管形母线安装作业指导书

220千伏XXXXX工程管型母线安装作业指导书徐州送变电有限公司220千伏XXXXX工程项目部2011年4月第1页共16页批准：年月日安全审核：年月日质量审核：年月日编写：年月日第2页共16页管型母线安装作业指导书1目的保证铝合金管型母线安装质量、符合设计及规范要求，提供给建设单位合格产品。2适用范围本作业指导书适应于220kVXXXXX管型母线安装。3组织及职责3.1施工负责人：孙舰3.2安全员：李普民3.3材料员：王昭景3.4施工班组成员：孙舰、张君、赵俊剑4技术、工器具（机具）准备4.1认真学习本安装作业指导书及国家验收规范标准、生产厂家产品说明书等。4.2安规考试合格后方能上岗。4.3主要施工机具（见下表）序号名称规格数量1水平仪J62架2吊车25T1辆3双串滑车1t5个4单串滑车1t5个5千斤顶5t3个6模具φ1202个7钢卷尺50m2个8钨极氩弧焊机/1ck第3页共16页5过程控制5.1检查到货的产品（铝合金管材、附件、金具等）的品种、规格、型号及数量是否与设计图纸及材料清单一致。5.2检查所有铝合金管材是否符合质量标准的规定，应在现场对管材外观进行检查，表面是否光洁平整，不应有折皱、气泡、蜂窝麻面、壁厚不均、夹杂物及变形现象，当缺陷严重时，应作退货处理。5.3对到货的铁附件、金具检查，应是否符合质量标准，外观检查应无锈蚀、变形、锌层剥落等缺陷。5.4按制造长度供应的铝合金管材，其弯曲度不应超过下表中的规定。管子规格（mm）单位长度(m)内的弯曲度(mm)全长(L)内的弯曲直径为150以下冷拔管＜2.0＜2.0×L直径为150以下热挤压管＜3.0＜3.0×L直径为150-250热挤压管＜4.0＜4.0×L注：L为管子的制造长度(m)5.5铝合金管型母线施工时应按下列几项进行：5.5.1首先要考虑整体规划，尽可能就地排施焊便于起吊。5.5.2切断的管口应平整，且与轴线垂直。排施焊时，整个管线应垫排平直，管材与管材应同心，其误差不得超过5mm，段接时两相邻段及外壳应对准，连接后不应使母线及外壳受到机械应力。5.5.3管型母线应采用多点吊装，不得伤及母线。5.5.4母线终端应有防电晕装置，其表面应光滑、无毛刺或凹凸不平。5.5.5同相管段轴线应处于一个垂直面上，三相母线管段轴线应互相第4页共16页平行。5.6管母线的焊接5.6.1施工管母线铝合金材料为T10，在施焊前应充分考虑到内衬管、填充丝材料与管母合金材料物理性能一致。T10合金材料物理性能合金材料性能LF-21密度g/cm3（20℃）2.73熔点℃634～654导电系数卡/℃cms（25℃）0.37导电率%40电阻温度系数I/℃0.0042温度线膨胀系数I/℃（20℃-100℃）23.6×10-6外径及允许偏差名称＞80～150mm允许偏差±0.6mm壁厚及允许偏差名称5.0mm允许偏差±0.5mm铝合金管型母线计算用数据外径120mm内径110mm壁厚5mm理论重量4.89截面积1806mm2截面系数49.87损性短299.2cm2双跨最大挠度(自重)2.48cm(L:12m)5.6.2铝合金的管型母线应采用氩弧焊。第5页共16页5.6.3焊接前应将母线坡口两侧表面各50mm范围内清刷干净，不得有氧化膜、水分和油污，坡口加工面应无毛刺和飞边。5.6.4焊接前对口应平直，其弯折偏移不应大于0.2%，中心线偏移不应大于0.5mm。5.6.5每次焊缝应一次焊完，除瞬间断弧外不得停焊，母线焊接结束，未完全冷却前，不得移动或受力。5.6.6母线对接焊缝的上部应有2～4mm的加强高度，焊缝应呈圆弧形，不应有毛刺凹凸不平之处。5.6.7铝合金母线对焊时，焊口尺寸应符合下表；管型母线的补强衬管的纵向轴线应位于焊口中央，衬管与管母线的间隙应小于0.5mm。母线类别焊口形式母线厚度a间隙c钝边厚度b坡口角度α(°)管形母线αbac3～6.31.5～2160～656.3～102～31.560～7510～203～52～365～755.7母线施焊前，焊工必须经过考试合格，并应符合下列要求：5.7.1考试用的试样焊接材料、接头型式、焊接位置、工艺等应与实际施工时相同。5.7.2在其所焊式样中，管型母线取一件按下列项目进行检验，当其中有一项不合格时，应加倍取样重复试验，如仍不合格时，则认为考试不合格。第6页共16页5.7.2.1表面及断口检验：焊缝表面不应有凹陷、裂纹、未熔合、未焊透等缺陷。5.7.2.2焊缝应采用X光无损探伤，其质量检验按其有关标准的规定。5.7.2.3焊缝抗拉强度试验：铝及铝合金母线，其焊接接头的平均最小抗拉强度不得低于原材料的75%。5.7.2.4直流电阻测定：焊缝直流电阻应不大于同截面，同长度的原金属的电阻值。5.8焊前准备5.8.1焊前清理为了保证焊接质量，焊缝坡口附近和焊丝的表面不应有氧化物、铁锈、水分、油污等。在焊口20～30mm范围内，坡口表面、焊件内外表面均要处理干净，露出金属光泽。不同的材料采用不同的方法清理。5.8.2坡口加工氩弧焊焊接管子的坡口质量要求，相比电焊、气焊要高，应用技术采用机械方法加工。坡口的尺寸和形式与电、气焊相同。5.8.3焊接接头的装配氩弧焊焊接接头的装配要比电焊、气焊的要求高。各种材料焊接性能不同、组装标准也不相同，一定要根据各种材料的焊接性能和焊接位置等客观因素确定组装形式和装配质量。5.8.4焊缝根部的气体保护氩弧焊喷嘴只能保护正面焊缝，而有些金属如不锈钢、钛及钛合第7页共16页金，它的热影响区和背面必须要有氩气保护，才能获得优良质量的焊缝。所以要根据不同的材料和空间位置、工件规格、形状等来制作相应的保护罩、管内的气室等，要根据实际情况采取措施。5.9氩弧焊焊接规范手工钨极氩弧焊的焊接规范主要有焊接电流、焊接速度、电弧长度、钨极直径及形状、气体流量及喷嘴直径等。5.9.1焊接电流焊接电源是氩弧焊的最主要参数。电流增大，焊缝过高度和焊缝宽度增大，而余高减小，易产生烧穿、焊瘤、背部成形不好等现象。电流过小，则易产生未熔透、夹渣及成型不规整等现象。5.9.2焊接速度焊接速度增大时，焊缝的余高以及焊缝宽度都相应减小，同时还会影响氩气对熔池的保护。当焊接速度太快时，气体保护受到破坏，焊缝容易产生未焊透的气孔。如果焊接速度太慢，会产生凹陷、烧穿等现象。5.9.3氩气流量氩气流量是影响焊缝熔池保护性能的重要因素。氩气流量的大小，与焊接速度、电弧长度、喷嘴直径、钨极外伸长度以及接头形状等因素有关。随着焊接电流和电弧长度的增大，以及喷嘴直径和钨极外伸长度的增大，则气体流量也要相应增大。否则，氩气保护性能变坏，以至失去保护性能。5.9.4电弧长度第8页共16页电弧长度是指钨极末端到熔池表面的距离。随着电弧长度的增大，电弧电压也增大，焊缝宽度会加宽，而背面焊缝高度减少。当电弧长度太长时，容易产生焊不透。产生氩气保护不好而发生氧化现象。所以，在保护电极不短路，不影响送丝操作的情况下，应尽量采用短弧焊接。5.9.5钨极直径和形状钨极直径和端部形状对焊接过程稳定性和焊缝成形有很大影响。钨极直径的选择要根据焊件种类、厚度和焊接电流来决定。合金钢及不锈钢打底时，电源采用直流电源，钨极直径2-3mm即可。如焊接铝及其合金时，采用交流电源，钨极直径就要根据焊接电流来选择。钨极端部形状对电弧稳定，焊缝成形有很重要的影响。钨极端头直径越小，烧损越严重，电弧窄而熔深大，焊缝成形不均匀。而端头直径太大，又会引起电弧飘动不稳。只有端头直径、形状合适时，才能使弧稳定、烧损较小、成形良好。不同开形状钨极性能见下表。钨极形状电弧稳定性稳定稳定不稳定焊缝成形焊缝不均良好焊缝不均钨极损耗大适中小第9页共16页注：表中合适钨极端头尺寸：L=（2～4）Dd=（1/3～1/4）D5.10手工氩弧焊操作技术5.10.1焊炬（喷嘴与电极）、焊丝与焊件之间的角度平焊时角度见图焊炬角度小，降低了氩气的保护效果，角度过大，操作和加焊丝比较困难。对某些易氧化的金属，如铝、钛等尽可能使焊炬与工件夹角为90°。一般原则是在不影响操作和视线的情况下，要尽量使焊炬和工件平面垂直。管道焊口的焊接，引弧中间接头及收尾与电焊、气焊相似，焊炬、焊丝的配合与气焊相似，注意随管做圆周运动时，焊炬和焊丝的角度变化要协调一致。5.10.2焊炬运动形式手工钨极氩弧焊一般采用左手焊法，焊炬作直线移动。为了保证氩气的保护作用，焊炬移动速度不能太快。如果要求焊道较宽，焊炬必须横向移动时，焊炬要保持高度不变，横向移动平稳。常用的焊炬运动方式有两种。5.10.2.1直线运动5.10.2.1.1直线匀速移动。焊炬沿焊缝作平稳的直线匀速移动，优点是电弧隐定，避免焊缝重复加热，氩气保护效果好，焊接质量良好。5.10.2.1.2直线断续移动。主要用于中等厚度铝及铝合金材料（3～6mm）的焊接。在焊接过程中，焊炬按一定的时间间隔停留和前移。第10页共16页一般是在停留时间送入焊丝，然后焊炬向前移动。5.10.2.2横向摆动根据焊缝的宽度和接头形式的不同，有时焊炬必须作一定幅度的横向摆动。为了保证氩气的保护效果，摆动幅度要尽可能的小，有条件的可以采用压道焊。5.10.2.2.1正圆弧形摆动。焊炬横向摆动过程是划半圆，两侧略停顿而平稳前进。这种方法适合于丁字形角焊及等厚度材料的对焊，要求较宽的焊缝焊接。5.10.2.2.2斜圆弧形摆动。焊炬横向摆动过程不仅划圆弧，而且呈斜形平稳前移。适合于不等厚度的角度的角接和对接焊。5.10.3起弧、接头及收弧5.10.3.1起弧的两种引弧方法5.10.3.1.1接触引弧法。将钨极在引弧板上轻轻接触或轻轻划擦，将电弧引燃，燃烧平稳后移至焊缝上。这种方法易使钨极端部烧损，电弧不稳，如果在焊缝上直接引弧，容易引起夹钨现象。因此，不推荐接触法引弧，只有在线路较长或高频功率太大，电弧不易引燃，使用电流较大，钨极端部引燃后能很快恢复稳定燃烧（交流氩弧焊）时可以采用。5.10.3.1.2非接触引弧法。利用氩弧焊机的高频或脉冲电引弧装置来引燃电弧，是理想的引弧方法。但需在焊口内起焊点前方1.0mm左右进行，引燃后移至焊处，不可在焊缝外引弧，以免造成弧坑斑点,引起腐蚀或裂纹。第11页共16页5.10.3.2接头接头必须在起焊处的前方5～10mm处引弧，稳定之后将电弧移到起焊处起焊，重叠处要少加焊丝，以保证接处厚度和宽度一致。5.10.3.3收弧收尾不当，易引起弧坑裂纹、烧穿、缩孔等缺陷，影响焊缝质量。常用的收弧方法有：利用衰减装置，逐渐减小电流收弧，无衰减装置，可采用多次熄弧法或减小焊炬与工件夹角，拉长电弧的方法收弧。5.10.4焊丝加入熔池的方法手工钨极氩弧焊烛丝加入熔池的方式，根据不同的材质、不同的焊接位置、焊丝送入的时机、送入熔池的位置、角度、深度及方式方法对焊接质量极为重要。常用有两种方式：5.10.4.1断续送丝法焊接时，将焊丝末端在氩气保护层内往复断续地送入溶池的1/3～1/2处。焊丝移出熔池时不可脱离气体保护区，送入时不可接触钨极、不可直接送入弧柱内。这种方法使用电流较小，焊接速度慢。5.10.4.2连续送丝法在焊接时，将焊丝插入熔池一定位置，随着焊丝的送进，电弧同时向前移动，熔池逐渐形成。这种方法使用电流较大，焊接速度快、质量也较好，成形也美观。但需要熟练的操作技术。5.11母线焊接后的检验标准应符合下列要求。5.11.1焊接接头的对口、焊缝应符合规范有关规定。5.11.2焊接接头表面应无肉眼可见的裂纹、凹陷、缺肉、未焊透、气第12页共16页孔、夹渣等缺陷。5.11.3咬丝深度不得超过母线厚度（管型母线为壁厚）的10%，且其总长度不得超焊缝总长度的20%。5.12铝合金管型母线安装5.12.1在管型母线安装前应事先安装好棒形支柱绝缘子，在管型母线上先安装隔离开关的静触头、金具、导线、封头之前，一定要事先计算好静触头金具重量，并且做好预拱，根据事先计算出的挠度发生位置，考虑隔离开关静触头和设备引下线的安装点，人工调节千斤顶的作用力大小。管母靠近两端的位置施加的作用力要比靠近管母中段处略小。另外根据有