压力钢管制作安装施工组织.docx
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压力钢管制作安装施工组织
1.压力钢管制作安装施工组织
1.1概述
绿水河电厂二级站改建工程位于云南省个旧市蛮耗镇绿水河上。
该工程地理位置在北纬23°00′24″～23°01′23″，东经103°23′04″～103°24′06″，工程区距个旧市100km，距蒙自县60km。
电站引绿水河水发电，厂房位于红河左岸阶地上，距蛮耗镇3km左右；坝址已有永久混凝土公路到达；厂址有省道柏油公路通过，交通较为便利。
绿水河二级站改建工程以单一发电为开发任务，无防洪、灌溉、航运、供水等其它综合利用要求。
原电站装机57.5MW（3×15MW+1×12.5MW），改造后电站装机75MW（3×15MW+1×30MW）。
改建工程新修建筑主要有进水口、衬砌后直径为3.3m长32m的压力引水隧洞、调压井上室下室的扩建、新建直径1.8m长1公里的压力管道、新建独立的地面厂房、升压站等建筑物。
原电站压力管道采用地下埋管布置，总长1289.42m。
整条管道分三段平洞和二段斜井，其中1＃平洞段总长40.778m，钢管直径均为2.8m；1＃斜井段钢管直径分为2.8m和2.4m，2.8m管径段长134.222m，2.4m管径段长192.371m；2＃平洞段长284.215m，管径为2.6m；2＃斜井段长171.751m，钢管直径为2.6m；3＃平洞段总长466.088m，钢管直径均为2.25m。
改建工程在原电站6＃支洞和主管相交的2＃平洞段设岔管取水，钢管顺6＃支洞以及出口与厂房之间的山脊布设。
钢管道至厂房边线总长1009.769m，分为首段洞内明管段、中段地面明管段和地下埋管段、下段地面明管段。
管道管径1.8m。
1.1.1压力钢管制作、安装工程量
本合同压力钢管制作、安装防腐、试验的工程重量为1099吨重，分为分为首段洞内明管段、中段地面明管段和地下埋管段、下段地面明管段。
钢管道至厂房边线总长1009.769m。
1.2钢管制作、安装进度
钢管制作一部分后，开始进行安装，具体的工期如下：
表1-1压力钢管制作、安装工期表
序号
项目名称
工期
备注
钢管制作
1
材料采购
60天
2
中段地面明管
15天
3
下斜段明管
20天
4
地下埋管段
25天
5
首段洞内明管
30（其中岔管制作7天）
钢管安装
1
中段地面明管
10天
2
下斜段明管
20天
3
地下埋管段
25天
4
首段洞内明管
40天（其中岔管焊接水压试验10天）
1.3制作、安装设备及人员配置
1.3.1.1施工设备配置
根据绿水河电站压力钢管制造、安装施工进度安排所要求达到的制作、安装强度及本工程施工特点，我公司将主要配备以下设备，分别见表1-2、表1-3。
表1-1制造设备配置表
序号
设备名称
型号规格
主要技术性能
数量
备注
一、起重运输设备
1
龙门吊
20T
19.5m跨度，起吊高度12
1
2
汽车吊
25T
1
二、防腐设备
1
喷丸机
PMR
2
2
空压机
3L-10/8
2
3
高压无气喷涂机
GBQ6C
1
4
数值式覆
层测厚仪
CTG-10
1
5
湿度露点仪
1
6
湿度表
1
7
粗糙度样块
TR-100
1
8
涂层测厚仪
MINTESI
1
三、机加工、锻压设备
1
油压机
350吨
1
2
三辊卷扳机
30×3000mm
最大卷板厚度100mm，宽度3000mm
1
四、切割、焊接、加热设备
1
半自动切割机
CG1-30
4
2
逆变焊机
ZX7-400S
8
3
CO2气保焊机
NBC-500S
10
4
碳弧气刨装置
ZX7-630
2
5
埋弧焊焊机
MZS1-1000
4
6
焊条保温柜
2
7
焊条烘烤箱
FN202-4
2
8
红外线加热器
10kw
若干
9
数控切割机
CNC-CG5000A型
最大切割厚度120mm，宽度4500mm，跨度4.5m，切割长度24m
1
五、检测仪器
1
水准仪
DSZ2
精度0.02mm
2
2
经纬仪
DJ2
1
3
超声波探伤仪
CTS-26
2
4
磁粉探伤仪
CDX-4型
1
5
X射线探伤仪
XXQ-3005A
1
表1-2表1-3安装设备配置表
序号
设备名称
型号规格
主要技术性能
数量
备注
一、起重运输设备
1
汽车吊
25T
1
共用
2
载重汽车
20T
4
3
卷扬机
5T
2
四、切割、焊接、加热设备
1
逆变焊机
ZX7-400S
可手工焊
10
2
焊条保温柜
1
3
焊条烘烤箱
FN202-4
1
五、检测仪器
1
水准仪
DSZ2
精度0.02mm
2
2
全站仪
LikaTC1800
0.02’
1
3
超声波探伤仪
CTS-26
1
4
磁粉探伤仪
CDX-4型
1
5
X射线探伤仪
XXQ-3005A
1
1.3.1.2制造、安装人员安排
根据压力钢管制造、安装施工进度安排所要求达到的制造、安装强度，结合以往施工经验及达到的强度，以及本工程施工特点，配备的制造、安装人员见表1-4。
表1-1制造安装人员配置表
序号
工种名称
数量
备注
1
管理人员
2
2
技术人员、质量人员
5
含探伤人员
4
安全人员
1
未含兼职安全员
5
冷作工
25
6
电焊工
20
7
防腐作业人员
4
8
起重工
4
9
行车工
2
10
汽车司机
1
11
电工
2
12
辅助人员
4
含仓管、保卫人员等
合计
70
2.钢管制作、安装方案
2.1钢管制作、安装通用技术要求
2.1.1引用标准
（1）GB699—1999《优质碳素结构钢》；
（2）GB700---2006《碳素结构钢》；
（3）GB985—1988《气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》；
（4）GB986—1988《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》；
（5）GB3323--2005《金属熔化焊焊接接头射线照相》；
（6）GB5313--1985《厚度方向性能钢板》；
（7）GB6654--1996《压力容器用钢板》；
（8）GB8923--1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》；
（9）GBll345--1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》；
（10）GBl9189--2003《压力容器用调质高强钢》；
（11）GB／T709--2006《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》；
（12）GB／Tl591--2008《低合金高强度结构钢》；
（13）GB／T2970---2004《厚钢板超声波检验方法》；
（14）GB／T9445--2005《无损检测人员资格鉴定与认证》；
（15）DL5017--2007《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》；
（16）DL／T679--1999《焊工技术考核规程》；
（17）DL／T5358--2006《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程》；
（18）DL／T5372—2007《水电水利工程金属结构与机电设备安装安全技术规程》；
（19）JB／T6061--2007《焊缝磁粉检验方法和缺陷痕迹的分级》；
（20）JB厂r6062--2007《焊缝渗透检验方法和缺陷痕迹的分级》；
（21）JB／T4730.3—2005《承压设备无损检测》。
2.1.2材料和外购连接件
采购的所有材料应符合施工图纸要求及现行国家标准，并附有生产厂质量证明书、说明书等技术文件。
向监理人提交生产厂的技术文件，并接受监理人的检查。
（1）钢材
l）每批钢材入库验收时，对没有产品合格证件，或标号不清，或对材质有疑问的钢材，进行复验，复验合格后才可使用。
2）所有钢板均到厂后进行抽样检验。
每批钢板抽样数量为2%，且不少于2张（调质钢、厚度大于60mm的钢板及沿厚度方向受拉的钢板应每张检验）。
若监理人认为有必要时，有权随机抽样，增加附加检验量。
发现有不合格者，再加倍抽检，如此类推。
同一牌号、同一炉罐号、同一板厚、同一热处理制度的钢板可列为一批。
钢板抽样检验项目包括表面检查、化学成分（抽检1～2炉）检查、力学性能（韧性和强度）检查等，并按JB/T4730.3一2005要求作超声波探伤检查，合格标准为高强度钢I～II级、低合金钢Ⅱ～III级、碳素钢Ⅲ～IV级。
检验成果应提交监理人。
3）沿厚度方向受拉的钢板（例如用于岔管加劲肋的钢板），按要求作厚度方向（Z向）拉伸试验（测定抗拉强度、屈服点、伸长率和断面收缩率）及硫含量检侧，试验和检测成果应提交监理人。
4）钢板应按钢种、厚度分类堆放，垫离地面，户外堆放时应架设防雨棚，防止腐蚀、污染和变形。
（2）焊接材料
1）采用的焊接材料品种与母材和焊接方法相适应，并根据工艺试验成果选定。
2）按监理人指示，对焊接材料进行抽样检验，并将检验成果提交监理人。
3）焊接材料在存放和运输过程中，应密封防潮。
存放的库房内通风良好，室温不应低于5°C，相对湿度不应高于70%，并定时记录室温和相对湿度。
（3）外购连接件
1）外购连接件的品种、规格应符合施工图纸规定。
2）承包人若对外购连接件的品种、规格进行更改时，应向监理人提交书面申请并提交相应的生产厂技术文件。
（4）涂装材料
1）涂料。
①涂料的化学性能、黏结强度和耐久性等应满足施工图纸的要求。
②每批到货的涂料说明书内容应包括涂料特性、配比、使用设备、干硬时间、再涂时间、养护、运输和保管办法等。
③涂料选择应符合施工图纸和DL/T5358一2006第6.2节的规定。
④所有涂料必须用生产厂的原封容器。
涂料必须存放在通风条件良好的专用储室内，并采用严格的防火措施。
2）热喷涂金属材料。
①热喷涂金属材料应符合施工图纸和DL/T5358一2006第7.2.2、7.2.3条的规定；封闭处理及涂料应符合DL/T5358一2006第7.3.1～7.3.3条的规定。
②每批到货的热喷涂金属材料和封闭层涂料的说明书内容，包括各种热喷涂金属材料的纯度等。
③涂装材料运抵工地后，按监理人指示进行抽样检验，并将抽样检验成果提交监理人。
2.2钢管制作
2.2.1钢管制作总体方案
钢管、岔管根据设计图纸及相关标准进行分节制作。
先进行管节及加强环等附件的下料，然后进行管节的压头、卷板，吊运到组对平台上进行组圆，然后进行纵缝的焊接，焊后进行纵缝变形的校正，拼加强环、内支撑，最后进行调整单节验收。
岔管单节制作完成后，进行组装，调整、焊接然后进行水压试验。
2.2.2钢管制作主要工艺流程
根据压力钢管设计图纸及制作总体方案，其制作的工艺流程如图2-1
图2-1压力钢管制作工艺流程图
2.2.3钢管制作关键工序说明
2.2.3.1前期准备
（1）技术准备
为了保证制造工作的顺利进行，技术及制造人员充分熟悉图纸、合同有关内容，校核好图纸尺寸，并根据制造图纸、规范要求和压力钢管制造要求编制材料采购计划。
并制定合理的制造工艺流程，绘制工艺图纸，考虑好钢管下料、拼圆、焊接、组装等工序，制定关键工序及特殊工序，编写制造措施，为后续工序的顺利完成作好准备。
（2）材料进厂检验与保管
每批钢材入库验收时，向监理（造）人提交产品质量证明书，并接受监理（造）人的检查，没有产品合格证件的钢材不得使用。
钢板表面不允许有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹渣等缺陷，钢板不得有分层。
并按招标文件的要求进行抽样检验，检测结果报送监理人。
钢板按钢种、厚度分类推放，垫离地面；户外堆放时，应架设防雨棚，防止腐蚀、污染和变形。
（3）焊接工艺评定
在产品正式焊接前，我公司会同监理（造）人按DL/T5017—2007第6.1条的规定进行焊接工艺评定，焊接工艺评定的要求如下：
1）焊接工艺评定的试件的钢材和焊接材料采用与制造钢管所用的材料相同。
试焊位置包含现场作业中所有的焊接部位，并应按施工图纸要求作相应的预热、后热或焊后热处理。
2）根据钢管使用的不同钢板和不同焊接材料，采取以下各种焊接试板进行焊接工艺评定：
①对接焊缝试板，评定对接焊缝焊接工艺；
②角焊缝试板，评定角焊缝焊接工艺；
③组合焊缝试板，评定组合焊缝（对接焊缝加角焊缝）的焊接工艺，对接焊缝试板评定合格的焊接工艺亦适合于角焊缝。
评定组合焊缝焊接工艺时，根据焊件的焊透要求，确定采用组合焊缝试板或对接焊缝试板加角焊缝试板；
3）按DL／T5017—2007第6.1节规定可不作焊接工艺评定的焊缝，提交在一年内已进行过的合格评定报告，给监理人批准，经监理人批准后，可不另作评定；
4）对接焊缝试板尺寸不少于长800mm、宽300mm，焊缝位于宽度中部；角焊缝试板高度不少于300mm。
试板的约束度应与实际结构相近，焊后过大变形应予校正；
5）试板应打上试验程序、编号、钢印和焊接工艺标记。
试验程序和焊接工艺应有详细说明；
6）我公司会同监理（造）人对试板焊缝全长进行外观检查和无损探伤检查（检查方法与生产性施焊焊缝相同），并进行力学性能试验。
试板不得有缺陷。
若需修整的缺陷长度超过试焊长度的5％，则该试件无效，须重作评定；
7）材板对接焊缝试件力学性能试验项目和试样数量按DL/T5017—2007第6.1.20条执行，试验方法按DL/T5017—2007第6.1.21、6.1.22执行。
2.2.3.2平板、划线、切割
1）平板
钢板在使用前，检查有无急弯、卷角、扭曲等变形，假如变形会影响划线、下料、加工出现较大偏差，则对钢板进行平板矫正。
2）划线
钢板划线严格按下料工艺图要求进行，划线前应核对材质及材料规格与下料工艺图及配料图要求的是否一致。
钢板划线采用数控喷粉法和手工划线两种，所有划线只许划在钢管管壁内侧，应注意压延方向与瓦块卷板方向一致。
划线在专用划线平台上（平台经常修整平齐，确保划线准确）进行，划线按如下要求：
①划线应满足极限偏差应符合表2-1的规定的要求：
表2-1钢板划线的极限偏差
序号
项目
极限偏差
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
②直管环缝间距不应小于500mm；弯管和渐变管等结构环缝间距不应小于以下各项的大值：
监管壁厚度、300mm、（r为钢管内半径，f为管壁厚度）；
③相邻管节纵缝间距应大于板厚的5倍，且不小于300mm；
④同一管节上相邻纵缝间距不应小于500mm；
⑤管节纵缝不能设置在管节横断面的水平轴线和铅垂轴线上，与上述轴线所夹的圆心角应大于10°，且相应弧线距离应大于300mm及10倍管壁厚度；
⑥划线完成后用油漆和样冲眼标识出各部件序号、坡口角度、加工基准线、拼装基准线（顶、底、腰位置）、卷板半径等，划线标记符合DL/5017-2007第4.1.2条和第4.1.3条的规定。
高强钢钢板严禁锯、锉及用钢印作记号，不得在卷板外侧表面打标记、冲眼；
⑦划线工作必须经车间班组质检人员检查合格，并记录部件编号、钢板炉批号、划线时间、划线人员等基本数据，确保钢板切割、卷板的正确无误及所用材料的可追溯性。
3）切割
直管采用半自动切割机切割，弯管及加强环等形规则的部件采用数控切割机切割。
火焰切割后用刨边机加工坡口，对于刨边机不能加工的弧形环缝在火焰切割后用砂轮机进行打磨。
坡口若采用人工火焰切割，报监理（造）人同意后执行。
对抗拉强度大于540MPa的钢板，若用火焰切割坡口，切割后将影响焊接质量的表层打磨刨除。
切割和刨边面的熔渣、毛刺和缺口，应用砂轮磨去，所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷。
切割时造成的坡口沟槽深度大于2mm时，应按要求进行焊补后磨平。
可疑处按JB／T6061--2007、JB／T6062--2007规定进行探伤检查。
坡口加工完毕应立即涂刷无毒，且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈涂料。
加工后坡口尺寸的极限偏差，符合施工图纸或GB985—88、GB986—88的规定。
2.2.3.3压头、瓦片卷制
钢管的卷板在三辊卷板机上进行。
卷板前先进行压头处理，使钢板两头尽量满足弧度要求。
钢板卷制遵守DL/T5017—2007第4.1.8条的规定，利用设备沿滚压方向对钢板瓦片施加外力，使其发生弹性和塑性变形，同时用样板控制和调整瓦片弧度，多次反复滚压，直至瓦片弧度满足设计要求。
卷制时卷板方向必须与压延方向一致，卷板时应及时消除氧化皮、铁锈等杂物，卷制中发现有拉痕、毛刺现象应停止卷制，用抛光机磨平后再进行卷制。
图2-1龙门吊配合卷板示意图
卷制成瓦片，自由状态立于平台上，经样板检验合格后，转入下道工序。
瓦片采用立式吊装时易变形，吊装时需找准平衡点，控制变形。
瓦片堆放时采取立式堆放，且基础基本水平，以防出现扭曲。
2.2.3.4管节组圆
钢管拼圆在组圆、拼焊平台上进行（立式）。
在拼装平台上（平面度≤2mm）根据管口截面尺寸进行放样，定出拼装基线的位置，打上洋冲并用油漆标明。
放样完成后，根据工厂图纸要求，依次将各管节的瓦块按地样拼装就位。
采用对圆工装拼点对接纵缝，拼装完毕，检查两端口周长、圆度、管口平面度，在管节加强环位置用米字型支撑进行管节调圆处理。
拼圆时为有效控制焊缝间隙及错边量，采取先稀后补的方式焊接定位焊，间隙量采用焊缝中插入定厚垫板的方式处理，对2米长度内钢管，一端一块即可，在第一道焊快结束时用碳弧气刨清除。
为组装需要，在钢管管节上加焊和拆除卡具、吊耳等附加物时，应注意不伤及母材，焊接位置应保证起吊时不损伤钢管和产生过大的局部应力。
2.2.3.5焊接
（1）焊工和无损检测人员资格
1）焊工
①凡参加钢管焊接的焊工，均按DL/T5017—2007第6.2条的规定通过考试，并取得相应的合格证；
②焊工中断焊接工作6个月以上者，应重新进行考试。
2）无损检测人员
无损检测人员经过专业培训，通过国家专业部门考试，并取得无损检测资格证书。
评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任。
（2）焊接工艺规程
钢管焊接前向监理及业主提交依据焊接工艺评定编写的焊接工艺计划进行审批，其具体内容如下：
1）焊接位置和焊缝设计（包括坡口型式、尺寸和加工方法等）；
2）焊接材料的型号、性能，熔敷金属的主要成份，烘焙及保温措施等；
3）焊接顺序，焊接层数和道数；
4）电力特性；
5）定位焊要求和控制变形的措施；
6）预热、后热和焊后热处理；
7）焊接工艺试验；
8）质量检验的方法及标准；
9）焊接工作环境要求；
10）监理（造）人认为需要提交的其它内容。
（3）生产性施焊
1）焊前清理
所有焊缝及坡口两侧各50～100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净，每一焊道焊完后也应及时清理，检查合格后再进行下一道焊接。
2）定位焊
采用已批准的方法进行组装和定位焊。
碳素钢和低合金钢的定位焊可留在二、三类焊缝内，构成焊接构件的一部分，但不得保留在一类焊缝内，也不得保留在高强钢的任何焊缝内。
3）装配校正
装配中的错边应采用卡具校正，不得用锤击或其它损坏钢板的器具校正。
4）预热
①对焊接工艺要求需要预热的焊件，其定位焊缝和主缝均应预热（定位焊缝预热温度较主缝预热温度提高20～30℃），并在焊接过程中保持预热温度；层间温度不应低于预热温度，且不高于230℃。
一、二类焊缝预热温度应符合焊接工艺的规定，如无规定时，可参照DL/T5017—2007表6.3.15推荐的温度；
②应采用电加热器或远红外线加热器预热；
③使用监理（造）人同意的表面温度计测定温度。
测定宽度为焊缝两侧各3倍钢板厚度范围，且不小于100mm，在距焊缝中心线各50mm处对称测量，每条焊缝测量点不应少于3对；
④监理（造）人对某些焊接部位提出特殊的预热要求，将遵照执行。
5）焊接
①焊接环境出现下列情况时，应采取有效的防护措施，无防护措施时，应停止焊接工作。
风速：
气体保护焊大于2m/ｓ，其它焊接方法大于8m/ｓ；
相对湿度大于90％；
环境温度低于－5℃；
雨天和雪天的露天施焊。
②施焊前，应对主要部件的组装进行检查，有偏差时应及时予以校正。
③各种焊接材料应按DL/T5017—2007第6.3.10条的规定进行烘焙和保管。
焊接时，应将焊条放置在专用的保温筒内，随用随取。
④为尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定定位焊焊点，焊接顺序应从构件受周围约束较大的部位开始，向约束较小的部位推进。
⑤双面焊接时（设有垫板者例外），在其单侧焊接后应进行清根并打磨干净，再继续焊另一面。
对需预热后焊接的钢板，应在清根前预热。
若采用单面焊缝双面成型，应提出相应的焊接措施，并经监理（造）人批准。
⑥在制造车间施焊的纵缝和环缝，应尽可能采用埋弧焊。
⑦纵缝焊接应设引弧和断弧用的助焊板；严禁在母材上引弧和断弧。
定位焊的引弧和断弧应在坡口内进行。
⑧多层焊的层间接头应错开。
⑨每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断焊接时，应采取防裂措施。
在重新焊接前，应将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。
⑩拆除引、断弧助焊板时不应伤及母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
⑾焊接完毕，焊工应进行自检。
一、二类焊缝自检合格后应在焊缝附近用钢印打上工号，并作好记录；高强度钢不打钢印，但应进行编号和作出记录，并由焊工在记录上签字。
6）后热处理
后热处理应根据焊接工艺评定确定，也可参照下列规定执行：
①高强钢与厚度大于38mm作后热处理；
②后热温度：
低合金钢250～350℃，高强钢l50～200℃，后热应在焊后立即进行，保温时间在1h以上。
焊后立即进行消应处理者可不进行后热处理。
7）管壁表面缺陷修整
①管壁内面的突起处，应打磨清除；
②管壁表面的局部凹坑，若其深度不超过板厚的10％，且不超过2mm时，应使用砂轮打磨，使钢板厚度渐变过渡，剩余钢板厚度不得小于原厚度的90％；超过上述深度的凹坑，应按监理（造）人批准的措施进行焊补，并按本章第2.4.5条的规定进行质量检验。
8）焊缝检验
①焊缝分类
一类焊缝：
包括所有主要受力焊缝，例如：
管壁纵缝；明管环缝；凑合节合拢环缝；加强构件（包括支承环以及岔管的肋和梁）的对接焊缝及其与管壁间的组合焊缝；闷头与管壁的连接焊缝。
二类焊缝：
包括较次要的受力焊缝，例如：
管壁环缝，加劲环的对接焊缝及其与管壁间的组合焊缝。
三类焊缝：
包括受力很小，且修复时不致停止供水的附属构件焊缝。
②外观检查
所有焊缝均应按DL/T5017—2007第6.4.1条的规定进行外观检查。
③无损探伤
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