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三峽工程右岸電廠水輪機尾水肘管里襯制作工藝

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簡介: 三峽工程右岸電廠尾水肘管里襯制作工藝
關鍵字:三峽工程 右岸電廠 尾水肘管

1 尾水管結構簡介

  尾水管為彎肘形,總高度(從導水機構中心線至尾水管底部最低點)為30 m,總長度(機組中心線至尾水管出口斷面)為50 m。從轉輪出口開始直至水流速度不大于6 m/s的尾水管肘管內(nèi)壁,以及支墩鼻端都安裝了鋼板里襯,支墩鼻端里襯長度延伸至中墩兩邊的直線段500 mm。鋼板里襯自基礎環(huán)開始延伸至肘管出口至機組中心線17.5 m處,從轉輪出口開始的一段高度為1.5 m的里襯(包括基礎環(huán)的一部分)為不銹鋼,其余部位為Q235B。尾水管錐管里襯的進口直徑9 452 mm,尾水管出口總寬31.9 m,高12.4 m,由2個寬2.45 m的支墩分隔成凈寬9 m的三個出口。整個尾水管出口擴散段的布置相對于機組中心線不對稱。

  2 肘管里襯結構特點

  肘管里襯截面由進水口端直徑為11 910 mm的圓形斷面漸變至出水口端高為6 750 mm、寬為31 785 mm的扁圓形,高度(從肘管里襯進水口端平面至肘管里襯內(nèi)壁底部最低點)為16 500 mm,長度(機組中心線至肘管里襯出水口斷面)為17 500 mm。里襯厚度為25 mm,材料為Q235B。里襯外壁采用加勁環(huán)加強,加勁環(huán)厚度為20 mm,環(huán)高為300 mm,材料為Q235B。里襯外壁間距300 mm布置L形拉錨,底部布置有一定數(shù)量的混凝土澆注孔和安裝調(diào)整用的鋼支墩。里襯內(nèi)壁最低處兩側布置有排水盒,出水口端管節(jié)頂部左側布置有800 mm進人門。肘管里襯中心線相對于機組中心線向左岸偏移5°。管節(jié)為出水口端向左岸方向偏移的扭曲狀。

  3 肘管里襯制作工藝

  肘管里襯制作分為瓦片制作和管節(jié)制作兩大工序。根據(jù)設計圖紙和規(guī)程規(guī)范的要求,兩大工序的工藝流程如下:


  瓦片制作的工藝流程:材質(zhì)檢驗→排料→接板→接板矯平→下料→卷弧及直板段制作

  管節(jié)制作的工藝流程:弧段對接→管節(jié)組裝→內(nèi)支撐整體加裝→管節(jié)縱縫、加勁環(huán)及附件焊接→終檢→防腐

  3.1 瓦片制作工藝

  3.1.1 材質(zhì)檢驗

  本項目的原材料進場后,鋼板按規(guī)范要求進行復驗,并對用于肘管管壁的板材進行10%超聲波抽檢。

  3.1.2 排料

  在設計圖紙中,瓦片現(xiàn)場對接縫存在大量十字焊縫,根據(jù)業(yè)主及監(jiān)造部提出不得出現(xiàn)十字焊縫的要求,商定由施工單位自行分縫。

  根據(jù)管節(jié)周長尺寸大的特點,將管節(jié)的左右兩側弧段各分為2塊瓦片,頂面直板和底面直板由原設計的梯形改為梯形和矩形相互間隔,與矩形直板相對接的弧段增加一段梯形直板。這樣,現(xiàn)場對接縫就完全避免了十字焊縫。

  由于肘管里襯鋼板未能定尺采購,除一部分瓦片用整板下料外,多數(shù)瓦片需要接板。排料工作不但要考慮本塊瓦片按規(guī)范要求錯開焊縫,還需考慮相鄰瓦片錯開焊縫,滿足技術和成本雙重要求。

  3.1.3 接板

  接板采用埋弧自動焊進行焊接,焊接后按要求進行內(nèi)壁焊縫打磨,并按要求進行無損探傷。接板工作量比較大,單套肘管接板焊縫達500多m。

  3.1.4 接板矯平

  接板焊接后,由于焊接收縮引起的焊縫棱角度需要矯正。采用油壓機進行焊縫棱角度矯正,矯正合格后進行下料。

  3.1.5 下料

  弧段瓦片輪廓多為曲線,為確保下料尺寸的精確度,必須采用數(shù)控切割機下料。切割后,根據(jù)瓦片的弧長、弦長、對角線長、直邊長等數(shù)據(jù)進行全方位檢查,確保外形尺寸的精確度。

  瓦片切割后,用半自動切割機切割坡口,并對坡口進行清理和坡口形狀、尺寸檢查,以及坡口缺陷的處理。

  3.1.6 卷弧

 ?。?)卷板機 卷板機采用W11S-140×4000水平下調(diào)式三輥卷板機。該機設有計算機控制系統(tǒng),上輥可垂直升降,上輥最大傾斜角3°,下輥可水平移動。卷制錐形瓦片時,上輥的傾斜值可通過輸入鋼板厚度、鋼板寬度、屈服極限、工件大端半徑、工件小端半徑、成型次數(shù)、鋼板的相對強化系數(shù)等數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)自動計算出上輥傾斜值,液壓系統(tǒng)自動工作使上輥傾斜至計算值。

 ?。?)滾壓線確定 卷弧是瓦片制作的關鍵環(huán)節(jié),而滾壓線的確定是瓦片卷弧的關鍵技術。瓦片卷弧的成型質(zhì)量,直接關系到拼裝的質(zhì)量及進度。

  管節(jié)弧段扭曲是本項目的特點。設計圖紙僅提供了瓦片的展開坐標,未提供卷弧用的滾壓線。確定瓦片卷弧的滾壓線,成了瓦片卷弧的關鍵技術問題。

  滾壓線的確定,是通過計算機三維模型來確定滾壓線的位置。在每一管節(jié)的弧段上,確定滾壓線相對于等分線的偏移量,作為瓦片卷弧的滾壓線。滾壓線劃線時,瓦片進口端等分點不變,瓦片出口端等分點按照偏移量數(shù)值大小及方向在等分點位置進行偏移找點,該點與進口端等分點連線即為滾壓線。

  下面是某塊瓦片滾壓線的偏移量舉例:

  實踐證明,按照這種與等分線偏移的滾壓線進行卷弧,確保了瓦片的成型質(zhì)量。

 ?。?)瓦片卷制

  一般瓦片卷制:

 ?、倬戆澹和咂瑝侯^后,在卷板機微控系統(tǒng)輸入被卷瓦片的有關數(shù)據(jù),液壓系統(tǒng)操作上輥傾斜至計算值后即可進行卷板。隨著被卷瓦片寬度的變化,每隔適當距離,在卷板機微控系統(tǒng)輸入新的鋼板寬度數(shù)據(jù)后繼續(xù)進行卷制,并在卷弧過程中不斷調(diào)整瓦片位置,確保卷板時滾筒軸線與滾壓線平行。用樣板檢查弧度直至符合要求。

 ?、诔C正:卷弧完畢后,將瓦片吊放在鋼平臺上,對瓦片進口端和出口端的弧度進行檢查,局部超標采用火焰矯正方法進行矯正。

 ?、蹤z驗:瓦片在自由狀態(tài)下進行檢驗。對瓦片外形尺寸、管口平面度及弧度進行檢查,應符合要求。為檢查方便起見,瓦片扭曲度換算為瓦片成型后兩對角線理論值,對角線實測值與理論值誤差控制在一定范圍內(nèi)。

  超寬瓦片卷制:

  由于一些管節(jié)弧段的外形尺寸及扭角較大,滾壓線傾斜度大,同時,瓦片在卷弧時越卷寬度越大(滾壓時瓦片最大寬度可達到6 m),而卷板機兩機架間凈寬只有4.7 m,由于機架與被卷鋼板發(fā)生干涉,部分瓦片無法整塊直接在卷板機上成形。

  這些瓦片寬度均在2 800 mm左右,在瓦片寬度方向需拼板對接,需拼接的瓦片(需拼接的上下瓦片里較寬的一塊中有的仍需分成左右兩塊)先分塊卷弧,將需拼焊的焊縫調(diào)整到卷板后再焊接。

  根據(jù)這種情況,具體制作工序調(diào)整為:排料后分塊下料→各塊點焊連接后整體下料→各塊分解后分開卷弧→瓦片拼接→焊接→矯正→檢驗。

  通過以上措施,克服了卷板機的限制,所有超寬瓦片均順利通過驗收。

  3.1.7 直板段制作

  直板段分矩形和梯形兩種型式。如果因長度限制需要分段,或需要接板,需經(jīng)排料確認。接板焊接后進行外觀檢查和無損探傷。并進行焊縫棱角度矯正,合格后采用半自動切割機進行下料,然后進行坡口切割及內(nèi)壁焊縫打磨。直板段制作完畢,檢查幾何尺寸及坡口應符合要求。

  3.2 管節(jié)制作工藝

  3.2.1 弧段對接

  (1)將弧段的兩塊瓦片出口端朝下吊放于鋼板平臺上,調(diào)整瓦片與地樣對齊,用擋板將其固定。

 ?。?)檢查管口與鋼板平臺的間隙,管口平面度應符合要求。

 ?。?)檢查、調(diào)整兩瓦片對接縱縫間隙和錯邊量應符合要求。

 ?。?)檢查進、出口端管口相對位置。在兩瓦片進、出口端管口半圓范圍內(nèi),每隔30度作一對特殊點,用吊線錘的方法,檢查每一對特殊點的投影值。實測投影值與計算值誤差應符合技術要求。

 ?。?)兩塊瓦片對接符合要求后,對接縱縫用手工電弧焊按要求進行定位焊 。

  (6)在進、出口端各加裝一層內(nèi)支撐。

 ?。?)對接縱縫焊接。采用富氬(80%Ar+20%CO2)保護實芯焊絲熔化極氣保焊接技術,自動或半自動焊接方式。焊接后進行焊縫外觀檢查和內(nèi)部NDT檢驗。

  3.2.2 管節(jié)組裝

 ?。?)將左、右兩弧段吊放于符合要求的鋼支墩平臺上,與鋼支墩上的地樣對齊。

 ?。?)將頂部、底部直板吊放于鋼支墩平臺上,與兩弧段對接形成完整管節(jié)。

 ?。?)檢查各支墩頂面與管口接觸情況,保證管口平面度符合要求。

 ?。?)檢查進、出口端管口周長。實際周長與設計周長差、相鄰管節(jié)管口周長差應符合要求。

 ?。?)檢查左、右弧段各對特殊點的投影值應符合要求。

  (6)檢查進、出口直板間距離H。檢查進、出口弧段最遠點距離W。均應符合設計要求。

  3.2.3 內(nèi)支撐整體加裝

  為了滿足運輸及安裝現(xiàn)場起吊條件要求,根據(jù)管節(jié)的重量及尺寸,有的管節(jié)需適當分段。各段加裝內(nèi)支撐后,再將各段臨時連在一起。不需分段的管節(jié)整體加裝內(nèi)支撐。

  3.2.4 管節(jié)縱縫、加勁環(huán)及附件焊接

  管節(jié)縱縫焊接:在管節(jié)整體加裝支撐后,進行管節(jié)縱縫焊接。焊接后進行焊縫外觀檢查和內(nèi)部NDT檢驗。加勁環(huán)焊接:加勁環(huán)分段對接焊縫與管節(jié)縱焊縫錯開200mm以上,先焊加勁環(huán)分段對接焊縫,后焊加勁環(huán)與管壁之間的角焊縫。采用CO2保護實芯焊絲(或藥芯焊絲)熔化極氣保焊接技術,焊接后進行焊縫外觀檢查。

  附件焊接:按圖紙要求在里襯外壁焊接錨鉤和安裝用的鋼支墩。

  3.2.5 終檢

  管節(jié)拼裝完畢后按設計要求進行質(zhì)量終檢。

  3.2.6 防腐

  管節(jié)防腐在管節(jié)全面驗收合格后進行。表面處理采用噴砂除銹工藝,表面清潔度和粗糙度符合規(guī)范要求。內(nèi)壁油漆和外壁水泥漿的涂裝符合設計要求,并按有關規(guī)范進行涂層質(zhì)量檢驗。

  在整個瓦片制作和管節(jié)制作過程中,監(jiān)理工程師始終在現(xiàn)場,對諸多工序進行全過程跟蹤。以便及時發(fā)現(xiàn)問題,及時解決問題。從每一個質(zhì)量控制點入手,堅持質(zhì)量標準,嚴把質(zhì)量關,實行全過程質(zhì)量控制。

  □   ?。ň庉嫞嚎苄l(wèi)紅)

  收稿日期:2004-12-10

  作者簡介:胡玉輝,三峽發(fā)展公司監(jiān)造部監(jiān)理工程師。

發(fā)布:2007-07-28 10:13    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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