锤击敲打,使波纹管与内套管及外套管端环贴紧。
? 点焊完先打底,用氩弧焊打底焊接,然后用铜锤锤击敲打,使波纹管与内套管及端
环贴紧,然后按工艺进行焊接及检验。 ? 波纹管焊接
波纹管焊接全部采用手工氩弧焊。焊道布置见图2-5-6,焊接参数见表2-5-2。波纹管焊接焊接工艺要求:
内套管A外套管A详波纹管A波纹管端环内套管(端环)
图2-5-6 波纹管焊接示意图
表2-5-2 波纹管焊接参数
焊道 焊接 方法 TIG TIG TIG 焊接材料 不锈钢焊丝 φ2.5 不锈钢焊丝 φ2.5 不锈钢焊丝 φ2.5 极性 + 钨极 直径 φ2.5 氩气流量 (L/h) 8~10 电流 (A) 165~180 电压 (V) 11.5~12 11.3~12 10~11.5 焊接速度(mm/min) 110~115 120~125 130~146 1 2、3 4~6 + φ2.5 8~10 160~180 + φ2.5 8~10 140~160 ? 焊接前必须将焊丝表面的灰尘、油污、附锈等杂物清洗、打磨干净,焊接开始前将坡口打磨、清洗干净,并烘干。
? 焊接过程中要严格控制焊接的电流、电压、焊接速度等各焊接参数,防止焊穿或破坏波
纹管。
? 点焊、打底及每层焊接过程用铜锤锤击敲打,使波纹管与内套管、端环紧贴。
? 为了保证波纹管的整体焊接质量,每焊接完一层、一道,均进行100%PT检验,以保证
波纹管焊接的密封性能与焊接质量。 ⑦ 整体组装
伸缩节总体可按水流方向朝下状态组装,自下而上依次进行组装,组装顺序为:
组装平台准备 → 下压圈就位 → 外套管就位 → 下游内套管就位调整 →上游水封挡圈组焊 →下游端环组焊 →下游内套管(波纹管)与端环拼焊 → 上游端环与内外套就位 →上游端环拼焊 →上游内套管(波纹管)与端环拼焊→水压试验
⑧ 水压试验
为了检验伸缩节制作的质量、验证伸缩节的结构设计,伸缩节制作完成后按要求对波纹管与水封填料分别进行水压试验。
? 试验原理:伸缩节水压试验可采用在内套管内装配试压环,通过O型水封止水进行密封,对由内、外套管、试压环与波纹管及O型水封等形成的封闭空腔进行注水加压,
观察内、外套管是否有水泄漏或渗水,同时压力表的读数是否保持恒定,据此判断波纹管的焊接是否存在缺陷和水封的密封性。若内、外套管之间有水泄漏或压力表无法随着注水压力的升高而升高或其压力值不能保持恒定,则说明波纹管的焊接存在缺陷或水封的密封性不好,相反,若内、外套管之间无泄漏,压力表随着注水压力的升高而升高且其压力值能保持恒定,则说明波纹管的焊接和水封的密封性良好,具体结构原理见图2-5-7。
详见“1”放大内套管试压环排气阀表外套管加压泵2#加压泵1#1040排气阀钢支墩锁定装置内套管压圈垫圈橡胶压圈试压环均匀分布在圆周上水封填料加压泵接口压力表外套管1 放大橡胶密封圈
图2.5-7 波纹管加填料双密封式伸缩节水压试验方案及原理示意图
? 试验步骤:
? 设备检验与尺寸检验:在试验前要全面检验加压泵、压力表、排水管及阀件等是否连接正确,并进行安装调试,合格后才可进行水压试验,同时并检测内套管的管口水平、管圆度、高度等整体组装几何尺寸。
? 注水及排气:对水压试压环与波纹管进行注水,并开启排气阀,排除空气,注水结束。
? 升压/降压调试:启动试压泵逐步向试压环与波纹管加压,加压过程中应随时测量检查泄漏情况、试验水压及试压环水封压板及螺栓是否异常,并及时进行处理,保证没有泄漏。压力上升到一定压力时,保压10min并进行一次全面检查,然后加压到试验压力,保压30min压力保持恒定后,利用上部排气阀降压设计压力,保压10min然后逐步卸压。
? 尺寸复验:复验内外套管的整体组装几何尺寸及管圆度,作好记录,波纹管的水压试验结束。
同理,按上述要求对水封进行试验。 ⑨ 包装与交货
伸缩节整体组装与水压试验完成后,进行编号和标识,然后进行包装、运输,交付使用单位,进行安装。
2.5.4伸缩节实例
三峡水电站7-14号、15-23号机压力钢管共设17套伸缩节,结构为波纹管家填料双密封双套筒式伸缩节,止水结构为波纹管水封止水与橡胶密封止水双重止水,其结构主要由上下游内套管、外套管、波纹管、水封装置、水封填料以及压圈等组成(具体见下图2-5-8)。伸缩节内套管内径φ12400mm,壁厚58mm,外套管内径为φ12676mm,壁厚60mm,内套管、外套管、端环与内套管加强环等主要材料为SUMITEN 610F钢板,组合法兰与压圈法兰材料为Q345B。伸缩节外形尺寸为φ13500×2200mm,重量约110.2T/套,全部为工地现场制造与水压试验。
图2.5-8 三峡水电站压力钢管伸缩节结构示意图
三峡左岸电站7-14号机伸缩节制造于2001年3月1日开始,2002年9月16日制造完成,8套共计110.2×8=881.6t;三峡右岸电站15-23号机伸缩节制造于2004年8月1开始,2005年6月29日制造完成,9套共计110.2×9=991.8t。
2.6 压力钢管起重运输 2.6.1 压力钢管的运输
水电站压力钢管的运输可根据压力钢管的几何尺寸不同、地域不同采用不同的运输方式,通常运输方式有:现场运输和场外运输。其中现场运输又分为公路运输和洞内运输,场外运输又分为公路运输、铁路运输和水路运输。
(1) 现场运输
现场运输主要指水电站现场压力钢管制造厂至钢管安装现场的运输,也是压力钢管运输的主要和常用的运输方式。一般直径在3.5米以上的压力钢管,通常采用现场运输。
1) 钢管厂至安装现场运输
钢管厂至安装现场的运输主要采用公路运输方式。一般根据道路运输条件和钢管几何尺寸大小的不同,可采用平板拖车选用平运和立运两种方式。
① 在现场运输道路允许的条件下(无桥、涵宽度限制),大型压力钢管优先采用平运(运输的重心较低),以保证运输平稳安全。在平板拖车上设置支撑托架,将压力钢管平放
至托架上捆绑加固,如图2-6-1所示。
图2-6-1 压力钢管平板拖车平运示意图
② 在现场运输道路中有狭窄路面或隧洞,而高度不受限制的条件下,可采用特别的凹型台车立运,如图2-6-2所示。车架由轻型钢拼焊成型,下凹部分尽量接近地面,以降低重心,同时要有可靠的制动装置。
图2-6-2 压力钢管凹型台车立运示意图
2) 洞内运输
对于洞内安装和洞内无法采用起吊设备吊装的压力钢管,通常采用辅轨拖运的方式进行运输。由于洞内无法直接使用起吊设备就位,常采用预埋天锚吊装,而有轨运输台车则通过滑轮组利用卷扬机牵引和安装下放(如龙滩水电站压力钢管安装,见图2-6-3)。
葫芦A向支洞卷扬机支承钢梁钢管A向引水洞
图2-6-3 龙滩水电站压力钢管安装示意图
(2) 场外运输
1) 对于直径小于3.5米的压力钢管,可以在水电站以外的制造厂将压力钢管制作成形,采用普通半挂车直接运到安装现场投入安装。
2) 对于直径大于3.5米的压力钢管,可以在水电站以外的制造厂将压力钢管制作成瓦块形式,利用支撑托架将瓦块运输到安装现场设置的临时拼装场组装成形,再采用现场运输方式运至安装部位。瓦块的运输方式包括:公路运输、水路运输(国外项目常见)、铁路运输。公路运输方案如图2-6-4所示。
图2-6-4 瓦块公路运输示意图
2.6.2压力钢管起重运输要求
(1) 对于大直径的压力钢管,为了增加钢管的刚度,无论采用何种运输方式,均应对钢管采取可靠的内支撑措施,以防止在起吊及运输中发生变形。
(2) 压力钢管起重运输前应注意以下各点
1) 根据压力钢管的重量、几何尺寸,合理选择运输方式和运输工具,严禁超载运输; 2) 对于大直径压力钢管,属于三超设备(超长、超宽、超高)运输,应按有关规定提前办理运输申请手续;
3) 采用平板拖车平运时,应事先在平板拖车板上设置水平支撑托架;采用凹型台车立运时,应事先制作好凹型台车;采用瓦块运输时,应事先制作好弧形胎架;对于洞内运输,则应预先埋设好轨道、天锚及配置相应的卷扬机等牵引设施;
4) 对于运至国外项目的压力钢管,若有木材为包装材料,应提前对材料进行熏蒸处理,并附原产地检疫机构出具的包装材料检疫证明;
5) 检查各吊点是否牢固可靠,起吊运输所用的索具(钢丝绳、卸扣等)是否符合要求,使用是否规范。钢丝绳不能斜拉斜吊,卸扣不得倒向使用。
(3) 压力钢管装、卸起吊时,起重机械的起重臂下和吊物下严禁站人,且不得将手伸到吊物下进行移钩或调整起吊的钢丝绳、卸扣等。
(4) 装车时,先将压力钢管稍许吊离地面,观察起重机械的稳定性和制动性能,确定稳定可靠后方可继续起升。
(5) 平板拖车装车时,重心位置尽量装在平板拖车板的中心位置。先将压力钢管吊至运输车板上方约200mm处时对位,以确定能准确落在车板的承载区域后,再缓慢松钩,使之落在车板的指定区域,并检查运输车辆受载后其轮胎悬挂装置是否变形一致或正常。
(6) 压力钢管装车后,应对其进行可靠的捆绑,利用压力钢管上设置的吊耳,用4支5吨的手拉葫芦和钢丝绳在其两边成八字型进行栓固,使压力钢管与运输车板连成一体。
(7) 对于大直径压力钢管运输时,为了防止事故发生,应对钢管的超宽处(两侧)装涂标志物。白天行驶时,悬挂标志旗,夜间行驶时,装标志灯。
(8) 对于超大直径压力钢管运输时,必要时应配置引路开道车。开道车一般保持在运输车辆前方50~100米,遇交通路口、入隧道、过桥时,先为运输车辆开路、封路。在弯道、