人字门制作工艺资料.docx

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人字门制作工艺资料

船闸设备制作、安装方案

一、厂内制作

1、审查图纸：

在图纸到厂后，技术部门组织人员熟悉图纸的设计要求，核对图纸上的构件数量和安装尺寸并对图纸进行制作工艺编制。

2、人字闸门制作

2.1、闸门制作执行标准

闸门制作时执行以下技术规范标准，所有规范标准采用最新版本。

DL/T5018水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范

JTS257水运工程质量检验标准

JTJ308船闸阀门设计规范

SDJ13水利水电工程钢闸门设计规范

GB699优质碳素结构钢技术条件

GB700碳素结构钢

GB1591低合金结构钢

GB3077合金结构钢技术条件

GB4237不锈钢热轧钢板

GB11352一般工程用铸造碳钢件

GB3274普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板技术条件

GB5117碳钢焊条

GB5118低合金钢焊条

GB983不锈钢焊条

GB1300焊接用钢丝

GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂

GB12470低合金钢埋弧焊用焊剂

GB8110二氧化碳气体保护焊用钢焊丝

SL36水工金属结构焊接通用技术条件

GB985气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸

GB986埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸

GB3323钢溶化焊接接头射线照相和质量分级

ZBJ74003压力容器用钢板超声波探伤

GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分析

GB/T1231钢结构用高强度大六角螺栓、螺母、垫圈技术条件

GB3633钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件

SL/105水工金属结构防腐蚀规范

GB8923涂装前钢材表面腐蚀等级和除锈等级

GB9793热喷涂锌和锌合金涂层

GB9794热喷涂锌和锌合金涂层试验方法

GB3181漆膜颜色标准样本

GB2299矿山、工程起重运输机械产品涂漆和安全标志

GB9286色漆和清漆漆膜的划格试验

GB3098.1-2紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱及螺母

GB1800-1804公差与配合

GB1182-1184形状与位置公差

JB/ZQ4000.7锻件通用技术条件

JB/ZQ4000.5铸件通用技术条件

GB146标准轨距铁路机车车辆界限及建筑界限

GB197普通螺纹公差

GB191包装储运图示标志

GB/T13306标牌

GB4879防锈包装

2.2、准备工作

2.2.1工装准备工作

根据工艺要求和生产计划，调整好用于主梁、边梁和面板拼装的平台，使用前再用水准仪检测一遍。

根据图纸要求调整好主梁、纵梁焊接的工装。

调整检查H型钢组立机、矫正机的轮距。

2.2.2技术准备工作

认真研究图纸，将设计图纸转换成工艺卡，实行一图一卡。

绘制面板图纸时，要将主梁、纵梁、边梁的位置线标注上，面板的对接焊缝要与主梁、纵梁、边梁的角焊缝错开，错开的距离不小于150㎜。

面板下料时要考虑面板对接焊缝的焊接收缩余量。

根据长期实践经验，得出以下经验公式

面板收缩量

S=L×系数（经验数据）（㎜）

S—面板收缩量（㎜）

L—面板长度（㎜）

主梁下料时，主梁的反变形量根据长度和高度来确定。

根据下列经验公式放出主梁的反变形量和收缩量，编制数控下料程序。

主梁收缩量

S1=L1×系数（经验数据）（㎜）

S1—主梁收缩量（㎜）

L1—主梁长度（㎜）

主梁反变形量

F=L1/B1

F—主梁反变形量当量

L1—主梁长度（㎜）

B1—主梁高度（㎜）

当F＞14，则主梁反变形量控制在10～15㎜范围内。

当F＜14，则主梁反变形量控制在6～10㎜范围内。

纵梁一般长度和高度都比较小，下料时不考虑反变形量，利用焊接顺序跳焊或断续焊来控制焊接变形。

顶梁、外端柱反变形量形式与主梁相同。

2.3、钢材下料：

板材平整：

凡用于闸门面板、主梁腹板和翼板、纵梁腹板和翼板和边梁腹板和翼板的钢板，先在平板机平整后再下料。

要按照制作工艺要求放样、切割。

放样时，按照钢板焊接收缩余量，增加放样尺寸。

对切割后的材料，由质检部检查验收，切割面要光滑、整齐、无毛刺、尺寸符合工艺要求。

钢板或型钢切断面为带焊边缘时，切断面应无对焊缝质量有不利影响的缺陷。

断面粗糙度Ra≤50μm，长度方向的直线度公差不大于边棱长度的0.5/1000，且最大不大于1.5㎜。

对要求有焊接坡口的钢板，根据GB985《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口形式和尺寸》和GB986《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》的有关规定进行焊缝坡口的制作。

钢材的下料在数控切割机上进行。

2.4、单构件成型：

2.4.1主、纵梁拼点和焊接：

拼接主梁腹板、翼板。

腹板、翼板上的对接焊缝是一类焊缝，采用埋弧自动焊，反面碳弧气刨清根，清理干净，再用埋弧自动焊焊接。

焊接时，引弧端和熄弧端要加引弧板和熄弧板。

拼装前翼板和腹板的对接焊缝要进行探伤，合格后才能进行拼装，将主梁的翼板和腹板拼点成工字型，注意主梁的翼板和腹板的对接焊缝要错开，错开的距离不小于150㎜。

纵梁拼装和焊接：

将纵梁的翼板和腹板拼装成T字型，注意纵梁的翼板和腹板的对接焊缝要错开，错开的距离不小于150㎜。

为保证主梁的焊接质量，我厂采用Z-15型组立机、LHY型龙门全自动埋弧焊、HYJ-800型翼缘矫正机等设备。

焊接时严格执行焊接工艺，注意焊接顺序使焊件变形最小，保证焊缝高度符合图纸和规范要求。

焊后对焊缝进行检查，在外观检查合格后进行焊缝内部无损探伤，无损探伤采用超声波，检查焊缝长度不小于整个焊缝长度的50%，检查结果达到GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》BI标准。

检查主梁、隔板的外观尺寸及变形，如焊接变形过大用翼缘矫正机矫正。

使之达到规范要求。

2.4.2闸门面板的拼点和焊接：

先将裁好的钢板按分段图拼装，两边加上引弧板和熄弧板，闸门面板在平台上进行拼装。

面板的焊接严格按照焊接工艺进行，先焊短焊缝、横焊缝，再焊长焊缝、纵焊缝，采用埋弧自动焊，焊缝余高0～4㎜，翻转、再埋弧自动焊，高度同上，宽度压过坡口2～7㎜且平缓过渡。

2.5、整体拼装：

所有人字闸门及阀门均在厂内专用钢制平台上进行整体拼装。

我厂建有14×40m钢制平台，其误差在3㎜以内，对闸门拼装几何尺寸有保证。

2.5.1整体拼装：

在铺好的面板上放好闸门主梁、纵梁、次梁、顶梁、低梁的位置线，放好线后由质检部检查验收，面板外形对角线的绝对值误差控制在2㎜范围内。

平整面板，消除焊接应力，检查面板焊缝，外观合格后进行超声波检测。

面板的对接焊缝属于二类焊缝，探伤的数量不小于整个面板对接焊缝长度的30%，焊缝内部质量标准按GB11345BII级。

探伤合格后进行拼点。

在面板上放大样。

按工艺要求，让面板上的焊缝与主梁的对接焊缝要错开，错开的距离不小于150㎜。

2.5.2闸门总拼

（1）将焊好的面板铺在工作台上，焊好定位块。

（2）放线，打样冲，特别注意对角线打样冲，校验对角线。

（3）将焊好的主梁、纵梁依次吊入工作台面板上。

（4）拼装主梁，校验尺寸线，主梁的腹板与闸门面板要垂直。

（5）拼装纵梁、校验尺寸线，纵梁的腹板与主梁的腹板要垂直，纵梁的腹板与闸门面板要垂直，纵梁的翼板与主梁的翼板要平齐。

（6）依次拼装其他件。

（7）检查两主梁距离，加固主梁、纵梁。

（8）根据图纸及设计要求进行检查。

整体拼装的定位焊工艺和对焊工的要求与正式焊缝相同。

定位焊长度在50㎜以上，间距为100-400㎜厚度不宜超过正式焊缝的二分之一，且最厚不超过8㎜，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。

定位焊后的裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。

整体拼装后闸门由质检部进行拼装验收，方能进入下步焊接工序。

2.6、焊接：

按照人字闸门的特点，编制焊接工艺规程。

2.6.1先焊主梁、纵梁翼板间的平焊缝，采用二氧化碳气体保护焊，从中间向两边焊。

2.6.2焊主梁、纵梁间的立焊缝，从中间向两边焊。

　　2.6.3焊面板上的平焊缝，从中间往两边焊。

焊面板上的角焊缝，从中间向两边焊，采用断焊、跳焊，以减少变形，一段焊缝300㎜左右，焊一段，跳一段，最后再补齐。

2.6.4焊接原则：

（1）在焊接过程中，严格遵守焊接规范参数，保证焊接质量。

（2）焊接引弧必须在引弧板上进行，焊接过程中再引弧应在焊缝内，不允许在母材表面上引弧，以防母材划伤。

（3）收弧时，必须注意添满弧坑，避免收弧时出现弧坑及裂纹。

（4）同一部位的焊缝返工次数，不宜超过2次。

（5）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，要及时报告主管部门，查清原因，订出修补工艺措施，方可处理。

（6）对焊金属中出现的裂纹，要用碳弧刨刨去，再进行焊接修补。

（7）焊工焊接完毕，应及时清理焊缝表面的焊渣及飞溅物。

（8）焊缝变形矫正可以采用机械或火焰两种方法，但无论用何种方法均不得损坏材质为原则，尤其是火焰矫正应严格控制炎火焰加热温度。

（9）对一、二类焊缝，焊缝外检查合格后，才可以进行内部无损探伤。

（10）焊工持证上岗，每个焊工必须有相应的焊工号。

（11）焊工每焊完一道焊缝，必须打上焊工号。

（12）检查人员根据焊工号检查焊缝，认号不认人。

电焊工全部经郑州质检中心培训，考核合格，持证上岗。

2.7、焊缝检查：

所有焊缝均应进行焊缝外观检查。

此项工作由质检部专职质检员检查，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、飞溅、气孔等缺陷。

焊缝全高、焊接尺寸或焊缝厚度均要符合图纸和有关规范要求。

我厂设有无损探伤室，配备有超声波探伤仪、X射线探伤仪等无损探伤设备及暗室冲洗设备。

有专职持证上岗的无损探伤技术人员对焊缝质量按有关标准要求进行检测。

发现问题，分析原因，编制返修工艺，及时进行处理，确保焊缝内在质量。

2.8、门叶校正：

门叶在焊接完成后要进行门叶校正，使门叶平整度、斜接柱及门轴柱的直线度符合要求。

2.9、顶、底枢孔加工：

门叶校正完成后，有技术人员放出顶、底枢孔及门轴柱、斜接柱的位置线，施工人员按照位置线进行镗孔。

钻出顶底枢装置、枕座、枕垫块安装孔。

2.10、闸门的防腐蚀：

闸门在工厂内焊接、组装完成后，并经业主、监理、设计、安装单位联合验收合格后进行防腐除锈。

防腐除锈工作在厂内进行。

金属热喷涂和油漆涂装前提交施工工艺措施和施工规程报监理人审批，监理人批准后方可进行施工。

有我厂的水利部郑州质检中心培训合格的专业人员进行施工。

喷砂除锈后的金属结构表面应彻底清除铁锈、焊渣、油污，使之露出银灰色金属光泽，且颜色均匀，除锈质量要符合国家《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）标准中规定的Sa3级别，并符合DL/T5018中的7.1.1至7.1.5条及SL105中表面预处理的规定。

表面预处理后由专职质检员用对比样块检查。

喷涂的技术要求按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018中的有关条款执行。

对不需要喷涂的表面应采用金属薄板或硬木板加以保护，保证不受损伤。

为保证喷锌的厚度和均匀，采用电弧喷涂，锌层分两次喷涂，锌层总厚度160～180μm。

随时用电子测厚仪测量控制，以达到设计要求，喷锌结束后，马上涂装封闭漆环氧云铁防锈漆1道，进行封闭，最后涂面漆氯化橡胶面漆两道。

涂装后基体表面要颜色均匀、一致，表面光滑、不能有漏刷、起泡、流挂、皱皮等现象，用厚度仪检查涂膜厚度，最后涂装完面漆后的漆膜要达到设计厚度要求。

整个防腐过程均由专职质检人员负责防腐质量并做出防腐记录。

2.11、顶底枢装置、枕座、枕垫块安装：

门叶防腐完成后，根据图纸安装顶底枢装置、枕座、枕垫块等。

检验合格后方能出厂。

3、埋件制作：

下料后根据图纸进行拼装成型，埋件在制作上属于细长件，焊接容易变形，在焊接工艺上我们采用二氧化碳气体保护焊，运用跳焊、断续焊最后补齐的的方法焊接。

制造过程中随时监测，严格控制焊接变形和焊接质量。

底轨和侧轨采用整体拼装、分段焊接，以减小焊接变形。

焊接后对焊接变形超差的部分采用火焰校正和100t液压机矫正，直到达到规定的标准为止。

轨道制作时按图纸尺寸截够长后两端磨光，如长度方向直线度达不到标准要求，采用HYJ-800型翼缘矫正机进行校正，最后焊接吊点板。

根据图纸要求整体在龙门刨床加工平面，端头用万能铣床和牛头刨床加工，保证长度要求和规范要求。

检查各个构件，全部合格后进行防腐工序。

闸门埋件外露面防腐均按闸门防腐标准施工。

二、工地安装

1、人字门安装程序

人字门安装的基本原则是先吊装、焊接门体，再安装附件，最后进行门体调试，主要施工程序为：

底枢及枕座埋件安装→门体吊装拼焊→顶枢安装→门体后继安装与调整→底坎埋件及底止水安装。

2、底枢及枕座埋件安装

底枢装置安装的关键是底座与蘑菇头的调整定位。

底座必须在精确测量放样的基础上安装。

蘑菇头的安装在底座二期混凝土浇筑后进行。

底垫梁吊装到位，沿10.5°安装线的垂线方向摆放，注意钢梁底面置于一期埋板上，用薄铁皮等垫实并定位焊接，而后将100t液压千斤顶、楔垫块置放于钢梁上。

3、门体安装

门叶一般采用50t平板车整体拖运，运输方式为卧式运输，在安装现场翻转90°至安装状态。

3.1施工准备

首先将闸室门龛内的杂物清理干净，由专业测量人员以旋转中心放出与闸室中心呈10.5°的安装样线，以支承中心向闸室内放出门体全关轴线，作出醒目标志。

3.2门叶安装

门叶安装：

门叶吊装前详细检查顶盖与底梁把合情况，将顶盖板拆除后，将球瓦清理干净，涂上专用的润滑脂，装入油封。

门叶吊起后，按10.5°线方向就位，测量球瓦与蘑菇头周边间隙，确保对位准确，将门体缓缓下落，使球瓦与蘑菇头周边间隙位5㎜左右时，将斜接柱端两台液压千斤顶升起，顶住门体后与门体同时下降。

门体就位后，形成三点支承。

吊装过程中严防球瓦与蘑菇头碰撞，损坏油封。

门体就位后，用钢琴线垂球检查端板、门叶中部正面样冲线垂直度。

将门轴柱的两台千斤顶升起，使用四台千斤顶分别调节，以保证垂直度。

同时使用水平仪检查底梁腹板是否水平，并使斜接柱端比门轴柱端水平高4～5㎜，检查点取制造厂所标冲线。

门体调节合格后，将底部两块楔块相对打紧后，将门体与门龛内闸墙上埋板以撑杆焊接相连，撑杆以φ152钢管制成。

焊接时为防止变形，门体一侧采用搭焊方式，撑杆一定要焊接牢固。

门体定位加固后重新检查底梁水平差及端板垂直度，即要保证底梁中心沿门叶宽度方向的水平，又要保证门叶沿门叶厚度方向的水平。

并且在门叶吊装就位后随时复测和调整，使底梁始终保持水平。

门叶顶部由于其结构特点，还要调整顶梁水平及顶枢耳板及启闭机油缸联结耳板的水平度。

4、安装人字门门体

安装焊接后，整体尺寸检查，调节底部千斤顶进行精确调节，使门体状态符合规范要求，然后由测量人员以交汇法测放出顶枢轴中心点，测量基准为底枢浇筑后蘑菇头顶投所确定的A、B拉架中心线。

按设计检查孔径和轴孔垂直度进行镗孔。

镗孔完成后，用水平仪检查顶枢耳板中心，调节拉架安装高度，其高差控制在3㎜内，安装拉架。

而后将楔块吊放于座架上，A、B拉杆吊装就位，穿轴连接，用楔块顶紧拉杆，检查合格后，浇筑拉杆二期混凝土。

二期混凝土的强度达到设计值的80%以上后顶枢方能正式使用。

5、支垫块安装

支垫块安装包括门轴柱凸形支垫块，斜接柱两条支垫块，每条支垫块均由6根单件组成。

支垫块安装前，先在端板中心线上挂垂线，检查门体端板上螺孔距门体底部高程，垂直距离和与中垂线水平距离，作好记录，然后按支垫块编号及件长，在垫块背面作出钻孔中心点，进行钻孔攻丝加工。

加工中将支垫块倒置于平台上，背面调平顶紧后加工，以保证钻孔垂直，同时加工中要注意保护支垫块正面，避免受损。

支垫块安装分为初装和精调两个阶段。

初装在门体焊接后即可进行，将支垫块按编号装入，将其位置初步调节，其中沿门轴方向尺寸略为偏小一点，装完后将支垫块表面保护，垫块与端板以橡皮条、胶带、彩条布保护。

精调在门叶调整合格后进行，去掉支、枕垫块上的正面保护，先将门旋转到全关位置，用经纬仪检查门轴到位情况，底梁则以闸室底板上的地样线检查，然后将两扇门用I20工字钢相对固定，斜接柱支垫块调节时，以经纬仪沿闸门中心线检查，先调节右侧凹形支垫块，到位后将左侧支垫块与其顶紧，检查结合间隙。

门轴柱支垫块精调则直接调节螺栓，将支、枕垫块顶紧。

6、背拉杆、防护梁及爬梯安装

背拉杆分为上、下两层，按下层正背拉杆、下层负背拉杆、上层正背拉杆、上层负背拉杆的顺序吊装。

安装前应在门体背面拉杆安装位置放出安装线，将影响背拉杆安装的焊缝等磨平，背拉杆在闸室底板上连成整体后吊装到位。

钢板一端采用螺栓、厚钢板夹紧，吊装时注意采用多点吊，以倒链等调节倾角，其中正向背拉杆安装时先装拉杆钢板端垫板，根据安装线，将背拉杆端部垫板和门体焊接牢固。

背拉杆装完后，进行门体中部竖梯安装。

门轴柱、斜接柱及门体中部竖梯侧在门叶分节安装中装入，节间以连接板相连，以方便施工。

7、其它附件安装底止水装置、限位装置安装

底止水装置安装包括门轴柱和斜接柱端异型橡皮安装、活动止水  座架安装和P型水封安装，异型橡皮与压板等组装成整体后，当门体处于门龛内，门轴柱支垫块离开枕垫块时装入，活动止水座架两端及与底梁腹板间均按图纸要求加垫橡皮，将螺栓把紧，检查活动止水座架与固定座架之间的高差是否符合要求。

P型橡皮安装时，先将压板与座板以螺栓把合，将结合处焊好，卸下压板，橡皮垫板及P型橡皮在压板上套孔，以φ19橡皮钻头钻孔。

橡皮接头以及异型橡皮与支垫块用粘接剂冷粘合。

限位装置安装时，将调节垫板全部穿入，以M20螺栓将撞头把紧，其位置调节待后期工程进行。

锁锭装置安装：

锁锭装置安装在闸门各项指标均调整合格后进行，门叶处于全开位置时，调节锁锭座架，使卡锁结构正好锁住门叶顶梁上的锁锭轴，然后浇筑锁锭二期混凝土。

防撞装置安装：

防撞装置的防撞座架在内侧脚手架拆除前组装，门叶全开时，精调垫板，使橡皮顶端与门叶面板间距保持2mm间隙。

门体调整、环氧灌注及防腐：

人字门门体调整包括背拉杆应力调整和门叶径向跳动调整两项。

背拉杆应力调整在门体拆除了撑杆等施工加固件后进行，门叶径向跳动在脚手架全部拆除后进行。

环氧灌注在门叶处于全关位，支、枕垫块、门轴柱支垫块安装调节合格后进行。