输水钢管制作、运输、安装及措施

输水钢管制作、运输、安装及措施1工程概述玉溪东片区暨“三湖”生态保护水资源配置应急工程第八标段：隧洞出口至华宁岔管段(K0+000～K10+047.2)输水钢管，管轴线全长约：10308.8m。其中K0+000～K5+280为φ内1400mm的单轴线输水管；K5+280～K10+047.2为φ内1000mm的双轴线输水管，输水钢管需要制作的总长度约为：15191.2m，其管壁厚度分另为：δ=14mm、δ=16mm、δ=18mm、δ=20mm四种规格，材质均为：Q345R，总重量约为：6993.54t(不含钢管附件)。2原材料本工程钢管制造材料为来料加工制造，钢板进场时应按规定进行表面超声波探伤抽检，并做好相关检查记录，每批次钢板抽检比例不应小于5%，或按业主要求抽检比例执行。材料进厂时要求其供应商提供产品合格证、材质证明书等证件以保证后期的产品制作质量。在后期的产品制作中可以不再对其进行单独的检验，以其进厂时的抽检、复检为准（但必须保证记录的可追溯性）。材料进厂后必需按钢板外形尺寸、厚度、材质整齐堆放，并做好标记、标识,专用专取；严禁乱堆乱放及不按计划随意用料。原材料(钢板)堆放图示（1）金属材料本工程钢管及钢管附件制造所用的金属材料，必须符合施工图样规定，其机械性能和化学成份必须符合现行的国家标准或部颁标准，并应具有出厂合格证。如无出厂合格证、或标号不清、或数据不全、或对数据有疑问者，应每张或每件进行试验，试验合格并取得业主同意才能使用。凡钢板表面存在的缺陷超过GB3294的有关规定时，不得用于制造本工程的钢管及钢管附件。所有金属板材、型钢都应在购买后采取有效措施防止材料锈蚀。（2）焊接材料1）焊条型号或焊丝代号及其焊剂符合施工图纸的规定，当施工图纸没有规定时，选用与母材强度相适应的焊接材料。2）焊条应符合GB5117、GB5118、GB984或GB983的有关规定。3）碳素钢埋弧焊用剂应符合GB5293的有关规定。4）焊接材料都必须具有产品质量合格证。5）焊条的贮存与保管遵照JB3233的规定执行，存放于我单位一级库焊材存放架上，仓库内设置：ZYH-100自控远红外电焊条烘干炉、温湿表、除湿机。仓库情况详见下图：使用焊材时，由管理员二级库用电焊条烘干炉烘干，存放与恒温干燥箱，焊工即领即用。二级库内设有：自控烘干炉ZYHC-150、恒温干燥箱101-2型、自控红外电焊条烘干炉ZYHC-150、旋转式远红外焊剂烘干机XZYH-60、XZYH-100。见下图：焊接工艺评定、检验室如下图所示：（3）连接件连接件的品种和规格符合施工图要求,若图纸未有规格按其相关标准要求执行。3钢管制造本工程输水管道线长，加工厂在昆明制作加工。可根据安装需要，调节各管段钢管的制作顺序，为了预防在运输过程中油漆的擦碰磨损，输水钢管防腐统一在现场指定场地内进行防腐(外单位防腐)。(1)钢管制造车间制作1）直管、弯管、加径环的下料及坡口加工，岔管的放样、下料、拼料及坡口加工。2）直管、弯管管体的成形，纵缝焊接、大筒组拼环缝焊接、焊缝探伤、调圆、撑固、拼装加劲环、焊接加劲环、制作完成。3）岔管拼组、焊接、安装(岔管外形尺寸在运输条件充许范围内，则在公司内完成组焊成形)。(2)现场安装现场安装的环缝焊接，及其它附件的安装焊接。3.1钢管制造工艺过程及控制本工程输水钢管直径为1400mm的壁厚分别为：δ=14mm、δ=16mm、δ=20mm；钢管直径为1000mm的壁厚分别为：δ=16mm、δ=18mm、δ=20mm；材质均为Q345R。钢管直管段先制作成2m的小筒，然后再用3个2m筒组焊成6m的一个大筒，每种壁厚6m筒重量及数量如下：(钢管制作应根据现场安装所需的管段来提供相应的钢管，钢管附件未计)a.直径φ1.4m,壁厚14mm的6m筒重约：2929.2kg，共约：828个大筒节；b.直径φ1.4m,壁厚16mm的6m筒重约：3352.38kg，共约：36个大筒节；c.直径φ1.4m,壁厚20mm的6m筒重约：4202.34kg，共约：41个大筒节；d.直径φ1.0m,壁厚16mm的6m筒重约：2405.4kg，共约：576个大筒节；e.直径φ1.0m,壁厚18mm的6m筒重约：2711.4kg，共约：920个大筒节；f.直径φ1.0m,壁厚20mm的6m筒重约：3018.6kg，共约：132个大筒节；本工程工期紧，且工程量大，共约6993.54t，为满足需求，计划每天生产钢管约为：85t；制作周期约83天。（1）平板钢管制作所用钢板采用定尺板，对平面度偏差较大的钢板进行矫平。矫平后平面度偏差小于等于1毫米。使用设备：WD43M-30x2500数显精密板料矫平机（2）下料及坡口加工钢板采购应满足长度定尺、其宽度不小于购买时定寸的规定长度。由于板材边缘容易出现缺陷每边端头放10至15左右毫米修边余量1）划线钢管下料划线时，每端放5mm至8mm加工余量(即单块长度方向总加长10mm至15mm)，以钢板较直的一个长边为基准划两端修边切割线。其图示如下：2)下料下料采用数控切割机及半自动氧割机切割机进行下料，切割面的熔渣、毛刺用凿子、砂轮机清理干净。所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷。3)坡口及边缘加工用铣边机根据《焊接工艺规程》加工四周边的边缘及坡口（见下图）。使用设备：XBJ-12铣边机钢管纵缝为单边V型坡口（见下图）。坡口型式对于安装环缝坡口形式按图样及设计的要求确定。坡口加工完成后控制要求见下表：序号项目极限偏差（mm）序号项目极限偏差（mm）1宽度和长度±13对应边相对差12对角线相对差24矢高（曲线部分）±0.5（3）标记、划线依据钢管安装总图及业主、设计、安装单位的要求，按最终确定的排管图，在每一块板上作编号、水流向、水平轴、垂直轴、灌浆孔位置标记，用钢印、油漆、样冲作标记并在周边坡口处涂刷不影响焊接的车间底漆。示意图如下：纵缝垂直轴水平轴纵缝垂直轴水平轴编号水流向1/4周长标记、划线示意图标记控制要求：1）在同一管节中纵缝与水平轴、垂直轴所夹角应错开15°以上。2）相邻管节的纵缝应错开500mm以上。（4）钢管卷制1)卷制前应熟悉有关图样、标准和工艺文件。2)卷制前应了解有关要求，并对钢板进行检查。3)管节卷制前开动卷板机进行空车运转检查，各转动部分运转声音正常，电器开关动作灵敏，润滑好，运转正常后方可进行管节卷制。4)卷板时应使钢板逐渐弯曲卷制成形。5)被卷钢板应放在卷板机轴辊长度方向的中间位置，钢板的对接口边缘必须与轴辊中心线平行。6)卷制时，应多次调整上辊向下移动，使钢板弯曲，卷制成筒体。上辊每下降一次需开动卷板机，使工件在卷板机上返卷一、二次。7)在每一次调整三辊卷板机上轴辊下移后卷弯时，都需要用样板检查圆弧曲率的大小，以防过量，直至符合样板与瓦片间隙要求为止。8)在卷制过程中，应使钢板两侧边缘与轴辊中心线垂直，应经常进行检查以防跑偏造成端面错口。并应调整卷板机的轴辊相互保持平行，以避免卷制出的管节出现锥形。9)在卷制过程中，钢板必须随着卷板机轴辊同时滚动，不应有滑动现象，如出现滑动应立即排除。10)钢板卷板控制要求：a.卷板方向和钢板的压延方向一致；b.卷板前或卷制过程中，将钢板表面已剥离的氧化皮和其他杂物清除干净；c.卷板后，将瓦片以自由状态立于平台上，用样板检查弧度，其间隙不得大于1.5mm；样板弦长度不得小于0.8m。样板与瓦片的极限间隙钢管内径D（m）样板弦长（m）样板与瓦片的极限间隙（mm）D≤20.5D（且不小于500mm）1.52＜D≤51.02.05＜D≤81.52.5D＞82.03.0d.卷板时，不得用金属直接锤击钢板。e.高强钢不进行火焰校形。f.瓦片卷制前，用模板预弯端部圆弧。使用设备：WS11—40X2500卷板机圆弧样板间隙0-3毫米错口不大于2毫米理论值钢管卷制图示（5）对圆1）钢管对圆应在平台上进行，其管口平面度要求应符合下表规定：钢管管口平面度钢管内径D（m）极限偏差（mm）D≤≤≤5552DDD＞＞＞55532）钢管对圆后，其周长差应符合下表规定，纵缝处的管口轴向错边量不大于2mm；钢管周长差（mm）项目板厚极限偏差实测周长与设计周长差任意板厚±3D/1000，且极限偏差±24相邻管节周长差δ＜106δ≥10103）钢管纵缝、环缝对口径向错边量的极限偏差应符合下表规定：钢管纵缝、环缝对口径向错边量的极限偏差（mm）焊缝类别板厚δ极限偏差纵缝任意板厚10％δ,且不大于2环缝δ≤3015％δ,且不大于330＜δ≤6010％δ60＜δ≤6不锈钢复合钢板焊缝任意板厚10％δ,且不大于1.54）钢管横截面的形状偏差应符合下列规定：①圆形截面的钢管，圆度（指同端管口相互垂直两直径之差的最大值）的偏差不应大于3D/1000、最大不应大于30mm，每端管口至少测两对直径；②椭圆形截面的钢管，长轴a和短轴b的长度与设计尺寸的偏差不应大于3a（或3b）/1000、且极限偏差±6mm；③矩形截面的钢管，长边A和短边B的长度与设计尺寸的偏差不应大于3A（或3B）/1000、且极限偏差±6mm，每对边至少测三队，对角线差不大于6mm；④正多边形截面的钢管，外接圆直径D测量的最大直径和最小直径之差不应大于3D/1000、最大相差值不应大于8mm，且与图样标准值之差的极限偏差±6mm；⑤非圆形截面的钢管局部平面度每米范围内不大于4mm。（6）钢管撑圆钢管对圆后，进行纵缝焊接前，将钢管置于电动撑圆器上进行撑圆固定，进行定位焊，定位焊长度不小于50mm，间距300mm左右。然后再置于滚轮架上，进行钢管纵缝焊接。电动撑圆器图示如下：左右旋螺杆、螺母减速机、电机撑杆电动撑圆器原理，使用电动撑圆器可大大提高工作效率。钢管筒体加劲环其俯视图如下：（6）大筒组焊钢管单节(一般为2m一节)卷制、撑圆、定位焊完成后，进行纵缝焊接，然后再把三个单节组焊成6m的大筒节。钢管的纵缝及环缝均在滚轮架上采用埋弧自动焊完成。组装大筒同相邻纵缝至少错开500mm以上。滚轮架大筒节长度4m或6m纵缝环缝大于500大于500环缝对口错位不大于1.5毫米、间隙0～２毫米大筒节组焊图示3.2岔管及异型管制作岔管及异型管制作前，首先根据设计样图在计算机上对岔管及异型管每一个管节做详细的拼料设计布置（根据材料的宽度、长度），在保证规范有关要求的前提下确定每个管节瓦片的分缝对接位置、瓦片上成形素线位置，然后汇制每一个管节放样图、每一个瓦片的形状尺寸图及圆弧检查样板图，然后按比例制作岔管模型，检查无误后才能进入生产制造，岔管制造按以下工艺路线进行：1)号料、拼板：根据放样图确定每一个管节的板料，管节板料需作拼接的按《焊接工艺规程》开坡口、拼装、焊接、检验。2）切割管节（瓦片）展开料：根据放样图形状尺寸图编程、用数控切割机切割管节（瓦片）展开料及加径环；3）瓦片纵、环缝开坡口：按《焊接工艺规程》用铣边机开瓦片纵缝坡口、用半自动氧割及手工氧割开环缝坡口(坡口型工见下图)，半自动和手工氧割后应用砂轮机修磨。(具体坡口型式按图样及设计的要求确定)坡口型式4)划线：根据放样图在管节展开料上划瓦片成形素线、管节间的对接标记、编号。5)检查样板制作：按设计图制作每一个管节的管口圆弧检查样板，样板长度不得小于1.5米。6)瓦片成形：每一块瓦片用卷板机下压成形，管口圆弧用各自的样板检查、控制其样板与瓦片管口圆弧的极限间隙；管口直径小于2米的间隙不得大于1.5m。7)瓦片拉撑加固：瓦片成形后、调整尺寸按样图在每个管口处用槽钢对其进行内支撑加固，先在管壁上焊接点板、然后再将槽钢焊在接点板上。8)岔管预组装：岔管各管节成形所，在公司内做预组装，分别标记、编好，标识好水平轴及垂直轴位置，然后拆分。如若岔管外形尺寸在运输条件充许范围内，则岔管在公司内整体制作成形。3.3其它附件制作本工程暂未明确是否设有支撑环、加劲环或止推环，(镇墩中埋管段一般应设以止推环)，如有需要，增设支撑环、加劲环或止推环，每个环按图形尺寸分解为四拼或六拼下料制作。使用数控切割机下料保证各环的尺寸形状。使用