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大田河电站岔管制作安装工艺探讨

2014-10-21田敏

建筑工程技术与设计 2014年35期
关键词:制作水电站工艺

田敏

1.1.1.1摘要:本文介绍大田河水电站岔管下料、制作和安装工艺,重点对岔管制作中下料、卷制方法、组装及焊接工艺和焊接质量的控制等方面的施工工艺和施工方法进行探讨。

关键词:水电站 岔管 制作 工艺

1工程概况

电站装机容量2×40MW,年发电量3.31亿KW·h。引水道长约5.58km,其中压力钢管长约810m,其主管采用明铺型式,钢管直径3.0m,长约779m。主支管总重约1400t。岔管主要由肋板、主锥、岔锥等管节组成。落生水电站主管内径3.0米,支管出口内径1.5米,岔管公切球直径为3.45米,分岔角750;大地水电站主管内径3.2米,支管出口内径1.75米,岔管公切球直径为3.7米,分岔角700。

为确保大田河落生、大地水电站岔管制作及安装工程的顺利实施,结合我单位金属结构车间的设备能力及道路运输条件,岔管部件及瓦块的下料、岔管的整体组焊及整体消应处理都安排在基地金属结构车间进行,加工完毕用载重汽车将安装单元运输至工地安装现场安装。

2主要施工措施

2.1岔管制安主要工艺流程

2.1.1下料工艺流程

编制部件或瓦块的下料程序→材料吊至下料平台→规格及材质确认→数控机划线→检测→编号、标记移植→下料→坡口加工→检测、填质检单。

2.1.2制作的工艺流程

部件或瓦块复测→拼装、焊接→压头→卷制→检测→对圆→纵缝焊接→调圆→上加劲环、锚环→装设内支撑→加劲环锚环焊接→检测→单元组装→分部组装→检测→整体组装→检测→制作焊缝焊接→检测→消应处理→防腐→检测→出厂→运输至安装工地。

2.1.3安装工艺流程

测量点设置→埋件制安→修整埋件支点高程→吊装就位→岔管调整→下游过渡管节安装→检测→加固.

1.1.1.23岔管制作控制要点

1.1.1.33.1肋板及瓦块的下料

本工程岔管主要采用材质16MnR厚度36mm钢材,首先必须做好材料的复检,合格方能进行下料工序。其次根据节序图及部件或瓦块展开图,编制下料程序。采用CNC-4型数控切割机进行下料,完成后必须用油漆将编号、中心线、材质、板厚标出。然后用半自动切割机进行坡口加工,切割完成后用风动砂轮机对坡口及每侧50毫米范围内进行打磨修整,并涂刷坡口漆。完毕后进行检测并填写质检记录。最后将成品按顺序堆放。

1.1.1.4 3.2月牙肋的下料

编制下料及划线程序。按图对月牙肋外形尺寸进行校核后,用数控切割机在钢板表面上將尺寸线及装配线全部划出,对各部分尺寸进行校核。按正确的下料尺寸程序,在切割口处放出切割余量,并拟定切割线路程序,然后进行切割加工。切割成形后将装配线进行标识,并用砂轮机对切割口进行打磨清理。

1.1.1.5 3.3 瓦块压头、卷制

根据尺寸卷制胎模,直至待胎模合格;对每一瓦块尺寸进行复检,并根据节序图管节的卷制尺寸做好检测样板。

确定卷制尺寸,将胎模吊入卷板机,找正后将瓦块两端分别喂入卷板机找正后进行滚压,直至端部弧度达到做好的样板尺寸要求。压头操作时,应注意一次不能将下压量进给过大,且应尽量滚压至钢板边缘,以防止弧度尺寸过小及端部直边过大,从而给组圆及校正带来困难。

每一组相同直径的瓦块压头施工完成后,将卷板机上的胎模吊出,并将已压好头的瓦块吊入卷板机进行瓦块的卷制。锥管的卷制采用分区卷制法。卷制过程应采用多次进给下压量的方法,以防止卷制尺寸过小后校正困难.卷制过程中,应不断用样板检验曲率半径。卷制完成后将瓦块吊至工作平台,对瓦块进行检测并填写检测记录。

1.1.1.63.4单节组装

按瓦块上的编号,将同一管节的瓦块吊至对圆平台。粗调外形尺寸及纵缝间隙。将纵缝调整夹具吊装在纵缝区位置,利用夹具上的调整螺栓调整纵缝错边及对口间隙在规范允许范围内。调整完成后,用钢尺及样板检测钢管上、下口周长及纵缝区弧度尺寸。合格后进行预热,按拼装图要求进行焊缝的点固焊及纵缝焊接。

纵缝焊接完成后,将调圆架吊入管节内,对管节进行调圆操作。调圆部位为管节加劲环或锚环的装配位置。调整完成后,对管节进行检测,达到规范要求后,进行加劲环、锚环的装配工作。加劲环、锚环装配时,其点固焊时,应用烤枪对点焊区域进行预热。

装配完成后随即进行加劲环接头的焊接。加劲环接头焊接后,进行管节内支撑装设,同时将调圆架吊出。将管节吊至焊接工区,在管内加劲环、锚环位置装设环状远红外预热器对焊缝区进行预热,并实施加劲环及锚环的焊接。单节管检测,同时将管节上、下口周长用油漆标注在相应的管口上。

1.1.1.73.5岔管整体组装及焊接

根据岔管拼装示意图,其组装顺序为主锥1#、岔锥2#(右)、肋板、岔锥2#(左)、过渡锥管3#预组装。

正式组装前应严格检测各单元管节组对口的各项尺寸指标及肋板的装配线的尺寸精度。组装时应注意将先就位的单元管节进行可靠的支撑固定,并严格控制各组装中心尺寸。

组装过程应严格按顺序进行,组装环缝时采用调整一段,点焊固定一段的施工方法。过渡锥管3#组装缝的定位用专用的定位装置,其定位板的焊接按焊接工艺指导书进行。

岔管全部组装完成后,必须对组装尺寸、定位装置的可靠程度进行严格的检测。组装尺寸全部检测合格后,才能将过渡锥管3#解体拆除,按顺序实施主锥与岔锥、岔锥与月牙肋板连接焊缝的焊接施工。

4岔管的消应处理

岔管的消应采用HK-93型微电脑振动时效装置进行振动消应处理。其操作步骤为:先将工件用橡胶垫支承平稳,再将激振器及传感器装在适当的位置,并使传感器与工件平稳结合;进行第一次扫描及曲线记录,在工件的支撑、激振器及传感器均准备好的情况下使激振器电机的转速从1000r/min向8000r/min均匀升速,寻找工件的共振频率及相应振动幅值,并打印出扫描曲线;进行振动时效及曲线记录,通过第一次扫描后,即可进行时效处理,在时效过程中,加速度值的变化是先上升后趋向平稳,或先下降后上升,再趋向平稳,根据国家有关标准其加速度值平稳后3~5分钟,即可判定其已经达到了时效效果;振动时效后即可进行第二次扫描,其目的就是要打出曲线,使其与第一次的扫描曲线进行对比,进一步判定振动时效的效果。

5钢管、岔管的焊接施工

5.1焊接施工

纵缝的焊接根据钢板厚度及坡口形式,内缝采用手工焊打底、埋弧自动焊盖面,外缝用电弧气刨清根后打磨,在焊接中心上进行埋弧自动焊。环缝的焊接与纵缝的焊接相似,埋弧自动焊配置有专用的滚焊台车。环缝施焊完毕后进行加劲环及支承环等附件组装,均采用埋弧自动焊和手工焊焊接。安装环缝组对后,内、外环缝均采用手工焊进行焊接。

5.2焊缝检测

所有焊缝焊接完成后,先进行外观检查,24小时后按技术要求及规范进行超声波检测,对丁字焊缝用X射线探伤。特殊部位可采用加磁探的辅助探伤方法。

6.总结

综上所述,由于钢材强度高,厚度大,对制作质量、焊接工艺、施工工艺要求高,在施工中需解决运输、全位置焊接等问题,我们采用瓦片式预组装再进进行现场组装的方式,极大地减小了运输过程中的困难,降低了二次搬运的成本和安装难度;因此在电站岔管制作重点要控制好材料检验、卷制、消应、出厂检验工作,并采取多项措施控制住钢板采购、下料、胎模制作、振动时效消应质量,不仅满足了工程进度需要,也能为业主提供好合格、优质的工程产品,本工程的施工经验对今后同类电站岔管理制作具有一定的借鉴意义。

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