压力钢管制作安装方案

压力钢管制作安装方案

目录

一、工程慨况.................................................1

二、洞内施工安排.............................................1

2.1、压力钢管制安工艺流程................................1

2.2、压力钢管制作........................................2

2.3、瓦块钢板压头、卷制.................................3

2.4、压力钢管单节组装...................................4

2.5、压力钢管安装节组装.................................5

2.6、压力钢管焊接施工....................................6

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

三、压力钢管安装............................................10

3.1、压力钢管安装.......................................1()

3.2、压力钢管运输.....................................11

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

四、质量保证措施............................................12

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

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

压力钢管制作安装方案

一、工程慨况

冗各水电站装机容量3X3OMW,多年平均发电3.357亿kw.h。电站采用一管

一机供水方式，共计3条。1#压力钢管由桩号0-000.000——0+019.419,2#压力

钢管由桩号0+000.000^0+019.419,3#压力钢管由桩号

0+000.000——0+019.419。三条压力管道主体结构相同，钢管内径皆为用000mm,

长度各为19.419米，其中主管段0+000.000——()+018.000钢管长各为18m,壁

厚为14mm；主管过度节段0+018.000——0+019.419钢管长各为1.419m,壁厚为

16mm；材质皆为16MnRo三条压力钢管总长约58.26米，钢管形式为洞内安装，

总重约102.92吨。

二、洞内施工安排

根据安装现场施工条件、安装全面开始后，三条钢管安装顺序依次为1#管

-2#管-3#管，1#钢管安装完成并通过验收，土建开始混凝土浇筑，待1#机完

成整个安装和土建工作后再进行2#安装。以此类推。钢管安装节经交通洞用载

重汽车运至机组钢管安装位置,利用洞顶天锚卸车，起装节以桩号()+(X)().()0()为起

装点逐步后退安装。

2.1＞压力钢管制安工艺流程

压力钢管制作施工工序包括下料、卷板、组对、焊接、附件的制作与装配及

防腐。安装施工工序包括运输、定位安装、焊接及防腐。

1)总体施工工艺流程

图纸审核一编制施工节序图T材料进场一材质确认一材料复验T下料一坡

口加工一压头一卷制一瓦块检测一喷砂除锈、涂漆一检测一运输(至工地)一单

节组圆一纵缝焊接一调圆一上加劲环一加劲环焊接一安装节组装一制作焊缝焊

接一检测一喷砂除锈、涂漆一检测一工地运输安装一检测

2)下料工艺流程

编制瓦块的下料程序一材料吊至下料平台一编号、标记移植一下料一坡口加

工一检测

3)制作的工艺流程

瓦块复测T压头一卷制一检测一防腐一检测一运输（至安装工地）一对圆一

纵缝焊接一调圆一上加劲环一加劲环焊接一安装节组装一制作焊缝焊接一检测

—＞防腐—检测一工地运输

4）安装工艺流程

测量点设置一运输到卸车点一翻面一吊装就位运输台车一运输就位一首装

节安装T检测-加固一钢管顺序安装—检测—防腐―检测

2・2、压力钢管制作

下料及附件制作工艺

压力钢管下料及卷制工作在工地现场钢管厂内进行，完成后进行组对焊接工

作。

1）下料加工设备

序号名称极限偏差（mm）

1数控切割机1

2半自动切割机4

3刨边机1

2）材料到货后，配合业主做好材料的检查及复验，合格后方能进入下料工

序施工。

3）将钢板吊至下料平台,钢板规格尺寸核对无误后，根据钢管节序图的钢

管直径、管长及部件或异形管瓦块展开图用数控切割机划线，并预留1〜3mm割

缝余量。划线尺寸按表1的规定：

表1划线尺寸允许偏差

序号项目极限偏差（mm）

1宽度和长度±1

2对角线相对差2

3对应边相对差1

4矢高（曲线部分）±0.5

划线完成且尺寸复核合格后，用油漆在瓦块中间位置标出管节编号、中心线、

水流方向、材质、板厚等字样。采用数控切割机或半自动切割机进行下料及坡口

加工，完成后用风动角向砂轮机对坡口及坡口侧50毫米范围内进行打磨、修整。

坡口加工完成并检查合格后，坡口面涂刷不影响焊接施工质量的坡口漆。

14mm〜20mm瓦片制作缝剖口型式为:

14mm〜20mm瓦片安装缝剖口型式为:

r/nf60

内侧,-----

CX]

760V

4）完成后，进行检测并填写质检记录。

5）将下料后的瓦块成品按材质、规格顺序堆放。堆放时必须垫实牢固、堆

放整齐，并且堆放高度不宜过高，以防止钢板由于堆放不当造成变形。

6）加劲环、止水环采用计算机编程后数控切割机下料，并用检测样板对加

劲环内弧尺寸进行检测，用铁丝将每道加劲环、阻水环分别进行绑扎、分类堆放，

并用油漆标注每道加劲环、止水环的材质、内弧半径、分块数等数据。

2.3、瓦块钢板压头、卷制

1）卷制设备采用W11-30x2000的卷板机。

2）对每一瓦块钢板尺寸进行复检，并根据管节的半径尺寸做好检测样板,

检测样板弦长为1500mm。

偏差应符合下表2规定:

表2

钢管内径D（mm）样板弦长（m）样板与瓦片的极限间隙（mm）

D<20.5D1.5

D>21.02

3）钢板压头质量是钢管形位尺寸控制中的重要一环。先根据钢管直径用

70mm的钢板制作压头用胎模，用于钢板两端的压头。

4）将胎模吊入卷板机并找正，然后将瓦块钢板两端分别喂入卷板机胎模上

找正后进行滚压，滚压中用样板跟踪检测，直至瑞部弧度达到样板尺寸要求。

5）压头操作时，应注意一次不能将下压量送给过大，且应尽量滚压至钢板

边缘，以防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。

6）每一组相同尺寸的瓦块钢板压头施工完成后，胎模吊出卷板机，将己压

好头的瓦块钢板吊入卷板机进行管节的卷制。

7）直管瓦块的卷制采用圆柱管卷制方法进行。

8）卷制过程采用多次进给下压量的方法，使瓦块滚压均匀，以防止卷制尺

寸过小后校正困难。卷制过程中随时用弦长1500mm的样板检查卷制弧度，弧度

误差不能大于0.5mm。

9）卷制完成后对管节卷制尺寸进行检测并填写检测记录。

2・4、压力钢管单节组装

压力钢管单节组装工作在工地现场钢管厂进行，现场吊装设备采用20T门

机，钢管厂平面布置图见附图。根据现场运输条件、安装条件及图纸要求04m直

管单节长度为3m,主管过度节长度为1.469m。

1）组对时按瓦块上的编号，将钢管瓦片吊放在组装平台上，用导链和撬棍

调整瓦片纵缝间隙，用楔铁调整瓦片水平。纵缝处预留2〜3mm间隙。调整时保

证纵缝处瓦片两端口在同一水平线上。纵缝的错边量不大于2mm。钢管管口平

面度不应大于3mmo

2）调整完后，用钢尺及样板检测钢管上、下管口周长、管口平面度及纵缝

区弧度尺寸。钢管对圈后，其周长差符合下表3的规定。

表3钢管周长偏差表

项目极限偏差为（mm）

实测周长与设计周长差+3D/I000,且不大于±12

相邻管节周长差5

3）各项检查合格后，进行纵缝的定位焊。定位焊采用正式焊接使用的焊条。

其厚度不超过正式焊缝的二分之一，通常为4〜6mm。定位焊焊接位置为外纵缝，

间距300mm,焊长50mm,且末端的定位焊缝距管口50mm。

4）纵缝焊接完成后，将管节翻转立放置于平台上，然后对管节进行调圆作

业。钢管圆度的偏差不大于钢管直径的3D/1000,最大不大于12mm。每端管口

至少测两对直径。

5）加劲环（止水环）装配时，定位焊间距300〜500mm,定位焊长度不小

于50mm。旦加劲环的对接接头必须与钢管纵缝错开100mm以上。装配完成后，

进行加劲环接头焊缝的焊接施工，然后对加劲环环缝进行焊接.（见示意图1）

6）由于钢管直径较大，为保证运输吊装过程中钢管不至出现大的变形影响

对接质量，因此每一安装节均需进行加固，加固材料采用14#槽钢加L100角钢。

7）质检部门对焊缝进行各项外观及无损探伤检测，合格后方能进行安装节

组装工序。对单节管检测的同时:将管节上、下口周长及组装标记用油漆标注在

相应的管口上。

2・5、压力钢管安装节组装

根据现场运输及吊装设备条件，（P4m直管安装节长度分别为：首装节为6m,

中间安装节为6m,末装安装节长度为7.419m,最大重量12.58。

1）按施工节序图及管节编号，将需要进行单元组装的相邻管节吊至环绛组

对平台上，用立式组芯法在组对平台上进行环缝的组对工作。

2）相邻管节吊装就位进行环缝组装时，应对齐管节上标出的相对应中心，

同时根据管口的周长尺寸进行均匀的调整，并确保错边尺寸及对口间隙在规范允

许范围内。安装节的组装尺寸及相邻管节的纵缝位置严格按图纸技术要求及规范

执行。

3）环缝组装调整时，采用调整好一段，就点焊固定一段的工艺方法。点焊

间距300毫米，对局部区域可根据需要缩短定位焊间距，以确保组装环缝的对缝

质量。

4）检测安装节各项形位尺寸并填写质检单。

5）安装节环缝组装合格后，进行环缝内侧坡口的手工焊接。

2.6、压力钢管焊接施工

压力钢管的焊接工作包含纵缝焊接、环缝焊接和加劲环焊接。

I）钢管主焊缝焊接采用手工电弧焊，加劲环焊接采用C02气体保护焊，焊

接材料选用与板材相匹配的J506焊材。焊接前焊条严格按生产厂家说明书规定

的温度和时间烘焙，烘焙后的焊条应保存在100〜150C的恒温箱内，随焊随取，

并随手盖好桶盖，焊条在保温桶内的时间不宜超过4小时，否则应重新烘焙，重

复烘焙次数不宜超过两次。

2）所有焊接人员必须持有相应焊位的资格证书。

3）将点固焊完成后的管节吊至焊接工区，遂行纵缝的焊前准备工作。

4）焊缝焊前要做清理，所有拟焊面及坡口两侧50〜100mm范围内的氧化皮、

铁锈、油污及其它杂物都应清除干净，每一焊道焊完后也应及时清理，每层焊道

焊完后应及时用钢丝刷或毛刷进行焊道清理，检查合格后再焊。

5）手工电弧焊焊接时的引弧必须在坡口内处行。多层多道焊时，要将每层

焊道的焊渣、飞溅物仔细清理，焊缝焊接每层后，用风铲锤击焊缝，以消除焊接

应力，自检合格后，再进行下一层的焊接，层间接头至少错开30mm以上。

6）钢管纵缝焊接采用手工电弧焊，焊接方式为立焊。

7）外纵缝打底焊段完成后，对焊缝的背面采用碳弧气刨清根，清根时要使

坡口尽量平整、光滑，根部成“U”型，使用砂轮修磨，除去渗碳层，然后对内纵

缝焊接，最后完成外纵缝的焊接工作。

8）加劲环（止水环）环缝焊接采用CO2气体保护焊焊接，焊接方式为平角

焊缝。

:加劲环

、f

、/

t^=

:平台

-

图1加劲环焊接示意

9）钢管环缝焊接采用采用手工电弧焊，焊接方式为横焊。焊接顺序为先内

后外，对外侧的焊缝采用碳弧气刨进行清根，并用风动砂轮机对焊缝清根部位进

行打磨。经检查合格后，进行外环缝的焊接。（见示意图2）。

图2环缝焊接示意图

10）环缝焊接时要求两人或四人对称施焊，尽量采用多层多道退焊法。焊接

起点见焊接接示意图。

A

环缝焊接示意图

110)焊缝焊接完成后，焊接人员在自己焊接位置打上钢号，以便检查。

12)焊接内部缺陷的处理，用碳弧气刨或风动角向磨光机将缺陷清除，并用

角向磨光机修磨成便于焊接的凹槽，按焊接工艺指导书的要求进行焊接。返修后

报请质检部门进行复检。

13)每个安装节制作完成后，质检部门对钢管进行形位尺寸、焊缝各项外观

及无损探伤检测，检验合格后方能进行安装工序.

14)焊缝焊接时的电源特性要符合表4的规定。

表4电源特性表

焊接焊接焊接焊丝(条)焊接电流焊接电压焊接速度

设备方法位置直径(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、钢管的防腐施工

1）防腐工艺流程

2）钢管制作完成并检测合格后，将其吊运至防腐车间的喷丸防腐区，检查

钢管内外表面受污情况。

3）用喷砂机对钢管内外壁进行喷砂除锈施工，内壁除锈等级应达到Sa2.5

级。外壁采用水泥浆防腐蚀，除锈等级需达到SU级。

4）钢管除锈后，应用干燥的压缩空气吹净。

5）经除锈后的钢材表面应尽快涂装，一般宜在4h内涂装，晴天和正常大气

条件卜，最长不应超过24h。

6）使用的涂料应符合设计要求，涂装层数、每层厚度，逐层涂装间隔时间、

涂料调配方法和涂装注意事项，应按设计文件或厂家规定进行。本工程钢管防腐

要求如下：

表5压力钢管内壁防腐要求

每层干膜厚度总干膜厚度

1涂料名称涂料说明层数

（pm）（pm）

环氧富锌底漆，其烘干

底漆725L-H06-113030

膜上超过95%

面漆725L-H43-1防水防渗环氧面漆740280

合计8310

7）在环缝两端各200mm范围内，应先涂装焊接时不会对焊缝质量产生不良

影响的车间底漆，以免坡口生锈。

8）用胶带将不需要喷涂油漆的部位盖住，然后开始进行钢管的涂漆施工。

9）按防腐技术要求对钢管进行防腐v涂装后进行外观检查，表面应光滑、

颜色一致、无流挂、皱皮、针孔、裂纹、鼓泡等缺陷。涂层厚度、致密性、粘附

力应用专门仪器进行检测。

三、压力钢管安装

3.1.压力钢管安装

根据安装现场实际情况，钢管安装采用载重汽车将制作完成的钢管从钢管厂

运至安装现场，利用洞顶预留天锚卸车，使用卷扬机拖运至安装位置完成安装。

钢管的安装程序：运输一安装调整一钢管加固一环缝焊接

1）安装前根据图纸尺寸将安装轴线、中心线及桩号线可靠地设置在隧洞洞

壁表面。

2）在压力钢管隧洞内铺设运输轨道，轨道采用18kg级，运输轨道铺设由桩

号0+000.000至0+025.419,伸出洞口不小于5米，悬空处使用25#工字钢作立

支撑和斜支撑，立支撑间距不大于1.5米。施工时应严格按照图纸要求施工。

3）在施工支洞与压力钢管相交处，设置卷扬机作为钢管拖运设备，牵引钢

丝绳通过导向滑轮拉至洞口以备拖运钢管。

4）首先进行首装节的安装。

（1）将钢管可靠地轻放在台车上，用运输台车上的钢管锁紧装置将钢管固

定在台车上，同时重新检查台车及钢管的固定情况。

（2）点动卷扬机，对牵引系统、台车滑动系统及钢管加固情况重新进行检

查，无误后在运输指挥人员的指挥下进行运输工作。

（3）为确保运输的安全，台车运输速度应控制在0.5米/分以下，当台车快

接近安装工作面时，应以较小的速度操作。

钢管里程达到安装要求。撤除拖运设施，在钢管两端底部成120。度夹角两

处，分别用4个20T千斤顶将钢管慢慢抬至安装高程，找准洞内安装基准点，

使用水准仪及中心粉线，检测钢管的中心及高程。若有偏差，用底部千斤顶及两

侧拉锚调整，直至合格。在安装合格的钢管两端底部用14#槽钢或Ll（）（）角钢作

加固支撑，在两侧焊上适量拉锚加固稳妥。之后，撤除安装工具，复检钢管的安

装质量。

5）首装节安装定位后，将钢管安装用的压缝台车及焊接台车运至首装节内，

以方便钢管安装的需要，见图3。

压缝台车

焊接台车

6）按节序图编号依次进行钢管的安装。

在首装节定位后，以首装节为基准安装下一节钢管。

（1）当钢管拖运到位后，在相连的两管口底部、顶部成12（）。度夹角两处各

焊吊耳，挂上葫芦来拉，另一端仍用千斤顶抬，采用此方法后，避免了钢管在抬

起中出现倾倒，也加快了安装速度。

（2）在钢管定位调整时，和上节钢管相接的一侧管口，相连后，加以调整，

使得两节管口对齐无错位即可，无须再用测量仪器检测调整；另一侧管口，仍须

用测量仪器进行检测调整。

7）每一安装节组装完成后，应用型钢可靠地支撑在洞壁上，以防止下一安

装节组对时，管口的位移，型钢规格为14#槽钢或L100角钢。

8）安装环缝的焊接应严格按照制定的《焊接工艺规程》执行，焊接过程中

设专人对焊接参数及程序进行严密的监控，发现问题及时调整和处理。

9）每一安装环缝焊接完成后，应对焊缝及电弧擦伤处进行打磨、清理，并

用钢丝砂轮及砂磨片将环缝区重新清理干净，然后涂刷防腐漆。

3・2、压力钢管运输

钢管安装现场的就位运输：

1）压力钢管由工地钢管厂至厂房卸车点采用载重汽车公路运输，单件最大

运输尺寸为直径4m,长度6m—7.419m。运输时钢管水平搁置在汽车车厢上，沿

场内公路运至施工洞卸车点，洞内采用洞顶天锚卸车吊至运输台车上，由洞内卷

扬机牵引至安装位置进行安装作业的施工方案。

2）钢管由卸车位置至安装现