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压力钢管岔管安装专项施工方案

xxxx电站工程土建及安装施工

（合同编号：

LXBFD-003）

引水压力钢管岔管安装专项施工方案

批准：

审核：

编制：

中国水利水电工程局有限公司

xxxx电站工程土建及安装施工项目部

2014年9月21日

目录

一、概述1

1.1概述1

1.2主要工程量1

二、参考标准1

三、厂内预装2

3.1主管组对2

3.2Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁及支管组对2

四、岔管现场组装2

4.1组装顺序3

4.2组对技术要求3

五、岔管焊接3

5.1焊前准备工作3

5.2焊接材料4

5.3焊材使用：

4

5.4焊接人员4

5.5焊接施工作业的一般规定5

5.6岔管焊接顺序及要求6

六、焊缝检测7

七、焊接缺陷处理8

八、质量控制措施8

8.1工艺编制8

8.2质量停止点和关键工序的设置8

8.3质量检查制度9

九、安全生产与文明施工9

9.1安全生产9

9.2环境保护10

十、岔管安装投入的人员配置10

十一、岔管安装的主要设备配置10

十二、岔管安装施工计划11

xxxx电站工程土建及安装施工

引水压力钢管岔管组对及焊接技术方案

一、概述

1、概述

xxxx电站工程位于桓仁县境内，合同主体工程为xxxx电站工程。

引水压力钢管段主压力钢管（DN7300）桩号为99+596.861m，主压力钢管下游侧分成6根钢支管，右侧二根DN4400经渐变后分别接DN2400调流消能阀、中间两根DN4400经渐变后分别接轴流式水轮机DN3800进口阀、左侧两根DN3200经渐变后分别接混流式水轮机DN2600进口阀，该压力钢管共设置5个岔管，分别为DN3200/DN4440岔管1个，DN4400/DN6000岔管3个，DN6000/DN7300岔管1个。

岔管材质如下：

主管及支管为Q345C，拉杆为Q345Z15，Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁为Q345Z25，由于考虑到运输的实际情况采用主支管分瓦片制造，出厂前将在厂内进行预装。

2、主要工程量

主要工程量表1

序号

项目

单位

数量

备注

1

5#支管DN3200/DN4440岔管

t

49.636

2

4#支管DN4400/DN6000岔管

t

105.007

3

3#支管DN4400/DN6000岔管

t

112.414

4

2#支管DN4400/DN6000岔管

t

113.797

5

主管DN6000/DN7300岔管

t

173.288

备注：

支管编号为从消能阀侧往4#机组侧依次为1#支管、2#支管、3#支管、4#支管、5#支管、6#支管。

二、参考标准

1、招投标文件；

2、xxxx电站工程施工图（钢管部分）；

3、《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）；

4、《水工金属结构焊接通用技术条件》（SL36-2006）；

5、《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）；

6、《无损检测焊缝渗透检测》（JB/T6062-2007）；

7、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-2008）

8、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB/T11345-2013）

9、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）；

10、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）；

11、《优质碳素结构钢》（GB/T699-1999）；

12、《碳素结构钢》（GB/T700-2006）；

13、《厚度方向性能钢板》（GB5313-2010）；

14、《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）；

15、《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105-2007）；

16、《水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程》（SL400-2007）；

17、《水工金属结构焊工考试规则》（SL35-2011）；

三、厂内预装

在我方太平湾水工机械厂搭设好组装平台，利用5-40T门机进行预组装，预组装采用立式组装方式，管径大侧朝下，管径小侧在上进行。

3.1主管组对

管节预组对时利用千斤顶、自制卡具、楔子板等进行，并将两节小管节管口中心线腰线等对应点明显标记，以便安装组对进行位置确认。

组装过程中，调整主管外形尺寸、圆度、管口平面度等在规范规定范围内，组圆完毕后进行班组自检、施工队自检，然后报专职检验人员检验，检验标准如下表2:

岔管主管制造要求表2

序号

检查项目

极限偏差

1

管口平面度

3mm

2

实测周长与设计周长之差

±24mm

3

纵缝对口错边

2mm

4

纵缝对口错牙

0.5mm

5

钢管圆度

18mm

6

实测管长与设计管长之差

±5mm

7

环缝对口错边

2mm

8

纵缝对口错牙

0.5mm

3.2Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁及支管组对

组对时先进行中间Ⅲ梁（环绕钢管）的组对加固，然后进行拉杆及下侧（管径大侧）Ⅱ梁组对，有接触不合适的地方，调整拉杆及Ⅱ梁（Ⅱ梁已预留二次切割量）角度，同时对Ⅱ梁进行加固。

Ⅱ梁组对完毕后，进行支管组对，并用电动葫芦拉紧加固，最后利用5-40门机、履带吊及电动葫芦同时配合进行上侧（管径小侧）Ⅰ梁组对，组对时利用千斤顶、自制卡具、楔子板等进行调节，调整完毕后，对整体外形尺寸进行检查，并打洋冲点进行明显标记，以方便现场组装，检查结果符合《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）要求。

四、岔管现场组装

土建开挖完毕、垫层浇筑完毕后，我方依次从4#机组侧进行岔管安装，DN3200/DN4440岔管，DN4400/DN6000岔管现场利用25T及40T吊车吊装，考虑DN6000/DN7300岔管构件结构尺寸大、重量大、现场吊装站位困难，我方采用160T吊车进行现场组装。

4.1组装顺序

岔管前一节管节安装经测量合格、安装完毕后，我方将岔管安装测量控制点放出，根据样冲点标记依次进行岔管主管路安装，测量合格后，加固牢靠，进行拉杆安装，安装完毕后进行Ⅰ梁、Ⅱ梁下部安装、支管路安装、最后进行上侧Ⅰ梁、Ⅱ梁上部安装，安装时利用导链、千斤顶、自制卡具、楔子板等进行调节，

4.2组对技术要求

每道工序调整完毕后点焊牢固，对整体外形尺寸进行检查，检查结果符合《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）要求，详见表3。

岔管安装要求表3

项次

检验项目

极限偏差（mm）

1

钢管圆度

5D/1000，且不大于40

2

纵缝对口径向错边量

任意板厚δ，不大于10%δ，且不大于2

3

环缝对口径向错边量

板厚δ≤30，不大于15%δ，且不大于3

4

与蜗壳、伸缩节、蝴蝶阀、球阀、岔管连接的管节及弯管起点的管口中心

10

5

其他部位管节的管口中心

20

五、岔管焊接

5.1焊前准备工作

1、焊前应检查焊接电源、电焊机和焊枪等是否正常。

如出现异常现象，应及时通知有关部门检修，以保证焊接过程的稳定。

2、焊前所有与焊接相关的工器具应准备就绪到位。

3、岔管安装及焊接需用焊接设备见表4：

岔管安装及焊接需用焊接设备投入表表4

序号

设备或工器具名称

数量

序号

设备或工具名称

数量

1

ZX7-400D逆变直流电焊机

2台

9

碳弧气刨枪

1把

2

ZX7-630焊机（碳弧气刨用）

1台

10

漆膜测厚仪

1台

3

ZX7-400ST逆变直流电焊机

9台

11

电火花检测仪

1台

4

空气压缩机（0.93）

1台

12

温湿仪

1台

5

焊条烘烤保温箱

1台

13

焊把线

若干

6

配电盘（焊缝加温用）

2台

14

快速接头

50～60个

7

角磨机（Φ100）

2台

15

保温箱

1个

8

角磨机（Φ150）

2台

5.2焊接材料

1、岔管安装焊接用焊材采用Φ4.0E5015及Φ3.2E5015手工焊焊条。

2、焊材管理

①所有焊材须具有出厂材质证明书和质量保证书，并按相应的标准进行入厂检查验收，如对材质有异议时，应进行复验，合格后方可使用。

②焊材仓库管理严格按有关制度规定执行：

焊材进场实行一级库、二级库管理，一级库主要用于批量存放；二级库主要用于少量焊材临时存放、烘焙、发放及回收。

由技术人员根据钢板母材、焊接部位、焊接工作量到二级库领用焊条。

二级库经过校对，按量发放。

5.3焊材使用：

1、焊条应严格按生产厂家使用说明书规定的温度和时间进行烘焙，并做好实测温度和时间的记录，烘焙后的焊条应保存在100~150℃的恒温箱内，焊条药皮应无脱落或开裂痕迹。

2、施焊时，待用的电焊条放在保温桶内，随焊随取，并随手盖好筒盖，焊条在保温桶内的保存时间不宜超过4小时，否则重新烘焙，重复烘焙次数不超过两次。

5.4焊接人员

1、岔管焊接人力资源投入见表5：

岔管焊接人员投入表表5

序号

工种

数量

序号

工种

数量

1

焊条电弧焊焊工

10~12名

4

探伤工

2名

2

碳弧气刨操作人员

1～2名

5

辅工

8~10名

3

电工

2名

6

焊接质检人员

1名

2、焊接技术质检人员：

①焊前检查焊接设备是否符合要求；

②焊工合格证书符合SL36规范的规定，并在有效期内；

③焊前检查焊缝坡口组对质量：

a、如发现尺寸超差或坡口及其附近有缺陷，应及时提出，进行处理或修复；

④焊接过程中，检查焊工执行工艺情况；

5.5焊接施工作业的一般规定

1、焊接环境：

①雨、雪天施焊时，应有可靠的挡雨、雪措施。

②手工电弧焊时，风速超过8m/s；气保护焊时，风速≥2.0m/s；应有可靠的挡风措施。

③焊接环境温度低于-5℃或相对湿度大于90%时，有预热要求的应适当提高焊前预热温度。

2、焊接作业程序：

焊接准备→焊缝打磨→正缝焊接（连续焊接）→背缝清根（碳弧气刨）→坡口修磨并确认→背缝焊接（连续焊接）→焊缝外观检查→探伤检查→合格验收。

3、焊接工艺原则：

①一、二类焊缝必须装配合格后，才允许开始进入焊接工序。

②施焊前应将坡口表面和两侧至少10~20mm范围内的水份、油污、毛剌、铁锈、氧化皮及夹渣等清除干净，并打磨露出金属光泽。

③焊缝坡口局部间隙超过5mm处，先在坡口两侧或一侧作堆焊处理，然后用角磨机打磨修整，并根据堆焊长度和间隙大小，对堆焊部位的焊缝酌情提请渗透探伤检查。

④严禁在焊缝坡口内填入金属材料。

⑤严禁在非焊接部位的母材上引弧、试电流及焊接临时支架。

4、定位焊要求：

①定位焊的质量要求及焊接工艺应与正式施焊工艺相同；

②一、二类焊缝的定位焊由持有效合格证书的焊工承担；

③定位焊应有一定的强度，以厚度4~6mm、长度50~60mm、间距400～500mm为宜。

④定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。

⑤需预热焊接的焊缝进行定位点固焊时，也应进行焊前预热，预热采用氧气-乙炔火焰加热方法预热，预热温度应较正式焊接预热温度高30～50℃。

5、其它焊接条件：

①焊前，焊材已按要求准备就序，并已按有关规定烘烤好。

②焊接部位应有完善的防雨、防风措施；有合适的夜间施工照明条件。

③焊接设备完好，电力供应正常。

④加热设备已按要求敷设好，预热温度符合要求。

6、焊接基本要求

（1）用偶数人对称焊接；

（2）焊接时采用多层多道焊进行焊接，焊接时层间温度控制在150--230℃内。

（3）焊接时要控制焊缝冷却速度，焊缝焊接完毕用石棉布将焊缝遮盖，使焊缝缓慢冷却。

（4）焊接过程中要控制焊接热输入（即控制焊接电流与焊接速度），每一焊道焊层厚度在4-6mm内，一次焊接深度不超过6mm。

（5）焊接过程中要监测焊接变形情况，合理调整焊接参数和焊接顺序。

（6）手工电弧焊焊接参数

焊接电流：

焊材E5015φ3.2：

焊接电流I＝110～150A；电弧电压U＝18～21V

焊材CHE5015，φ4.0：

焊接电流I＝140～190A；电弧电压U＝19～23V

最大焊接线能量≤45KJ/cm，直流反接电源。

（7）采用多层多道焊，单层焊缝最大厚度不大于5～6mm，焊道摆动宽度不大于25mm。

（8）Q345Z25焊接前进行预热，预热温度为100～150℃，采用氧气-乙炔火焰加热方法与履带式加热片相结合的方式，加热区域为焊缝两侧不小于150mm，多层多道焊层间温度不低于预热温度下限值，并不高于250℃。

（9）多层多道焊层间接头至少错开30mm以上，并将每层焊道的焊渣、飞溅物清理干净。

（10）对于凑合节合拢缝等拘束应力较大部位的焊接，在焊接过程中，对焊缝中间层使用风铲锤击以消除焊接应力（锤击至焊缝表面布满麻点为止，焊缝封底层和盖面层不锤击）。

5.6岔管焊接顺序及要求

1、主管、支管环向及纵向焊接，Ⅰ梁、Ⅱ梁、主、支管的焊接、Ⅲ梁与主管的焊接均采用手工电弧焊焊接。

2、焊接时首先进行主管及支管各环向、纵向焊缝焊接，钢管上的纵缝及环缝施焊先焊大坡口侧，背缝清根，形成便于施焊的“U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后施焊背缝。

3、焊接完毕后进行Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管的焊缝，Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管焊缝焊接完毕，进行Ⅰ梁、Ⅱ梁与支管的焊接，焊接Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管、支管焊缝时，先进行下部内侧及上部外侧焊接，焊接人员4或6人分段对称同步施焊，焊接至一半深度后，再从另一侧进行碳弧气刨（ZX7-630及气泵）清根，并使清根坡口尽量平整、光滑，根部形成便于施焊的“U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后，4或6人分段对称同步施焊本侧坡口至一半厚度，然后内外对称侧交替焊接至完成。

4、Ⅲ梁与主管管壁焊接时，4或6人在Ⅲ梁分段对称焊接，每层每段焊接完毕后进行下层焊接，从第4层开始用风铲或电锤锤击焊道表面，以降低焊接残余应力，焊接至本侧焊高40mm后，进行背缝清根，清根坡口尽量平整、光滑，根部形成便于施焊的“U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后，4或6人分段对称同步施焊清根侧焊缝至40mm,然后两侧对称交替焊接至完成。

5、拉杆焊接

由于拉杆焊接量大，焊接应力集中，焊接前进行预热，预热温度为100-150℃，焊接层间温度为预热温度至230℃，焊接完毕后进行后热，后热温度为200-250℃1小时并保温缓冷，缓冷速度为30-50℃每小时。

焊接示意图见图1，焊接顺序为1、2、一组、3、4一组、5、6一组，每组单独进行一侧焊接至40mm，背缝清根后焊接40mm后，每次只进行每组两侧对称同步焊接，在焊接过程中从第4层开始用风铲或电锤锤击焊道表面，以降低焊接残余应力。

图1焊接示意图

六、焊缝检测

1、在焊接过程中对焊缝监测，发现缺陷及时处理。

2、焊缝焊接完毕，首先进行外观质量检测，外观合格再进行内部质量检测。

内部质量检测在焊缝焊接完毕24小时后进行。

3、焊缝采用X射线、超声波、表面着色联合检测方法进行。

对Ⅰ梁、Ⅱ梁与主支管的焊缝采用100%超声波加100%着色进行检测，Ⅲ梁与主管焊缝、拉杆与Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁焊缝采用100%超声波加100%着色进行检测。

主、支管焊缝采用100%超声波检验、5%X射线复验。

七、焊接缺陷处理

1、焊缝内部或表面如发现有裂纹时，应及时告知焊接专业技术人员，待找出裂纹产生原因，并制订处理措施后，方可进行焊补。

2、焊缝内部缺陷应用碳弧气刨或砂轮将缺陷清除干净，并用角磨机修磨成便于焊接的凹槽。

3、如焊补的焊缝需要预热、后热，则焊接缺陷处理时也应进行预热、后热，预热、后热温度应稍高于正式焊接的预热、后热温度。

4、焊缝返修后，按前述无损探伤要求进行探伤复查。

5、同一部位的焊接缺陷返修次数不宜超过2次，如超过2次，应制订可靠的缺陷返修技术措施，并报经监理工程师认可后，方可焊补，并作出记录。

6、钢管母材上严禁有电弧擦伤，如有擦伤，应用角磨机将擦伤处作打磨处理，必要时，对打磨处酌情进行磁粉或渗透探伤检查。

八、质量控制措施

8.1工艺编制

（1）工艺编制的依据

工艺编制的依据是安装图纸、国家、部颁布标准及技术文件以及合同的特殊要求。

（2）工艺编制的程序

设备安装前将编制完整的安装工艺文件报送监理人审批，监理人批准后下达开工令。

8.2质量停止点和关键工序的设置

（1）质量停止点的设置

根据施工中的不可逆转性，设置岔管预装、现场岔管前一节管节安装及岔管现场主管、Ⅰ梁、Ⅱ梁、支管安装安装的衔接点为质量停止点，在质量停止点上，认真进行检查，确认无误后，进行下一工序的施工。

（2）关键工序的设置

根据工序对安装工程的影响程度，将下列工序设置为关键工序：

①厂内预装；

②现场整体组装；

③Q345Z25/15焊接；

8.3质量检查制度

设备安装过程中实行过程控制，严格实行“三检制”，即班组一检、施工队二检、质安部三检，保证该道工序不合格不转入下道工序。

出现工序不合格时，做到“三不放过”（原因未查明不放过、责任未明确不放过、措施未落实不放过），采取必要的措施，及时纠正并防止再次发生。

（三检制造检验程序见下图）

质量过程控制三检制造检验程序

九、安全生产与文明施工

9.1安全生产

（1）认真对施工人员进行遵纪守法教育，维护全工地的社会治安。

（2）树立“安全第一，预防为主”的思想，认真执行国家关于安全劳动保护方面的方针政策，遵守安全操作规程。

（3）制定安全操作规程，配备必要的安全生产设施和劳动保护用具，并对施工人员进行安全教育和岗前培训。

（4）做好施工现场的安全防火和安全用电工作。

（5）大件吊装过程中由专业人员统一指挥,大件吊装严格遵守有关起重安全操作规程。

（6）起吊安装前进行技术交底高空作业必须佩带安全带。

（7）文明施工，严格遵守有关安全法律、法规及各项规章制度；

（8）所有现场施工用脚手架、竹跳板、安全网等都必须符合安全技术要求；

（9）设置醒目的安全告示牌；

（10）焊接工种作业人员持证上岗；非相关人员不得进入焊接施工区；

9.2环境保护

（1）施工过程中遵守有关环境保护的法律、法规以及本合同的有关规定。

（2）加强对噪音、粉尘、废气、废水的控制和治理，施工过程中尽量降低噪音，控制粉尘和废气浓度，做好施工现场的管理工作。

（3）保持施工现场的环境卫生，及时清除垃圾和废弃物，并运至指定的地点堆放和处理。

（4）进入现场的材料、设备置放有序，严禁任意堆放阻塞工作场地周围的通道。

十、岔管安装投入的人员配置

岔管安装人力资源投入表表6

工种

人数

工种

人数

电焊工

10人

起重工

1人

铆工

4人

司机

2人

探伤工

2人

技术员

1人

电工

2人

质检员

2人

测量人员

2人

安全员

1人

普工

3人

合计

30人

十一、岔管安装的主要设备配置

岔管安装的主要设备配置表表7

序号

设备名称

型号

数量

备注

1

电焊机

YD-400

11台

2

电焊机

YD-630

1台

3

角向磨光机

Φ100/Φ150

4台

4

全站仪

1台

5

水准仪

DSZ2

1台

6

吊车

25t

1台

租赁

7

载重汽车

2t

1台

8

载重汽车

18t

1台

租赁

9

千斤顶

50t/32t/20t/10t

12个

10

气泵

0.9m3

1台

11

手拉葫芦

10t

2台

12

气割装置

4套

13

配电箱

4面

14

焊条烘干箱

1台

15

履带式加热片

15套

16

吊车

40t

1台

自有

17

吊车

160t

1台

租赁

十二、岔管安装施工计划

岔管安装工期计划表表8

序号

施工工序

施工时间

备注

1

5#支管DN3200/DN4440岔管

2014.9.25～2014.10.7

2

4#支管DN4400/DN6000岔管

2014.10.7～2014.10.30

3

3#支管DN4400/DN6000岔管

2014.10.30～2014.11.30

4

2#支管DN4400/DN6000岔管

2015.4.20～2014.5.21

5

主管DN6000/DN7300岔管

2015.6.5～2014.7.20