關(guān)于云南臘寨水電站岔管安裝工藝的分析

李金標(biāo)

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司機(jī)電安裝分局 河南省三門峽市 472000）

關(guān)于云南臘寨水電站岔管安裝工藝的分析

李金標(biāo)

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司機(jī)電安裝分局 河南省三門峽市 472000）

本文以云南省龍陵縣臘寨水電站洞內(nèi)斜井段壓力鋼管安裝為例，著重介紹壓力鋼管在洞內(nèi)的吊裝、翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸及安裝。該岔管為非對(duì)稱的“卜”形月牙肋岔，岔管進(jìn)口直徑超大（φ7500mm）。岔管與支管之間分節(jié)較多且為漸變彎管，這對(duì)安裝控制測(cè)量，安裝工藝要求較高。

水電站；大直徑岔管；控制點(diǎn)放樣；尺寸檢查；湊合節(jié)；焊接

1 概述

臘寨水電站為引水式電站，樞紐工程主干管內(nèi)徑φ7500mm，電廠設(shè)置三臺(tái)機(jī)組，主干管由1#岔管分支進(jìn)1#機(jī)的1#支管及2#岔管，由2#岔管分支進(jìn)2#機(jī)的2#支管及3#彎管，再通過(guò)與3#彎管連接的3#支管進(jìn)3#機(jī)。岔管結(jié)構(gòu)形式為非對(duì)稱的“卜”形月牙肋岔，1#岔管進(jìn)口中徑φ7532，出口中徑為φ4228，φ6028，重67.59t，設(shè)計(jì)壓力1.1MPa，壁厚32mm、34mm、28mm。2#岔管進(jìn)口中徑φ6028，出口中徑為φ4228，重68.16t，設(shè)計(jì)壓力1.1MPa，壁厚32mm、28mm。1#、2#岔管的材質(zhì)均為16MnR。岔管出口之間設(shè)有肋板、板厚80mm，鋼管外壁焊接加勁環(huán)、止水環(huán)增加強(qiáng)度和鋼度。岔管安裝完畢，在岔管外澆筑鋼筋混凝土以增強(qiáng)整體強(qiáng)度。

2 岔管平面圖

圖1

3 安裝步驟及工藝

3.1 安裝基礎(chǔ)面與支撐

岔管安裝前，必須澆筑一定厚度的混凝土墊層，在澆筑墊層的時(shí)候岔管方位予埋“U”環(huán)和插筋，以便于固定支撐。由于管徑是變化的，為便于安裝，混凝土基礎(chǔ)不應(yīng)澆筑成同一平面，而應(yīng)距岔管底面500～1000mm高度為宜。

鋼管支撐采用主支撐和側(cè)支撐兩種。主支撐采用エ字鋼焊成的“Π”形支架，置于鋼管的進(jìn)出兩管口斷面處，用于支撐鋼管重量。其高度應(yīng)根據(jù)安裝位置和鋼管尺寸計(jì)算確定。側(cè)支撐在鋼管位置調(diào)整后，用φ25螺紋鋼筋或鋼管對(duì)稱搭焊在鋼管腰線位置兩側(cè)，起斜拉、斜撐及固定作用，防止鋼管在澆筑時(shí)發(fā)生移位、上浮。

3.2 軸線放樣

根據(jù)業(yè)主或監(jiān)理提供的大地坐標(biāo)，將岔管控制點(diǎn)G3、G4、G5、G6放樣到實(shí)地并反復(fù)校核，無(wú)誤后方可使用。因岔管尺寸大、重量大，為便于運(yùn)輸，岔管被制作成單個(gè)瓦片運(yùn)到工地進(jìn)行安裝，為提高安裝精度和便于安裝，在鋼管軸線之間加密4～5點(diǎn)。用于隨時(shí)檢測(cè)鋼管軸線偏差、及時(shí)校正。

3.3 定位節(jié)安裝

將岔管第一節(jié)作為定位節(jié)。首先將第一節(jié)在安裝場(chǎng)地拼園、調(diào)整鋼管園度、園度調(diào)整好后，在鋼管進(jìn)、出口處打成“米”字支撐，防止鋼管焊接、吊裝變形。然后焊接鋼管縱縫。在定位節(jié)的位置焊接兩個(gè)“Π”形支架，支架上平面等于或略低于下準(zhǔn)線點(diǎn)安裝高程。將定位節(jié)吊起，放在支架上調(diào)整其軸線、里程及高程，這三項(xiàng)全部調(diào)整符合規(guī)范要求后，用角鋼或鋼管對(duì)稱“八”字型焊接加固。

3.4 岔管管節(jié)及湊合節(jié)安裝

因岔管是由多個(gè)單節(jié)瓦片組成。安裝前找出每個(gè)單節(jié)的上、下準(zhǔn)線及兩側(cè)腰線，使這四條線分別與定位節(jié)上的四條線吻合。上、下準(zhǔn)線用于控制岔管軸線，兩側(cè)腰線用于控制岔管的中心高程。然后利用線墜、水準(zhǔn)儀調(diào)整管節(jié)出口的軸線和高程。其他管節(jié)的安裝，依次方法進(jìn)行安裝。

此岔管在1#岔管與2#岔管、2#岔管與3#彎管、2#岔管與4#彎管之間設(shè)有湊合節(jié)。湊合節(jié)的下料長(zhǎng)度可依據(jù)所連接的兩管口的空間距離進(jìn)行測(cè)量，為準(zhǔn)確截取，等份兩管口各八等份（視管徑大小或更多），測(cè)量對(duì)應(yīng)等份點(diǎn)最短距離，依此最短距離在湊合節(jié)上描點(diǎn)、劃線、截取。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意兩管口中心軸線是重合、平行還是相交、相異。區(qū)分這四種不同情況，在湊合節(jié)上描點(diǎn)時(shí)要分析截取后的湊合節(jié)兩端面與其中心軸線是相互垂直、相互斜交還是其他類型。湊合節(jié)下料示意圖如圖2。

圖2 湊合節(jié)下料示意圖

3.5 壓縫、點(diǎn)焊

測(cè)量?jī)晒芸凇八?垂直”方向直徑差、兩個(gè)“斜45°”方向直徑差，以分析其園度偏差，測(cè)量?jī)晒芸谥荛L(zhǎng)，確定壓縫順序。依規(guī)范“環(huán)縫錯(cuò)位應(yīng)小于或等于板厚的15%且不大于3mm，當(dāng)板厚小于或等于10mm，應(yīng)小于1.5mm”使兩管口錯(cuò)位滿足規(guī)范要求。然后沿圓周分段點(diǎn)焊。

4 焊接

岔管焊縫分為普通環(huán)縫和肋板對(duì)稱焊縫。兩種焊縫焊接除應(yīng)遵循焊接共同要求外，還要考慮到岔管焊接的特殊性。因此，焊接時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

（1）1#、2#岔管的焊縫焊接前，必須采用履帶式加熱器對(duì)焊縫進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)大于150℃，預(yù)熱寬度應(yīng)為焊縫中心兩側(cè)不小于100mm，并用遠(yuǎn)紅外線進(jìn)行檢測(cè)，包層見(jiàn)保持層間溫度不底于150℃且不大于230℃。

（2）焊縫在碳弧氣刨清根時(shí)，必須進(jìn)行加熱，保持層間溫度不底于150℃。

（3）焊縫焊接完畢后立即進(jìn)行后熱處理，后熱溫度控制在200～250℃，保溫時(shí)間0.5～1h，然后讓焊縫緩慢冷卻至正常溫度。

（4）焊縫拼裝組對(duì)時(shí)要求合格焊工點(diǎn)焊，點(diǎn)焊前應(yīng)對(duì)焊接位置進(jìn)行80～100℃的預(yù)熱，嚴(yán)禁在母材上亂打弧和亂焊不必要的壓板等。

（5）當(dāng)環(huán)境溫度在-5℃以下，相對(duì)濕度在90%以上時(shí)，焊接處應(yīng)有可靠的防護(hù)措施，方可施焊，大風(fēng)大雨天氣停止焊接。

（6）肋板縫焊接時(shí)，要沿焊縫劃分若干區(qū)段，如六個(gè)大區(qū)段，每個(gè)區(qū)段分1、2、3、4個(gè)小段，由六人對(duì)稱、交替、多層焊接，交替次序?yàn)椤?-3-2-4”。焊接中間采取“風(fēng)鏟”消應(yīng)。

（7）焊接質(zhì)量要經(jīng)100%超聲波檢測(cè)，及一定比例的拍片檢查。

5 結(jié)束語(yǔ)

岔管安裝的重點(diǎn)，筆者認(rèn)為在于文中所述測(cè)量點(diǎn)的控制，如在安裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管口中心尺寸有偏差也不易處理，因岔管的特殊性，即使勉強(qiáng)處理過(guò)來(lái)也會(huì)對(duì)與之相接的鋼管安裝有一定影響。因此，做好準(zhǔn)備工作，以使每節(jié)鋼管的安裝誤差均控制在規(guī)范范圍內(nèi)，也是岔管安裝質(zhì)量保證的關(guān)鍵所在。本岔管結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大，安裝精度要求高。筆者通過(guò)本工程，根據(jù)安裝經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際情況，總結(jié)出岔管的安裝方法，希望為同行在類似的安裝工程中提供參考。

[1]岳天安.色爾古水電站壓力鋼管岔管制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝施工技術(shù).低碳世界，2014（10）.

[2]張育林，周 林.大型鋼岔管現(xiàn)場(chǎng)制造安裝施工技術(shù).水利技術(shù)監(jiān)督，2013，21（6）.

[3]楊聯(lián)東.復(fù)雜地質(zhì)條件下800MPa大型鋼岔管洞內(nèi)安裝及水壓試驗(yàn)研究.水力發(fā)電，2015，41（8）.

[4]王文忠.葫蘆壩水電站大型鋼岔管制造與安裝.技術(shù)與市場(chǎng)，2012，19（5）.

[5]王雪輝.水工隧洞鋼岔管洞內(nèi)安裝方案的技術(shù)研究.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（5）.

TV547.2

A

1004-7344（2016）18-0121-02

2016-6-1

李金標(biāo)（1973-），男，工程師，專科，從事水輪發(fā)電機(jī)組及金屬結(jié)構(gòu)安裝方面的工作。