水利水电金属结构与机电埋件制安工程施工工艺标准化培训

金属结构与机电埋件制安工程施工工艺标准化培训(第二篇金属结构与机电埋件制安工程),2017-1,1.1测量放线1.2安装1.3焊接1.4涂装1.5管线埋设1.6高强螺栓连接,第二篇金属结构与机电埋件制安,1通用部分,2专题部分,2.1压力钢管制造安装2.2伸缩节制造安装2.3尾水管制造安装,1.1.1测量资质及仪器率定1.1.2测量放线工作程序,1.1测量放线,1.1.1测量资质及仪器率定,安装测量前应对测量操作人员的资格进行审核。操作者须持证上岗。应对测量仪器进行检查和率定。,仪器调平,1.1.2测量放线工作程序,业主测量中心提供控制网点,施工单位对该部位控制网点进行核对,施工单位放安装点线,监理工程师复核,业主测量中心抽查,1.1.2测量放线工作程序,监理复测,1.1.2测量放线工作程序,安装放样点测量限差,注1：测量限差均相对于安装轴线和高程基点而言。注2：当工程要求高于本表时应遵守有关技术文件规定。注3：本表摘自水利水电工程施工测量规范DL/T5173-2003。,1.2.1支架设置(含轨道、支墩)1.2.2吊装就位(含临时固定)1.2.3调整(挂线、找正)1.2.4加固1.2.5质量检验,1.2安装,1.2.1支架设置(含轨道、支墩),安装支架必须定位准确。强度和稳定性须经计算校核。安装时应严格按照监理审批的施工组织设计进行施工。,压力钢管轨道,肘管支墩,1.2.1支架设置(含轨道、支墩),压力钢管支架设置应控制：预埋插筋、钢支墩定位准确；轨道型号满足刚度要求；轨道间距一般大于钢管半径；轨道焊接必须牢固；外支撑结构满足稳定性、稳固性要求；立柱与混凝土接触面间应有预埋钢板或钢垫板。保证埋件不发生位移和变形。,支腿与轨道焊接,外支撑结构,1.2.2吊装就位(含临时固定),吊装应具备的条件：,构件出厂验收合格，资料完整；现场施工准备就绪；吊装方案经审查批准，且已向施工人员进行技术交底；指挥人员持证上岗；安全防护措施已落实到位；已取得监理工程师下达的开工令。,1.2.2吊装就位(含临时固定),起吊就位应符合相关起重规程，做到安全稳妥。以下条件满足后方可正式起吊就位：吊车的吊装能力满足要求；吊具安装可靠、绑扎稳固；试吊检查合格。,肘管起吊,1.2.2吊装就位(含临时固定),经检查确认临时固定牢靠后方可摘钩。,压力钢管临时固定,1.2.3调整(挂线、找正),门槽、压力钢管、机组埋件等的安装以放的安装点为准，一般不宜用光学仪器跟班调整。按规范要求调整安装形位尺寸。,肘管安装调整,1.2.3调整(挂线、找正),钢管调整时应控制管口中心偏差、里程偏差、始装节管口垂直度、环缝组对错牙量及对口间隙。,排沙管管口测量,压力钢管安装检测标准,注1：表示主要检测项目。注2：此表源自TGPSJ02-2003。,1.2.3调整(挂线、找正),高强钢压力钢管环缝组装尽量采用千斤顶压缝；若确需采用压码方法压缝，压码数量不宜大于20个，且应有可靠的工艺措施，并严格按工艺要求进行预热、焊接、焊后保温及压码割除。,1.2.4加固,调整后，必须与支架焊接牢固。,拦污栅槽加固,斜向加固,横向加固,1.2.4加固,严禁随意在加固件上开孔或割除加固件。严禁在钢管壁及机电埋管上焊接任何构件。混凝土浇筑过程中，严禁碰撞钢管和加固件。加固方案应符合施工组织设计要求。,错误做法：土建钢筋违规焊在机电埋管上,1.2.5质量检验,质量检验包括施工自检、监理复检及混凝土浇筑后的复测。施工单位三级质量检验合格后填写“施工质量检测记录”报监理工程师验收。监理工程师检验合格并签证后，方可进入下道工序的施工。,1.2.5质量检验,施工质量验收签证表,1.2.5质量检验,混凝土浇筑后进行形位尺寸复测，复测记录作为终检资料或为后续安装提供依据。,排沙管浇筑混凝土后复测,1.3.1常用钢材及其检验1.3.2焊接工艺评定1.3.3焊前准备1.3.4焊接过程控制1.3.5焊后处理1.3.6质量检验,1.3焊接,1.3.1常用钢材及其检验,低碳钢,低碳钢含碳量较少，很少有其他合金元素，焊接性良好。焊前一般不需预热，厚度30mm及环境温度0时应考虑预热。,1.3.1常用钢材及其检验,高强钢,三峡工程压力钢管、蜗壳及钢闸门的主要材料达到50kgf/mm260kgf/mm2级别，均属高强钢，主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。50kgf/mm2和60kgf/mm2级钢材的焊接性能及工艺要求基本类似。高强钢的焊接性能较普通低碳钢冷裂纹倾向大(对氢的敏感性强，易产生氢致裂纹)。应严格焊前预热、焊后缓冷及其他有关焊接工艺参数控制。,1.3.1常用钢材及其检验,到货钢材牌号应符合设计及合同文件要求，且具有出厂质量证明材料；钢材外观质量符合设计、合同文件及有关标准规定；应按有关要求进行内部质量抽检，抽检比例应符合合同文件要求；应根据设计、合同文件及有关标准要求，按批号、品种、厚度每批各取一组进行复核性抗拉试验和冲击韧性试验。,1.3.2焊接工艺评定,应制定焊接工艺评定指导书。评定过程及确认：,按焊接工艺指导书焊接，且应有详实的原始记录；试件焊接完成后进行外观检查、内部探伤检查和力学性能试验；焊接工艺评定后，由焊接责任工程师填写“焊接工艺评定报告”并作出综合结论。,“焊接工艺评定报告”应报监理工程师审查确认，然后制定焊接工艺指导书，用于施工焊接。,1.3.3焊前准备,1.3.3.1焊工资质及设备鉴定1.3.3.2焊接工艺指导书1.3.3.3焊接环境监控1.3.3.4焊接材料管理1.3.3.5坡口检验1.3.3.6焊前预热,1.3.3.1焊工资质及设备鉴定,焊工资质,凡从事一、二类焊缝焊接的焊工，必须持有效合格证书上岗；焊工合格证书必须在有效期内，持有合格证书的焊工如果连续六个月以上没有参加焊接工作，需重新考试取证；焊工从事焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与本人考试合格的项目相符；焊工合格证书应报监理审核确认。,1.3.3.1焊工资质及设备鉴定,焊工合格证,1.3.3.1焊工资质及设备鉴定,设备、仪器鉴定,焊接设备及仪器包括：各种电弧焊机、焊材贮存烘干设备、电流和电压测量仪表、气体流量计、温度测量仪等；焊接设备、仪器及仪表应处于正常工作状态。,焊接电源,焊条烘烤箱及保温桶,1.3.3.2焊接工艺指导书,制定焊接工艺指导书,根据焊接工艺评定结果，结合实践经验编制焊接工艺指导书，焊接工艺指导书经监理工程师批准后用于指导焊接作业；焊接工艺指导书的可操作性要强，要起到细部控制作用。,1.3.3.2焊接工艺指导书,焊接工艺指导书内容应包括：,坡口型式、尺寸及加工方法焊接方法、焊接设备及焊接材料预热方法、规范及定位焊要求焊接规范及多层多道焊的层数和道数焊接顺序及控制焊接变形的措施后热处理方法及规范质量检验项目和标准,1.3.3.3焊接环境监控,焊接时应对环境温度、湿度进行监控，保证环境温度和湿度符合规范要求。,环境温度湿度监测,1.3.3.3焊接环境监控,遇有穿堂风、4级以上大风、雨天、雪天、环境温度在-5以下或相对湿度在90%以上等情况时，焊接处应有可靠的挡风、避雨雪措施。对于气体保护焊，应特别注意风的影响。,焊接防雨、防风、防水工棚,1.3.3.4焊接材料管理,焊接材料入库时，必须经过检验并符合标准要求，同时具有出厂材质证明书和质量保证书。焊条、焊剂及焊丝应放置于通风、干燥和室温不低于5的专设库房内分类摆放、标识清晰，并设专人保管、烘烤、发放及回收。烘烤后的焊条应保存在100150的恒温箱内，药皮应无脱落和明显裂纹。现场使用的焊条应放入保温桶并通电保温，使用时应随用随取。,1.3.3.4焊接材料管理,焊接材料二级库管理,温度湿度监测,1.3.3.4焊接材料管理,焊条在保温桶内的时间不宜超过4h，超过后应重新烘烤，且重复烘烤次数不宜超过2次。焊丝使用前应清除铁锈和油污。埋弧焊的焊剂中不允许混入杂物。,1.3.3.5坡口检验,焊接前应对坡口尺寸、角度、形状、组装错牙、根部间隙等进行检测。将坡口及其两侧1020范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净，并打磨露出金属光泽。,肘管环缝打磨,钢管背缝打磨,1.3.3.5坡口检验,间隙超标处理,焊缝组装局部间隙超过5但累计长度不大于该焊缝长的15%时允许在坡口两侧或一侧进行堆焊处理，间隙小的部位应修磨加大到规定尺寸；,堆焊后应用砂轮修整，并根据堆焊长度和间隙大小酌情对堆焊部位进行无损探伤检查；严禁在间隙内填入金属材料。,1.3.3.6焊前预热,如焊接工艺要求预热(含定位焊)，应在焊接过程中保持规定的最低预热温度。,固定工卡具的焊缝也应按同等规范预热。焊口应用电加热器预热；如用火焰预热，则只能用于局部位置并需经过监理工程师批准。,压力钢管焊缝预热,1.3.3.6焊前预热,当环境温度低于0时，不规定预热的焊件也应加热至20左右。预热应在焊缝中心线两侧3倍板厚且100mm范围内进行。温度测量应使用经监理工程师同意的温度指示器进行。温度测定范围为板厚的6倍宽度，且应在焊缝中心线两侧对称测量。,1.3.3.6焊前预热,预热区宽度测量,1.3.3.6焊前预热,预热温度测量,1.3.4焊接过程控制,1.3.4.1接头性能1.3.4.2焊接顺序控制1.3.4.3操作工艺要点1.3.4.4常见焊接缺陷1.3.4.5返修控制,1.3.4.1接头性能,焊缝金属由焊接填充材料及部分母材熔融凝固形成的铸态组织组成，其组织和化学成分均不同于母材。近缝区的组织和性能也发生了变化，熔合线部位最为显著。由于以上因素，焊接接头具有不均匀性和应力集中的特性。,熔化焊焊接接头的组成,(a)对接接头断面图(b)搭接接头断面图1-焊缝金属2-熔合线3-热影响区4-母材,1.3.4.1接头性能,与母材比较，焊接接头熔合线和热影响区部位的强度、塑性、韧性和组织形态均发生了显著变化。,热影响区韧性分布示意图,热影响区强度与塑性分布示意图,1.3.4.2焊接顺序控制,所有焊缝焊接顺序的选择和焊工位置的布置应有利于减小焊接变形和焊接应力。一般采用“对称分段退步法”施焊，每段长约300mm500mm(可根据焊缝长度确定)。每焊一层应将焊渣清除干净，层间接头应至少错开30mm。具体焊接顺序按焊接工艺指导书执行。,1.3.4.2焊接顺序控制多层多道焊接顺序,多层多道焊接严格按照焊接工艺指导书执行。V型坡口：正面焊缝焊接量至1/2时，背缝清根，打磨干净，完成背缝焊接，再焊完正缝。X型坡口：正面焊缝焊接一定程度后进行背缝清根，背缝打磨干净后焊完背缝。,1.3.4.3操作工艺要点主要内容,引弧、焊道连接及收尾控制定位焊焊接参数控制生产性试验(又称带板试验)气刨清根盖面焊辅助件焊接及拆除,1.3.4.3操作工艺要点引弧控制,有关试验表明，点焊及电弧擦伤部位的硬度远远大于母材最大硬度值，易引起母材表面硬化，产生表面微裂纹，因此，禁止在已焊完的焊缝和母材上引弧。,焊接过程中，一般在距离焊缝起点位置10mm坡口处引弧，如右图示。,1.3.4.3操作工艺要点焊道连接控制,常用连接方式是在先焊焊道前约10mm处引弧，弧长较正常焊接稍长些，然后将电弧移到原弧坑2/3处，填满弧坑后，进入正常焊接。,1.3.4.3操作工艺要点焊道收尾控制,常用的收尾方法有划圈收尾法、反复断弧收尾法及回焊收尾法，如下图示。,划圈收尾法,反复断弧收尾法,回焊收尾法,1.3.4.3操作工艺要点定位焊,定位焊工艺和对焊工的要求与正式焊缝相同。对规定预热的焊缝，进行定位焊时应在焊缝中心两侧150mm范围内进行预热，预热温度较主焊缝预热温度高出2030。定位焊位置应距焊缝端部30mm以上，长度应在50mm以上，间距100mm400mm，厚度不超过正式焊缝厚度的1/2，最厚不宜超过8mm。定位焊的引弧和熄弧点应在坡口内，严禁在母材其他部位引弧。应清除定位焊后的裂纹、气孔、夹渣等缺陷。安装环缝定位焊不允许焊在“丁”字焊缝处。,1.3.4.3操作工艺要点焊接参数控制,焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括焊条选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等，具体参数按焊接工艺指导书执行。应保证焊接线能量在焊接工艺指导书确定的范围内。,层间温度测量,1.3.4.3操作工艺要点焊接参数控制,线能量计算公式：,线能量(J/cms),U焊接电压(V)I焊接电流(A)V焊接速度(cm/s)电弧热效率(手工焊为0.70.8，埋弧焊为0.80.9，CO2保护焊为0.7),1.3.4.3操作工艺要点焊接参数控制,60kgf/mm2级钢板环缝焊接前应进行预热，预热温度80100。焊接时层间温度应不低于最低预热温度，且不高于230。焊接过程中应对电流、电压、焊接速度、层间温度等进行监控，并做好记录。焊接完成后，应清除焊渣、飞溅，并进行打磨。过流面按设计技术要求进行打磨。,1.3.4.3操作工艺要点焊接参数控制,焊缝打磨,1.3.4.3操作工艺要点生产性试验,对于每一种焊接工艺评定下制定的焊接作业指导书，在首次应用于正式生产焊接前均应进行生产性试验。试板与工件焊接连续进行。试板有关理化和机械性能试验指标应符合设计要求。,1.3.4.3操作工艺要点气刨清根,气刨清根时，焊缝温度不应低于预热温度。气刨清根应将定位焊焊缝金属刨除干净，清根后应用砂轮修整刨槽。高强钢应清除气刨后表面的渗碳层，并认真检查，保证无缺陷。气刨后，坡口应按有关要求进行外观检查，合格后方能进行背缝焊接。,1.3.4.3操作工艺要点气刨清根,碳弧气刨后，修磨的坡口尺寸按以下要求检验：,1.3.4.3操作工艺要点盖面焊,焊缝应盖过坡口1mm2mm，余高0mm3mm，焊缝与母材应平滑过渡。,错误做法：焊缝余高超高,错误做法：焊缝余高呈台阶状,1.3.4.3操作工艺要点辅助件焊接及拆除,辅助件焊接工艺和对焊工的要求与正式焊缝相同。对规定预热的焊缝，辅助件焊接时应在焊缝中心两侧150mm范围内进行预热，预热温度较主焊缝预热温度高出2030。辅助件焊接时，引弧和熄弧点应在辅助件构件上。严禁使用锤击法等强力对辅助件进行拆除。应用氧-乙炔火焰或碳弧气刨在离工件母材表面3mm左右处切除辅助件。辅助件拆除不得损伤母材，辅助件切除后用砂轮磨平，并认真检查有无微裂纹。对高强钢应用磁粉MT或渗透PT探伤检查。,1.3.4.4常见焊接缺陷分类,焊缝形状缺陷,焊接缺陷,裂纹,焊瘤,再热裂纹,冷裂纹,焊缝尺寸不符要求,咬边,未焊透,未熔合,烧穿,层状撕裂,气孔,夹渣,弧坑,热裂纹,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,焊缝尺寸不符合要求的主要类型：焊缝余高超标，宽窄不齐，尺寸过大或过小，角焊缝尺寸不对称等。,(a)焊缝成形不好(b)余高太大(c)未填满,焊缝尺寸不符合要求,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,咬边：沿焊趾母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷。,焊缝咬边示意图,未焊透：接头根部未完全熔透的现象。,焊缝未焊透示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,未熔合：焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的现象。,焊缝未熔合示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,烧穿：焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。,焊接烧穿示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,焊瘤：焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上形成的金属瘤。,焊瘤示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷焊缝形状缺陷,弧坑：焊条灭弧时在焊缝收尾处，焊缝金属低于焊缝表面产生下陷的现象。,焊接弧坑及弧坑裂纹示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷气孔,焊接时，熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。可能在焊缝表面，也可能存在于焊缝内部，最常见为氢气孔和一氧化碳气孔。,焊缝气孔示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷夹渣,焊后残留在焊缝中的熔渣。,焊缝中夹渣示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷裂纹,裂纹是最危险的焊接缺陷。常见为焊接冷裂纹，按发生的位置分为焊缝金属中的裂纹和热影响区裂纹。,1-纵向裂纹2-横向裂纹3-热影响区横向裂纹4-根部裂纹5-焊趾裂纹6-焊道下裂纹,焊接结构冷裂纹分布形态示意图,1.3.4.4常见焊接缺陷裂纹,层状撕裂：大厚度轧制钢板焊接时，在热影响区可能产生与钢板表面平行的母材上的裂纹。,层状撕裂示意图,1.3.4.5返修控制返修程序,焊缝内、外部质量检查,合格后验收,存在超标缺陷,记录及判定,监理指令,进入返修程序,缺陷分析,制订返修工艺,填写返修卡,监理指令,按工艺返修,探伤复检,合格后验收,及时上报监理和业主,监理认可,不合格,同意二次返修,1.3.4.5返修控制返修步骤及规定,施工自检发现的超标缺陷不得隐瞒和私自返修。缺陷分析及返修工艺：,缺陷性质、类别及部位分析，可辅以不同的无损检测方法加以确认；返修工艺须经监理审核认可，监理同意后方可进入返修程序；对于性质严重或重要部位的缺陷，如焊缝内部或表面裂纹等，应报业主备案。,1.3.4.5返修控制返修,填写焊缝返修卡，并由主管技术人员和监理工程师签字。一般缺陷，如气孔、夹渣、未焊透等，应使用碳弧气刨或砂轮刨除缺陷，清理坡口后进行焊接。内部裂纹缺陷，用碳弧气刨或砂轮刨除。当接近缺陷时用砂轮修磨，并辅以磁粉或渗透探伤检查，确认裂纹消除后清理坡口进行焊接。表面裂纹，用砂轮修磨，并辅以磁粉或渗透探伤检查，确认裂纹消除后方可进行返修处理。应严格按照返修工艺进行，焊接工程师现场指导。对于重要的焊缝和部位，监理必须旁站。,1.3.4.5返修控制二次返修,高强钢同一部位的返修次数一般不允许有2次。二次返修必须报告上级部门总工程师、监理及业主。总工程师及监理应参与原因分析和二次返修工艺的制定。二次返修过程中监理必须旁站。二次返修的缺陷性质、大小、位置及返修后的无损检测结果应有详细记录，并报监理、业主检测部门备案，同时通知业主复检。,1.3.4.5返修控制返修后检查,返修后须通过三级自检及监理检查(UT或RT检查)，重要部位应通知业主复查，并将结果填入返修卡，返修卡及检验报告应列入验收资料。,1.3.5焊后处理后热消氢处理,后热消氢是指在焊接结束后，将焊件或焊接区立即加热到一定温度范围，并保温一段时间，以降低冷却速度，并加速接头中扩散氢逸出。后热消氢处理应按焊接工艺指导书进行。60kgf/mm2级钢板焊缝应进行后热消氢处理，后热温度150180，保温时间不少于2h。16MnR钢板厚度大于32mm时，焊缝应做后热消氢处理，后热温度200250，保温时间为0.5h1h。,1.3.5焊后处理焊接残余应力消除,控制焊接残余应力的措施：,选择合理的焊接顺序，尽可能保证焊缝能自由收缩；小直径焊条、小电流可减小焊接残余应力；严格按照焊接工艺指导书进行预热。,消除残余应力的方法：,焊接残余应力消除的方法应按有关规定进行，一般可采用热处理、爆炸、锤击、振动以及时效方法。焊接残余应力消除效果应按有关要求进行检测，消除效果应达到设计要求。,1.3.6质量检验焊缝外观质量检查,所有焊缝均应进行外观质量检查，并按中国长江三峡工程标准“TGPSJ04焊接施工质量检测标准”表1及设计相关要求进行。,焊瘤,1.3.6质量检验焊缝外观质量检查,外观质量检查表,单位：mm,1.3.6质量检验焊缝外观质量检查,外观质量检查表(续前表),注：以上内容摘自TGPSJ04-2003,1.3.6质量检验焊缝内部质量检验,按中国长江三峡工程标准“TGPSJ04焊接施工质量检测标准”表1及设计相关要求进行射线探伤和超声波探伤。一类焊缝：RTGB3323AB级合格、UTGB11345B级合格。二类焊缝：RTGB3323AB级合格、UTGB11345B级合格。,1.3.6质量检验焊缝内部质量检验,焊缝内部质量检查比例表,注1：此表摘自DL5017-93。注2：不同构件、不同场合具体要求不同，执行时应遵从具体要求。,1.4涂装,1.4.1资质审核及设备仪器鉴定1.4.2表面预处理1.4.3涂装试验及工艺确定1.4.4涂装施工,1.4.1资质审核及设备仪器鉴定,涂装施工单位应具备相应的资质，操作人员应经过培训考试并持证上岗。施工单位、人员资质应报监理工程师审查。施工设备仪器应运行正常且鉴定证书在有效期之内。,施工单位资质证书,1.4.2表面预处理,1.4.2.1环境监控1.4.2.2过程控制1.4.2.3质量检查,1.4.2.1环境监控,表面处理前应对环境温度、环境湿度及钢板表面温度进行监测。空气相对湿度应不大于85%，环境温度应不低于5，金属表面温度应不低于露点以上3。露点计算见下表。,1.4.2.1环境监控,露点对照表,1.4.2.2过程控制施工方法,三峡工程采用喷射方法进行表面预处理除锈。用压缩空气将清洁干燥的金属磨料以较高的速度喷射到结构表面。高速磨料的冲击和摩擦使结构表面达到要求的清洁度和粗糙度，增加涂料的接触面积，以保证基体与涂层或金属保护层之间的附着力。,1.4.2.2过程控制施工方法,喷射除锈流程示意图,磨料经压缩空气至工件,1-料筒2-阀门,1.4.2.2过程控制试喷,检验设备是否正常运转及是否满足施工要求。确定操作工艺和筛选喷嘴最佳孔径。检查试喷效果是否达到设计要求，验证施工方案是否可行。,1.4.2.2过程控制工艺要点,脱脂净化：表面除锈前必须仔细清理焊渣、飞溅物等，并清洗基体表面可见的油脂和其它污物。磨料：磨料粒径应在0.5mm1.5mm范围内，磨料应不易碎裂、粉尘少，并符合环保有关要求。严禁使用河砂。喷嘴：喷嘴孔径直接影响喷射除锈质量和工作效率，孔径范围(最优施工孔径范围)必须经试验确定。磨损超过原内径25%时需更换。,1.4.2.2过程控制工艺要点,压缩空气：压力在0.4MPa0.6MPa范围，压力波动小于等于0.05MPa。压缩空气必须经过冷却及油水分离处理，保证喷射表面清洁无污染。可将压缩空气向白纸上喷射20s30s，以纸上不留有油或水的痕迹为合格。钢材除锈后应用干燥、无油的压缩空气吹净，清除浮尘和碎屑。除锈后，不得用手触摸钢材表面。,1.4.2.3质量检查表面清洁度,喷射处理后的金属表面清洁度等级应不低于设计要求的Sa2.5级，金属热喷涂表面达到Sa3级，与混凝土接触的表面达到Sa2级。死角及无法采用喷砂除锈的局部部位，经监理工程师批准后，方可采用手工和动力工具方法除锈，除锈等级为St3级。按照GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级样板进行目测比较评定检查。,1.4.2.3质量检查表面粗糙度,涂料涂装表面粗糙度Ry应在40m70m范围，热喷金属涂装Ry应在60m90m范围内。按照GB/T13288-91涂装前钢材表面粗糙度等级评定(比较样块法)、SL105-95水工金属结构防腐蚀规范标准样块目测比较评定检查，或用仪器直接测定表面粗糙度值。粗糙度测量仪测量，每10m2不少于3个点，每点面积不小于1cm2，测量10次，取平均值作为该点粗糙度值。,1.4.3涂装试验及工艺确定,正式生产前应进行试板涂装试验，并按标准进行外观、涂装厚度、涂层附着力及结合强度等质量检查。试验过程应进行详细记录，根据试验确定正式生产涂装工艺。,1.4.4涂装施工,1.4.4.1环境监控1.4.4.2涂料涂装1.4.4.3热喷金属涂装1.4.4.4常见缺陷及分析1.4.4.5质量检查,1.4.4.1环境监控,应具有防雨、防水雾、防灰尘措施及有效的通风和照明措施。当环境相对湿度超过85%、金属表面温度低于大气露点以上3或高于60及环境温度低于5时，均不得进行涂装。,1.4.4.2涂料涂装涂料检验,涂料牌号、配套系列应符合设计要求。涂料生产厂家应符合合同规定。涂料质量应符合三期工程涂料质量标准。,1.4.4.2涂料涂装施工方法,三峡工程涂料涂装采用高压无气喷涂方法。借助压缩空气驱动往复运动的柱塞泵，使涂料获得15MPa以上的压力，通过管路至喷嘴喷出。高压涂料离开喷嘴进入大气时，漆流膨胀，雾化成微小漆粒喷射到结构表面上，形成涂层。,1.4.4.2涂料涂装施工方法,1-调压阀2-高压泵3-蓄压器4-过滤器6-高压软管7-接头8-喷枪9-压缩空气入口,高压无气喷涂工艺示意图,1.4.4.2涂料涂装操作要点,施工温度：,涂料温度按厂家使用说明书规定执行；低温季节施工，温度必须控制在5以上。,严格按厂家说明书比例和操作规程进行涂料调制。,1.4.4.2涂料涂装操作要点,喷涂：,除锈后应在4h6h内涂装；根据结构面大小调整漆束宽度；根据需要调整漆束为竖直或水平方向，相邻喷束重叠不少于1/3；可采用纵向、横向交替喷涂，结构边缘部位先喷边界处再向内喷涂，防止流挂。,干燥(固化)时间控制：各层涂料涂装间隔时间，应在前一道漆膜表干后才能涂装下一道，具体按涂料厂家规定进行。,1.4.4.3热喷金属涂装施工方法,三峡工程金属喷涂采用电弧喷涂方法。以电弧为热源，当金属丝送进电弧喷涂枪导电嘴时在端部短路产生电弧。丝材瞬间熔化并由压缩空气把熔化金属雾化成微熔滴高速喷射到工件表面，形成喷涂层。在金属喷涂层表面，用涂料对金属涂层颗粒间孔隙进行封闭，进行金属喷涂和封闭涂料联合防护。,1.4.4.3热喷金属涂装施工方法,电弧喷涂原理示意图,1.4.4.3热喷金属涂装操作要点,冬季如环境温度低于0，应对钢结构表面预热，预热温度3040。表面处理达到要求后需立即进行喷涂施工。压缩空气：,气质清洁干燥，油水分离干净；气温必须经过冷却；工作压力稳定，波动范围不大于0.05MPa；压缩空气的压力和质量是影响喷涂质量的关键因素。,1.4.4.3热喷金属涂装操作要点,喷涂材料：,喷涂用金属丝光洁、无锈、无油、无折痕；运输时避免碰撞，保管时要干燥，避免受潮锈蚀。,为保证涂层密实，喷涂操作第一层与第二层的行走路线要相互垂直，正交操作，直线行走。相邻喷束之间一般应重叠1/3以上。特殊部位，如铆钉、螺栓、螺母等处进行旋转喷涂。,1.4.4.3热喷金属涂装操作要点,封闭涂料：,涂装前，将金属涂层表面的灰尘、松动颗粒清理干净；宜在金属涂层尚有余温(40左右)时进行；若结构表面已冷却，可将涂料升温至4050进行热涂，以降低涂料黏度，提高渗透性。,1.4.4.4涂料涂装常见质量缺陷及分析,流挂：,指竖直表面部分的涂料在自重作用下的流滴现象。形成原因主要有：涂料太稀；一次涂装太厚，干燥慢；施工环境温度太高而油漆流动性大等。通过控制黏度、喷嘴移动速度及避免高温施工可消除。,表面粗糙(起粒)：,指漆膜上出现粗糙的颗粒。形成原因主要有：过程控制不严，涂料过粗；灰尘砂粒污染；喷涂距离远等。,1.4.4.4常见质量缺陷及分析,收缩：,指湿涂膜局部缩回导致漏涂区域或涂层减薄的现象。,桔皮：,指涂层表面呈现许多半圆状突起，形如桔子皮。形成原因主要有：溶剂挥发快，漆膜来不及流平却已干燥；黏度过大；喷涂过厚；喷涂距离及施工温度不当。,形成原因主要有：涂料的表面湿润性欠佳，不易形成均匀的漆膜而收缩成珠滴状；基体表面、喷枪管线有油腻或潮湿；环境温度太低或黏度太稠等。,1.4.4.4常见质量缺陷及分析,起皱：,指成膜不光滑，收缩成很多弯曲的棱脊。形成原因主要有：涂膜太厚，表层先干结成膜，内部未干透；暴晒和烘烤温度过高。施工中应严格控制涂层厚度、避免高温天气施工。,1.4.4.4常见质量缺陷及分析,针孔：,漆膜上出现圆形小圈，中心常有固体粒子，周围为凹入圆圈的现象。形成原因主要有：涂料中有水、空气或灰尘；漆膜太薄；刷涂次数多，产生气泡；喷涂距离远。施工中应控制涂料含水量和改善工艺。,起泡：,漆膜脱起成拱状或泡的现象。主要由于潮气造成，应控制基体表面温度。,1.4.4.5质量检查涂料涂装质量检查,涂装前应对表面预处理的质量进行检查，合格后方可进行涂装。外观检查：,每层涂装前应对前一涂层进行外观检查，如发现缺陷及时进行处理；涂装结束后对外观进行检查，表面应均匀一致，无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。,1.4.4.5质量检查涂料涂装质量检查,厚度检查：,涂装过程中，应及时测定湿膜厚度；涂膜固化干燥，干膜厚度85%以上测点值达到设计要求；未达设计要求的点，最低值不低于设计厚度值的85%；测点面积、读数应符合规范要求。,附着力检查：,按规范要求，采用划60夹角切口或划格法至涂层基体，用胶带粘牢撕起，涂层应无剥落。在工件上带样试验应选择非重要部位，测后补涂；,针孔检查：用针孔仪检查，发现针孔，打磨后补涂。,1.4.4.5质量检查热喷金属涂装质量检查,金属喷涂前进行钢结构表面预处理质量检查。外观检查：检查有无起皮、鼓泡、孔洞、粗颗粒、裂缝等缺陷，必要时用2.5倍放大镜检查。结合性能检查：,用切格试验进行，在方格形切样内不能出现金属涂层与基体剥离的现象；切格试验方法按有关规范要求进行。,涂层厚度检查：,实测最小厚度不小于设计规定值或规定范围的下限值；测点面积与读数应符合规范要求。,1.5管线埋设,1.5.1施工准备1.5.2安装埋设1.5.3检查和验收,1.5.1施工准备,熟悉设计图纸、规程规范，制定可行的施工方案并进行技术交底。按设计要求对到货的材料进行检验。,1.5.1施工准备,按设计要求进行弯头制作，过缝处理。,弯头焊接,过缝管制作,1.5.2安装埋设,按图纸要求控制管道埋设形位尺寸、高程、桩号。,管道安装,1.5.2安装埋设,埋管应加固牢靠、用钢板焊接封堵、标识清晰。,1.5.2安装埋设,不允许在机电埋管上搭焊无关的物件。,错误做法：钢筋随意搭焊在机电埋管上,1.5.3检查和验收,不漏埋、不错埋；固定牢靠、排列整齐。,测压管整齐排列、横平竖直,1.5.3检查和验收,接头质量、水压试验或PT检测符合设计要求。施工单位三检合格后，填写“施工质量检测记录”报监理工程师验收。监理工程师检验合格签证后，方可进入下道工序。,1.5.3检查和验收,工程施工承建单位：合同编号：,机电埋件安装质量终检合格证,1.6高强螺栓连接,1.6.1现行规范1.6.2连接面检验1.6.3螺栓、螺母、垫圈检验1.6.4连接施工,1.6.1现行有关规范,钢结构用高强度大六角头螺栓GB1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB1229钢结构用高强度垫圈GB1230钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件GB1231钢结构工程施工及验收规范GB50205钢结构工程质量检验及评定标准GB50221扭力扳手通用技术条件GB15729,1.6.2连接面检验,制造厂：,连接面应做防腐涂装；按照防腐设计制作工艺试板，并做抗滑移系数检测，其值应大于等于设计值，该试验报告须进入竣工资料；在连接面防腐施工的同时制备三副工地试板，该试板在安装前由制造厂送检。,1.6.2连接面检验,工地试板抗滑移系数试验，所测得的抗滑移系数应大于等于设计值；连接面应平整、涂装层无脱落无锈迹；螺孔无飞边无毛刺。,设备安装前：,保持连接面干燥、整洁；板叠接触面平整、间隙1.0mm。,设备安装过程：,1.6.3螺栓、螺母、垫圈检验,外观及外形尺寸应符合相关规范，表面无锈迹；有合格证、生产批号；产品在质保期内(生产之日至终拧完成止，6个月)；每种规格、批号的数量除正常损耗外，应满足抗滑移系数及扭矩系数的用量。,外观及外形尺寸检验：,1.6.3螺栓、螺母、垫圈检验,每种直径规格、每个批号均须复检(每项试验需8套螺栓)；由施工单位送有资质的试验单位试验；扭矩系数平均值在0.110.15且偏差0.01者为合格。,扭矩系数工地复检：,1.6.4连接施工,选用的扳手的最大扭矩值应大于施工扭矩，精确满足要求；使用的扭矩扳手需经有资质的单位鉴定合格，且在规定使用期内；施工用、检验用的扳手必须分开，施工用扳手力矩误差应不大于5%，检验用扳手力矩误差应大于不3%。,扭矩扳手的选用：,1.6.4连接施工,扭矩值计算：,Tc=kPedTc施工扭矩(Nm)k扭矩系数(由试验测得)d高强螺栓螺纹直径(mm)Pe高强螺栓设计预拉力(kN),1.6.4连接施工,连接施工：,不得在雨天进行高强螺栓连接施工；同一连接接头上只准使用同一批号的螺栓；螺栓(母)、垫片随用随开箱,备用的应保管在干燥处；螺栓、螺母、垫片表面不得有水、油污及其他污垢；螺栓拧紧至少应分初拧、终拧，初拧扭矩为施工扭矩的50%；拧紧顺序为由中心向四周方向；检验员使用专用扳手逐个检验拧紧力矩；检验合格后立即对连接板四周及螺栓按要求封闭；拧紧、检验、封闭应连续进行，且应在一天内完成；螺栓外露长度应不少于3扣。,2.1压力钢管制造安装,2.1.1简介2.1.2开工前准备2.1.3压力钢管制造2.1.4压力钢管安装,2.1.1简介压力钢管组成,本章所讲的压力钢管是指26台700MW水轮发电机组的输水压力钢管。电源电站的压力钢管直径较小，各项标准应执行DL5017-93。右岸12条压力钢管(衬)均由上斜直段、上弯段、斜直段、下弯段、下平段及厂内管段组成，其中15#23#机钢管(衬)在下平段与厂内管段之间设伸缩节，24#26#机钢管(衬)在下平段与厂内管段之间设垫层管(无伸缩节)。钢管(衬)设计内径12.4m，每条压力钢管(衬)轴线长122.677m。,2.1.1简介压力钢管用材,2.1.1简介压力钢管安装示意图,凑合节,始装节,水流方向,安装顺序,始装节,安装顺序,伸缩节,2.1.2开工前准备施工组织设计文件,施工组织设计文件内容至少包括：,项目工程概况；施工总体布置图；加工车间布置图；施工程序(包括加工及运输、吊装、安装等)；主要施工设备配置；总进度计划；质量保证体系；人力资源(特殊工种执业证)配置；安全措施等。,2.1.2开工前准备焊接工艺评定,焊接工艺评定是钢管(衬)制造、安装过程中焊接工序指导性文件，在项目开工前完成，至少包含下列工作：,制定焊接指导书，内容包括：本项目使用的材质、厚度；对接焊缝(同材质、异种材质、焊接位置)；角焊缝(含异种钢)；焊条电弧焊、气体保护焊；坡口形式；焊条、焊丝、焊剂；焊接参数(线能量、电流、电压、速度)；预热温度、后热温度、焊后热处理。试板焊接；力学性能检验；工艺评定报告；审查批准。,2.1.2开工前准备技术交底,设计单位交底：,介绍压力钢管的主要参数及功能；介绍压力钢管的制造难点、特点；介绍压力钢管制造运输中的要求；解答制造安装单位提出的有关问题。,施工单位技术部门对施工班组进行施工组织设计技术交底。技术交底均通过报审后进行现场考察，满足合同文件要求时下达开工令。,2.1.3压力钢管制造流程,摞节组装,原材料检验,瓦片制作,钢管组圆,纵缝焊接,纵缝焊接质量检验,内支撑和加劲环,钢管单节验收,涂装,合格认证出场,环缝焊接及质量检查,加劲环焊缝检验,2.1.3压力钢管制造,2.1.3.1原材料检验2.1.3.2瓦片制作2.1.3.3钢管组圆2.1.3.4纵缝焊接2.1.3.5纵缝焊接质量检验2.1.3.6内支撑和加劲环2.1.3.7钢管单节验收2.1.3.8摞节组装2.1.3.9环缝焊接及质量检查2.1.3.10涂装2.1.3.11出厂验收,2.1.3.1原材料检验钢板,钢板应符合设计要求与施工图样的规定，其力学性能和化学成分满足国家和部颁标准。,钢板的化学成份(%),钢板的机械性能,2.1.3.1原材料检验钢板到货检验,出厂合格证及材质证明审查。外观检查：,钢板表面不得有裂纹、结疤、折叠及夹渣；个别细小的划痕、压痕、麻点等缺陷深度应不大于0.9mm，缺陷应进行磨削清除，清除宽度应不小于深度的5倍，清除方向与钢板压延方向一致；钢板的不平度不得大于5mm/m。,2.1.3.1原材料检验钢板到货检验,超声波抽查：,抽查比例为每批次张数的10%；16MnR钢板达到JB4730-94级标准：60kgf/mm2钢板达到JB4730-94级标准。,到货钢板按批号、品种、厚度每批各取一组试样进行复核性抗拉试验和-20冲击韧性试验。,2.1.3.1原材料检验焊接材料,所有焊接材料都应具有出厂质量证明书。16MnR板材电弧焊焊条牌号CHE507，3.2、4.0；气体保护焊焊丝CHW-50C6SM，1.2。60kgf/mm2板材电弧焊焊条牌号CHE62CFLH，3.2、4.0；气体保护焊焊丝CHW-65A，1.2。按规定要求，首批焊材投入使用前须进行焊接试验，以检验焊材的材质和机械性能。此项工作也可与焊接工艺评定结合进行。,2.1.3.2瓦片制作下料,量具须经鉴定、率定合格。划线所用的样板误差应小于0.5mm。醒目标示管节符号、块号、水流方向、水平垂直轴线、坡口形式等。,2.1.3.2瓦片制作下料,尺寸控制：,注：此表源自DL5017-93。,2.1.3.2瓦片制作坡口检查,坡口形式为非对称X型。直线坡口用刨边机加工，曲线坡口用数控切割机或半自动切割机下料后，表面打磨至规定要求。坡口处应无裂纹、裂缝、夹层、夹渣等缺陷。坡口角度符合设计要求。,2.1.3.2瓦片制作卷制,卷板只能在卷板机上成形，卷板方向应和钢板压延方向一致。,不允许采用锤击和火焰的方法弯曲成形和矫正曲率。钢板卷制过程中随时清扫表面的氧化皮，避免在卷制过程中钢板表面产生压痕、凹坑等。瓦片在自由状态下，用弦长2.2m的弧形样板检测瓦片内表面，间隙应小于2.5mm。,2.1.3.3钢管组圆,组圆平台要求：,钢管组圆要求：,水准仪测量平台(12根放射状分布的工字钢)平面度偏差应小于1mm，并定期检查和调整；瓦片自由置于平台，检查瓦片与各支点应均能受力。,钢管对圆后实测上、下管口外周长，留出焊接收缩余量；焊缝间隙控制在2mm4mm，错牙控制在2mm内。,2.1.3.3钢管组圆,钢管组园检查,2.1.3.4纵缝焊接焊缝分类,一类焊缝：钢管纵缝，明管环缝(下平段及厂内段)，凑合节合拢环缝；二类焊缝：钢管环缝，加劲环、阻水环、止推环的对接焊缝，止推环与管壁的角焊缝，进人孔角焊缝；三类焊缝：加劲环、阻水环与管壁间的角焊缝以及不属于一、二类焊缝的其他焊缝。,2.1.3.4纵缝焊接生产性试验,每种焊接工艺指导书在首次应用于正式的纵缝焊接生产前应进行生产性试验，以检测焊接工艺和质量是否符合要求。试板与工件焊接同时进行。在制作厂，=28mm(16MnR)、=34mm(16MnR)、=60mm(60kgf/mm2级)各作一块立焊试板。环缝的生产性试验为：=28mm(16MnR)、=34mm(60kgf/mm2级)、=60mm(60kgf/mm2级)各作一块45仰角焊位置的对接试板。试板检验合格后，方可进行相应管段的钢管焊接。,2.1.3.4纵缝焊接焊前预热及焊后保温,焊后及时保温，16MnR为150200，时间1h；60kgf/mm2钢为150，时间2h(称为后热处理、消氢处理)。,2.1.3.4纵缝焊接焊接顺序,3条纵缝焊接应同时进行。焊条电弧焊采用“对称分段退步法”施焊，有利于减少焊接变形和焊接应力。先焊完内壁焊缝，再按“U”形断面要求用碳弧气刨进行背缝清根并修磨成形，最后焊完背缝。,2.1.3.4纵缝焊接焊接工艺参数,气体保护焊焊接工艺参数,焊条电弧焊焊接工艺参数,2.1.3.4纵缝焊接焊接工艺参数,实芯焊丝脉冲电源全自动富氩保护焊保护气体为Ar(85%)+CO2(15%)。焊接热输入量：16MnR不大于40kJ/cm，60kgf/mm2不大于35kJ/cm且不小于15kJ/cm。,2.1.3.4纵缝焊接焊接操作要点,坡口焊缝打底焊道厚度不大于6mm。多层角焊缝根部焊道的允许最大焊脚为：平焊9mm，横焊、仰焊8mm，立焊12mm。后续各层焊缝允许最大厚度为：平焊3mm，立、横、仰焊4mm。焊条摆动宽度小于3倍焊条直径，焊接层间接头错开30mm。,2.1.3.4纵缝焊接焊接操作要点,焊道宽度超过10mm时，须进行分道施焊。,内壁,2,13,10,7,4,19,16,12,9,6,3,18,15,11,8,5,1,17,14,2.1.3.4纵缝焊接焊接操作要点,为有效控制焊接线能量，要求焊条电弧焊用4.0焊条焊接时，其焊接长度大于90mm/根，用3.2焊条焊接时，焊接长度大于70mm/根。焊接层间温度不应低于预热温度，且不高于180。焊条电弧焊焊缝盖面应使用3.2焊条，焊缝余高03mm，并与母材平滑过渡。,2.1.3.5纵缝焊接质量检验外观检查,不允许有裂纹、表面夹渣、电弧擦伤、气孔、焊瘤、飞溅等。一、二类焊缝咬边深0.5mm且连续长度100mm，两侧累计长10%焊缝全长；三类焊缝咬边深1.0mm。焊缝饱满，余高为03mm。,2.1.3.5纵缝焊接质量检验无损探伤检测,无损检测需待焊接完成24h后进行。一类焊缝超声波探伤100%，射线探伤50%(射线透照可根据连续焊接质量检测状况，对比例作适当调整)。二类焊缝超声波探伤50%，射线探伤10%，在超声波检验有可疑波形而不能准确判断时用射线透照复验。超声波探伤按GB1134-89标准评定：一类焊缝BI级合格，二类焊缝B级合格。射线探伤按GB3323-87标准评定：一类焊缝级合格，二类焊缝级合格。,2.1.3.5纵缝焊接质量检验焊缝返修,缺陷分析，制定返修工艺。报监理审核或业主备案。填写返修卡，按工艺返修。探伤复验，一般不允许二次返修。,2.1.3.6内支撑和加劲环,装内支撑：,调整钢管圆度，顶头施加足够的预紧力，确保内支撑不产生松动而导致下滑；保证钢管刚度，防止吊运途中变形。,装加劲环：,加劲环(止推环、阻水环)内弧应用样板检查，样板弦长2.2m，间隙应不大于2.5mm；加劲环安装与管壁垂直度偏差应不大于5mm，对接焊缝与钢管纵缝错开距离应大于100mm，位置应与图样相符；焊缝外观检查应满足质量要求；对接焊缝超声波探伤比例50%。,2.1.3.6内支撑和加劲环,2.1.3.7单节钢管验收,压力钢管制造质量检测标准,单位：mm,注：此表源自TGPSJ02-2003,2.1.3.7单节钢管验收,钢管单节验收,2.1.3.8摞节组装组装控制,相邻管节纵缝间距500mm。管节组对间隙2mm4mm，组对错边3mm。焊道及两侧清理干净，打磨见金属光泽。,钢管摞节形位尺寸验收,2.1.3.9环缝焊接,焊接材料、设备、环境、焊接线能量、预热和后热等按规定要求执行。环缝焊条电弧焊应至少有810名焊工施焊，采用对称焊焊接，焊接参数应基本保持一致。,先焊完内壁焊缝，再按“U”形断面要求用碳弧气刨进行背缝清根并修磨成形，