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摘 要:本文主要介绍了仙居抽水蓄能电站钢岔管的组装和焊接技术,为今后水利水电工程建设积累宝贵的经验。
关键词:钢岔管;高强钢;拼装;焊接
1 工程概况
浙江省仙居县湫山乡境内的仙居抽水蓄能电站(仙居电站),总装机容量为1500MW,分别安装了4台375MW立轴单级混流可逆式水轮发电机组。引水隧洞下平洞布置两个钢岔管,主管直径5.0m,支管直径3.5m,采用对称“Y”型内加强月牙肋岔管,分岔角75°,公切球半径2814.4mm,是主管管径的1.126倍,岔管钢材为宝钢产B780CF高强钢,管壳厚度60mm,月牙肋厚度120mm。钢岔管设计水头784m(含水锤压力),HD值3920mm。
2 钢岔管组装过程控制
钢岔管分为13部分,瓦片结构图见下图。
瓦片结构图
钢岔管的装焊场地应无杂物影响装配、焊接、测量等工序。在场地上划出钢岔管的主、支管轴线、钢岔管的轮廓线。上述所划线要做出明显的标记供后序辨别、使用。对钢岔管的工地焊接坡口进行清理,清理坡口面及距离坡口边缘至少20mm范围内的表面。该区域内应无水、氧化物、油污、熔渣等对焊接质量有影响的杂质。
2.1 立式组装
在安装场地上对管节十字中心线和圆线进行放样,布置4个支墩,支墩通过把合板或焊接与基础连接牢固,支墩要有足够的刚度、强度;按照放样线将管节①与②分别吊放于支墩上,主管口朝下,确认管口平面度不大于2mm,纵缝的错边量不大于2mm,检查合格后使用搭板进行固定,搭板材料Q235,焊脚尺寸12mm,每条纵缝位置不少于2块搭板;管节③与④的组装要求同上;再将组装好的管节③④吊放于管节①②上,检查尺寸合格后,用搭板或搭焊进行连接固定。
2.2 卧式组装
将弧形托架预先置于管节①②③④待吊装位置的下方,吊装组装好的管节①②③④,按线对正,检查其满足以下尺寸,合格后用型钢等辅助材料或工具将定位节固定:截面垂直度不大于3mm;上、下游共4个水平点水平偏差不大于3mm;高、低点垂直偏差不大于3mm。吊装管节⑤(月牙肋与相邻岔管瓦片),按线对正,与定位节搭焊或用搭板进行固定,下部用槽钢或钢管进行支撑。再按照同样的方法依次挂装管节⑥⑦⑧⑨⑩B11B12B13。
2.3 定位焊接
定位焊前,要先进行预热,预热范围以在定位焊位置周围宽150mm范围为宜。预热温度应比正式焊缝焊接预热温度高出20~30℃;定位焊每段定位焊长度100mm~120mm,定位焊缝厚度6mm~8mm,每隔约200mm焊一段。定位焊缝应焊在小坡口一侧,方便在清根时清除。
3 正式焊接过程控制
3.1 焊接前准备过程控制
焊接前的一个重要的准备工作是技术交底环节,参与焊接施工的技术人员和管理人员都要进行技术交底。工作人员要对B780CF高强钢的焊接特点、控制项目及控制方法进行了解。
3.2 正式焊接过程中控制
钢岔管焊接采用焊条电弧焊SMAW方法。高强钢板焊接采用预热措施,预热宽度以焊缝中心线两侧各3倍板厚,且不小于100mm。焊接工艺参数见下表。
3.3 焊后消氢工艺
将焊缝加热到200℃后,保温1.5h,采用分阶段降温方法,加热宽度为焊缝两边各180mm以上。
3.4 焊接顺序
钢岔管焊接顺序:钢岔管焊缝的焊接顺序原则为先焊纵缝,后焊环缝。纵缝焊接:先焊管节⑤与⑥⑦⑧⑨间纵缝;然后依次焊接管节③与④、①与②、⑩与B11B12与B13间纵缝。每条纵缝布置1名焊工,同时、同速、同规范施焊,采用分段退焊方式,每段200mm~400mm。环缝焊接:先焊管节⑤⑥与⑧、⑤⑦与⑨间半环缝;然后依次焊接管节③④与⑤⑥⑦、①②与③④、⑤⑧与⑩B11、⑤⑨与B12B13间环缝。每条环缝由2~4名焊工对称分布施焊,采用分段退焊方式,每段200mm~400mm。
3.5 焊縫质量检验
焊缝焊后,先进行外观检查。外观检查合格后进行内部质量检查,内部质量无损检查在焊缝焊接完成48h后进行。仙居电站钢岔管焊缝要求进行100%的超声波探伤检查、100%的磁粉探伤检查和40%的TOFD探伤检查。
4 结语
本文详细介绍了仙居电站引水系统钢岔管的组装和焊接过程控制,经过严格的焊接过程控制,获得了较高的焊接质量。仙居电站引水系统钢岔管的焊接一次探伤合格率均高达100%,取得了不错的成绩。
关键词:钢岔管;高强钢;拼装;焊接
1 工程概况
浙江省仙居县湫山乡境内的仙居抽水蓄能电站(仙居电站),总装机容量为1500MW,分别安装了4台375MW立轴单级混流可逆式水轮发电机组。引水隧洞下平洞布置两个钢岔管,主管直径5.0m,支管直径3.5m,采用对称“Y”型内加强月牙肋岔管,分岔角75°,公切球半径2814.4mm,是主管管径的1.126倍,岔管钢材为宝钢产B780CF高强钢,管壳厚度60mm,月牙肋厚度120mm。钢岔管设计水头784m(含水锤压力),HD值3920mm。
2 钢岔管组装过程控制
钢岔管分为13部分,瓦片结构图见下图。
瓦片结构图
钢岔管的装焊场地应无杂物影响装配、焊接、测量等工序。在场地上划出钢岔管的主、支管轴线、钢岔管的轮廓线。上述所划线要做出明显的标记供后序辨别、使用。对钢岔管的工地焊接坡口进行清理,清理坡口面及距离坡口边缘至少20mm范围内的表面。该区域内应无水、氧化物、油污、熔渣等对焊接质量有影响的杂质。
2.1 立式组装
在安装场地上对管节十字中心线和圆线进行放样,布置4个支墩,支墩通过把合板或焊接与基础连接牢固,支墩要有足够的刚度、强度;按照放样线将管节①与②分别吊放于支墩上,主管口朝下,确认管口平面度不大于2mm,纵缝的错边量不大于2mm,检查合格后使用搭板进行固定,搭板材料Q235,焊脚尺寸12mm,每条纵缝位置不少于2块搭板;管节③与④的组装要求同上;再将组装好的管节③④吊放于管节①②上,检查尺寸合格后,用搭板或搭焊进行连接固定。
2.2 卧式组装
将弧形托架预先置于管节①②③④待吊装位置的下方,吊装组装好的管节①②③④,按线对正,检查其满足以下尺寸,合格后用型钢等辅助材料或工具将定位节固定:截面垂直度不大于3mm;上、下游共4个水平点水平偏差不大于3mm;高、低点垂直偏差不大于3mm。吊装管节⑤(月牙肋与相邻岔管瓦片),按线对正,与定位节搭焊或用搭板进行固定,下部用槽钢或钢管进行支撑。再按照同样的方法依次挂装管节⑥⑦⑧⑨⑩B11B12B13。
2.3 定位焊接
定位焊前,要先进行预热,预热范围以在定位焊位置周围宽150mm范围为宜。预热温度应比正式焊缝焊接预热温度高出20~30℃;定位焊每段定位焊长度100mm~120mm,定位焊缝厚度6mm~8mm,每隔约200mm焊一段。定位焊缝应焊在小坡口一侧,方便在清根时清除。
3 正式焊接过程控制
3.1 焊接前准备过程控制
焊接前的一个重要的准备工作是技术交底环节,参与焊接施工的技术人员和管理人员都要进行技术交底。工作人员要对B780CF高强钢的焊接特点、控制项目及控制方法进行了解。
3.2 正式焊接过程中控制
钢岔管焊接采用焊条电弧焊SMAW方法。高强钢板焊接采用预热措施,预热宽度以焊缝中心线两侧各3倍板厚,且不小于100mm。焊接工艺参数见下表。
3.3 焊后消氢工艺
将焊缝加热到200℃后,保温1.5h,采用分阶段降温方法,加热宽度为焊缝两边各180mm以上。
3.4 焊接顺序
钢岔管焊接顺序:钢岔管焊缝的焊接顺序原则为先焊纵缝,后焊环缝。纵缝焊接:先焊管节⑤与⑥⑦⑧⑨间纵缝;然后依次焊接管节③与④、①与②、⑩与B11B12与B13间纵缝。每条纵缝布置1名焊工,同时、同速、同规范施焊,采用分段退焊方式,每段200mm~400mm。环缝焊接:先焊管节⑤⑥与⑧、⑤⑦与⑨间半环缝;然后依次焊接管节③④与⑤⑥⑦、①②与③④、⑤⑧与⑩B11、⑤⑨与B12B13间环缝。每条环缝由2~4名焊工对称分布施焊,采用分段退焊方式,每段200mm~400mm。
3.5 焊縫质量检验
焊缝焊后,先进行外观检查。外观检查合格后进行内部质量检查,内部质量无损检查在焊缝焊接完成48h后进行。仙居电站钢岔管焊缝要求进行100%的超声波探伤检查、100%的磁粉探伤检查和40%的TOFD探伤检查。
4 结语
本文详细介绍了仙居电站引水系统钢岔管的组装和焊接过程控制,经过严格的焊接过程控制,获得了较高的焊接质量。仙居电站引水系统钢岔管的焊接一次探伤合格率均高达100%,取得了不错的成绩。