压力钢管制造方案.docx
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压力钢管制造方案
压力钢管制造方案
一、压力钢管概述
本标段压力钢管制安工程范围主要包括本合同施工图纸所示的坝后电站、渠首电站以及灌溉引水钢管的直管、弯管及部件（以下统称钢管）的制造。
主要工程量：
⑴坝后电站引水钢管：
坝后电站压力钢管采用坝内埋管的布置型式，钢管的起点位于渐变段之后，终点设在机组蝴蝶阀之前，单机单管布置。
大机组钢管内径：
D3.4m，L≈75m，δ=18～24mm，数量2条，重量310t。
材质：
Q345C
小机组钢管内径：
D1.2m，L≈80m，δ=12～20mm，数量1条，重量50t。
材质：
Q345C
⑵渠首电站引水钢管：
渠首电站压力钢管采用坝内埋管的布置型式，钢管的起点位于渐变段之后，终点设在机组蝴蝶阀之前，单机单管布置。
钢管内径：
D2.8m，L≈32m，δ=16mm，数量2条，重量约82t。
材质：
Q345C
⑶灌溉引水钢管：
灌溉引水钢管采用坝内埋管的布置型式，钢管的起点位于渐变段之后，终点设在渠首电站尾水调节池之前。
钢管内径：
D2.8m，L≈46m，δ=16mm，数量1条，重量约50t。
材质：
Q345C
⑷生态基流管：
导流洞封堵后，为保证下游河道不断流，在12号坝段预埋2条管径分别为D700和D500的生态基流管。
生态基流管材质为Q235B，δ≈8~12mm，每根管长度约78.5m，2根管重量约35t。
⑸钢管防腐面积约9500m2。
二、编制依据
（一）合同有关条款；
（二）由业主提供的有关图纸；
（三）本项目制作安装工程引用下列标准及规程规范（但不限于）
《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》SL432—2008
《水工金属结构防腐蚀规范》SL105—2007
《水工金属结构焊接技术条件》SL36-1992
《金属结构防腐技术要求及说明》中水珠江规划勘测设计有限公司
三、制作设备、人员及工期计划
（一）设备安排
为满足压力钢管工期要求，拟投入设备如下：
钢管制作所需主要设备表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
门机
32t
台
1
2
直流焊机
ZX5－630
台
6
3
气保焊机
NBC-500
台
4
4
逆变焊机
ZX7－500
台
1
5
移动式空气压缩机
0.9m3/min
台
1
6
焊条烘干箱
台
1
配4个保温筒
7
埋弧焊机
台
1
8
数字式超声波探伤仪
台
1
9
角磨机
电动φ150mm
台
2
10
千斤顶
10t
台
4
11
千斤顶
6t
台
2
12
空压机
6m3/min
台
1
配储气罐、沙罐
13
喷枪
把
2
喷漆、喷锌各一把
（二）人员安排
为满足压力钢管工期要求，拟投入人员如下：
钢管制作劳动力组合表
序号
工种
人数
1
电焊工
4
2
起重工
2
3
铆工
10
4
电工
1
5
其它辅助工种
2
6
探伤工
1
7
管理人员
6
（三）进度计划
渠首电站压力钢管制作计划工期:
2011年11月1日至2011年12月1日；坝后电站压力钢管制作计划工期:
下平段:
2012年3月20日至2012年4月20日；
其他管段：
2012年4月20日至2012年8月30日。
四、压力钢管制作
渠首电站引水钢管和灌溉引水钢管在我方宜昌厂区制作，根据钢板宽度及施工图纸要求分节，发电引水钢管两条，每条长31820mm，分5段，即7820mm+4000mm+6000mm×2+8000mm；、灌溉引水钢管一条，长度为46039.6mm，
分8段，即7092.2mm+6706mm+2000mm+6706mm+
7491.5mm+6000mm×2+4000mm。
其中6706mm
为1778.3mm+1819.8mm×2+1409.9mm。
坝后电
站压力钢管在海南红岭金结加工场制作，
根据图纸我部对钢管拟分节为：
7300mm+
10200mm（弯段）+6000mm×7+10100mm（弯段）
+6200mm+5600mm，具体分节根据钢板宽度及起吊
能力可做调整，加劲环安装在管节中部位置。
为考虑吊装，最大外形轮廓尺寸（含加劲环）约
为φ3.744m×6.6m（管段长），重量约13t。
（一）压力钢管制作工艺
钢管制作工艺流程如右图：
1、钢板的下料、切割和坡口加工
（1）钢管下料满足下列要求：
1）充分考虑钢板卷制延伸率、切割余量、焊接收缩量等因素，钢板下料的极限偏
差符合下表规定：
钢板下料的极限偏差表
顺序
项目
允许误差（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
2）直管环缝间距不小于500mm；
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。
（2）钢板划线后的标记应符合SL432—2008的规定。
（3）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。
2、卷板工序
在压力机预卷后三辊卷板机对称卷板。
卷板方向和钢板的压延方向一致，重点控制压头工序质量，防止对圆后局部外凸。
工艺设计如下：
（1）材料：
Q345C
（2）工作量：
坝后电站引水钢管管节尺寸φ3400×2000左右约38个；
φ1200×2000左右约40个；
渠首电站引水钢管管节尺寸φ2800×2000左右约32个；
灌溉引水钢管管节尺寸φ2800×2000左右约25个；
生态基流管管节尺寸φ700×2000左右约40个；
φ500×2000左右约40个
（3）执行标准：
SL432-2008
（4）使用设备：
卷板机1台
32t龙门吊或桥机1台
（5）操作步骤（工艺流程）：
材料采购：
按要求对图纸钢材进行采购，材料验证无误后方可放样下料开坡口。
样板制作：
用δ=0.5mm的铁皮，自制弦长0.5m、1m的内弧样板，并检定。
卷圆：
调整卷板机下辊距离后，送进钢板，上辊加压预弯，消除剩余直边对钢板质量的影响。
卷圆方式为多次进给，为防止冷卷时回弹，施加一定的过卷量，过卷量达到后，还在此曲率下来回多卷几次，最终形成所要求的曲率半径。
检验：
将钢管以自由状态立放于平台上，用1m的样板检查内弧，极限间隙≤2mm。
组圆：
钢管卷制合格后，在钢平台上组圆，纵缝采用夹具拼装确保钢管对接错边量不大于1mm，周长控制在图纸和规范要求的±3D/1000范围内，并保证相邻管节周长差≤10mm。
纵缝焊接：
钢管纵缝按图制备坡口，采用埋弧自动焊焊接,在组圆胎具上进行,钢管焊接严格按已评定合格的工艺进行。
焊后用500mm长的样板检查纵缝处的弧度，探伤检查焊缝质量。
先焊内缝，内缝外观检查合格后，用碳弧气刨背面清根，经打磨处理后焊接外缝。
调圆：
管节调圆用十字形调圆，达到图纸和规范的要求。
组装：
单节管经检验合格后，进行加劲环或截水环的组装和焊接，并达到图纸和规范的偏差要求；
大节组装：
将2m左右长度的管节组装成6m或8m长的管段。
在组装平台上进行大节钢管的组装和焊接。
焊接：
在焊接滚轮架上定位，先用气保焊或埋弧焊焊内环缝，完毕后，在外部用碳弧气刨清根，并打磨坡口，露出金属光泽，再用自动焊焊接外环缝。
检验：
检验几何尺寸，达到图纸和规范要求，检查焊缝质量，达到规范要求。
弯管组装：
在平台上放出弯管段的大样图，整体拼装，注意修整好相贯线，然后找正轴线位置，打好拼装标记。
（6）组装标记
1）各部件应按图所示分块作上组装标记。
每个小部件均作一识别号，由两数字标记并表明其流向。
尽可能用油漆作出标记，如果采用钢印冲压标记则必须严格控制钢印轻打在离钢板边缘50mm处，以避免损坏钢板。
严禁钢印打在边缘预加工处或在紧邻边缘预加工处。
（二）压力钢管制造方案要点
1、钢板采用半自动切割机进行下料切割，下料时完成坡口的制备。
2、钢管弧度采用卷板机预弯成形；
3、一节钢管尽量只用一块钢板卷成，减少由纵缝局部焊接变形引起的误差。
4、钢管及加劲环下料采用数控和半自动切割机气割下料。
弧形边坡口采用火焰切割，人工打磨光滑。
5、钢管制造出厂前，按施工设计图样要求完成加劲环、截水环等附件的装焊，并装焊好内支撑。
6、钢管管节纵缝焊接采用埋弧自动焊焊接工艺焊接；
7、钢管焊缝无损探伤遵守SL432的规定，一、二类焊缝按要求进行100%超声波探伤检查；
8、加工厂内设封闭式的防腐间，用于钢管的防腐处理。
（三）钢管制作中容易出现的问题及控制措施
1、钢管的弧度和椭圆度由于钢板两端的压头，卷板过程中的弧度偏差，钢管纵缝区焊接的局部变形等因素，将难以保证3D/1000的偏差，采取如下措施予以保证：
设置合理的钢管内支撑，确保钢管变形值，保证钢管的椭圆度。
2、为保证钢管组装时的平直度及整体偏差，采取以下措施：
（1）改进焊接工艺：
采取小范围焊接，特别是第一层的焊接，增加焊接层次，以此减少焊接变形量，减少钢管外形尺寸的偏差。
（2）直管对接方法：
整体调整间隙、错牙，进行整体尺寸检查，检验合格后整体一次点焊。
（3）弯管组装：
弯管是特殊管节，其外形尺寸误差过大将给安装带来一定的困难，因此要求整体组装。
（四）附件加劲环的制作
1、加劲环、截水环的制造和加工，遵照图纸及SL432的有关规定。
2、加劲环、截水环的对接焊缝与钢管纵缝错开200mm以上。
3、加劲环和截水环的内圈与钢管外壁间隙，要符合SL432—2008的规定，加劲环、截水环与钢管外壁的局部间隙，不大于3mm。
4、直管段的加劲环、截水环组装的极限偏差，要符合SL432—2008的规定。
5、每条钢管设有集水角钢和排水管，排水管的布置应符合施工图要求。
（五）压力钢管的焊接
1、焊接方法
钢管纵缝和环缝的焊接采用自动焊或半自动焊，加劲环的焊接可采用手工焊。
2、焊工和无损检测人员资格
凡参加钢管焊接的焊工，均按SL432—2008的规定取得相应合格证。
无损检测人员应经过专业培训，通过国家专业部门考试，并取得无损检测资格证书。
3、焊接工艺
焊接工艺按我公司已评定合格的满足施工要求的工艺实施，需新工艺、新方法的焊接需要重新进行评定。
4、生产性施焊
⑴钢管焊接工艺规程
施焊前，我方根据已批准的焊接工艺评定报告，结合本工程实际，编制压力钢管焊接工艺规程，报送监理人。
⑵焊前清理
所有拟焊面及坡口两侧各50mm～100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净，每一道焊完后也应及时清理，检查合格后再焊。
⑶装配校正
装配中的错边采用卡具校正，不得用损坏钢板的器具校正。
⑷焊接
1）焊接环境出现下列情况时，采取有效的防护措施，无防护措施时，则停止焊接工作。
a.风速：
气体保护焊大于2m/s，其它焊接方法大于8m/s；
b.相对湿度大于90%；
c.环境温度低于-5℃；
d.雨天和雪天的露天施焊。
2）施焊前，对主要部件的组装进行检查，有偏差时及时予以校正。
3）各种焊接材料按SL432—2008的规定进行烘焙和保管。
焊接时，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和焊接顺序从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。
5）在制造车间施焊的纵缝和环缝，尽可能采用埋弧焊。
6）纵缝焊接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在坡口内进行。
拆除引、断弧助焊板时不伤及母材，拆除后将残留焊疤打磨修整至母材表面齐平。
7）多层焊的层间接头应错开。
8）每条焊缝一次焊完，当因故中断焊接时，采取防裂措施。
在重新焊接前，将焊接接头清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。
9）焊接完毕，焊工进行自检。
自检合格后进行编号和作出记录，并由焊工在记录上签字。
⑸管壁表面缺陷修整
管壁内面的突起处，应打磨清除。
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；超过上述深度的凹坑，应按监理人批准的措施进行焊补，并按规定进行质量检验。
（六）压力钢管的防腐涂装
1、压力钢管的涂装要求
（1）钢管的防腐要求见表。
压力钢管（埋管）防腐要求
部位
涂层
涂料名称
涂层厚度μm
内壁
底层
超厚浆型无溶剂耐磨环氧漆
400
面层
超厚浆型无溶剂耐磨环氧漆
400
外壁
表面涂含2%碳酸钠的水泥砂浆
800
（2）安装环缝两侧各200mm范围内，在表面预处理后，应涂刷不会影响焊接质量的车间底漆。
环缝焊接后，应进行二次除锈，再用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。
（3）钢管外壁应均匀涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。
（4）施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。
（5）施涂后的钢管应小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热及不利气候条件的有害影响。
2、表面预处理
（1）钢材表面涂装前，必须进行表面预处理。
在预处理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物应清除干净。
（2）表面预处理质量，应符合施工图纸的规定。
若钢管内壁及明管外壁采用涂料或金属喷涂时，除锈等级应达到GB8923规定的Ｓａ2.5级；钢管外壁采用喷涂水泥浆时，应达到Ｓａ1级。
（3）预处理后，表面粗糙度应达到：
1）常规涂料40～70μm；
2）厚浆重涂料、金属热喷涂60～100μm。
（4）表面预处理应使用清洁、干燥、有棱角的金属磨料喷射处理钢板表面，严禁使用河沙。
喷射用的压缩空气应经过过滤，除去油、水。
（5）当空气中相对湿度高于85％，环境气温低于5℃和钢材表面温度低于大气露点以上3℃时，不得进行表面预处理。
（6）喷刷后的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。
施喷涂料前，应使用钢刷和真空吸尘器清除残留砂粒等杂物。
作业人员应带纤维手套。
若不慎用手触及已清理好的表面，应立即用溶剂清洗钢管表面。
3、涂装施工
（1）组焊后的管节及附件（除安装焊缝外），在车间内完成涂装；现场安装焊缝及表面涂装损坏部位在现场进行涂装，其品种、性能和颜色与厂内所使用的防腐材料一致。
（2）清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料在4h内涂装完成，金属喷涂在2h内完成；在晴天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不超过12h，金属喷涂时间不超过8h。
（3）涂装材料的使用，按施工图纸及涂料生产厂的说明书进行。
涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均严格符合设计及规范要求。
（4）当空气中相对湿度超过85％、钢材表面温度低于大气露点以上3℃以及产品说明书规定的不利环境，均不得进行涂装。
4、涂料涂装工艺
钢管内壁按要求涂刷底漆和面漆。
安装环缝两侧各200mm范围内不涂刷。
钢管外壁均匀涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。
涂漆作业在专用区域内进行，有相应措施满足涂装施工的要求，除锈合格后，方可进行涂装作业。
确保涂层厚度，在确保涂层厚度，在大面积涂装作业前，对小孔内侧、拐角处等不易喷涂的地方先采用刷涂或滚涂等方式进行预涂装。
每次涂装作业结束后，用溶剂及时清洗设备、工具，防止涂料固化后阻塞油管、喷嘴等，确保涂装质量。
施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。
5、涂刷水泥浆工艺措施
喷砂除锈后在4～8小时内涂刷水泥浆。
水泥浆搅拌均匀，充分熟化，方可使用。
涂刷均匀牢固，各涂层之间的走向相互垂直，交叉覆盖。
（1）涂料涂层质量检验要遵守SL105—2007第4.4条的规定。
（2）在不适于施涂和养护的环境条件下所作的涂装，监理（造）人有权指示我方清除后重新涂刷。
（3）涂层漏涂者应予修补。
若检查发现流挂、皱纹、针孔、裂纹、鼓泡等现象时，要进行处理，直至达到规范要求。
（七）钢管内支撑加固
钢管制造出厂前，装配内支撑（其结构见下图）。
每个安装单元节装配2套内支撑，内支撑与管壁间不进行焊接加固，为防止吊运时移位，并增加侧向稳定性，将内支撑之间使用角钢横向连接。
（八）钢管运输
1、渠首压力钢管运输
1）、钢管运输前，根据设备重量、尺寸等实际情况制定如下运输计划：
管段
统计
长度（mm）
8000
6000
4000
6706
2000
管段数量（个）
6
6
3
2（弯管）
1
注：
其中7092、7491划入8000中
装车计划：
车次
装车内容
总长度
备注
第一车
8000+8000+2000
18米
第二车
6000+6000+6000
18米
第三车
6000+6000+6000
18米
第四车
8000+4000+8000（7092）
20米
第五车
6706+8000（7491）+4000
18.7米
第六车
8000+4000+6706
18.7米
2）钢管运输路线：
宜昌—海口-工地；或：
现场施工场地-工地。
钢管运输前，根据其最大重量、外形尺寸，对所通过的道路事先考察。
2、坝后压力钢管运输
坝后电站压力钢管由于在工地金结制造厂制作，采用龙门吊起吊装车加固牢后，货车直接从金结制造厂运到工地后用汽车吊卸车。
3、运输注意问题
钢管装卸车时，注意用枕木或木板垫平、垫牢。
同时，设备重心一定要装在运输平板车的中心，必须系好晃绳并捆绑牢固。
五、质量安全环保保证措施
（一）质量保证措施
1、建立健全质量保证体系，树立全员质量优秀的责任意识。
质量保证机构
2、加强技术基础培训工作，严格执行SL432-2008标准。
3、做好施工技术措施，向工人做详细交底，加强施工过程受控管理。
杜绝质量事故出现。
4、施工前测量放点放线准确，施工中按工艺施工并监测，完工后进行复测检查。
5、积极、认真接受监理人的监督，及时作好施工记录及质量检查记录。
（二）安全保证措施
1、建立健全安全保证体系，树立全员安全第一的责任意识。
2、项目部定期举行安全会议，由安全第一责任人（项目经理）主持，并指定有关管理人员、各施工队队长和安全监督员参加。
3、所有进入施工场地的工作人员必须戴安全帽和安全规程所要求的防护用品，高空作业必须系安全带，并设立安全网加以保护，严禁违章作业。
4、夜间施工或照明不足的施工面，应按要求保证足够的照明，现场（临时或永久）110V以上的照明线路必须绝缘良好，布线整齐且应相对固定，并在经常有车辆通过之处，悬挂高度不得低于5m。
5、凡有可能漏电伤人或易受雷击的电器设备均设置接地，项目部将负责这些装置的供应、安装、管理和维护，并定期派专业人员检查这些装置的有效性。
6、在危险的施工场地，项目部将设置醒目的告示牌。
7、现场施工使用的氧气和乙炔瓶之间的间距要保证有5米以上的距离，气瓶上应装有防震胶圈，气瓶不能放在太阳下暴晒，注意轻搬、轻放，防止剧烈震动，氧气瓶不得接受热源辐射和加温。
氧气瓶中的氧气不允许全部用完，应留有规定的余压力。
氧气瓶和其它气瓶分别存放在不同仓库内，易燃品、油脂或带有油污的物品不得同氧气瓶一起运输和存放。
8、施工现场及物资、设备仓库配备足够的灭火器，对易燃易爆物单独存放并由专人保管，防患于未然。
9、项目部将在汛前进行防汛检查，在汛期派专人值班，备足防洪所需的人员、材料，并视情况采取必要的防洪措施，防止本项目范围内的水灾损失并确保安全。
10、所有参加起吊、运输的工作人员，应严守起重操作规程，指挥信号要明确。
吊装的所有工器具、设备都必须有足够的安全系数，工具要随时检查，发现不安全因素及时处理。
（三）环境保护措施计划
遵守国家有关环境保护的法律、法规和规章及本合同有关规定，做好施工区的环境保护工作。
认真做好施工区和生活营地的环境保护工作，防止工程施工造成施工附近地区环境污染和破坏以及人员伤害和财产损失。
定期对环保设施、水土保持工程进行维护、保养和检查，确保正常运行。
措施计划包括（但不限于）：
⑴施工弃渣的利用和堆放；
⑵施工场地开挖的边坡保护和水土流失防治措施；
⑶防止饮用水污染措施；
⑷施工活动中的噪声、粉尘、废气、废水和废油等的治理措施；
⑸施工区的卫生设施以及粪便、垃圾等的治理措施；
⑹完工后的场地清理与恢复。
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