关 磊，余鹏翔，邱丛威

(水利部产品质量标准研究所，浙江 杭州 310024)

1 概述

钢岔管是指压力钢管分岔处的管段，一般包括主管、锥形管和支管，由于岔管处于输水压力钢管的关键部位，主要构件的设计厚度较大。国内某抽水蓄能电站钢岔管为对称“Y”型内加强月牙肋型，材质为国产800MPa高强钢，主、支管壁厚度均为66mm，月牙肋板厚138mm，承受内水头高，HD值世界前茅。

钢岔管的结构特点是钢板厚、焊缝多、约束度大，在焊接过程中虽然采取成熟的焊接工艺，但焊接是一个局部熔化、局部高温、温度梯度极高、温度快速升高或快速下降，并且发生结晶和相变的过程。在实际操作中，不可避免地出现焊缝高温区的膨胀受到周边低温区的限制与挤压，使高温区域产生局部压缩塑性变形，焊接部位在冷却过程中，塑性变形未能自由收缩，从而产生残余应力。

由于焊接产生的残余应力与外加载荷的应力一样，是促成应力腐蚀的因素之一，会降低钢岔管抗脆断性和抗腐蚀能力，严重影响设备质量[1]。若高残余应力区存在焊接缺陷，会降低该处静载强度，在水流冲击下，则会加剧应力集中处的金属疲劳，可能导致焊缝应力腐蚀开裂，也可能使焊件局部屈服或失稳，进而影响钢岔管的强度、刚度和整体稳定性。因此，在钢岔管安装前必须消除残余应力，以保证钢岔管安全稳定运行。

在水电站引水系统中，水压试验作为消除残余应力的主要工艺方法得到广泛地应用[2-3]。水压……