某工程压力钢管施工报告.docx
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某工程压力钢管施工报告
阿坝州汶川县杂谷脑河
桑坪水电站枢纽工程竣工安全鉴定
压力钢管制安工程
施工自检报告
（合同编号：
SP/CIII-1）
中国水利水电第五工程局
桑坪水电站工程项目经理部
2014年11月
阿坝州汶川县杂谷脑河
桑坪水电站枢纽工程竣工安全鉴定
压力钢管制安工程
施工自检报告
（合同编号：
SP/CIII-1）
编写：
审核：
审批：
中国水利水电第五工程局
桑坪水电站工程项目经理部
2014年11月
附表一、压力钢管制作单元工程质量评定统计表
附表二、压力钢管制作单元工程质量评定统计表
第一章工程概述
桑坪水电站位于四川省阿坝州汶川县境内的杂谷脑河（首部）和岷江干流（厂房）上，是杂谷脑河水电规划的最末一个梯级，为跨流域开发的低闸引水式电站。
闸址位于汶川县下庄电站下游0.50km处，下距汶川县城约6.0km；厂址位于汶川县城下游的新桥附近，上距汶川县城约5.0km。
闸、厂址相距约12.0km。
电站装机容量3×24MW，年发电量3.84亿KW.h，年利用小时数5330h，保证出力18MW。
213线国道从闸址右岸、厂址左岸通过，距成都约140.0km，对外交通方便。
电站由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。
压力管道为埋藏式，采用一管三机的联合供水布置方式。
管道采用斜井敷设。
主管内径6.3m，总长约120m，主支管内径4.82m，支管内径3.4m，支管段长约37m。
两个岔管均为Y型布置，采用月牙肋岔管型式，分岔角60°。
压力管道板材为16MnR,厚度为16～32mm。
总重量为586.6t。
本标工程项目为压力钢管制作及安装工程，工作内容包括引水压力钢管的制作及安装工程及相应的临时工程。
本工程建设单位为四川省西部阳光电力开发有限责任公司，设计单位为国家电力公司成都勘测设计研究院，监理单位为四川二滩国际工程咨询有限责任公司。
压力钢管制作及安装标段，监理工程师在2005年8月15日下达开工令，由于业主征地原因及工程暂停施工影响，本标在2006年4月1日正式开工，于2007年3月30日全部完工。
第二章主要工程量与施工总布置
2.1本标工程主要工程量
本标工程主要包括：
压力管道的主管、岔管、支管及附件的现场制作及安装。
本标工程主要工程量见下表1－1。
表1－1压力钢管制作及安装工程量表
序号
名称
规格型号
单位
数量
材质
1
主管段
D=6.3m,δ=16mm
t
182
16MnR
2
主管段
D=6.3m,δ=18～30mm
t
148.5
16MnR
3
主支管段
D=4.82m,δ=26～28mm
t
21.5
16MnR
4
支管段
D=3.4m,δ=14～26mm
t
90
16MnR
5
1#岔管
δ=30～32mm，肋板厚60mm
t
79.6
16MnR
6
2#岔管
δ=22～28mm,肋板厚50mm
t
65
16MnR
合计
t
586.6
2.2业主提供的施工条件
2.2.1钢管制作场
业主在桑坪水电站厂场附近提供一块压力钢管制作场地，该场地面积约需8000m2。
并由业主完成应由业主承担的施工准备工程，并按合同规定的期限提供承包人使用。
2.2.2施工电源
发包方负责在钢管制作加工厂附近提供380V电源接线近点；在调压井附近支洞口及厂区施工用电在其他承办人变压器接线，变压器低压侧装表计量。
2.2.3场内交通（略）
2.2.4业主提供的材料
业主提供压力钢管制作的钢板至本标钢管加工厂。
2.2.5施工总平面布置的原则
本工程主要临建设施均在业主规划的场地范围内进行布置，施工布置按照有利于充分发挥施工工厂的生产能力，满足施工强度要求，并结合场内外交通线路，按使用干扰小、管理方便、规模适中、节约用地的原则进行布置。
2.3施工总平面布置
2.3.1施工交通布置
（1）对外交通
桑坪水电站位于四川省阿坝州汶川县境内的杂谷脑河（首部）和岷江干流（厂房）上，是杂谷脑河水电规划的最末一个梯级，为跨流域开发的低闸引水式电站。
213线国道从闸址右岸、厂址左岸通过，距成都约140.0km，对外交通方便。
目前，从成都～都江堰的55km有高速公路和二级公路相通，都江堰～汶川县的公路基本上为三～四级公路，路基稳定，路面结构良好，为黑色路面，公路养护及管理完善。
沿线的桥梁荷载标准大多数为汽－20、挂－100级，对外交通运输条件较好。
（2）场内交通
业主修建和待建的场内道路和桥梁满足本标工程施工，不另外布置施工道路。
2.3.2主要施工辅助企业
（1）施工供风
施工供风采用1台9m3/min移动式电动空压机和2台3m3/min移动式电动空压机供风。
（2）施工供水
供水采取从岷江抽取河水，抽水设备为2台IS50-32-200水泵（用1台备1台）。
供水主管为φ50钢管，约长700m。
设生活水池1座，水池容量50m3。
抽取的河水通过净化器流入水池，供施工使用和施工人员饮用。
为保证低温条件下水管水池安全，水池为埋置式，浆砌石砌筑，石棉瓦结构池顶。
水管埋于地下30cm深。
M7.5浆砌石25m3，C20混凝土10m3，棚房35m2。
（3）施工供电
业主在钢管制作场附近提供380v电源接线点，在钢管制作厂附近设置一台320KVA和1台560KVA的变压器供生产和生活用电。
为保证施工供电的可靠性，对于较重要的施工设备如卷板机等尽可能采用双回路供电。
对较长期供电负荷根据供电部门的要求，进行无功补偿措施。
为保证供电安全，严格按照现行规范设计，作好防雷和接地，在运行、维护、管理配电设施时严格按电力系统《安全规程》要求进行。
（4）混凝土拌和
临建设施修建需要的混凝土及砂浆采用1台JDY350自落式拌和机拌和。
（5）仓库系统
A）综合仓库
主要负责存储工具配件、五金、电料、化工、劳保等，建筑面积80m2。
B）综合加工厂
综合加工厂主要承担临建设施修建时的木料加工，采用1台MJ225万能木工刨锯机进行。
C）钢板仓库
布置在钢管制作场进场端，占地面积200m2。
D）钢管成品堆放
钢管防腐后将其堆放在钢管制作厂周围，占地面积500m2。
E）消防系统
在现场器材库、车间等位置及施工机械车辆上均配备适当数量的干粉灭火器。
F）办公及生活营地
根据施工总进度计划的安排及满足各工种的施工需要，确定施工高峰人数约为73人。
办公及生活福利设施集中布置在钢管厂周围，建筑面积480m2，为砖木结构平房。
压力钢管制作场总占地面积8000m2。
G）施工通讯
对外通讯采用一部直拨电话，设在钢管制作厂办公室。
对内通讯采用3对对讲机和手机。
2.4钢管制作厂总布置
钢管制作厂总布置见投附-SP/CⅢ-1-01。
2.5临建设施修建施工机械表
表1－2临建设施修建施工机械设备表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
搅拌机
JDY350
台
1
2
万能木工刨锯机
MJ225
台
1
3
水泵
IS50-32-200
台
2
2.6临建工程量统计表
表1－3主要临建设施工程量表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
供水系统
1
水池
座
1
50m3水池
①
水池开挖
m3
100
人工开挖就近堆存，土方开挖
②
水池浆砌块石
m3
25
M7.5浆砌块石
③
水池砂浆抹面
m2
40
抹面厚度3cm
④
水池混凝土浇筑
m3
5
C20混凝土浇筑池底
⑤
防护棚
m2
25
简易棚房
2
泵站
座
1
简易泵站
①
泵房
m2
10
棚房
②
供水管路DN50
m
700
二
供电系统
1
变压器基础
m3
20
M7.5浆砌块石
2
动力线
m
200
70～120mm2
3
照明线
m
500
16～25mm2
三
施工通讯
1
直拨电话
部
1
2
传真
部
1
3
对讲机
对
3
生产指挥和测量
四
生活及办公用房
m2
400
砖房
五
综合仓库
m2
80
砖房
六
龙门吊钢轨
m
200
42kg/m
七
龙门吊轨道混凝土
m3
75
C20
八
加工平台［160
kg
18771
九
设备安装基础
m3
15
C20
十
设备基础
m3
50
M7.5
第三章施工管理机构及劳动组织
3.1为本合同工程的顺利实施,水电五局在施工现场设立桑坪水电站压力钢管制作及安装（SP/CⅢ-01）工程施工项目部，项目部按项目管理法组织施工，项目部由1名项目经理、1名项目副经理和1名项目总工程师组成领导班子,为承包本合同工程而成立的项目部,本着精干、高效原则组建，任命优秀的项目经理、总工程师及项目副经理组成领导核心。
项目部对该工程项目的工程质量、施工安全、施工进度、合同履约等方面全面负责。
3.2管理层设二科一室，即工程技术科、质量安全科和综合办公室,选聘工程经验丰富的管理人员和专业技术人员任部门领导和专业工程师。
建立健全的岗位责任制度，协调沟通制度，确保项目组织和管理能力的充分性。
3.3作业层设六个班。
其中：
下料班负责按工艺图进行钢板下料，铆工班负责钢板的卷制、对圆、调圆和组装加劲环等，焊接班负责钢板对圆后的定位焊和正式焊接，加工班负责钢板的坡口加工和灌浆孔加工等，防腐班负责钢管的除锈涂漆工作，安装班负责钢管的运输及安装。
3.4各作业班选配有经验的班长和现场施工技术人员，确保作业全过程的现场监控。
参加作业的职工必须经过岗前培训，关键岗位、特殊工种人员一律经过考核取得规定的资格，持证上岗。
本项目全面实行了项目经理负责制，项目经理对项目人、财、物有决策权、调配权、支配权。
同时项目经理部对各部室、以及班组均明确了相应的施工职责和权限范围，这使压力钢管的制作及安装施工质量和施工进度控制得到了有力的组织与管理保障。
组织机构框图
桑坪水电站压力钢管制作及安装工程施工项目部
项目经理
总工程师
项目副经理
综合办公室
工程技术科
质量安全科
机加工班
防腐班
安装班
焊缝探伤
工艺实验
下料班
铆工班
焊接班
第四章压力钢管制作工程
4.1压力钢管制作工程量
桑坪水电站位于四川省阿坝州汶川县境内的杂谷脑河（首部）和岷江干流（厂房）上，是杂谷脑河水电规划的最末一个梯级，为跨流域开发的低闸引水式电站。
压力管道为埋藏式，采用一管三机的联合供水布置方式。
管道采用斜井敷设。
主管内径6.3m，总长约120m，主支管内径4.82m，支管内径3.4m支管段长约37m。
两个岔管均为Y型布置，采用月牙肋岔管型式，分岔角60°。
压力管道板材为16MnR,厚度为16～32mm。
总重量为586.6t。
表4－1压力钢管制作工程量表
序号
名称
规格型号
单位
数量
材质
4.1.1
主管段
D=6.3m,δ=16mm
t
182
16MnR
4.1.2-
4.1.8
主管段
D=6.3m,δ=18～30mm
t
148.5
16MnR
4.2.1-
4.2.2
主支管段
D=4.82m,δ=26～28mm
t
21.5
16MnR
4.2.3-
4.2.6
支管段
D=3.4m,δ=14～26mm
t
90
16MnR
4.3.1-
4.3.3
1#岔管
δ=30～32mm，肋板厚60mm
t
79.6
16MnR
4.3.4-
4.3.7
2#岔管
δ=22～28mm,肋板厚50mm
t
65
16MnR
合计
t
586.6
4.2压力钢管制造的总体方案
为完成压力钢管制造任务，计划采取以下措施：
根据发包方2004年12月28日第一号补充通知：
由发包人为本工程提供8000m2的临时施工场地，距安装现场的距离为500m以内。
在此临时施工场地布置压力钢管制作场地，并建造简易结构的钢管制造厂房。
厂房内布置小量钢板存放场、划线切割下料平台、钢管焊缝坡口打磨平台、钢管端部压弧机、卷板机、钢管纵缝焊接、对圆和环缝焊接平台、单节钢管上的加劲环组装及焊接平台等。
厂房内设置一台30t龙门起重机以配合卷板和吊装使用。
厂房外设置用于压力钢管制造用的钢板存放场、除锈及涂装场、钢管水压试验场和成品钢管堆放场地等。
压力钢管制作进度为：
从2006年8月1日开始至2007年1月30日全部制作结束，平均月制作强度约为：
110.4t，岔管制作从2006年12月份开始至2007年元月结束，总重量约为100t。
表4-1压力钢管制作流程图
图纸及技术文件准备
直管瓦片画线
探伤
对园
卷板
焊缝区修磨
检查
下料
焊缝
焊接
设备及检验手段准备
焊缝
焊接
检测管口
岔管、弯管瓦片画线
检查
探伤
对园
卷板
下料
焊缝区修磨
调园
钢材及焊材试验标记
焊支撑
制造准备
支撑画线
下料
环缝焊接
编制工艺流程、过程卡
焊加劲环
加劲环画线
下料
管节组合
移交有关技术资料
工具、量具准备
缺陷处理
检查记录
去锈防腐
分类、编号
技术交底、画加工图
管节组合
验收和签证出厂
环缝焊接
放打样、做打样样板
探伤
4.3压力钢管制造的准备
4.3.1压力钢管制造的设备准备见表4-3。
4.3.2压力钢管制造的人员配备见表4-4。
4.3.3技术准备
为保证压力钢管制造工程质量达到有关各项技术要求和按期或提前完成任务，负责施工的技术人员要作好以下各项准备工作：
（1）为避免施工图纸上的某些失误，首先要审核图纸，然后根据设计施工图及有关设计修改通知，以及招标文件上的各项有关技术条款和设计图上的技术要求，编写能合理指导钢管制造施工措施。
（2）制订本工程项目所需的钢材、焊接材料以及各种消耗性材料的计划清单。
（3）绘制钢管下料图、机加工图、部件、构件组装图和各道工装图、工艺图以及各项技术检查卡片。
（4）向全体施工人员进行技术交底，以便让施工人员按照施工措施进行正确施工，并在各道工序中严格执行国家和部颁标准以及施工图上所标注的、招标文件上所规定的各项技术要求。
4.3.4钢材准备
向发包方提供钢材计划清单，将所需的各种钢材品种、数量根据施工进度要求准备齐全，并依照规范进行检查。
凡用于压力钢管制造的钢材，其规格、材质、机械性能和化学成份均必须符合设计图纸和招标文件上的有关规定，各种钢材必须有出厂合格证，否则不准使用。
每批钢板进厂时均要进行抽样检查，每批钢板抽样数量为2%，且不少于2张，并将检查结果报送监理人。
4.3.5防腐涂料的准备
用于压力钢管防腐的环氧煤沥青涂料，其品种、化学性能、耐久性等应满足招标文件上技术条款的有关要求，并附有产品质量证明书和使用说明书。
4.3.6各种消耗性材料准备
用于压力钢管制造、安装用的氧气、乙炔、各种工器具、量具等要准备齐全。
4.4钢管、岔管的制造焊接措施
我局多数焊工曾参加过北京市十三陵抽水蓄能电站80kg级、60kg级高强钢、16MnR低合金钢、高强岔管及四川省广元市宝珠寺水电站四台大型水轮发电机组蜗壳（50kg级）焊接工作，都具备有焊接资格证书，虽然低合金钢焊接工作一直未间断，但参加这次16MnR低合金钢焊接时还应进行练习，重新进行生产性试验，按DL5017－93第6.2节的规定通过考试，重新取得合格证后方可持证上岗。
该电站钢管、岔管等下料制作采用不对称X型坡口，依据设计有关要求使用数控切割机现场下料。
钢板画线后的标记应符合DL5017－93第4.1.2和第4.1.3的规定，切割质量标准应符合GB985-88、GB985-88的规定。
一、二类焊缝及其它重要焊缝应由相应合格焊工承担，但每一条焊缝焊缝焊完后必须进行外观检查。
检查标准执行《压力钢管制造安装及验收规范》DL5017-93中的有关章节规定执行。
一、二类焊缝外观检查合格后，才能进行无损探伤。
一、二类焊缝超声波必须100%进行探伤及按设计要求进行的射线探伤。
执行标准为《钢焊缝超声波探伤分级》GB11345-89和《钢熔化对接接头射线照相和质量分级》GB3323-87等及监理、设计等有关要求进行。
其制作流程见图4－1，焊接工艺流程见图4－2。
4.4.1焊工职责
凡参加钢管及岔管制作安装的焊工，必须持有电力部郑州焊接质量监督检验中心颁发的全位置合格证书方可焊接。
（1）应熟悉所焊钢材焊接性能，焊接施工的规程、规范，质量标准及安全操作规程等。
（2）应掌握被焊结构的焊接要点，并严格执行焊接工艺，严禁不按规定随意施焊。
（3）焊接过程中，如焊缝出现裂纹或其它严重缺陷时，应及时报告，并与技术人员及各有关人员一起共同分析，找出原因，订出可行措施后，方可进行处理。
（4）焊缝焊完后应打尽药皮，清除飞溅，进行自检，自检不合格应立即处理，直到表面质量合格为止。
（5）在任何情况下都应注意安全，严防人身和设备事故发生。
4.4.2焊接材料
该电站钢管由16MnR钢板制作，因此应选用相应强度等级的焊条。
（1）焊条应设专人按规定负责保管、烘烤、发放和回收，并有发放流向记录，严防搞混弄错。
（2）焊条在使用前应按焊条使用说明书的规定进行烘烤，并保温随取随用。
若无使用说明书，应按规定进行有关试验，经试验合格后方可使用。
（3）焊工领取焊条，必须带保温筒，使用过程中要接通电源，焊条用一根拿一根。
4.4.3岔管制作焊接
该电站岔管两个，焊条拟选用LB-62UL相同强度等级。
（1）采用手工焊，坡口型式为不对称X型（按图纸要求制作）数控切割机下料并割出坡口。
（2）纵、环缝、肋板等组装按有关标准要求组装，焊接时使用履带式远红外线预热，保持层间温度及后热等，均按有关技术要求执行。
（3）根据工艺评定严格控制线能量。
在正式焊前再进行生产性焊接试验及焊接指导书进行焊接，以确保焊接质量。
（4）凡纵、环缝、肋板及梁等需多层多道分段退步或对称焊接。
（5）每焊完一条焊缝均应进行后热处理，按技术要求进行。
（6）岔管本体不得焊接其它异物或电弧划痕等，如有必须清除打磨，有必要时可进行着色、渗透或磁粉探伤，防止表面裂纹产生。
（7）焊缝表面缺陷不允许存在，飞溅、药皮等均应清理干净，经表面质量检查合格经24小时后，方可进行无损检测。
（8）经检测如有缺陷，必须进行返修，返修焊接与原来焊接方法相同，同一部位返修次数不得超过两次，若超过两次，焊接技术人员及质检人员应制定处理措施并报监理人员批准后方可进行。
（9）所有焊缝提供按要求规定的表面质量检查报告和无损探伤检测报告。
4.4.4钢管制作焊接
16MnR钢管焊接性能良好，但也必须加强质量意识。
（1）纵、环缝焊接时均应多层多道分段退步焊接。
纵缝焊接时防止内凹外凸。
所有焊缝外观成型应良好、美观。
（2）焊缝焊接时均应按焊接工艺及相应技术要求进行焊接。
（3）焊缝焊接后应清除飞溅，打尽药皮，并进行焊缝外观检查，检查要求按有关规定执行。
检查合格后经24小时停留进行无损探伤。
（4）无损检测时如有缺陷应及时处理，同一部位不得处理超过两次，若超过两次应找出原因，制定出可靠的处理措施后报送监理人员批准后实施。
（5）所有焊缝按规定要求提供表面质量检查报告及无损探伤报告。
4.4.5加劲环焊接
（1）加劲环焊接时，必须先焊对接焊缝。
（2）上下角焊缝应多层多道焊接，并保证焊角高度符合设计要求。
（3）角焊缝焊接时，应多人分段退步对称上下交替连续焊接，以保证加劲环对钢管管壁的垂直度应尽量达到设计要求。
（4）保证角焊缝焊接质量，角焊缝两边不得有咬边现象存在，经检查应达到有关质量标准及图纸技术要求。
4.5压力钢管的制造工艺措施
4.5.1划线
（1）直管划线
根据工程技术人员依据设计图纸绘制的某节钢管下料图，将符合要求的钢板吊装到切割平台上，利用划线工具，将下料图上的几何形状及其尺寸按1：
1的比例画在下料用的钢板上，划线时划出切割线、坡口线、检查线、钢管中心线和灌浆孔中心等，然后对所画图形及其各项尺寸，以下料图为准在进行自检之后，通知有关质检人员进行复检，检查合格后，按下料工艺卡划上左、右、上、下四条中心线，并在每条中心线的两端打上轻微的样冲眼，再用油漆划出明显标记，最后在下料钢板上画出此节钢管的水流方向、中心线位置以及注明此管节编号。
（2）弯管及锥管划线
弯管下料前先用微机放样，根据放样结果制作样板，将预先制作的此节弯管下料样板平铺在下料钢板上，用划针沿样板的几何形状画在钢板上，划线时划出切割线、坡口线、检查线、钢管中心线和灌浆孔中心等，然后画出中心线水流方向和标出此管节编号。
锥管的划线方法与弯管划线相同，即将锥管样板平铺在钢板上，然后沿其几何图形进行划线。
（3）岔管划线
因岔管只有两件，所以直接在钢板上用平行线法划线。
4.5.2切割
用数控火焰切割机分别沿着直线轨道（切割直线）和曲线轨道（切割曲线），将画在钢板上的钢管展开几何图形切割下来。
火焰切割时切面会产生硬化层，其厚度一般在3mm以下（根据十三陵抽水蓄能电站施工经验），如果在切割后进行弯卷加工，则会由于硬化层的塑性降低而产生裂纹，因而对于直线部分坡口采用机加工，对于曲线部分坡口按工艺图切割设计所要求的坡口，切完一面后翻转钢板，再切割另一面坡口。
4.5.3坡口打磨
为了避免火焰切割硬化层的影响，提高钢管焊接质量，各坡口切割后用磨光机将坡口表面及其100mm范围内钢板内外表面上的硬化层、毛刺、氧化铁等杂物打磨干净。
4.5.4卷板
如果钢板端头加工不合格，其接头形状不连续，会产生垂直于焊缝的角变形，大的角变形不仅会引起较大的应力集中，而且将使钢板的脆性转变温度向高温方向转移，从而成为出现脆性断裂的诱因，这即使在荷载不大的情况下也可能发生断裂。
为此根据本合同的16MnR的特点和其如果产生焊接角变形后在室温下机械矫形，则会在焊趾区发生集中应变的特点，为保证筒体对接偏差接近于零，圆弧精度优良，在用卷板机对钢板卷制之前，先利用在卷板机上加胎板的方法对钢板两端进行预弯或用钢管端部压弧机进行压弧。
预弯弧度用相应的弧度样板检查合格后，再去掉胎板直接用卷板机进行卷制工作。
在卷制过程中不断用弧度样板进行检查，合格后再进行下一张钢板的卷制。
在卷锥管时将卷板机上辊根据锥度调成倾斜值，在卷制过程中不断用不同直径的两块样板同时检查其弧锥度。
导流板下料后在卷板机上稍加弯曲，组装时按实际情况逐段调整弧度。
4.5.5对圆
在平台上将卷好的瓦块对成整圆，对圆时用压马楔子进行。
对圆时控制圆长、焊缝间隙、钢板错牙和管口平整。
对圆后进行对钢管的弧形和周长进行检查。
必要时进行修整，修整合格后再进行纵缝焊接。
4.5.6纵缝焊接
为保证和提高焊接质量，将卷制好的钢管瓦片吊放到平面度良好的焊接平台上，先进行定位焊接，并用样板检查纵缝对接错位的偏差值，合格后再进行正式纵缝焊接工作。
若单节钢管由两块瓦片组成，则先将两块瓦片对圆合格后，再进行定位焊接和正式焊接工作。
16MnR的焊接控制参数较常规，16MnR钢板焊接时如果不注意则会出现焊接裂纹、熔合区脆化和应力消除退火的负作用等等问题，为此焊接时必须控制预
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