压力钢管制安作业指导书资料.docx

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压力钢管制安作业指导书资料

1　适用范围

本作业指导书适用于各种中型水电站、抽水蓄能电站的埋藏式压力钢支管、高压钢内衬的制作及安装。

2　编写依据

表2-1　编　写　依　据

序号

引用资料名称

1

SL36-2006《水工金属结构焊接通用技术条款》

2

GB50300—2001《建筑工程施工质量验收统一标准》

3

DL/T5017-2007《水利水电工程压力钢管制造安装及验收规范》

4

SL105-2007《水工金属结构防腐蚀规范》

5

DL/T5162-2002《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》

6

Q/CSG11105—2008《南方电网工程施工工艺控制规范》

7

工程设计图纸、设计修改、施工组织设计（方案）等技术文件

3　作业流程

作业（工序）流程图见图3-1。

`

图3-1　作业（工序）流程图

4　安全风险辨析及预控

4..1压力钢管制作安装作业前，施工项目部根据该项目作业任务、施工条件，参照《电网建设施工安全基准风险指南》（下简称《指南》）开展针对性安全风险评估工作，形成该任务的风险分析表。

4.2按《指南》中与压力钢管制作安装作业相关联的《电网建设安全施工作业票》结合现场实际情况进行差异化分析，确定风险等级，现场技术员填写安全施工作业票，安全员审核，施工负责人签发。

4.3施工负责人核对风险控制措施，并在日站班会上对全体作业人员进行安全交底，接受交底的作业人员负责将安全措施落实到各作业任务和步骤中。

4.4安全施工作业票由施工负责人现场持有，工作内容、地点不变时可连续使用10天，超过10天须重新办理作业票，在工作完成后上交项目部保存备查。

表4-1作业任务安全基准风险指南

序号

危害名称

风险种类

风险等级

风险控制措施

1

非专业人员及未按要求操作气割工具

灼伤

可接受的风险

在钢管制作安装前由项目总工向作业人员进行技术交底明确下料要求，由专职操作人员负责作业过程中的监督检查落实

2

高空坠落

坠落

可接受的风险

凡参加高空作业的工作人员，工作前必须进行身体健康状况检查，凡患有精神病、癫病、高血压、心脏病和其他不宜从事高空作业人员，均不允许从事高空作业。

施工人员劳保物品中应每人一套安全带，高空作业时，必须佩带安全带，安全帽扣带扣紧。

3

焊接弧光灼伤眼睛

灼伤

可接受的风险

执行焊接任务时焊接人员必须佩戴好防护用品，其他施工人员也应注意防护眼睛，尽量避开焊接弧光。

4

不安全的绳索具

打击

可接受的风险

新入库绳索吊具需经过专业质检员检查，有必要的情况下可做拉拔试验，作业前必须由起重人员检查，索具是否牢固，经检查合格同意后，方可吊装重物，大件吊装高度不得高于1.5米

5

氧、乙炔摆放位置

爆炸

可接受的风险

氧气、乙炔应分别堆放，车间摆放间隔应大于8米，洞内摆放间隔应大于5米；

6

钢管倒运上路

打击

可接受的风险

单管节倒运时，钢管或瓦片应该在运输车上固定稳固、牢靠，钢管运输台架经过总工设计鉴定制作。

上路时应由安全负责人在道路前面开路，车速不宜快

7

机动车临近通过

坍塌

可接受的风险

机动车辆通行时，应由安全员作出预防措施，并在行驶过程中加强监护。

如不能保证足够安全距离时，必须先停止洞内的一切作业，且人员撤离至安全区域

8

压缩空气氧气不当使用

火灾/爆炸

可接受的风险

不准使用压缩空气和氧气吹扫衣服、皮肤，不准使用氧气吹扫工件表面，不准使用氧气代替压缩空气使用，以免引起伤害或造成火灾与爆炸。

9

人员在洞内休息

坍塌/掩埋

可接受的风险

对施工人员的安全教育，安全员对基坑施工的巡视，发现有作业人员在洞内休息行为的应该及时阻止；施工现场适当设置休息点

10

施工现场吸烟行为

火灾

可接受的风险

施工现场设立吸烟区或休息区，技术交底时明确施工现场禁止吸烟。

吸烟应到指定的地点或吸烟室内。

11

起重机械伤害

打击

可接受的风险

非工作人员严禁在运转的起重运输机械周围逗留，以防受到意外伤害。

12

洞内作业前未进行空气质量检测

中毒

可接受的风险

开工前必须进行气体检测，洞内空气质量不佳时需配备专用送风设备

13

飞溅物划伤

打击

可接受的风险

进行打磨作业、碳弧气刨时应带好防护眼镜，

不准操作自己不熟悉或未获授权操作的机械及工器具

14

车床、铣床、刨床、钻床等不规范操作

割伤

可接受的风险

操作各种加工车床时不允许戴手套操作。

15

电源线漏电

触电

可接受的风险

所有电源线、焊接线、气割线必须分类布置，并井然有序。

16

电动工具的使用

触电

可接受的风险

在潮湿或金属构架等导电性能良好的作业场所，必须使用Ⅱ类或Ⅲ类电动工具。

如需使用Ⅰ类电动工具则必须装设额定漏电动作电流不大于30mA、动作时间不大于0.1s漏电保护器。

17

洞内施工触电

触电

可接受的风险

在高温、潮湿、易于导电触电的高压支洞使用照明灯具地面高度低于2.2m时，其照明电源电压不得大于24V。

照明灯具与导线的绝缘应符合有关规定。

5　作业准备

5.1　人员配备

表5-1　人员配备表

工序名称

建议工作人数

负责人数

监护人数

划线放样

2

1

0

下料

1

1

1

采边

4

1

1

卷板

5

1

1

工厂纵缝焊接

3

1

2

环缝焊接

4~8

1

2

表面预处理

2

1

1

表面防腐

2

1

1

钢管倒运

3

1

1

钢管安装定位

6~8

1

1

现场焊缝焊接

4~8

1

2

灌浆孔封堵，内支撑割除等

6~8

1

1

焊缝检验

3

1

1

注：

作业人数根据具体工程量规模配备。

5.2　主要工器具及仪器仪表配置

表5-2　主要工器具及仪器仪表配置表

序号

名称

规格

数量

备注

1

龙门机

5T/20T

1

2

卷板机

三辊或四辊

1

3

半自动切割机

若干

4

埋弧自动焊机

若干

5

二氧化碳气体保护焊机

若干

6

电焊机

若干

7

电焊机

若干

8

空压机

0.9M3/6M3

2

9

超声波探伤仪

1

10

载重汽车

10T/40T

若干

11

汽车吊

25T/50T

若干

12

电焊条烘箱

1

13

焊条保温筒

若干

14

气割工具

若干

15

水准仪

1

16

经纬仪

1

17

全站仪

1

18

温湿度仪

若干

19

卷扬机

2T

1

20

卷扬机

8T

1

21

三柄滑车

30T/50T

若干

22

单轮滑车

10T/20T

若干

23

千斤顶

10T/20T

若干

24

千斤顶

30T/50T

若干

25

手拉葫芦

2T/5T

若干

26

手拉葫芦

10T

若干

27

卸扣

5T

若干

28

卸扣

10T/20T

若干

注：

主要工器具及仪器仪表根据具体工程量规模配备。

6　作业方法

6.1压力钢管制作

⑴压力钢管制作按照设计图纸规定分节，管节可采用一次卷板成型制成，也可以分瓦块分别卷制。

根据现场安装运输条件，钢管安装单元长度（除凑合节、方变圆管等）均不小于2m。

⑵制作过程中的纵缝、环缝均采用气保焊打底，埋弧焊填充及盖面焊接。

加劲环对接缝、加劲环角焊缝均采用气保焊。

⑶加工厂内制造时加装内支撑、补强板，单元或单节组装完毕后防腐验收，经监理工程师确认后临时存放或交付安装。

6.1.1钢管制作

⑴钢材平板下料

①划线编号：

在检验合格的板材上，按照设计图纸和制造工艺的要求划出钢管瓦片的坡口线、方位线、检查线、水流方向等，并做上可供以后检查及以后安装的标记。

每块钢板下料时，要根据不同的加工方式，留出加工余量。

②下料及坡口修磨：

钢板切割采用半自动切割机切割下料，切割面的熔渣、毛刺和缺口修磨采用手持砂轮机进行。

所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷。

③钢板加工后坡口尺寸的极限偏差；在施工图纸未规定时，应符合DL/T5017-2007。

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。

⑵钢管卷制

①钢管卷制采用三辊或四辊卷板机进行，卷制时卷板方向应与钢板的压延方向一致，卷板中不得损坏钢板表面。

②钢管形状检验：

钢管卷制后，将其以自由状态竖立于检验平台上，根据DL/T5017-2007《压力钢管制造安装及验收规范》的要求，用样板检查瓦片弧度。

6.1.2钢管的制造焊接

⑴焊接

①钢管组圆完成后进行纵缝焊接，先焊接一边，然后用碳弧气刨清根，接着用砂轮机打磨坡口直到漏出金属光泽，进行下一步焊接。

纵缝焊接采用气保焊打底，埋弧焊填充和盖面，以保证焊接质量。

②单节钢管纵缝焊接完成后，采用压板，千斤顶等工装对纵缝区变形进行矫正。

⑵钢管焊接质量保证

①钢管正式焊接前，应对所焊接钢管的钢板做焊接工艺评定，并经监理工程师审核批准。

正式焊接时，须严格按照焊接工艺要求进行。

②从事一、二类焊缝焊接的焊工，必须持有国家质检单位发给的合格证书，焊工在钢管上焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等，均应与焊工本人考试合格的项目相符合。

焊工中断焊接工作6个月以上者，应重新进行考试。

③所有焊缝均应进行外观检查；无损探伤在焊接完成24h以后进行，检验方法按照施工图纸设计要求或监理工程师的指令执行。

④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。

评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任。

6.1.3钢管附件制造、安装

⑴加劲环、阻水环下料采用半自动切割机下料。

加劲环、阻水环安装后，其内边与钢管外壁之间的间隙不能大于3mm。

在焊接加劲环、阻水环与钢管的角焊缝前，先用调圆架调圆，焊接时不拆吊调圆架。

等待角焊缝焊接完成后再将调圆架拿掉。

灌浆孔与补强板制造

灌浆孔在管节制成以后划出加工位置采用磁座钻钻孔的制孔工艺。

钢管灌浆孔补强板和丝塞用半自动切割机下料，然后在车床上加工。

管节成形后便可装焊到钢管外壁上。

并在内螺纹上涂钙基润滑脂，加上旋塞以保护螺纹。

⑶零时工装及吊耳板应不伤及钢管的母材（焊于加劲环上），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。

钢管调整后，为防止运输及砼回填过程中钢管变形，在钢管上、下管口用管材“米”字形支撑,其支撑不能撑在中心线上,以防安装时，带来不便。

若对后续工序无不良影响时，附加物可不予拆除。

6.1.4环缝对接

⑴环缝对接前应进行单节钢管的弧度、椭圆度、管口不平度、周长等进行复核，合格后方可进行环缝对装。

⑵对装后，管段的不直度应符合设计要求。

管节或管段在检查合格后应加装内支撑等附件，灌浆孔及补强板应在安装完成后，现场开孔，焊接。

6.2压力钢管安装

㈠现场准备

存放场地准备：

存放压力钢管场地要足够大。

㈡钢管的运输、吊装、存放

⑴钢管在加工地加工成半圆形瓦片，半圆形瓦片先在拼装平台上预先拼装成形并焊接后，吊装采用16T汽车吊担任装卸任务，运至现场工地，利用提前布置好的卷扬机和天锚转向吊点吊运至引水或尾水隧洞出洞段（小车在此部位起重约4.5t），吊具使用专用自制钢板卡具。

⑵运输车辆选用50T平板车，在车上安装钢管运输专用支座。

运输过程中造成的涂层损坏，予以及时的涂补。

㈢安装程序

技术准备→检查钢管编号→焊缝两侧清理、校正→检查→运至现场→卷扬机吊运→洞内拖运→洞内拼装→加固→焊接→无损检测→补漆→验收

㈣安装

（1）压力钢管一个管节为一个安装单元，利用50吨汽车吊吊至运输车上，利用40吨运输车运到洞内进行安装。

压力隧洞内铺设双轨（18KG）100米轨道，轨道基础用混凝土浇注。

（2）洞内设置1台8T卷扬机，用自制运输专用台车，运送钢管。

用于定位的第一节钢管节到位后，先用千斤顶调整其高程，钢管节中心高程调整合格后，在其底部用大号工字钢加固，该工字钢上翼板保持水平且其轴线垂直于钢管的轴线，该工字钢加固可靠后，再调整钢管节的左右位置。

待各控制尺寸都符合招标文件、施工详图和DL5017—93规范的要求后递交验收，验收合格并签发隐蔽工程签证单后，才可进行砼的回填。

由于第一节钢管为定位节，故后续管节的安装要等该节钢管砼达到一定强度后方可进行。

第二节钢管节安装前，第一节与第二节钢管接口钢管外壁焊制契形导向块，以利第一节钢管与第二节钢管的顺利对接，后续钢管节也采取同样的方法实现对接。

待需调整的钢管节与已安装加固好的钢管节通过契形板就位后，接口处先进行初步加固，调整另一端使其高程与左右中心位置偏差符合招标文件、施工详图和DL5017—93规范的有关规定，检验合格后进行加固，加固牢靠后即可安装后续钢管节，以同样的方法安装后续钢管节。

钢管安装要与土建工作协调进行。

（3）为了在钢管安装和混凝土浇筑过程中对钢管进行支撑和定位而设立的临时支撑方式及结构均要报请发包人和监理人的批准，施工过程中杜绝采用木支撑。

根据钢管安装和混凝土浇筑所引起的全部外力，设计所有临时支撑，钢管的临时支撑还应确保各钢管节的椭圆度保持在允许公差之内。

在回填混凝土到达规定的强度后，拆除钢管内部的临时支撑。

（4）环向焊缝两侧的纵向焊缝错开约60°角（圆心角），环缝焊接按安装顺序逐条施焊，安装环缝的现场焊接。

（5）钢管安装焊接过程中，随时检查管道中心线等各项尺寸偏差，若出现尺寸偏差超过允许公差值时，及时采取经监理批准的纠偏方法进行校正。

6.3.金属结构防腐

根据施工设计，钢管的防腐采用喷砂除锈达到规定的Sa2.5，管内壁底层为超厚浆型环氧沥青防锈底漆250μm，管内壁面层为超厚浆型环氧沥青防锈面漆250μm；钢管外壁采用含苛性钠的水泥浆。

⑴表面预处理

①钢结构表面涂装前，必须进行表面预处理。

在预处理前，先将钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物清除干净。

②表面预处理使用铁砂喷射方式处理钢板表面，表面粗糙度应达到60～100μm。

钢管内壁除锈等级应达到GB8923-88规定的Sa2.5级；钢管外壁除锈等级应达到Sa1级。

③当钢材表面温度低于露点以上3℃、相对湿度高于85％时，不得进行表面预处理。

④表面预处理后，喷刷层的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。

⑵涂装施工

涂装施工前，根据施工图纸要求和涂料生产厂的规定进行工艺试验。

试验过程中应有生产制造厂的人员负责指导，试验成果应报送监理工程师。

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应在现场进行涂装。

②施喷涂料前，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清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料应在4h内涂装完成；在晴天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不应超过12h。

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。

当环境温度低于5℃时，不得进行环氧煤沥青涂料施工。

不得在雨、雾、雪或5级以上大风中露天施工。

⑶涂料涂装

涂料的使用严格按施工图纸及制造厂的说明书进行。

施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。

①钢管内壁的涂料涂装采用小型高压喷漆机械施喷涂料。

②钢管外壁应均匀涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。

③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。

④涂装结束后，会同监理工程师对钢管的全部涂装面进行质量检查和验收。

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，应进行处理，直至监理工程师认为合格为止。

7　质量控制措施及检验标准

7.1　质量控制措施

（1）施工前进行技术交底，明确钢管安装质量目标：

合格率100%，优良率92%以上；杜绝一切质量事故，工程总体质量等级为优良，创国家级优质精品工程。

（2）加强技术管理的基础工作，施工中每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，坚持施工作业队施工人员自检、作业队质检员复检、项目部专职质检人员终检制度，在三检合格的情况下由项目部质检人员将检验结果呈交监理人，并在监理人指定的时间里，质检人员与监理人一起，对申请验收的工程部位进行联检，在联检合格后，监理人在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。

（3）为了达到过程的有效控制，必须做到质量、成本、工期三位一体，明确各职能人员的任务，进行密切协作，做好技术交底工作。

建立关键工序的管理点和控制点。

（4）在压力钢管制作、安装过程中，做好工序施工记录和质量检验报告，把施工过程真实记录下来。

文件和资料是工程项目进行交接验收的主要依据，应按招标文件和业主的规定要求做细做好。

在记录表格上签字后方可进行回填灌浆或继续施工。

（5）在检验过程中,如果发现质量不合格的项目，应及时分析原因，提出控制办法，避免质量不合格的情况在个别项目上重复出现，同时,研究处理办法，一次处理合格。

7.2　质量控制表

表7-1　质量控制表

序号

质量控制点

控制方式及编号

WHS表格编号

1

压力钢管制作

W145

表W145-1

表W145-2

表W145-3

表W145-4

表W145-5

2

压力钢管安装

W146

表W146-1

表W146-2

表W146-3

表W146-4

7.3　质量检验标准

按照DL/T5017-2007《水利水电工程压力钢管制造安装及验收规范》中的规定执行。

压力钢管制作检查表

表W145-1

序号

主控项

检查（检验）项目

质量标准

检查方法

合格

优良

1

瓦片与样板极限间隙

D≤2m

1.5mm

1.0mm

样板+游标塞尺

2m＜D≤5m

2.0mm

1.5mm

5m＜D≤8m

2.5mm

2.0mm

D＞8m

3.0mm

2.5mm

2

★

实测周长与设计周长差

±3D/1000mm，且极限偏差±24mm

±2.5D/1000mm，且极限偏差±24mm

盘尺

3

★

相邻管节周长差

δ＜10mm

6mm

5mm

盘尺

δ≥10mm

10mm

8mm

4

★

纵缝对口径向错边量

10%δmm，且不大于2mm

5%δmm，且不大于2mm

钢板尺+塞尺

5

★

环缝对口径向错边量

δ≤30mm

15%δmm，且不大于3mm

10%δmm，且不大于3mm

钢板尺+塞尺

30＜δ≤60mm

10%δmm

8%δmm

δ＞60mm

6mm

5mm

6

★

钢管管口平面度

D≤5m

2.0mm

1.5mm

挂钢琴线塞尺检查

D＞5m

3.0mm

2.0mm

7

钢管纵缝处弧度的极限间隙（纵缝焊后变形）

D≤5m

4mm

3mm

样板+游标塞尺

5m＜D≤8m

4mm

3mm

D＞8m

6mm

4mm

8

钢管圆度

3D/1000mm

2.5D/1000mm

盘尺

9

支承环、加劲环、止推环或阻水环与管壁的垂直度

支承环

a≤0.01Hmm，且不大于3mm

直角尺+塞尺

加劲环、止推环、阻水环

a≤0.02Hmm，且不大于5mm

10

支承环、加劲环、止推环或阻水环所组成的平面与管轴线的垂直度

支承环

b≤2D/1000mm，且不大于6mm

卷尺

加劲环、止推环、阻水环

b≤4D/1000mm，且不大于12mm

11

相邻两环的间距偏差

支承环

±10mm

盘尺

加劲环

±30mm

压力钢管制作焊缝外观质量检查表

表W145-2

序号

主控项

检查（检验）项目

质量标准

检查方法

1

★

裂纹

一、二、三类焊缝均不允许

肉眼观察

2

★

表面夹渣

一、二类焊缝不允许，三类焊缝深不大于0.1δmm，长不大于0.3δmm，且不大于10mm

肉眼观察

3

★

咬边

一、二类焊缝：

深不超过0.5mm，连续长度不超过100mm，两侧咬边累计长度不大于10%全长焊缝

三类焊缝：

深不大于1mm，长度不限

肉眼观察

4

未焊满

一、二类焊缝：

不允许

三类焊缝：

不超过0.2+0.02δmm且不超过1mm，每100mm焊缝内缺陷总长不大于25mm

肉眼观察

5

★

表面气孔

一、二类焊缝：

不允许

三类焊缝：

直径小于1.5mm的气孔每米范围内允许5个，间距不小于20mm

肉眼观察

6

焊缝余高△h

手工焊

δ≤25mm

1、二类焊缝:

△h=0～2.5mm

三类焊缝:

△h=0～3mm

焊缝检验尺

25＜δ≤50mm

1、二类焊缝:

△h=0～3mm

三类焊缝:

△h=0～4mm

50＜δ

1、二类焊缝:

△h=0～4mm

三类焊缝:

△h=0～5mm

自动焊

一、二类焊缝0～4mm，三类焊缝0～5mm

7

对接接头焊缝宽度

手工焊

盖过每边坡口宽度1～2.5mm，且平缓过渡

焊缝检验尺

自动焊

盖过每边坡口宽度2～7mm，且平缓过渡

8

飞溅

清除干净

肉眼观察

9

焊瘤

不允许

肉眼观察

10

角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）

一类焊缝：

不允许

二类焊缝：

不超过0.3+0.05δmm且不超过1mm，每100mm焊缝内缺陷总长不大于25mm

三类焊缝：

不超过0.3+0.05δmm且不超过2mm，每100焊缝内缺陷总长不大于25mm

焊缝检验尺

11

角焊缝焊脚K

K≤12时，

；

K＞12时，

焊缝检验尺

压力钢管制作一、二类焊缝内部质量、表面清除及局部凹坑焊补检查表

表W145-3

序号

主控项

检查（检验）项目

质量标准

检查方法

合格

优良

1

★

一、二类焊缝X射线透照

按“规范”或设计规定的数量和质量标准透照、评定，将发现的缺陷修补完，修补不宜超过2次。

一次合格率85%

专业人员用X射线照相仪

2

★

一、二类焊缝超声波探伤

按“规范”或设计规定的数量和质量标准透照、评定，将发现的缺陷修补完，修补不宜超过2次。

一次合格率95%

专业人员用超声波探伤仪

3

钢管外壁的表面清除

外壁上临时支撑割除和焊疤清除干净

外壁上临时支撑割除和焊疤清除干净并磨光

肉眼观察

4

钢管外壁局部凹坑焊补

凡凹坑深度大于板厚10%或大于2mm应焊补

凡凹坑深度大于板厚10%或大于2mm应焊补并磨光

肉眼观察

5

钢管内壁的表面清除

内壁上临时支撑割除和焊疤清除干净

内壁上临时支撑割除和焊疤清除干净并磨光

肉眼观察

6

钢管内壁局部凹坑焊

凡凹坑深度大于板厚10%或大于2mm应焊补

凡凹坑深度大于板厚10%或大于2mm应焊补并磨光

肉眼观察