大型壓力鋼管加勁環安裝技術改進

石 營

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明650032）

1 背景介紹

在國內大中型水電站壓力鋼管制作過程中，因為尺寸限制，長途運輸非常困難，壓力鋼管只能在施工現場項目點制作，由于大中型水電站壓力鋼管尺寸過大，鋼管通常由2到3個瓦塊拼接而成，在鋼管卷制過程中，鋼板兩端大約有150 cm的直邊卷板機無法卷到，瓦塊拼接后圓度受到一定的影響，再加上瓦塊拼接及焊接變形對鋼管造成的尺寸誤差，給加勁環安裝造成了很大的困難，這是傳統大型壓力鋼管制作過程中普遍存在的問題。

2 傳統工藝

加勁環安裝局部間隙要求不得大于3 mm，傳統工藝中加勁環與鋼管組裝，是用“U”型附件點焊在鋼管壁上，用鐵錘錘擊楔子板使加勁環壓向鋼管，使間隙在0～3 mm范圍之內，再將加勁環點焊在鋼管上。大型鋼管加勁環每圈大約由10塊或10塊以上弧度板拼焊而成，以筆者參與過的項目長河壩水電站金屬結構制安工程，其壓力鋼管加勁環就由14塊弧形板拼接而成，由此可見傳統方法每個弧形板需要兩個“U”型附件點焊在鋼管壁上，十幾個弧形板多次在鋼管上點焊，給鋼管本體帶來了多處損傷，組裝完成后去除“U”型附件，需要對鋼管點焊處進行補焊并打磨，此種方法不緊耗費人力物力較多，而且組裝進度緩慢。

3 設計改進及優化

針對以上長期存在的技術難題，本文筆者結合長河壩水電站壓力鋼管及加勁環設計參數及施工現場常用設備及材料，設計制作了一種結構簡單、實用有效的加勁環與壓力鋼管拼裝工具，可在不損傷母材的條件下使加勁環貼緊管壁，在加勁環點焊完成后可快速拆除循環利用，在滿足工藝質量的同時，大大減少了拼裝工人的工作量，縮短工期，節約成本，成功應用于長河壩水電站大型壓力鋼管安裝技術之中，產生較好的經濟效益和社會效益。

表1 長河壩水電站壓力鋼管設計尺寸參數表

現將自制加勁環專用工具制作使用技術簡要介紹如下：

該專用工具包括一塊焊接鋼板基礎座板（座板下有4個輪子，方便移動），一塊“L”型高強鋼板，加勁環定位滑塊（兩側配有頂絲），動力系統采用液壓千斤頂實現。其中滑塊可在一定范圍內調整位置，以適應加勁環安裝位置要求。

圖1 加勁環安裝專用工具三維效果圖

參照表1中實際尺寸參數，具體實施方案是：①加工一塊”L”型高強鋼板，鋼板厚度為50 mm，“L”型一邊兩側加工鋸齒，前后各焊接一塊100 mm寬的鋼板組合成一垂直軌道；②在一塊1 000×600 mm焊接2塊豎直鋼板做成一個滑道，將“L”型板放在滑道內，滑道邊緣處焊接一塊鋼板用以固定液壓千斤頂，千斤頂根據實際需要選用32 t；③將事先制作好的加勁環固定裝置套在軌道上，滑塊前面有2塊鋼板，鋼板間距比加勁環厚度稍大，可以將加勁環卡進2塊鋼板間，上下滑動到加勁環安裝位置后用頂絲將滑塊固定；④用液壓千斤頂做動力即可將加勁環與鋼管壓緊，將加勁環點焊在鋼管上，完成安裝。

圖2 加勁環安裝專用工具應用效果圖

4 專用工具的使用方法

先把加勁環放在安裝高度附近，把加勁環固定滑塊卡在加勁環上之后，調節到加勁環安裝位置，利用兩側頂絲把滑塊固定，將伸入鋼管內部的部分用卡板卡住（卡板帶有一定弧度，弧度與鋼管弧度基本一致，既可以增加接觸面積，又不對鋼管內壁造成損壞），用液壓千斤頂緩緩向前將加勁環壓向鋼管，然后將加勁環點焊在鋼管上，將安裝裝置撤出，進行下一組加勁環安裝，也可以兩組裝置同時使用，效果更佳。

5 取得成效

長河壩鋼管制造廠設計制造產量220 t/月，通過采用新技術，改進施工工藝，減少了焊接、切除和打磨等工序，大大減少了工作量，工期縮短，成本節約，壓力鋼管制造生產率顯著提高，月產量達到450 t左右，最高記錄突破700 t，受到業主的好評，社會效益顯著。

6 結語

加勁環作為大型壓力鋼管的一部分，是保證壓力鋼管強度的重要部件，本文通過對其安裝技術的改進及專用工具的使用經驗的分享，力求為后續同類型工程施工提供幫助。