Value Engineering• 137•
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厚壁、陡坡段压力钢管制作和安装技术探讨及分析Discussion and Analysis on Manufacturing and Installation Technology of二氧化硅抛光液
Thick-wall Steep Slope Pressure Pipe
崔永CUI Yong
(中国水电建设集团十五工程局有限公司，西安710065)
(Sinohydro Corporation Engineering Bureau 15 Co.,Ltd.,Xi'an710065 ,China)
摘要：随着西南部地区高水头冲击式电站的开发利用，厚壁、陡坡段压力钢管的制作和安装将成为新的研究课题，本文结合天湖 水电站压力钢管制作和安装项目，通过试验克服了厚壁小直径压力钢管的卷制、低合金高强钢板材的可焊性差和陡坡段压力钢管的 运输难题。
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Abstract: With the development and utilization of high head impact power station in the southwest region,the manufacturing and installation of pressure steel pipe in steep slope sections will become a new research topic.In this paper,combined with the manufacturing and installation of pressure steel pip
e of Tianhu Hydropower Station,the thick-walled small-diameter steel pipe rolling,poor solderability of low-alloy high-strength steel sheet and transport problems of steep slope pressure steel pipe are overcome through experiment.
关键词：钢管卷制；焊接；陡坡运输
Key words: steel pipe rolling；welding；steep slope transportation
中图分类号:TV732.4+1 文献标识码:A文章编号=1006-4311(2017)26-0137-03
〇引言
水电作为清洁与可再生能源，运行调度灵活，具有综 合开发利用效益，对减少二氧化碳排放和大气污染，防止 全球气候变暖起着积极的作用。随着经济和社会的进一步 发展，环保要求的日益提高和电力结构的优化调整；在这 一大背景下，国内小水电工程建设将处于前所未有的蓬勃 发展时期，许多小河流高水头电站逐步在我国西南地区开 工建设。中国西南部高山峡谷地区还有很大一批尚待开发 高水头冲击式电站。因此，本文依托广西天湖水电站二期 工程压力钢管安装项目，解决高水头、小直径、陡坡段厚壁 压力钢管制作与安装技术中重大工程问题，在我国西部水 电开发建设中具有广阔的应用前景。
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i工程概况
天湖水电站二期工程压力钢管安装项目位于广西壮 族自治区全州县才湾镇境内。本工程设计水头1074m，设 计内水压力为12.5MPa，水压试验压力为15.62MPa；管材 材质为Q390C低合金高强钢，厚度均在34mm耀58mm之间；主要施工内容包括椎1400压力钢管制作和安装共计 3600t，管线全长2249.41m(主管道），其中洞内明管长 730.00m，洞外管道安装坡比为7毅耀41毅，施工难度较大。
2施工纵断面图
详见图1天湖水电站二期压力钢管纵剖面图。
3本工程重难点分析
本工程采用原材料为Q390C的低合金高强钢，钢材 屈服极限较大，管壁较厚且管径较小，安装坡度较大；因此 对压力钢管的制作和安装提出了以下要求:①对钢管卷制 的要求较高;②解决钢板可焊性差问题；③做好钢管的运 输难度问题。
平板天线4压力钢管卷制技术
本项目压力钢管卷制壁厚为58mm，直径为1400mm 的钢管，材质为Q390C，考虑钢板的壁厚、屈服
强度和直径作者简介：崔永（1987-)男，陕西淳化人，工程师，研究方向为施工管理。关系，一般卷板机已无法满足本项目的要求。结合项目实 地情况，经于设备厂家探讨分析，本项目购置了规格型号 为JXW12NC-80x2000的卷板机，并在其原有的性能上，
对其液压系统管路、轴承和辊子进行升级和改造。
在卷制过程中，为确保钢管的圆度，因此制作了样板，用于检查钢管弧度。由于钢板具有一定的韧性，在钢板两 端起弧阶段，弧度要大于样板弧度，间隙控制在1~2mm；在卷制过程中，由于钢板较厚，为防止用力过大造成钢板 有硬折弯，因此应慢速多次进行卷制。
厚壁钢管圆度是钢管的重要控制指标，一般问题主要 存在起弧的槽头部位，因此在起弧阶段，对于卷板机上下 辊的压力和后混的压力有较大的要求，确保钢板在向后退 时不能因钢板的重力而出现滑脱现象。根据现场试验确 定，上下辊的压力为8MPa，后辊的压力为16MPa可满足 施工要求。
本工程压力钢管的材质为Q390C，直径为1400，且壁 厚在34mm耀58mm之间，板材厚度大，母材壁厚已超过规 范冷卷要求，根据DL/T5017-2007规范要求该工程的压力 管道不允许采取冷卷制造工艺，否则其母材物理性能将发 生改变，可能对电站长期安全运行存在巨大安全隐患。但 采用热卷工艺对压力钢管，尤其是Q390C高强钢将存在 较大的质量风险，且工期长、费用高；并考虑到钢材制造技 术的不断发展，如炉外精炼、控轧控冷技术的广泛应用，可 以提供综合性能更好，可靠性更高的钢材；
断裂力学理论 的发展及其在工程实际中的成功应用，为认识工程结构的 破坏机制及预防提供了有效的手段，无损检测技术的进步 及控制技术的进步为水电站的安全运行创造了良好的条 件。因此，我部对冷卷前后的母材进行了材料韧性试验、物理性能分析和无损检测技术监控，并进行水压试验确定了 在此规格下压力钢管冷卷方案满足施工要求。
5压力钢管焊接技术
Q390C钢板抗拉强度好，屈服强度大，化学成分复杂，钢板比较厚，可焊性较差。因此必须做到以下几方面：
>自动折边机
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