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，重點對岔管制作中下料、卷制方法、組裝及焊接工藝和焊接質量的控制等方面的施工工藝和施工方法進行探討。

關鍵詞：水電站 岔管 制作 工藝

1工程概況

電站裝機容量2×40MW，年發電量3.31億KW·h。引水道長約5.58km，其中壓力鋼管長約810m，其主管采用明鋪型式，鋼管直徑3.0m，長約779m。主支管總重約1400t。岔管主要由肋板、主錐、岔錐等管節組成。落生水電站主管內徑3.0米，支管出口內徑1.5米，岔管公切球直徑為3.45米，分岔角750；大地水電站主管內徑3.2米，支管出口內徑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施，結合我單位金屬結構車間的設備能力及道路運輸條件，岔管部件及瓦塊的下料、岔管的整體組焊及整體消應處理都安排在基地金屬結構車間進行，加工完畢用載重汽車將安裝單元運輸至工地安裝現場安裝。

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→規格及材質確認→數控機劃線→檢測→編號、標記移植→下料→坡口加工→檢測、填質檢單。

2.1.2制作的工藝流程

部件或瓦塊復測→拼裝、焊接→壓頭→卷制→檢測→對圓→縱縫焊接→調圓→上加勁環、錨環→裝設內支撐→加勁環錨環焊接→檢測→單元組裝→分部組裝→檢測→整體組裝→檢測→制作焊縫焊接→檢測→消應處理→防腐→檢測→出廠→運輸至安裝工地。

2.1.3安裝工藝流程

測量點設置→埋件制安→修整埋件支點高程→吊裝就位→岔管調整→下游過渡管節安裝→檢測→加固.

1.1.1.23岔管制作控制要點

1.1.1.33.1肋板及瓦塊的下料

本工程岔管主要采用材質16MnR厚度36mm鋼材，首先必須做好材料的復檢，合格方能進行下料工序。其次根據節序圖及部件或瓦塊展開圖，編制下料程序。采用CNC-4型數控切割機進行下料，完成后必須用油漆將編號、中心線、材質、板厚標出。然后用半自動切割機進行坡口加工，切割完成后用風動砂輪機對坡口及每側50毫米范圍內進行打磨修整，并涂刷坡口漆。完畢后進行檢測并填寫質檢記錄。最后將成品按順序堆放。

1.1.1.4 3.2月牙肋的下料

編制下料及劃線程序。按圖對月牙肋外形尺寸進行校核后，用數控切割機在鋼板表面上將尺寸線及裝配線全部劃出，對各部分尺寸進行校核。按正確的下料尺寸程序，在切割口處放出切割余量，并擬定切割線路程序，然后進行切割加工。切割成形后將裝配線進行標識，并用砂輪機對切割口進行打磨清理。

1.1.1.5 3.3 瓦塊壓頭、卷制

根據尺寸卷制胎模，直至待胎模合格；對每一瓦塊尺寸進行復檢，并根據節序圖管節的卷制尺寸做好檢測樣板。

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

每一組相同直徑的瓦塊壓頭施工完成后，將卷板機上的胎模吊出，并將已壓好頭的瓦塊吊入卷板機進行瓦塊的卷制。錐管的卷制采用分區卷制法。卷制過程應采用多次進給下壓量的方法，以防止卷制尺寸過小后校正困難.卷制過程中，應不斷用樣板檢驗曲率半徑。卷制完成后將瓦塊吊至工作平臺，對瓦塊進行檢測并填寫檢測記錄。

1.1.1.63.4單節組裝

按瓦塊上的編號，將同一管節的瓦塊吊至對圓平臺。粗調外形尺寸及縱縫間隙。將縱縫調整夾具吊裝在縱縫區位置，利用夾具上的調整螺栓調整縱縫錯邊及對口間隙在規范允許范圍內。調整完成后，用鋼尺及樣板檢測鋼管上、下口周長及縱縫區弧度尺寸。合格后進行預熱，按拼裝圖要求進行焊縫的點固焊及縱縫焊接。

縱縫焊接完成后，將調圓架吊入管節內，對管節進行調圓操作。調圓部位為管節加勁環或錨環的裝配位置。調整完成后，對管節進行檢測，達到規范要求后，進行加勁環、錨環的裝配工作。加勁環、錨環裝配時，其點固焊時，應用烤槍對點焊區域進行預熱。

裝配完成后隨即進行加勁環接頭的焊接。加勁環接頭焊接后，進行管節內支撐裝設，同時將調圓架吊出。將管節吊至焊接工區，在管內加勁環、錨環位置裝設環狀遠紅外預熱器對焊縫區進行預熱，并實施加勁環及錨環的焊接。單節管檢測，同時將管節上、下口周長用油漆標注在相應的管口上。

1.1.1.73.5岔管整體組裝及焊接

根據岔管拼裝示意圖，其組裝順序為主錐1#、岔錐2#（右）、肋板、岔錐2#（左）、過渡錐管3#預組裝。

正式組裝前應嚴格檢測各單元管節組對口的各項尺寸指標及肋板的裝配線的尺寸精度。組裝時應注意將先就位的單元管節進行可靠的支撐固定，并嚴格控制各組裝中心尺寸。

組裝過程應嚴格按順序進行，組裝環縫時采用調整一段，點焊固定一段的施工方法。過渡錐管3#組裝縫的定位用專用的定位裝置，其定位板的焊接按焊接工藝指導書進行。

岔管全部組裝完成后，必須對組裝尺寸、定位裝置的可靠程度進行嚴格的檢測。組裝尺寸全部檢測合格后，才能將過渡錐管3#解體拆除，按順序實施主錐與岔錐、岔錐與月牙肋板連接焊縫的焊接施工。

4岔管的消應處理

岔管的消應采用HK-93型微電腦振動時效裝置進行振動消應處理。其操作步驟為：先將工件用橡膠墊支承平穩，再將激振器及傳感器裝在適當的位置，并使傳感器與工件平穩結合；進行第一次掃描及曲線記錄，在工件的支撐、激振器及傳感器均準備好的情況下使激振器電機的轉速從1000r/min向8000r/min均勻升速，尋找工件的共振頻率及相應振動幅值，并打印出掃描曲線；進行振動時效及曲線記錄，通過第一次掃描后，即可進行時效處理，在時效過程中，加速度值的變化是先上升后趨向平穩，或先下降后上升，再趨向平穩，根據國家有關標準其加速度值平穩后3～5分鐘，即可判定其已經達到了時效效果；振動時效后即可進行第二次掃描，其目的就是要打出曲線，使其與第一次的掃描曲線進行對比，進一步判定振動時效的效果。

5鋼管、岔管的焊接施工

5.1焊接施工

縱縫的焊接根據鋼板厚度及坡口形式，內縫采用手工焊打底、埋弧自動焊蓋面，外縫用電弧氣刨清根后打磨，在焊接中心上進行埋弧自動焊。環縫的焊接與縱縫的焊接相似，埋弧自動焊配置有專用的滾焊臺車。環縫施焊完畢后進行加勁環及支承環等附件組裝，均采用埋弧自動焊和手工焊焊接。安裝環縫組對后，內、外環縫均采用手工焊進行焊接。

5.2焊縫檢測

所有焊縫焊接完成后，先進行外觀檢查，24小時后按技術要求及規范進行超聲波檢測，對丁字焊縫用X射線探傷。特殊部位可采用加磁探的輔助探傷方法。

6.總結

綜上所述，由于鋼材強度高，厚度大，對制作質量、焊接工藝、施工工藝要求高，在施工中需解決運輸、全位置焊接等問題，我們采用瓦片式預組裝再進進行現場組裝的方式，極大地減小了運輸過程中的困難，降低了二次搬運的成本和安裝難度；因此在電站岔管制作重點要控制好材料檢驗、卷制、消應、出廠檢驗工作，并采取多項措施控制住鋼板采購、下料、胎模制作、振動時效消應質量，不僅滿足了工程進度需要，也能為業主提供好合格、優質的工程產品，本工程的施工經驗對今后同類電站岔管理制作具有一定的借鑒意義。