摘要:水電站建設(shè)中壓力鋼管道安裝問題尤為重要，壓力鋼管的安裝是水電工程的重要組成部分,壓力鋼管安裝質(zhì)量對水電工程的整體穩(wěn)定性影響極大。本文針對壓力鋼管安裝問題，提出自己的見解。
關(guān)鍵詞:水電工程；壓力鋼管；安裝；質(zhì)量控制
中圖分類號：TV523文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
近年來，我國的水電工程項(xiàng)目逐漸增多，在水電工程中壓力鋼管的安裝施工必不可少。壓力鋼管的安裝應(yīng)該是水電工程施工的質(zhì)量控制重點(diǎn)環(huán)節(jié)，它對水電工程運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性，有著重要的意義。本文以四川省阿貝州黑水縣登棚一級水電站為例，對壓力鋼管的安裝技術(shù)及質(zhì)量控制進(jìn)行了具體的分析。
工程實(shí)例
登棚一級水電站位于阿壩州松潘縣毛兒蓋鎮(zhèn)境內(nèi)，首部樞紐分別位于羅納溝與哈雅審溝交匯處上游6.6km的羅納溝河段上和羅納溝與哈雅審溝交匯處上游6.5km的哈雅審溝河段上，引水隧洞位于毛爾蓋河二級支流羅納溝的下游段左岸和哈雅審溝的下游段右岸，調(diào)壓井、壓力管道及廠址位于毛爾蓋河二級支流羅納溝和哈雅審溝交匯處上游約60m的哈雅審溝右岸，系高水頭引水式電站，電站裝機(jī)容量2×10000=20000KW，引用流量6.6m3/s，工作水頭370m。
壓力管道采用一管兩機(jī)的聯(lián)合供水布置方式。管道采用明管敷設(shè)。主管內(nèi)徑l.4m，總長703.84m，其中上平段長65.3lm，斜管及上下彎管段長63l.4m，下平段長7.l3m。岔管為卜形布置，采用月牙肋岔管型式，分岔角60o。支管內(nèi)徑0.8m，2支管總長23.0m。壓力鋼管主管材料為l6MnR，厚度為l0-22mm，支管材料為l6MnR，岔管材料為16MnR。
1、壓力鋼管的施工質(zhì)量組織方案
在壓力鋼管的安裝施工過程中，為保證水利樞紐工程電站廠房工程的整體工程質(zhì)量和工期，必須對壓力鋼管的安裝質(zhì)量控制方案和組織管理方式進(jìn)行科學(xué)制定，從而保證項(xiàng)目施工的質(zhì)量管理有據(jù)可依。施工現(xiàn)場成立以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)人為主的質(zhì)量保證體系，對壓力鋼管的安裝質(zhì)量進(jìn)行全面控制和管理，并依據(jù)《國家建筑設(shè)備施工安裝給水工程驗(yàn)收規(guī)范》BJ242-82，及《水利水電工程施工質(zhì)量評定表》 來加強(qiáng)單元工程(或工序質(zhì)量)的質(zhì)量控制。施工過程中，要嚴(yán)格按三檢制度施工，上道工序未經(jīng)驗(yàn)收不得進(jìn)行下道工序，每一個(gè)單元工程結(jié)束后，必須進(jìn)行單元工程質(zhì)量評定。壓力鋼管施工質(zhì)量控制應(yīng)該包括，施工前準(zhǔn)備工作檢查的質(zhì)量控制、施工過程中的質(zhì)量控制以及工程竣工時(shí)的質(zhì)量驗(yàn)收.
2、壓力鋼管安裝及質(zhì)量控制
在本工程中，為了對壓力鋼管的安裝質(zhì)量進(jìn)行有效控制，針對壓力鋼管安裝技術(shù)工藝和工程條件，在壓力鋼管的安裝施工過程中，應(yīng)該認(rèn)真對待每個(gè)環(huán)節(jié)施工工藝和技術(shù)方法，進(jìn)行全程的質(zhì)量控制
1）壓力鋼管安裝前的質(zhì)量控制
根據(jù)本工程實(shí)際情況，在工地設(shè)鋼管制作廠，所有直管段和彎管段管節(jié)在鋼管制作廠制作，在場內(nèi)組對后，分成管節(jié)運(yùn)到工地制作廠進(jìn)行防腐處理。制作完成后，用載重車將管節(jié)通過道路運(yùn)到壓力管隧洞內(nèi)，在壓力管隧洞內(nèi)用臺車和軌道進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)到位后進(jìn)行安裝 壓力鋼管在安裝之前需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，運(yùn)到現(xiàn)場的壓力鋼管必須具有制作出場的驗(yàn)收合格證明。現(xiàn)場的鋼管管節(jié)應(yīng)該作好安裝標(biāo)記，并有明顯的管節(jié)號、流向及水平和垂直中心線。鋼管的厚度、焊接質(zhì)量、涂裝質(zhì)量都必須經(jīng)過檢驗(yàn)并保證合格，安裝前的鋼管要求不存在變形、脫漆和污染等問題，以保證壓力鋼管的安裝質(zhì)量。
2）壓力鋼管安裝的工藝流程
為了保證壓力鋼管的安裝質(zhì)量，應(yīng)該首先對壓力鋼管的安裝進(jìn)行無損檢測。壓力管道的無損檢測主要包括焊縫表面無損檢測和焊縫內(nèi)部的無損檢測，針對與管道表面和內(nèi)部質(zhì)量問題進(jìn)行檢測。
2.1 表面無損檢測
表面無損檢測主要采用的是:射線、超聲、磁粉、滲透和渦流等五種，一般對于鋼管的焊縫采用超聲波檢測，而岔管部分通常采用的是射線探傷。
以用于對管道表面的缺陷等進(jìn)行檢測，監(jiān)檢中發(fā)現(xiàn)如下問題：
一些設(shè)計(jì)單位不按照表面無損檢測標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行檢測；管道圖紙上的無損檢測與實(shí)際檢測位置不符；一些不合格的焊縫，其無損檢測擴(kuò)探比例在執(zhí)行過程中不符合要求；
2.2 內(nèi)部無損檢測
內(nèi)部無損檢測按設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)要求使用超聲波探傷或者是射線，主要是針對裂紋、夾渣、氣孔和未焊等焊接缺陷檢測，一般存在以下問題：
檢測前沒有對檢測設(shè)備和檢測環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格檢查；一些檢測單位的檢測人員證書失效，甚至一些人員是外聘非專業(yè)檢測人員；檢測時(shí)，監(jiān)檢人員沒有進(jìn)行有效監(jiān)督控制，沒有對底片等進(jìn)行抽查審查；對安裝壓力鋼管進(jìn)行高程、中心調(diào)整，要求測量人員必須具有專業(yè)的測量資格。本工程壓力鋼管的具體安裝流程為:
管道運(yùn)輸
始裝節(jié)彎管水平管從施工支洞運(yùn)輸，用5T卷揚(yáng)機(jī)牽引至洞內(nèi)安裝位置，頂起運(yùn)輸臺車上的螺旋千斤頂把鋼管安裝至設(shè)計(jì)位置之后，進(jìn)行加固。
�、阡摪宓膭澗�、切割和坡口處理
在標(biāo)準(zhǔn)平臺上進(jìn)行劃線。并用鋼印、油漆和沖眼標(biāo)記分別標(biāo)出鋼管編號、水流方向、軸線、灌漿孔位置、坡口角度以及切割線等符號。
鋼板的切割及開坡口處理采用半自動切割機(jī)，并用角向磨光機(jī)打磨處理。
在切割過程中產(chǎn)生的熔渣、毛刺和裂口等使用磨光機(jī)清除并修整。
�、劬戆�
壓力機(jī)進(jìn)行弧度的預(yù)制后。用卷板機(jī)施行“整卷工藝”，弧度通過樣板進(jìn)行檢查，縱縫對接在卷板機(jī)上完成。
�、茕摴芎附蛹庸碳敖宇^涂裝
縱縫的焊接方式以手工焊為主，埋弧自動焊為輔�？v縫的焊縫變形處理采用壓力機(jī)配制專用矯形工裝進(jìn)行矯正處理。
鋼管的聯(lián)段在聯(lián)段臺車上完成，管段的環(huán)縫焊接在環(huán)縫組焊區(qū)的滾焊臺車上完成；焊接方式為埋弧自動焊，焊縫的缺陷處理為手工焊。
�、蒌摴馨惭b質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收
在鋼管安裝過程中，會同監(jiān)理人對每條現(xiàn)場焊縫（包括灌漿孔封堵焊縫）進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。不合格的焊縫應(yīng)進(jìn)行返修和重新檢驗(yàn)，直至監(jiān)理人認(rèn)為合格為止。驗(yàn)收記錄須經(jīng)監(jiān)理人簽認(rèn)。
壓力鋼管安裝時(shí)必須嚴(yán)格按照工藝流程及規(guī)范要求施工，對各個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量必須嚴(yán)格控制，在上道工序完全復(fù)合規(guī)范要求后，才能進(jìn)行下道工序。
3、壓力鋼管的安裝質(zhì)量控制
首裝節(jié)安裝過程及質(zhì)量控制
首裝的安裝質(zhì)量非常重要，按本工程的施工順序，擬將下彎管水平管段作為安裝起始節(jié)。經(jīng)過檢查合格后，即可用型鋼將鋼管臨時(shí)固定于預(yù)埋的錨筋上，經(jīng)檢查固定牢固后，將第二節(jié)管段運(yùn)至安裝位置，以第一節(jié)鋼管為基準(zhǔn)調(diào)整第二節(jié)鋼管的中心和高程，進(jìn)行連接和加固焊接。為防止加固焊接時(shí)，因焊接收縮造成鋼管位移，加固型鋼有一端焊縫，應(yīng)為搭接焊，且應(yīng)在最后焊接。第一節(jié)、第二節(jié)下彎管段安裝好后，為保證管道不發(fā)生位移，可先澆筑二期混凝土，澆筑前應(yīng)對該段的焊接進(jìn)行檢測，合格后方可澆筑。
豎管段、彎管的安裝及混凝土澆筑及質(zhì)量控制
為保證此次工程的質(zhì)量，在進(jìn)行彎管安裝時(shí)要注意，各節(jié)彎管下中心的吻合和管口傾斜，當(dāng)下彎管安裝時(shí)，即將其下中心對準(zhǔn)首裝節(jié)鋼管的下中心。在此次施工中發(fā)現(xiàn)偏移后，采用了在相鄰管口上，各焊一塊定位板，當(dāng)兩節(jié)壓力鋼管管口定位板相互咬合后，這時(shí)候兩節(jié)壓力鋼管的中心就是一致重合的。彎管安裝2~3節(jié)后，必須檢查調(diào)整，以免誤差積累，造成以后處理困難。
岔管的安裝及質(zhì)量控制
岔管采用在加工場組裝檢查合格后，再分段用汽車運(yùn)至施工點(diǎn)安裝的方法。安裝過程與直管段基本相同，先將岔管分成兩部分運(yùn)到安裝地點(diǎn)組合好，之后再與兩支管同時(shí)進(jìn)行對接。當(dāng)岔管全部組裝完畢無誤后將臨時(shí)支撐焊牢，方可進(jìn)行施焊工作。
4、壓力鋼管的焊接及檢驗(yàn) 在壓力鋼管焊接和對它成果的檢驗(yàn)中最不可缺少的備份就是焊工了，如果說在水電站壓力鋼管焊接技術(shù)中鋼管制造是最重要的第一道工序，那么第二道重要工序就是焊工的檢驗(yàn)。就是所以焊工在水電站鋼管焊接中是不可缺少的一部分。 4.1焊工資格 焊工必須經(jīng)過培訓(xùn)中心的培訓(xùn)，并且持有我國勞動人事部頒發(fā)的“鍋爐壓力容器焊工合格證”，質(zhì)檢總局發(fā)的鍋爐和合格證書或者電力、水力主管部門頒發(fā)的證書。要求持證必須在有效的時(shí)間范圍內(nèi)。 4.2 壓力鋼管的焊接及檢驗(yàn) 焊工也是分等級的，由于焊工的種類不同，所負(fù)責(zé)的鋼材種類也會不同個(gè)，焊接的位置也會不同；檢驗(yàn)也就根據(jù)區(qū)域進(jìn)行劃分了。 外觀的檢驗(yàn)，外觀的檢查無非就是產(chǎn)看表面焊縫的質(zhì)量，說細(xì)致點(diǎn)就是不允許有裂縫和凹凸不平的地方，而且外觀焊縫的邊緣必須符合實(shí)際的要求，應(yīng)該達(dá)到一定要能夠圓滑的連接原材料，達(dá)到一定的美觀度。檢查便面裂紋主要采用滲透技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。 5、焊接后處理 在進(jìn)行了壓力光管的焊接后，會有一定的熱量存在，把熱量降低就是很重要的了，有些鋼管整的整體熱處理很困難，低合金鋼就處于其中的一個(gè)。當(dāng)遇到這種情況時(shí)，可以從兩方面左手，首先要測量出焊縫加熱的寬度，然后從內(nèi)部進(jìn)行降溫，降溫的時(shí)候要使鋼管內(nèi)部的溫度和鋼管外部的溫度均勻，這樣可以防止鋼管變形和影響道光管的一些性能。在進(jìn)行消除熱處理的之前，一定要經(jīng)過多次試驗(yàn)，然后指定一套相應(yīng)的方案，否則會出現(xiàn)很多不必要的問題，不要同時(shí)進(jìn)行熱處理要從局部著手。 為了能夠消除焊接殘余得得應(yīng)力會采用爆炸發(fā)，所謂的應(yīng)力就是鋼管在接收到一系列的力之后會受到彈性的壓縮，這樣就產(chǎn)生了一些殘留的應(yīng)力，應(yīng)力對鋼管的承載有著很大的破壞性，所以我們會采取相應(yīng)的措施來消除應(yīng)力。要想有效地消除應(yīng)力其實(shí)很簡單就是縮短鋼管本身所產(chǎn)生的塑性。
總之，在水利樞紐工程電站廠房工程中壓力鋼管安裝的施工過程中，對壓力鋼管安裝工藝和安裝質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，不僅保證了工程質(zhì)量，也不同程度地提高了工程的效益，進(jìn)而為水電工程的壓力鋼管安裝提供大量的工程經(jīng)驗(yàn)。以上部分?jǐn)?shù)據(jù)以修改。
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