焊工工位特点，试板的焊接位置取难度最大的45度斜仰焊工位。每种接头取 2组试板进行评定。例：试板规格为80030018，材质是Q345-C级Mn低合金钢，厚度1814mm，焊条选用CHE607（或根据实验要求具体选择焊条），焊条烘焙23h，温度为320-380，焊接电流特性为直流反接。坡口形式为对称“Y”型，对接间隙2mm，焊前清扫好焊件上的油、水、锈及污物等，采用5层9道焊接，清根采用碳弧气刨。3） 焊接条件A参加压力钢管一、二类焊缝焊接的焊工必须持有与本标段压力钢管焊材种类、焊接方法与焊接位置相适应的合格证上岗，若持有合格证的焊工中断焊接工作6个月以上者应重新进行考试。岔管焊接的焊工必须进行专门的技术培训。所有焊接压力钢管的焊工在业主的要求下，必须参加业主主持的现场考试，并须持有发包工程师颁发的上岗证才能上岗。B焊接材料按要求进行烘焙，烘焙温度应符合规范规定，焊条放在保温筒内随用随取。焊条的重复烘焙次数不超过两次。C风速大于8m/s时和环境温度低于-5、相对湿度大于90%以及雨天和雪天、露天施工采取有效措施（加保温棚和防风、防雨棚）后再进行施工。防风棚如图5-4所示： D焊前将坡口两侧各50100 mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物清理干净，每一焊道焊完后清除干净焊渣后再施工。E施工前按照监理批准的焊接工艺评定成果编制焊接工艺计划。焊接工艺计划内容包括：焊接位置和焊缝设计；焊接材料的型号、性能；熔敷金属的主要成份，烘焙和保温措施；焊接顺序；焊接层数和道数；电力特性；定位焊要求和控制变形措施；预热措施；后热消应措施；生产性焊接工艺试验；质量检验的方法和标准；焊接工作环境要求。4） 预热我们拟定高强钢当环境温度低于5时或板厚大于32mm的低合金结构钢焊缝焊接前对焊缝两侧进行预热，预热温度由试验确定，一般为100130。预热宽度以焊缝中心线两侧各3倍板厚，且不小于100mm为宜。焊接过程中，层间温度控制在150200为宜。用表面温度计测量焊缝预热温度，距焊缝中心线两侧50mm处对称测量，每条焊缝不应少于3对测点。当气温在015时，钢管焊接前作适当预热（1020）。需预热的焊缝在热状态下进行背缝清根。5） 焊接A焊接工艺要求a平段以及叉管段材质均为Q345-C级16Mn低合金钢的制作纵、环缝均采用手工焊封底、碳弧气刨清根后埋弧自动焊焊接。b高强钢和低合金结构钢一类焊缝中的定位焊缝用碳弧气刨全部清除，高强钢焊缝内用碳弧气刨清根的部位再用砂轮机将影响焊接质量的渗碳层磨除干净，高强钢清根前应按要求预热。c异种钢材焊接时应以低级别的钢种为准选择合适的焊接材料和焊接工艺参数进行焊接。d为尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定合适的定位焊焊点和焊接顺序，从构件受约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。e双面焊接时在单侧封底后进行清根并打磨干净，再继续焊另一面。焊接层数与道数按焊接工艺评定的结果进行。f纵缝焊接设引弧和熄弧用的助焊板，不得随意在母材上引弧和熄弧，定位焊的引弧和断弧在坡口内进行，焊接助焊板及定位焊应采取与正式焊接相同的焊接及热处理工艺。g多层焊的层间接头应按规范错开。h每条焊缝均应一次性连续焊完，当因故中断焊接时，采取防裂措施（加保温棚布）。在重新焊接前，将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。i拆除引弧板和断弧板时不应伤及母材，拆除后将残留的焊疤用砂轮机打磨修整至与母材表面齐平。j焊接完毕，焊工进行自检。进行编号和作出记录，并由焊工在记录上签字。B定位焊定位焊位置距焊缝端部30mm以上，其长度在50mm以上，间距为100400mm，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，认真检查定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷及时清除干净再焊。C纵缝焊接直管纵缝用手工焊内侧封底后，外侧用碳弧气刨清根，外侧手工焊接完毕。组装加劲环，再进行大节组装后，内侧用埋弧自动焊焊接。每节钢管的所有纵缝手工焊接时同时作多层多道小规范分段退步焊工艺。埋弧自动焊接时，在焊缝的两端分别焊引弧板和熄弧板，严禁在母材上引弧和熄弧。弯管纵缝采用手工电弧焊接。D环缝焊接直管环缝用手工焊在内侧封底再进行一层填充焊后，外侧用碳弧气刨清根。先用埋弧自动焊焊接环缝外侧，再用埋弧自动焊焊焊接环缝内侧。弯管环缝全部采用手工电弧焊接，先焊内侧，外侧清根，外侧焊完后再将内侧焊接完毕。环缝采用手工电弧焊接或用手工电弧焊封底时，安排68人同时对称作多层多道分段退步焊接，多层多道焊的焊缝接头位置错开并避开纵缝位置。环缝外侧焊接时，要调整台车转速与送丝速度匹配。清根后，第一层采用小规范进行自动焊接，防止焊穿。内侧环缝和纵缝焊接时，施工人员和埋弧自动焊机均在钢管内侧。需预热的焊缝在施焊前用远红外温控加热仪进行加热。需后热的焊缝焊接完毕也用上述装置进行加热。钢管焊接过程中，利用车间四周的防风、防雨棚布来保证施工场所无穿堂风通过或雨、雪进入焊接场所。6）焊接线能量控制焊接线能量的大小对钢管焊接部位的冲击韧性有很大影响，直接影响钢管的运行质量。因此对于高强钢焊接前作焊接工艺试验，确定线能量范围，一般控制在16-40KJ。自动焊焊接时的线能量通过自动焊机上的电流、电压表以及确定的焊接速度求出；手工焊接时的线能量测定用直流嵌形电流表或焊机上的电流表测出电流，再根据当时的焊接电压和焊接速度，算出线能量。也可对某种钢材通过线能量试验，规定焊接时每根焊条应焊接的长度算出。7）层间温度的控制层间温度的控制是获得优良焊缝金属的必要条件。层间温度一般控制在1001500C，或控制在不低于预热温度，但最高不高于2300C。当因为不可避免的因素中断焊接，在重新焊接前，必须再次预热，预热温度不得低于前次预热的温度。（6）焊接检验1）外观检查：所有焊缝均按DL5017-93的规定进行外观检查。2）无损探伤A进行探伤的焊缝表面的不平整度不影响探伤评定。B焊缝无损探伤的抽查率按施工图纸规定采用。若施工图纸未规定时按表16-2确定探伤比例。抽查部位按监理工程师的指示选择在容易产生缺陷的部位，并抽查到每个焊工的施焊部位。C无损探伤的检验结果在检验完毕后48h内报送监理工程师。D对一二类焊缝按表5-2的比例进行无损探伤检查。表3-2 一、二类焊缝无损探伤检查比例表钢 种低 合 金 钢高 强 钢焊 缝 类 别一 类二 类一 类二 类超声波探伤抽查率（%）10050100100（7）焊缝缺陷处理1）焊缝内部或表面发现有裂纹时，进行认真分析，找出原因，制定措施后方可焊补。2）焊缝内部缺陷用碳弧气刨或砂轮清除并用砂轮修磨成便于焊接的凹槽后再补焊。3）当补焊的地方需要预热、后热时，则补焊前按前述规定进行预、后热。4）根据检测结果确定焊缝缺陷的部位和性质，制定缺陷返修措施再处理缺陷，返修后的焊缝按规定进行复验，同一部位的返修次数不宜超过两次，若超过两次找出原因，制定可靠技术措施报监理工程批准后实施焊接，并作出记录。（8）管壁表面缺陷修整1）在管壁上严禁有电弧擦伤，如有擦伤应用砂轮将擦伤处作打磨处理，并认真检查有无微裂纹，对高强钢在施工初期和必要时用磁粉和渗透检查。2）管壁表面的局部凹坑若其深度不超过2mm时，使用砂轮机打磨，使钢板厚度渐变过渡，剩余钢板厚度不得小于原厚度的90%；超过上述深度的凹坑施工单位编制焊补措施报监理工程师，按监理工程师批准的措施进行焊补。焊补前用碳弧气刨或砂轮将凹坑刨成或修磨成便于焊接的凹槽，再行焊补。如需预热或后加热按规定执行。焊补后用砂轮机将焊补处磨平，并认真检查有无微裂纹。对高强钢用磁粉和渗透检查。（9）钢管附件安装检查合格的钢管，组焊灌浆孔背板和环缝背板。控制环缝背板与钢管的角焊缝焊角高度和均匀性，确保安装焊缝的焊接质量。（10）喷砂、喷锌、油漆钢管防腐蚀的质量，直接影响钢管的使用寿命和重涂周期。施工单位在钢管涂装作业前，向监理工程师提交涂装工艺措施，措施内容包括涂装材料的施涂方法，使用设备、质量检验和涂装缺陷的修补措施等。喷砂除锈在密闭的防腐车间进行。（11）成品检验贮存经检查，钢管几何尺寸、焊缝外观、内部质量、防腐质量合格后（检查项目见表5-3），由质检部门检验经监理工程师确认后签发单元产品质量合格证。吊运至平整坚实的地面立式存放，吊装过程中防止碰撞损坏钢管，管口下部垫方木保护坡口。冬季储存钢管采取有效措施防冻。表3-3 钢管制作主要质量检查项目表序号检查项目检验标准检验方法1管口平面度3mm拉粉线2相邻管口周长差10mm钢盘尺3实测与设计周长差3D/1000，且不大于24钢盘尺4纵、环缝对口错边量10%（15%）， 且2mm（3mm）钢板尺5纵缝处弧度（纵缝与样板间隙）4mm样板6钢管圆度3D/1000，且30mm钢盘尺7焊缝外观不允许裂纹、气孔、咬边、未焊满等缺陷存在放大镜8焊缝内部质量按要求比例探伤，一类B为合格，二类B为合格探伤仪9加劲环与管壁垂直度0.02H且5mm角尺10涂层外观质量颜色一致，无皱皮，流挂、起泡、脱层等缺陷肉眼11涂层厚度85%点满足设计要求，未满足设计厚度的点漆膜厚度不低于设计厚度的85%涂层测厚仪12涂层附着力胶带撕掉贴划口部位，涂层无剥落刀具、胶带3.2.2岔管制造（1） 概述岔管为内加强月牙肋型，呈非对称Y形布置。主管进口内直径2800mm，三条支管直径1300mm，一支管直径700mm。岔管本体材质为Q345-C级16Mn低合金结构钢，板厚18、16mm。 （2） 岔管制造方案根据岔管整体组焊后平面尺寸和重量大的特点，本标岔管制造分二步进行。第一步在生产厂家钢管加工厂切割下料、卷制、单件制作后，进行整体预组装，经全面检查合格后，作出定位标记，然后解体运输。第二步在安装现场进行安装组拼、焊接，并完成无损探伤，焊后消应力热处理和整体水压试验等检、试验工作。制作单件的重量控制在10t以下。月牙肋拼焊在加工厂内完成。（3） 岔管制造工艺流程原材料进厂检验焊接工艺评定切割下料焊接坡口加工单节卷制成形检查及矫正单节纵缝焊接调圆、安装支撑厂内整体予组装验收及定位标记防腐运输安装位置整体组拼检查验收整体预热焊接消应处理焊缝无损检测闷头安装及焊缝探伤整体水压试验闷头切除焊接坡口制备。（4） 岔管制作主要工序加工工艺1） 原材料检、试验用于制造岔管的Q345-C级16Mn低合金钢板及配套焊接材料由业主指定的厂家提供，委托厂方进行超声波探伤抽检。焊接材料进行抽检，主要是核对牌号，检查表面完好及是否受潮，并通过试焊检查焊接性能。2） 焊接工艺评定焊接工艺评定使用的试件钢材和焊接材料与岔管材料相同，并按施工图纸要求作相应的预热、后热或焊后热处理。焊接工艺评定的焊接试板型式与岔管实际焊接坡口型式相同，主要评定对接焊缝，焊接工艺评定同前所述。焊接试验评定后，依据经监理工程师批准的焊接工艺评定报告，结合实践经验，编制施工“焊接工艺规程”作为指导焊接生产的依据。3） 岔管制作下料和坡口加工A.施工中准备借鉴四川小关子电站、铜钟电站及杨村电站等采用的计算机辅助工艺设计及模拟仿真技术方法制造岔管，此方法能较好的控制了岔管几何尺寸，缩短制造工期。本工程将在总结先例工程经验基础上采用此种方法，并达到招标技术规范的要求，即：岔管管节的环缝间距不应小于300mm。B岔管管节的纵缝与腰线顶、底母线所夹的中小角不得小于15，二者间距（弧长）不得小于300mm。岔管坡口制备后，对边缘进行检查不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷，检查合格后立即涂刷专用坡口防锈漆。主、支锥管均在轴线方向预留100mm的裕量，便于水压试验后切除热影响区。4） 单件制作A主、支锥管制作 采用与大小头配套的样板检测，卷板前在瓦片上作好样板检测的标记。瓦片卷制后在钢平台上进行主锥、支锥的组装，其顺序为先组焊单节、焊纵缝、安装内支撑，再组锥、焊环缝，以便减小焊接拘束应力。岔管组焊顺序如图3-6所示。B月牙肋板制作月牙肋板拼接采用手工焊预热焊接，焊接坡口采用对称“Y”型，焊接位置为立焊。将组装好的月牙肋立放于钢平台上，调整好垂直度并用型钢加固牢固，将焊缝两侧用远红外线加热片均匀预热，预热温度80120。月牙肋两侧焊缝应同时对称均匀施焊，焊后作消应热处理。最后进行100%超声波探伤。5） 岔管整体预组装首先，将月牙肋板平放在岔管专用组装钢平台上，划出组装相贯线，然后将一侧支锥管吊上，按相贯线组装并固定，然后摆放成安装位置。第二步，将另一侧支锥管吊装就位，按相贯线组装，调正后固定。第三步，吊装主锥管与支锥管组拼，调正固定。整体组拼后进行全面检测和调整并作出组装标记，便于安装时顺利组拼。6） 岔管焊接根据本标岔管具体情况，初定焊接工艺如下：A焊接坡口支锥管与月牙肋组合坡口60，其余焊缝开设对称Y型坡口（内大外小）。B焊接材料采用发包人提供的焊条。使用前按说明书要求作烘焙处理，焊工使用的焊条装在保温焊筒内，随用随取，防止受潮。C焊接顺序先焊两支锥管与月牙肋板组合焊缝，后焊主锥管与两支锥管的对接环缝，再焊其余环缝。D焊接方式月牙肋与支锥管组合缝，内外各布置六名焊工对称均布焊接，先焊内侧，焊平后外侧清根，然后内、外侧同时焊接。外侧清根时用预热加热片加温保持规定的预热温度。其余环缝每条缝46人，先内后外焊接。所有焊缝均采用分段倒退多层多道焊，层间焊头至少错开30mm。焊接工作要连续进行不得间断。焊接线能量控制在2040KJ为宜。E焊前预热焊接预热采用远红外线加热片，通过温控柜控制加热温度。加热片设在焊缝两侧，保证预热范围，焊缝两侧均不小于3倍板厚，且不小于100mm，预热温度通过工艺评定确定。一般对高强钢为80100F焊接保温岔管焊接前应在外围搭设保温棚。岔管焊后应在焊缝及附近覆盖保温被使其缓慢冷却。同时在消除应力热处理过程时也可保证温度稳定。G焊接工艺要求a焊接采用手工电弧焊接,直流反接、短弧焊，焊条摆动宽度不超过二倍焊条直径。b注意层间清理打磨，包括焊缝层间和背缝清根后均用砂轮机将坡口内认真打磨干净。c月牙肋与支岔管相贯线焊缝为组合焊缝，应力较复杂，且月牙肋板为Z向受力，容易产生撕裂，焊接时应由肋板侧向支管侧过渡焊。e月牙肋处相贯线组合缝清根和焊接时应预加热，保持预热温度。g异种钢焊接：异种钢焊缝应使用设计规定的焊条进行焊接，按强度低的钢材制定和控制焊接工艺参数。焊接中采用小直径焊条采用分段退步多层多道焊工艺，并严格控制焊接线能量、预热温度和层间温度。（5） 岔管消除焊接应力我局准备采用焊后局部热处理方式进行消应热处理。消应热处理在焊后立即进行。加热源仍为远红外线加热片，由温控柜控制按预定热处理曲线升温、保温和降温，同时用点温计和远红外测温仪辅助测量温度。（6） 岔管水压试验1） 水压试验的工作段岔管水压试验工作段的范围包括材质为16Mn（Q345-C级）钢的全部管节。2） 水压试验设备A水压试验闷头制作及闷头安装本电站岔管水压试验压力较大，闷头设计建议由具有设计资质的设计院进行。依据以往工程经验，建议闷头采用椭圆形结构型式，并附带直边段以便重复使用。直径2800mm一个，直径1300mm三个, 直径700mm一个。闷头内侧加支撑。闷头制造所有部位焊缝技术要求与质量检验标准等同压力钢管。闷头上设进水孔、排气孔、进人孔、测试压力表安装孔。闷头安装应在岔管制造安装焊接全面检查合格后进行。B充水和加压设备高压泵 出口压力30kg/cm2 别 1台手压泵 1台水箱 300L 1个（142kg）压力表 不低于1.5级 30kg/cm2 2只排水泵 1台气阀 40mm 1个阀门 40kg/cm2 6个加压钢管 1/2” 30米充、排水管 4” 50米安全阀 40mm 40kg/cm2 1个逆止阀 1/2” 40kg/cm2 1个过滤阀 1/2” 1个3） 试验水源和排水试验水源取自工地4#支洞施工用水系统，试验完毕，通过自流或辅以水泵将水排至白龙江。4） 试验压力和试验过程岔管水压试验压力值取193.9m设计水头压力（1.25倍工作压力）。岔管水压试验升压分两阶段进行，全过程如下：第一步缓慢升压到设计内水压力，稳压10min，再继续升压到试验压力，并稳压30min，在确认正常后，将内水压降低到设计压力，稳压30min，进行全面的观测和检查。在试验全过程中如无渗漏，无异常响声，且无可见的异常变形，即认为合格。5） 水压试验中的应力测试我局主要通过设计要求的预埋钢板计进行监测，在试水的情况下，通过钢板计监测钢管在不同水头作用下的应力变形，通过测缝计监测压力钢管在试运行过程中焊缝是否能够达到良好的运行状态。应力测试主要设备有：钢板计（配DI-10）、测缝计CF-12。（7） 岔管水压试验的安全技术措施1）排气：岔管充水时暂不安装排气阀，待管内水充满管接头后再安装。直到水溢出排气阀才能关闭。2）加压：试验加压应缓慢进行，一般应控制在每分钟1Kg/cm2 内。3）排水：排水时应注意排水速度和打开排水阀，防止管内形成真空。4）试验场地：试验场地范围内应有安全防护和意外防范设施，场内不得进行与试验无关的工作，无关人员严禁入内。5）试压工作开始前由技术负责人和安全管理部的负责人对安全措施进行确认性检查。（8）试验成果报告：试验结束后，施工单位将及时向监理工程师报送水压试验成果报告，其内容包括试验过程、测试成果、发生的异常情况及其解决办法、评价意见等。3.3钢管制作质量检查与验收钢管管节和附件制作完成后，我方在钢管安装工程开始前56天向监理工程师提交钢管管节和附件的验收申请报告并同时提交以下各项验收资料：钢管管节和附件清单；钢材、焊接材料、连接件和涂装材料的质量证明书、使用说明书和试验报告；焊接程序和工艺报告；焊缝质量检验结果；缺陷修整和焊缝缺陷处理记录；钢管管节和附件的尺寸偏差检查记录；涂装质量检验记录等。经监理工程师审查同意后，组织对钢管管节和附件的验收，验收合格后由监理工程师签发钢管制作产品质量合格证。第四节 压力钢管安装1钢管运输施工布置利用厂内20t臂式吊车将大节钢管吊起平放于拖车上，用钢丝绳、倒链等牢固封车（在钢绳与钢管间加设垫块，防止钢管表面漆膜或管壁受到损坏），将钢管直接运至现场进行安装。因压力钢管超高超宽，对运输路段公路可制做简易框架先进行试运，对运输造成困难的路段应在正式运输前处理好以保证安全。钢管运输图见下图4-1： 所有压力钢管均由厂区外省道沥青路面经进厂公路运至厂区内，经压力管道叉管明挖段运至压力管道隧洞内。洞外卸管选用20t轮胎式起重吊将钢管翻身并旋转90度后置放于凹型台车上，进入钢管隧洞内运输阶段。运输中先运主管、后运叉管及支管。并按管节顺序进行逐一安装。2钢管安装总体定位方案施工中准备自制凹型台车，并在洞内根据各管节加劲环距增设凹型砼支墩（高程、轴线控制达到标准），通过台车通输管节进入洞内后，凹型砼支墩控制压力管道的精确位置，再通过洞壁上的锚杆将钢管四周加固，加固材料不能焊在管壁上，只能焊在加劲环或止水环上，定位节钢管的两端管口均要加固。（2） 钢管安装调整钢管安装质量要求：钢管的直管、弯管与设计轴线的平行度误差不大于0.2%D；始装节管口的里程偏差不超过5mm，弯管起点里程不超过10mm，始装节两端管口的垂直度偏差不超过3mm；钢管安装后管口圆度偏差不大于5D，且不大于40mm。钢管环缝压缝利用安装台车进行，安装台车见图6-1。1） 定位节安装钢管就位后，利用倒链、千斤顶等工具将钢管管节中心、高程调整至安装位置，利用拉紧器、压缝器、楔子板等调整压缝，控制焊缝间隙的均匀性及管壁错牙。钢管的中心、高程、里程调整合格后加固定位焊接。2） 上、下弯段钢管调整依据测量控制点测放出各管节安装方向、管口位置的高程、中心、里程点，利用钢丝线、钢盘尺测量各管节安装几何尺寸与设计尺寸偏差符合要求后，加固定位焊接。3） 斜坡段钢管安装先将测量放的钢管中心线用粉线连成一条线，利用吊锤球的办法确定钢管安装的下中心和上中心吻合，从上中心吊锤球至管口底部，利用钢盘尺测量下中心至锤线的距离，可以确定钢管倾斜度是否符合设计要求，合格后将钢管两侧用角钢加固稳定后，对钢管环缝进行定位焊接，定位焊接对称施焊。4） 钢岔管安装岔管各分解件用30t圆筒门机或履带吊卸车吊至安装位置预先设置的鞍型钢支座上，再进行主支锥的组合。组合时用千斤顶、楔子板等配合进行调整，并严格按厂内预组的定位标记进行，装配后仔细检查两支管中心距、主支管中心高程以及管口垂直度、圆度等并调整合格，经验收后进行预热焊接工作，焊接工艺详见岔管制作一节。岔管安装焊接检验完毕，安装三个部位的闷头，闷头与钢管的焊缝作100%超声波探伤检验。检验合格后安装各附件，按岔管制作要求进行水压试验。水压试验合格后，割除闷头及钢管的热影响区，再安装上游主管和下游支管。5）凑合节的安装瓦片凑合节运至安装现场，以实际尺寸确定瓦片的周向和长度方向的尺寸再下料，保证凑合节安装纵缝、环缝间隙均匀一致。斜坡段接上弯段的整体式凑合节经过严格的高程、里程测量后将多余长度用磁力切割机割除，再进行上弯段的安装，如此方能保证钢管安装完毕后进水口的里程和高程。6）钢管安装焊缝焊接a） 钢管安装焊缝的焊接条件和焊接要求与钢管制作阶段一样。b） 现场焊接钢管环缝前检查钢管位置和管口圆度，若发现安装偏差超过规定值时，及时纠正并经监理认可后再施焊。c） 钢管安装环缝焊接用手工电弧焊接，68个焊工对称施焊的原则进行，内侧焊接，外侧贴背板。d） 用架管、帆布搭好防风棚，环境温度低于5时的低合金钢焊接以及高强钢焊缝焊接前， 用远红外加热装置对焊缝两侧进行均匀预热，预热温度100150，用点温计测量焊缝两侧温度，碳弧气刨清根在热状态下进行。e） 凑合节最后一条合拢焊缝焊接时，层间用风铲锻打消除应力。f） 异种钢材焊接时应采用适合低级别的焊接材料和工艺进行焊接。7）尾工、防腐钢管安装完后清除管内所有杂物。将灌浆孔堵焊，高强钢堵焊灌浆孔前需预热，预热要求同定位焊。将焊疤、高点等用砂轮机磨平，上述部位及焊缝两侧除锈后补刷油漆。3.钢管安装质量检验（1）焊接质量检验钢管安装过程中每条焊缝在自检合格后报请监理工程师进行检查和验收，不合格的焊缝应进行返修和重新检验。1） 过程检查A检查焊工是否采用对称分段退步焊工艺，焊接参数是否符合焊接工艺规程的规定。B检查焊工控制焊接线能量是否符合规范规定，是否采用小规范多