壓力鋼管制作安裝方案

壓力鋼管制作安裝方案

目錄

一、工程慨況.................................................1

二、洞內施工安排.............................................1

2.1、壓力鋼管制安工藝流程................................1

2.2、壓力鋼管制作........................................2

2.3、瓦塊鋼板壓頭、卷制.................................3

2.4、壓力鋼管單節組裝...................................4

2.5、壓力鋼管安裝節組裝.................................5

2.6、壓力鋼管焊接施工....................................6

2.7、鋼管的防腐施工......................................8

三、壓力鋼管安裝............................................10

3.1、壓力鋼管安裝.......................................1()

3.2、壓力鋼管運輸.....................................11

3.3、鋼管的焊接施工.....................................12

四、質量保證措施............................................12

五、安全控制措施............................................13

六、環境及文明施工保障措施...............................13

壓力鋼管制作安裝方案

一、工程慨況

冗各水電站裝機容量3X3OMW,多年平均發電3.357億kw.h。電站采用一管

一機供水方式，共計3條。1#壓力鋼管由樁號0-000.000——0+019.419,2#壓力

鋼管由樁號0+000.000^0+019.419,3#壓力鋼管由樁號

0+000.000——0+019.419。三條壓力管道主體結構相同，鋼管內徑皆為用000mm,

長度各為19.419米，其中主管段0+000.000——()+018.000鋼管長各為18m,壁

厚為14mm；主管過度節段0+018.000——0+019.419鋼管長各為1.419m,壁厚為

16mm；材質皆為16MnRo三條壓力鋼管總長約58.26米，鋼管形式為洞內安裝，

總重約102.92噸。

二、洞內施工安排

根據安裝現場施工條件、安裝全面開始后，三條鋼管安裝順序依次為1#管

-2#管-3#管，1#鋼管安裝完成并通過驗收，土建開始混凝土澆筑，待1#機完

成整個安裝和土建工作后再進行2#安裝。以此類推。鋼管安裝節經交通洞用載

重汽車運至機組鋼管安裝位置,利用洞頂天錨卸車，起裝節以樁號()+(X)().()0()為起

裝點逐步后退安裝。

2.1＞壓力鋼管制安工藝流程

壓力鋼管制作施工工序包括下料、卷板、組對、焊接、附件的制作與裝配及

防腐。安裝施工工序包括運輸、定位安裝、焊接及防腐。

1)總體施工工藝流程

圖紙審核一編制施工節序圖T材料進場一材質確認一材料復驗T下料一坡

口加工一壓頭一卷制一瓦塊檢測一噴砂除銹、涂漆一檢測一運輸(至工地)一單

節組圓一縱縫焊接一調圓一上加勁環一加勁環焊接一安裝節組裝一制作焊縫焊

接一檢測一噴砂除銹、涂漆一檢測一工地運輸安裝一檢測

2)下料工藝流程

編制瓦塊的下料程序一材料吊至下料平臺一編號、標記移植一下料一坡口加

工一檢測

3)制作的工藝流程

瓦塊復測T壓頭一卷制一檢測一防腐一檢測一運輸（至安裝工地）一對圓一

縱縫焊接一調圓一上加勁環一加勁環焊接一安裝節組裝一制作焊縫焊接一檢測

—＞防腐—檢測一工地運輸

4）安裝工藝流程

測量點設置一運輸到卸車點一翻面一吊裝就位運輸臺車一運輸就位一首裝

節安裝T檢測-加固一鋼管順序安裝—檢測—防腐―檢測

2?2、壓力鋼管制作

下料及附件制作工藝

壓力鋼管下料及卷制工作在工地現場鋼管廠內進行，完成后進行組對焊接工

作。

1）下料加工設備

序號名稱極限偏差（mm）

1數控切割機1

2半自動切割機4

3刨邊機1

2）材料到貨后，配合業主做好材料的檢查及復驗，合格后方能進入下料工

序施工。

3）將鋼板吊至下料平臺,鋼板規格尺寸核對無誤后，根據鋼管節序圖的鋼

管直徑、管長及部件或異形管瓦塊展開圖用數控切割機劃線，并預留1?3mm割

縫余量。劃線尺寸按表1的規定：

表1劃線尺寸允許偏差

序號項目極限偏差（mm）

1寬度和長度±1

2對角線相對差2

3對應邊相對差1

4矢高（曲線部分）±0.5

劃線完成且尺寸復核合格后，用油漆在瓦塊中間位置標出管節編號、中心線、

水流方向、材質、板厚等字樣。采用數控切割機或半自動切割機進行下料及坡口

加工，完成后用風動角向砂輪機對坡口及坡口側50毫米范圍內進行打磨、修整。

坡口加工完成并檢查合格后，坡口面涂刷不影響焊接施工質量的坡口漆。

14mm?20mm瓦片制作縫剖口型式為:

14mm?20mm瓦片安裝縫剖口型式為:

r/nf60

內側,-----

CX]

760V

4）完成后，進行檢測并填寫質檢記錄。

5）將下料后的瓦塊成品按材質、規格順序堆放。堆放時必須墊實牢固、堆

放整齊，并且堆放高度不宜過高，以防止鋼板由于堆放不當造成變形。

6）加勁環、止水環采用計算機編程后數控切割機下料，并用檢測樣板對加

勁環內弧尺寸進行檢測，用鐵絲將每道加勁環、阻水環分別進行綁扎、分類堆放，

并用油漆標注每道加勁環、止水環的材質、內弧半徑、分塊數等數據。

2.3、瓦塊鋼板壓頭、卷制

1）卷制設備采用W11-30x2000的卷板機。

2）對每一瓦塊鋼板尺寸進行復檢，并根據管節的半徑尺寸做好檢測樣板,

檢測樣板弦長為1500mm。

偏差應符合下表2規定:

表2

鋼管內徑D（mm）樣板弦長（m）樣板與瓦片的極限間隙（mm）

D<20.5D1.5

D>21.02

3）鋼板壓頭質量是鋼管形位尺寸控制中的重要一環。先根據鋼管直徑用

70mm的鋼板制作壓頭用胎模，用于鋼板兩端的壓頭。

4）將胎模吊入卷板機并找正，然后將瓦塊鋼板兩端分別喂入卷板機胎模上

找正后進行滾壓，滾壓中用樣板跟蹤檢測，直至瑞部弧度達到樣板尺寸要求。

5）壓頭操作時，應注意一次不能將下壓量送給過大，且應盡量滾壓至鋼板

邊緣，以防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。

6）每一組相同尺寸的瓦塊鋼板壓頭施工完成后，胎模吊出卷板機，將己壓

好頭的瓦塊鋼板吊入卷板機進行管節的卷制。

7）直管瓦塊的卷制采用圓柱管卷制方法進行。

8）卷制過程采用多次進給下壓量的方法，使瓦塊滾壓均勻，以防止卷制尺

寸過小后校正困難。卷制過程中隨時用弦長1500mm的樣板檢查卷制弧度，弧度

誤差不能大于0.5mm。

9）卷制完成后對管節卷制尺寸進行檢測并填寫檢測記錄。

2?4、壓力鋼管單節組裝

壓力鋼管單節組裝工作在工地現場鋼管廠進行，現場吊裝設備采用20T門

機，鋼管廠平面布置圖見附圖。根據現場運輸條件、安裝條件及圖紙要求04m直

管單節長度為3m,主管過度節長度為1.469m。

1）組對時按瓦塊上的編號，將鋼管瓦片吊放在組裝平臺上，用導鏈和撬棍

調整瓦片縱縫間隙，用楔鐵調整瓦片水平。縱縫處預留2?3mm間隙。調整時保

證縱縫處瓦片兩端口在同一水平線上。縱縫的錯邊量不大于2mm。鋼管管口平

面度不應大于3mmo

2）調整完后，用鋼尺及樣板檢測鋼管上、下管口周長、管口平面度及縱縫

區弧度尺寸。鋼管對圈后，其周長差符合下表3的規定。

表3鋼管周長偏差表

項目極限偏差為（mm）

實測周長與設計周長差+3D/I000,且不大于±12

相鄰管節周長差5

3）各項檢查合格后，進行縱縫的定位焊。定位焊采用正式焊接使用的焊條。

其厚度不超過正式焊縫的二分之一，通常為4?6mm。定位焊焊接位置為外縱縫，

間距300mm,焊長50mm,且末端的定位焊縫距管口50mm。

4）縱縫焊接完成后，將管節翻轉立放置于平臺上，然后對管節進行調圓作

業。鋼管圓度的偏差不大于鋼管直徑的3D/1000,最大不大于12mm。每端管口

至少測兩對直徑。

5）加勁環（止水環）裝配時，定位焊間距300?500mm,定位焊長度不小

于50mm。旦加勁環的對接接頭必須與鋼管縱縫錯開100mm以上。裝配完成后，

進行加勁環接頭焊縫的焊接施工，然后對加勁環環縫進行焊接.（見示意圖1）

6）由于鋼管直徑較大，為保證運輸吊裝過程中鋼管不至出現大的變形影響

對接質量，因此每一安裝節均需進行加固，加固材料采用14#槽鋼加L100角鋼。

7）質檢部門對焊縫進行各項外觀及無損探傷檢測，合格后方能進行安裝節

組裝工序。對單節管檢測的同時:將管節上、下口周長及組裝標記用油漆標注在

相應的管口上。

2?5、壓力鋼管安裝節組裝

根據現場運輸及吊裝設備條件，（P4m直管安裝節長度分別為：首裝節為6m,

中間安裝節為6m,末裝安裝節長度為7.419m,最大重量12.58。

1）按施工節序圖及管節編號，將需要進行單元組裝的相鄰管節吊至環絳組

對平臺上，用立式組芯法在組對平臺上進行環縫的組對工作。

2）相鄰管節吊裝就位進行環縫組裝時，應對齊管節上標出的相對應中心，

同時根據管口的周長尺寸進行均勻的調整，并確保錯邊尺寸及對口間隙在規范允

許范圍內。安裝節的組裝尺寸及相鄰管節的縱縫位置嚴格按圖紙技術要求及規范

執行。

3）環縫組裝調整時，采用調整好一段，就點焊固定一段的工藝方法。點焊

間距300毫米，對局部區域可根據需要縮短定位焊間距，以確保組裝環縫的對縫

質量。

4）檢測安裝節各項形位尺寸并填寫質檢單。

5）安裝節環縫組裝合格后，進行環縫內側坡口的手工焊接。

2.6、壓力鋼管焊接施工

壓力鋼管的焊接工作包含縱縫焊接、環縫焊接和加勁環焊接。

I）鋼管主焊縫焊接采用手工電弧焊，加勁環焊接采用C02氣體保護焊，焊

接材料選用與板材相匹配的J506焊材。焊接前焊條嚴格按生產廠家說明書規定

的溫度和時間烘焙，烘焙后的焊條應保存在100?150C的恒溫箱內，隨焊隨取，

并隨手蓋好桶蓋，焊條在保溫桶內的時間不宜超過4小時，否則應重新烘焙，重

復烘焙次數不宜超過兩次。

2）所有焊接人員必須持有相應焊位的資格證書。

3）將點固焊完成后的管節吊至焊接工區，遂行縱縫的焊前準備工作。

4）焊縫焊前要做清理，所有擬焊面及坡口兩側50?100mm范圍內的氧化皮、

鐵銹、油污及其它雜物都應清除干凈，每一焊道焊完后也應及時清理，每層焊道

焊完后應及時用鋼絲刷或毛刷進行焊道清理，檢查合格后再焊。

5）手工電弧焊焊接時的引弧必須在坡口內處行。多層多道焊時，要將每層

焊道的焊渣、飛濺物仔細清理，焊縫焊接每層后，用風鏟錘擊焊縫，以消除焊接

應力，自檢合格后，再進行下一層的焊接，層間接頭至少錯開30mm以上。

6）鋼管縱縫焊接采用手工電弧焊，焊接方式為立焊。

7）外縱縫打底焊段完成后，對焊縫的背面采用碳弧氣刨清根，清根時要使

坡口盡量平整、光滑，根部成“U”型，使用砂輪修磨，除去滲碳層，然后對內縱

縫焊接，最后完成外縱縫的焊接工作。

8）加勁環（止水環）環縫焊接采用CO2氣體保護焊焊接，焊接方式為平角

焊縫。

:加勁環

、f

、/

t^=

:平臺

-

圖1加勁環焊接示意

9）鋼管環縫焊接采用采用手工電弧焊，焊接方式為橫焊。焊接順序為先內

后外，對外側的焊縫采用碳弧氣刨進行清根，并用風動砂輪機對焊縫清根部位進

行打磨。經檢查合格后，進行外環縫的焊接。（見示意圖2）。

圖2環縫焊接示意圖

10）環縫焊接時要求兩人或四人對稱施焊，盡量采用多層多道退焊法。焊接

起點見焊接接示意圖。

A

環縫焊接示意圖

110)焊縫焊接完成后，焊接人員在自己焊接位置打上鋼號，以便檢查。

12)焊接內部缺陷的處理，用碳弧氣刨或風動角向磨光機將缺陷清除，并用

角向磨光機修磨成便于焊接的凹槽，按焊接工藝指導書的要求進行焊接。返修后

報請質檢部門進行復檢。

13)每個安裝節制作完成后，質檢部門對鋼管進行形位尺寸、焊縫各項外觀

及無損探傷檢測，檢驗合格后方能進行安裝工序.

14)焊縫焊接時的電源特性要符合表4的規定。

表4電源特性表

焊接焊接焊接焊絲(條)焊接電流焊接電壓焊接速度

設備方法位置直徑(mm)(A)(V)(cm/min)

3.290—13021—264—12

ZX5-400/N

F

BC-500S4.0130—18022—276—12

3.280—12020—253—10

ZX5-400/N

V

BC-500S

4.0110—16021—264—15

SMAW

7.X5-400/N3.285—13020—253—11

H

BC-500S4.0120—18021—267—15

3.280—12()20—253—1()

ZX5-400/N

0

BC-500S4.0120—16021—264—15

2.7、鋼管的防腐施工

1）防腐工藝流程

2）鋼管制作完成并檢測合格后，將其吊運至防腐車間的噴丸防腐區，檢查

鋼管內外表面受污情況。

3）用噴砂機對鋼管內外壁進行噴砂除銹施工，內壁除銹等級應達到Sa2.5

級。外壁采用水泥漿防腐蝕，除銹等級需達到SU級。

4）鋼管除銹后，應用干燥的壓縮空氣吹凈。

5）經除銹后的鋼材表面應盡快涂裝，一般宜在4h內涂裝，晴天和正常大氣

條件卜，最長不應超過24h。

6）使用的涂料應符合設計要求，涂裝層數、每層厚度，逐層涂裝間隔時間、

涂料調配方法和涂裝注意事項，應按設計文件或廠家規定進行。本工程鋼管防腐

要求如下：

表5壓力鋼管內壁防腐要求

每層干膜厚度總干膜厚度

1涂料名稱涂料說明層數

（pm）（pm）

環氧富鋅底漆，其烘干

底漆725L-H06-113030

膜上超過95%

面漆725L-H43-1防水防滲環氧面漆740280

合計8310

7）在環縫兩端各200mm范圍內，應先涂裝焊接時不會對焊縫質量產生不良

影響的車間底漆，以免坡口生銹。

8）用膠帶將不需要噴涂油漆的部位蓋住，然后開始進行鋼管的涂漆施工。

9）按防腐技術要求對鋼管進行防腐v涂裝后進行外觀檢查，表面應光滑、

顏色一致、無流掛、皺皮、針孔、裂紋、鼓泡等缺陷。涂層厚度、致密性、粘附

力應用專門儀器進行檢測。

三、壓力鋼管安裝

3.1.壓力鋼管安裝

根據安裝現場實際情況，鋼管安裝采用載重汽車將制作完成的鋼管從鋼管廠

運至安裝現場，利用洞頂預留天錨卸車，使用卷揚機拖運至安裝位置完成安裝。

鋼管的安裝程序：運輸一安裝調整一鋼管加固一環縫焊接

1）安裝前根據圖紙尺寸將安裝軸線、中心線及樁號線可靠地設置在隧洞洞

壁表面。

2）在壓力鋼管隧洞內鋪設運輸軌道，軌道采用18kg級，運輸軌道鋪設由樁

號0+000.000至0+025.419,伸出洞口不小于5米，懸空處使用25#工字鋼作立

支撐和斜支撐，立支撐間距不大于1.5米。施工時應嚴格按照圖紙要求施工。

3）在施工支洞與壓力鋼管相交處，設置卷揚機作為鋼管拖運設備，牽引鋼

絲繩通過導向滑輪拉至洞口以備拖運鋼管。

4）首先進行首裝節的安裝。

（1）將鋼管可靠地輕放在臺車上，用運輸臺車上的鋼管鎖緊裝置將鋼管固

定在臺車上，同時重新檢查臺車及鋼管的固定情況。

（2）點動卷揚機，對牽引系統、臺車滑動系統及鋼管加固情況重新進行檢

查，無誤后在運輸指揮人員的指揮下進行運輸工作。

（3）為確保運輸的安全，臺車運輸速度應控制在0.5米/分以下，當臺車快

接近安裝工作面時，應以較小的速度操作。

鋼管里程達到安裝要求。撤除拖運設施，在鋼管兩端底部成120。度夾角兩

處，分別用4個20T千斤頂將鋼管慢慢抬至安裝高程，找準洞內安裝基準點，

使用水準儀及中心粉線，檢測鋼管的中心及高程。若有偏差，用底部千斤頂及兩

側拉錨調整，直至合格。在安裝合格的鋼管兩端底部用14#槽鋼或Ll（）（）角鋼作

加固支撐，在兩側焊上適量拉錨加固穩妥。之后，撤除安裝工具，復檢鋼管的安

裝質量。

5）首裝節安裝定位后，將鋼管安裝用的壓縫臺車及焊接臺車運至首裝節內，

以方便鋼管安裝的需要，見圖3。

壓縫臺車

焊接臺車

6）按節序圖編號依次進行鋼管的安裝。

在首裝節定位后，以首裝節為基準安裝下一節鋼管。

（1）當鋼管拖運到位后，在相連的兩管口底部、頂部成12（）。度夾角兩處各

焊吊耳，掛上葫蘆來拉，另一端仍用千斤頂抬，采用此方法后，避免了鋼管在抬

起中出現傾倒，也加快了安裝速度。

（2）在鋼管定位調整時，和上節鋼管相接的一側管口，相連后，加以調整，

使得兩節管口對齊無錯位即可，無須再用測量儀器檢測調整；另一側管口，仍須

用測量儀器進行檢測調整。

7）每一安裝節組裝完成后，應用型鋼可靠地支撐在洞壁上，以防止下一安

裝節組對時，管口的位移，型鋼規格為14#槽鋼或L100角鋼。

8）安裝環縫的焊接應嚴格按照制定的《焊接工藝規程》執行，焊接過程中

設專人對焊接參數及程序進行嚴密的監控，發現問題及時調整和處理。

9）每一安裝環縫焊接完成后，應對焊縫及電弧擦傷處進行打磨、清理，并

用鋼絲砂輪及砂磨片將環縫區重新清理干凈，然后涂刷防腐漆。

3?2、壓力鋼管運輸

鋼管安裝現場的就位運輸：

1）壓力鋼管由工地鋼管廠至廠房卸車點采用載重汽車公路運輸，單件最大

運輸尺寸為直徑4m,長度6m—7.419m。運輸時鋼管水平擱置在汽車車廂上，沿

場內公路運至施工洞卸車點，洞內采用洞頂天錨卸車吊至運輸臺車上，由洞內卷

揚機牽引至安裝位置進行安裝作業的施工方案。

2）鋼管由卸車位置至安裝現