大田河電站岔管制作安裝工藝探討

田敏

1.1.1.1摘要：本文介紹大田河水電站岔管下料、制作和安裝工藝，重點(diǎn)對(duì)岔管制作中下料、卷制方法、組裝及焊接工藝和焊接質(zhì)量的控制等方面的施工工藝和施工方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：水電站 岔管 制作 工藝

1工程概況

電站裝機(jī)容量2×40MW，年發(fā)電量3.31億KW·h。引水道長(zhǎng)約5.58km，其中壓力鋼管長(zhǎng)約810m，其主管采用明鋪型式，鋼管直徑3.0m，長(zhǎng)約779m。主支管總重約1400t。岔管主要由肋板、主錐、岔錐等管節(jié)組成。落生水電站主管內(nèi)徑3.0米，支管出口內(nèi)徑1.5米，岔管公切球直徑為3.45米，分岔角750；大地水電站主管內(nèi)徑3.2米，支管出口內(nèi)徑1.75米，岔管公切球直徑為3.7米，分岔角700。

為確保大田河落生、大地水電站岔管制作及安裝工程的順利實(shí)施，結(jié)合我單位金屬結(jié)構(gòu)車(chē)間的設(shè)備能力及道路運(yùn)輸條件，岔管部件及瓦塊的下料、岔管的整體組焊及整體消應(yīng)處理都安排在基地金屬結(jié)構(gòu)車(chē)間進(jìn)行，加工完畢用載重汽車(chē)將安裝單元運(yùn)輸至工地安裝現(xiàn)場(chǎng)安裝。

2主要施工措施

2.1岔管制安主要工藝流程

2.1.1下料工藝流程

編制部件或瓦塊的下料程序→材料吊至下料平臺(tái)→規(guī)格及材質(zhì)確認(rèn)→數(shù)控機(jī)劃線(xiàn)→檢測(cè)→編號(hào)、標(biāo)記移植→下料→坡口加工→檢測(cè)、填質(zhì)檢單。

2.1.2制作的工藝流程

部件或瓦塊復(fù)測(cè)→拼裝、焊接→壓頭→卷制→檢測(cè)→對(duì)圓→縱縫焊接→調(diào)圓→上加勁環(huán)、錨環(huán)→裝設(shè)內(nèi)支撐→加勁環(huán)錨環(huán)焊接→檢測(cè)→單元組裝→分部組裝→檢測(cè)→整體組裝→檢測(cè)→制作焊縫焊接→檢測(cè)→消應(yīng)處理→防腐→檢測(cè)→出廠→運(yùn)輸至安裝工地。

2.1.3安裝工藝流程

測(cè)量點(diǎn)設(shè)置→埋件制安→修整埋件支點(diǎn)高程→吊裝就位→岔管調(diào)整→下游過(guò)渡管節(jié)安裝→檢測(cè)→加固.

1.1.1.23岔管制作控制要點(diǎn)

1.1.1.33.1肋板及瓦塊的下料

本工程岔管主要采用材質(zhì)16MnR厚度36mm鋼材，首先必須做好材料的復(fù)檢，合格方能進(jìn)行下料工序。其次根據(jù)節(jié)序圖及部件或瓦塊展開(kāi)圖，編制下料程序。采用CNC-4型數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料，完成后必須用油漆將編號(hào)、中心線(xiàn)、材質(zhì)、板厚標(biāo)出。然后用半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行坡口加工，切割完成后用風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)對(duì)坡口及每側(cè)50毫米范圍內(nèi)進(jìn)行打磨修整，并涂刷坡口漆。完畢后進(jìn)行檢測(cè)并填寫(xiě)質(zhì)檢記錄。最后將成品按順序堆放。

1.1.1.4 3.2月牙肋的下料

編制下料及劃線(xiàn)程序。按圖對(duì)月牙肋外形尺寸進(jìn)行校核后，用數(shù)控切割機(jī)在鋼板表面上將尺寸線(xiàn)及裝配線(xiàn)全部劃出，對(duì)各部分尺寸進(jìn)行校核。按正確的下料尺寸程序，在切割口處放出切割余量，并擬定切割線(xiàn)路程序，然后進(jìn)行切割加工。切割成形后將裝配線(xiàn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并用砂輪機(jī)對(duì)切割口進(jìn)行打磨清理。

1.1.1.5 3.3 瓦塊壓頭、卷制

根據(jù)尺寸卷制胎模，直至待胎模合格；對(duì)每一瓦塊尺寸進(jìn)行復(fù)檢，并根據(jù)節(jié)序圖管節(jié)的卷制尺寸做好檢測(cè)樣板。

確定卷制尺寸，將胎模吊入卷板機(jī)，找正后將瓦塊兩端分別喂入卷板機(jī)找正后進(jìn)行滾壓，直至端部弧度達(dá)到做好的樣板尺寸要求。壓頭操作時(shí)，應(yīng)注意一次不能將下壓量進(jìn)給過(guò)大，且應(yīng)盡量滾壓至鋼板邊緣，以防止弧度尺寸過(guò)小及端部直邊過(guò)大，從而給組圓及校正帶來(lái)困難。

每一組相同直徑的瓦塊壓頭施工完成后，將卷板機(jī)上的胎模吊出，并將已壓好頭的瓦塊吊入卷板機(jī)進(jìn)行瓦塊的卷制。錐管的卷制采用分區(qū)卷制法。卷制過(guò)程應(yīng)采用多次進(jìn)給下壓量的方法，以防止卷制尺寸過(guò)小后校正困難.卷制過(guò)程中，應(yīng)不斷用樣板檢驗(yàn)曲率半徑。卷制完成后將瓦塊吊至工作平臺(tái)，對(duì)瓦塊進(jìn)行檢測(cè)并填寫(xiě)檢測(cè)記錄。

1.1.1.63.4單節(jié)組裝

按瓦塊上的編號(hào)，將同一管節(jié)的瓦塊吊至對(duì)圓平臺(tái)。粗調(diào)外形尺寸及縱縫間隙。將縱縫調(diào)整夾具吊裝在縱縫區(qū)位置，利用夾具上的調(diào)整螺栓調(diào)整縱縫錯(cuò)邊及對(duì)口間隙在規(guī)范允許范圍內(nèi)。調(diào)整完成后，用鋼尺及樣板檢測(cè)鋼管上、下口周長(zhǎng)及縱縫區(qū)弧度尺寸。合格后進(jìn)行預(yù)熱，按拼裝圖要求進(jìn)行焊縫的點(diǎn)固焊及縱縫焊接。

縱縫焊接完成后，將調(diào)圓架吊入管節(jié)內(nèi)，對(duì)管節(jié)進(jìn)行調(diào)圓操作。調(diào)圓部位為管節(jié)加勁環(huán)或錨環(huán)的裝配位置。調(diào)整完成后，對(duì)管節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到規(guī)范要求后，進(jìn)行加勁環(huán)、錨環(huán)的裝配工作。加勁環(huán)、錨環(huán)裝配時(shí)，其點(diǎn)固焊時(shí)，應(yīng)用烤槍對(duì)點(diǎn)焊區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱。

裝配完成后隨即進(jìn)行加勁環(huán)接頭的焊接。加勁環(huán)接頭焊接后，進(jìn)行管節(jié)內(nèi)支撐裝設(shè)，同時(shí)將調(diào)圓架吊出。將管節(jié)吊至焊接工區(qū)，在管內(nèi)加勁環(huán)、錨環(huán)位置裝設(shè)環(huán)狀遠(yuǎn)紅外預(yù)熱器對(duì)焊縫區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，并實(shí)施加勁環(huán)及錨環(huán)的焊接。單節(jié)管檢測(cè)，同時(shí)將管節(jié)上、下口周長(zhǎng)用油漆標(biāo)注在相應(yīng)的管口上。

1.1.1.73.5岔管整體組裝及焊接

根據(jù)岔管拼裝示意圖，其組裝順序?yàn)橹麇F1#、岔錐2#（右）、肋板、岔錐2#（左）、過(guò)渡錐管3#預(yù)組裝。

正式組裝前應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)各單元管節(jié)組對(duì)口的各項(xiàng)尺寸指標(biāo)及肋板的裝配線(xiàn)的尺寸精度。組裝時(shí)應(yīng)注意將先就位的單元管節(jié)進(jìn)行可靠的支撐固定，并嚴(yán)格控制各組裝中心尺寸。

組裝過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按順序進(jìn)行，組裝環(huán)縫時(shí)采用調(diào)整一段，點(diǎn)焊固定一段的施工方法。過(guò)渡錐管3#組裝縫的定位用專(zhuān)用的定位裝置，其定位板的焊接按焊接工藝指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行。

岔管全部組裝完成后，必須對(duì)組裝尺寸、定位裝置的可靠程度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。組裝尺寸全部檢測(cè)合格后，才能將過(guò)渡錐管3#解體拆除，按順序?qū)嵤┲麇F與岔錐、岔錐與月牙肋板連接焊縫的焊接施工。

4岔管的消應(yīng)處理

岔管的消應(yīng)采用HK-93型微電腦振動(dòng)時(shí)效裝置進(jìn)行振動(dòng)消應(yīng)處理。其操作步驟為：先將工件用橡膠墊支承平穩(wěn)，再將激振器及傳感器裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，并使傳感器與工件平穩(wěn)結(jié)合；進(jìn)行第一次掃描及曲線(xiàn)記錄，在工件的支撐、激振器及傳感器均準(zhǔn)備好的情況下使激振器電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)?000r/min向8000r/min均勻升速，尋找工件的共振頻率及相應(yīng)振動(dòng)幅值，并打印出掃描曲線(xiàn)；進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效及曲線(xiàn)記錄，通過(guò)第一次掃描后，即可進(jìn)行時(shí)效處理，在時(shí)效過(guò)程中，加速度值的變化是先上升后趨向平穩(wěn)，或先下降后上升，再趨向平穩(wěn)，根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)其加速度值平穩(wěn)后3～5分鐘，即可判定其已經(jīng)達(dá)到了時(shí)效效果；振動(dòng)時(shí)效后即可進(jìn)行第二次掃描，其目的就是要打出曲線(xiàn)，使其與第一次的掃描曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步判定振動(dòng)時(shí)效的效果。

5鋼管、岔管的焊接施工

5.1焊接施工

縱縫的焊接根據(jù)鋼板厚度及坡口形式，內(nèi)縫采用手工焊打底、埋弧自動(dòng)焊蓋面，外縫用電弧氣刨清根后打磨，在焊接中心上進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊。環(huán)縫的焊接與縱縫的焊接相似，埋弧自動(dòng)焊配置有專(zhuān)用的滾焊臺(tái)車(chē)。環(huán)縫施焊完畢后進(jìn)行加勁環(huán)及支承環(huán)等附件組裝，均采用埋弧自動(dòng)焊和手工焊焊接。安裝環(huán)縫組對(duì)后，內(nèi)、外環(huán)縫均采用手工焊進(jìn)行焊接。

5.2焊縫檢測(cè)

所有焊縫焊接完成后，先進(jìn)行外觀檢查，24小時(shí)后按技術(shù)要求及規(guī)范進(jìn)行超聲波檢測(cè)，對(duì)丁字焊縫用X射線(xiàn)探傷。特殊部位可采用加磁探的輔助探傷方法。

6.總結(jié)

綜上所述，由于鋼材強(qiáng)度高，厚度大，對(duì)制作質(zhì)量、焊接工藝、施工工藝要求高，在施工中需解決運(yùn)輸、全位置焊接等問(wèn)題，我們采用瓦片式預(yù)組裝再進(jìn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝的方式，極大地減小了運(yùn)輸過(guò)程中的困難，降低了二次搬運(yùn)的成本和安裝難度；因此在電站岔管制作重點(diǎn)要控制好材料檢驗(yàn)、卷制、消應(yīng)、出廠檢驗(yàn)工作，并采取多項(xiàng)措施控制住鋼板采購(gòu)、下料、胎模制作、振動(dòng)時(shí)效消應(yīng)質(zhì)量，不僅滿(mǎn)足了工程進(jìn)度需要，也能為業(yè)主提供好合格、優(yōu)質(zhì)的工程產(chǎn)品，本工程的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)今后同類(lèi)電站岔管理制作具有一定的借鑒意義。