大型水电站压力钢管安装施工组织设计#附示意图.doc

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1、水电站压力钢管安装施工组织设计1 工程概况及工程范围水电站是一个大型水电站，地处边境口岸，。压力钢管材质有Q235C、 Q345R 、620MPa高强钢等。钢管安装有主管、支管、岔管，主管直径2.8米、支管直径为1.5米和2.2米。钢板厚度在18mm62mm之间。有平管段、斜管段、弯管段和岔管。详见下列分组工程量清单表。调压井事故闸门及压力钢管安装分组工程量清单表序号项 目 名 称单位估算工程量6-1-10门叶和门槽t386-2-10液压启闭机及泵站t256-3-10锁锭装置及拉杆t55.56-4-1-9Q235C钢管t11306-4-2-9Q235C附件t1706-5-1-916MnR钢管t

2、27226-5-2-916MnR附件t2706-6-1-907MnCrMOVR钢管t13006-6-2-907MnCrMOVR岔管t606-6-3-907MnCrMOVR支管856-7-9环氧沥青漆（内防腐）6-8-9苛性钠水泥浆（外防腐）22500工作内容：1、引水压力钢管安装现场（洞内）倒运就位、安装、焊接、探伤、焊缝补漆、验收；2、闸门等安装；3、防腐涂料由甲方提供；补漆只考虑安装焊缝以及安装过程中的损伤部位。2施工工艺技术措施、焊接方法及工艺措施2.1压力钢管安装2.1.1施工准备（1）在安装工作面具备安装条件时对工作面进行检查和清理。（2）根据监理人提供的厂房系统坐标控制点，用全站仪

3、测量放出压力钢管安装所需的中心、高程和桩号控制点，并对所有的控制点进行复检及记录。（3）布置安装工作面的施工电源和施工设备，用于安装的照明电源使用安全电压。（4）编写钢管安装施工措施、作业指导书和进度计划，报送监理审批后，对所有的施工人员进行技术和安全交底。（5）对成品钢管进行清点，确认钢管出厂编号。2.1.2、钢管现场运输（1）钢管运输路线按施工现场及总包方安排配合执行（加工厂至洞口由制作方负责）。引水压力钢管现场公路运输将使用40t平板拖车运输。考虑到钢管运输安全问题，钢管以轴线垂直地面的方式装车运输。为防止钢管运输时钢管装车不平衡和运输中滑移的危险和产生超限变形，利用托架和链子葫芦等对钢

4、管进行加固。沿线公路和路基两侧影响运输范围之内不准有障碍物；沿线公路必须用鲜明的油漆画出中心线，拖车头中心线对准公路中心线缓慢行驶。压力钢管成品管节在平板拖车上采用平放管口向下的方式运输示意如下图示： 钢管水平运输示意图（2）钢管卸车和翻身钢管在施工支洞内采用20t平板托车进行，在各道引水洞下平段及其延长线内运输采用载重20t 的运输台车支架进行。压力钢管的卸车、翻身和倒运吊装用卷扬机系统（锚固杆、滑子、卷扬机、索具等）。（3）各引水洞内钢管的运输将钢管摆放在引水洞内的运输滑行台车支架上如图所示，轨道中心距2米。用10t、5t卷扬机在施工支洞与引水洞交叉口处进行钢管的拖运，经引水道延长扩挖施工

5、支洞、引水道下平段到达安装施工位置。前后各用2个千斤顶进行就位微调，轨道、枕木、主工字钢可重复使用，与管道相连的小支撑不撤除。考虑到压力钢管的安装就位的便利，引水道下平段的圆型洞截面应进行扩挖。钢管在洞内运输采用铺设钢轨并配置轨道运输台车的方式进行。引水洞内的钢轨沿水流中心铺设，施工支洞内的钢轨沿支洞断面中心铺设。管节运输时，将钢管放置在加垫木梁上，以保护管节及其坡口免遭损坏。采用钢索捆扎吊运钢管时，在钢索与钢管间加设软垫。由于管径较大，在引水洞内要注意将钢管牢靠加固在运输台车上，并将运输台车与卷扬机钢丝绳可靠连接，在运输过程中，派专人巡查，发现问题及时用对讲机联络，并采取相应措施。引水洞内运

6、输台车上压力钢管的卸车采用千斤顶进行。管道运到安装位置时用千斤顶顶起压力钢管，然后退出运输台车。管道就位通过四个千斤顶微调符合技术要求,管道两端用型材支撑固定,依次运输安装其他管节。（4）吊点布置及预埋由协作队伍按要求和需求完成2.1.3、安装方法（1）安装顺序根据施工现场条件逐节安装。（2）定位节（始装节）安装通过全站仪监测钢管的安装中心、桩号及高程，利用千斤顶及手拉葫芦调整钢管安装位置，其安装偏差符合设计图纸和规范要求后，即可进行钢管的外支撑加固，钢管加固应牢固可靠，为确保钢管在混凝土浇灌时不产生变形和位移，在洞壁和管壁之间用14#槽钢分八至十六个点（定位节）来支撑，并且每支撑点打锚杆进行

7、固定。钢管的外支撑加固如下图示。首节钢管安装外加固示意图（3）其余管段安装定位节安装完毕，将上游侧的第二节钢管慢慢下放并靠近定位节，用千斤顶将钢管顶起并在底部用型钢支架支撑管节，拆出运输台车，用手拉葫芦配合调整待安装管节的各项安装尺寸，符合要求后，即可进行环缝对接。环缝的对接错位利用可旋转的顶杠和千斤顶进行调整。符合规范要求后即可进行钢管对接环缝点焊，点焊长度为80100mm，间距控制在600800mm之间。环缝点焊完毕即可进行钢管加固，钢管加固要牢固可靠，为确保钢管在混凝土浇灌时不产生变形和位移，在洞壁和管壁之间用角钢L10010010分八个点来支撑。在钢管对接过程中随时监视钢管的高程、桩号

8、及中心变化。环缝组装完毕，作好各项记录，报监理人审批并对钢管组装质量进行检查和验收。合格后交焊工对其焊缝施焊。施焊前，在管节间内支撑上用工字钢进行搭接，组装临时脚手架，以便于进行钢管焊接和探伤工序的施工。按上述方法安装其余节钢管。（4）拆除临时工卡具、管壁缺陷修补拆除钢管上的工卡具时，严禁使用锤击法，应用碳弧气刨或手割炬在其离管壁约3mm左右处切除，注意不伤及母材，切除后对残留痕迹再用砂轮磨平，并认真检查有无微裂纹。钢管安装完毕，将钢管内壁的焊疤清除干净，局部凹坑深度不超过板厚的10%，且不大于2mm时，可用砂轮打磨至平滑过渡。作好各项记录，报监理人审批并对钢管安装质量进行检查和验收。2.2压

9、力钢管焊接2.2.1焊接方法选择引水洞压力钢管主管板材为压力容器钢板和调质低合金高强钢板，属低焊接裂纹敏感性钢，压力钢管直径大、轴线较短而压力钢管数量多，钢管焊缝焊接量大。要特别重视高强钢材质的焊接工艺制定并严格执行。主管所有纵缝及附件焊缝在厂内焊接。全部环缝为安装时在工地现场焊接。安装现场在引水隧洞内，湿度较大，焊接环境较差。而气体保护焊热量集中，容易控制线能量，又是一种低氢焊接法；在允许的同样线能量下，其焊接效率又大大高于手工焊，为了确保钢管焊缝的焊接质量，所有焊缝均采用半自动气体保护焊和手工电弧焊。2.1.7.2焊接工艺评定根据规范和设计技术文件要求，针对本标压力钢管采用的钢板牌号、厚度

10、、焊接方法、焊接材料牌号，结合我公司多年的施工经验积累，对未做过焊接工艺评定的焊接钢管的钢板，按照规范的有关规定，拟定压力钢管制造的焊接工艺参数。根据焊接工艺评定得出的焊接工艺参数编制焊接工艺计划，报监理工程师批准后，用以指导工程的焊接施工。压力钢管焊缝的焊接工艺评定的工作程序如下： 压力钢管钢材和焊接材料的焊接性试验，确定合理的焊接工艺参数； 按照合同和相关规程，用钢材焊接性试验确定的各种焊接工艺参数，用不同的焊接方法，焊接多块不同钢材、不同等级厚度、不同焊接接头型式的焊接工艺评定试板； 按照相关的焊接工艺评定试验规程的要求做焊接接头的机械性能、硬度、金相组织等试验，检验选用的各种焊接工艺参

11、数的合用性。2.2.3生产性施焊施焊前，根据已批准的焊接工艺评定报告，结合本工程实际，编制压力钢管焊接工艺规程，报送监理人。 焊接设备压力钢管制造所使用的焊接设备如下：所有焊缝均采用半自动气体保护焊和手工焊。 焊接材料半自动CO2气体保护焊机：实芯焊丝和纯CO2气体；ZX7-400逆变手工电弧焊机：手工焊焊条；选择焊接材料时应保证焊缝金属的化学成分，所用的焊丝、焊条厂商及供气商待焊接工艺评定后最终决定。 焊接热输入为了获得高综合性能的焊缝，防止影响区的脆化和软化，保证熔合区和热影响区不发生裂纹并有一定韧性。在选择工艺时应保证焊缝金属一定的化学成分，选择合适的线能量与适当的预热和层间温度相配合，

12、控制含H量，防止冷裂纹的发生，通常焊接热输入范围控制在1430kJ/cm之间，因此在实际施焊时要严格控制焊接电流、电弧电压和焊接速度和送丝速度。 焊前与焊后处理焊前要对坡口两侧50mm范围内的金属表面彻底清理与打磨，露出金属光泽，坡口内定位焊焊点彻底清理与检查，发现弧坑裂纹要彻底清除干净。母材焊前预热是防止焊缝影响区硬度过高引起冷裂纹以及减少焊接残余应力的重要工艺措施。对于本标16MnR压力容器钢板，焊前预热温度应遵守生产厂家提供有关可焊性技术资料，并通过焊接工艺评定最终确定预热温度。焊后是否需要进行后热消氢处理，后热温度与后热时间是多少，可以通过焊接工艺评定时焊接接头机械性能结果进行评估。

13、焊接环境控制焊接环境出现下列情况时，应采用有效的防护措施，无防护措施时，要停止焊接工作。风速：气体保护焊大于2m/s，其他焊接方法大于8m/s；相对湿度大于90；环境温度低于5；雨天和雪天的露天施焊。 焊接操作注意事项纵缝焊接严禁在母材上引弧和断弧，定位焊的引弧和断弧应在坡口内进行。焊接顺序的选定应尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定定位焊焊点和焊接顺序应从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。双面焊接时，在其单侧焊接后应进行清根并打磨干净，再继续焊接另一面。对需要预热后焊接的钢板，应在清根前预热。多层焊的层间接头按照规范要求错开。每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断时，应采取

14、防裂措施。在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。2.2.4环缝焊接定位焊后应尽快焊接安装环缝，每条焊缝应连续完成，不得中断。焊接前，应根据已批准的焊接工艺评定报告，结合本工程实际，编制压力钢管焊接工艺规程，报送监理人审批。所有焊缝坡口两侧各50100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净，每一焊道焊完后也应及时清理，检查合格后再焊。采用已批准的方法进行组装和定位焊。碳素钢和低合金钢的定位焊可留在二、三类焊缝内，构成焊接构件的一部分，但不得保留在一类焊缝内。也不得保留在高强钢的任何焊缝内。高强钢的定位焊应采用与其材料相匹配的焊条进行。焊接时按1012个焊

15、接工位同向进行焊接。如下图所示。按多层多道、分段对称的原则进行焊接。安装环缝焊接工位图环缝对接错牙10%板厚，要均匀错牙。相临管节对接时，各层环缝的焊接接头与纵缝错开100mm以上。2.2.5无损探伤按设计要求进行无损探伤检测。（1）焊缝分类一类焊缝：主要受力焊缝。二类焊缝：次要的受力焊缝。三类焊缝：不属于一、二类焊缝的其它焊缝。（2）外观检查对压力钢管的所有焊缝均按照DL5017-93第6.4.1条进行外观检查，确保其表面质量、焊脚、飞溅、焊瘤等各项指标满足规范要求。（3）无损检测无损检测要求进行探伤的焊缝表面不平整度不影响探伤评定。焊缝无损探伤要求：焊缝无损探伤抽查率见下表示。表 焊缝无损探伤抽查率焊缝类别一类二类三类射线探伤抽查率（%）10050超声波探伤抽查率（%）10010050对施工图未规定的部位，按监理指示抽查容易产生缺陷的部位，并应抽查到每个焊工的施焊部位。无损探伤的检验结果（包