划线、下料尺寸检查 瓦片尺寸检查 组圆尺寸检查 焊接质量检查 加劲环等附件尺寸检查 涂料材质及说明 除锈质量检查 防腐 底漆检查 面漆检查 表面质量检验 焊工 资料 技能考试 检查记录 检查记录 检查记录 检查记录 检查记录 检验报告 检查记录、报告 检查记录、报告 检查记录、报告 检查记录、报告 成绩登记表 设计变更和修改通知以及有关会议内容等。
2.4压力钢管岔管制作 2.4.1简述
采用联合供水或分组供水时,即一条管道需要供应两台或更多机组用水时,需要设置岔管,这种岔管位于厂房上游侧。有时,一根引水道需要分成二根以上的压力管道,也需设岔管,通常位于调压井底部或调压井下游。几台机组的尾水管往往在下游合成一条压力尾水洞,汇合处也设岔管,不过水流方向相反。
(1) 岔管的典型布置有以下几种: 1) 卜形布置(见图2-4-1)。
2) 对称Y形布置(见图2-4-2)。 3) 三岔布置(见图2-4-3)。
1号岔管2号岔管3号岔管弯管βββ主管支管机组中心线水轮机
图2-4-1卜形布置
2号岔管1号岔管主管ββ1β水轮机支管机组中心线
图2-4-2 对称Y形布置
水轮机1号岔管主管支管ββ机组中心线
图2-4-3 三岔布置
(2) 岔管结构型式主要有: 1) 三梁岔管:典型结构布置有Y形、卜形和三分岔三种。Y形为常用型式(见图2-4-4)。
图2-4-4 三梁岔管
(a)Y形;(b)卜形;(c)三分岔
2) 内加强月牙肋岔管:典型结构布置有Y形、卜形二种(见图2-4-5)。
图2-4-5 月牙肋岔管 (a)卜形;(b)Y形
3) 贴边岔管:典型结构布置为卜形(见图2-4-6)。
图2-4-6 贴边岔管
?=45°~60°;?1=0°~7°?2=5°~10°r/R≤0.7
4) 无梁岔管:典型结构布置为Y形、卜形。也可布置为三分岔形(见图2-4-7)。
图2-4-7无梁岔管 (a)卜形;(b)Y形
5) 球形岔管:典型结构布置有Y形和三分岔二种(见图2-4-8)
图2-4-8 球形岔 (a)Y形;(b)三分岔
2.4.2岔管的特点
由于其特殊的功用和所处的位置,一般岔管有以下特点: (1) 水流条件较差,引起的水头损失较大。
(2) 岔管由薄壳和刚度较大的加强构件组成,管壁厚,构件尺寸大,有时需锻造,焊接工艺要求高,造价较高。
(3) 受力复杂,所承受的静动水压力最大,又靠近厂房,其安全性十分重要。
(4) 我国已经建成的水电站岔管大多数属于地下岔管,但大多按明管设计,即不考虑周围岩体分担荷载。也有依靠围岩承载的地下岔管。
2.4.3岔管设计施工要求
从设计和施工来说,岔管应满足下列要求: (1) 运行安全可靠。
(2) 水流平顺,水头损失小,避免涡流和振动。试验表明,当水流通过岔管各断面的平均流速接近相等,或水流缓慢加速(岔管断面面积大于岔管后断面面积之和)时,可避免涡流,减少水头损失。分岔管宜采用锥管过渡,岔裆角 和顺流转角一般宜采用较小值。
(3) 结构合理简单,受力条件好,不产生过大的应力集中和变形。 (4) 制作、运输、安装方便。
(5) 经济合理。
2.4.4月牙形内加强肋岔管制造
月牙形内加强肋岔管由于主、支管连接过度平缓,肋板与管内水流流向交角较小,岔管水流流态好,水头损失小,其结构相对简单,且空间尺寸较小,对埋管而言可以减少基础开挖和混凝土回填工作量,因此在大中型水电站中得到广泛应用,见图2-4-9。
图2-4-9月牙形内加强肋岔管示意图
(1) 制造工序
如图2-4-10所示。
纵缝焊接与检验纵缝焊接与检验环缝焊接与检验环缝焊接与检验支管下料卷板单节组圆整体组装水压试验装置试验装置设计设备仪器仪表选择管路及附件配置闷头制造焊接与检验整体检查组装月牙肋配料下料组焊与检验划线切割主管下料卷板单节组圆整体组装组焊及检验 水压试验
图2-4-10岔管制造工序
(2) 岔管展开与排料
岔管展开与排料的工作流程为:管节整体规划 → 各个瓦片展开 → 展开图形排料 → 材料定尺采购计划
管节整体规划是岔管展开与排料的基础,只有首先进行合理的规划,才能避免展开排料的工作重复。
由于岔管主材一般较厚,首先根据卷板机的卷板能力、材料的宽度系列规格,确定管节的最大分节高度。然后再根据管节焊缝分布尽量错开,材料利用率高的原则,确定管节的瓦片分块位置和瓦片数量。为了避免材料利用率过低。所以建议是先规划,后按照规划图进行材料采购,这样可以大大提高材料利用率和减少焊接工程量。
根据规划图,将所有的瓦片逐一展开,然后进行瓦片排料和钢板定尺采购计划。排料时,单个瓦片尽量采用整块钢板卷制,避免接料。保证相邻管节的纵缝错开300mm左右。预留长度和宽度方向切割余量为50mm左右。根据展开图形,搭配下料,尽量减少损耗。
(3) 岔管展开计算原理
岔管展开计算,主锥、过渡锥和圆柱管的展开计算原理和公式是相似的。对于主锥展开与计算,首先根据设计提供图,进行各条母线长度Li的计算,各个截面特征点i的轨迹描述了母线长度的变换,由公式A、B、C确定。
公式A,描述i点的轨迹。具体各角度和参数的意义,见图2-4-3。
R1?i??RF0,其中0??i?AD0
1?AFcos?iAF?R?i?tgQ;L1?i??1
sinQtgFA公式B,描述i点底部横切点的轨迹。具体各角度和参数的意义,见图2-4-3。
R1?i??RK0,其中AD0??i?180
1?AKcos?iAK?R?i?tgQ;L1?i??1
sinQtgKA公式C,描述锥体i点上部横切点的轨迹。具体各角度和参数的意,见图2-4-3。
R2?i??RS00,其中0??i?180
1?DKcos?iDK?R?t?tgQ;L2?i??2
sinQtgKD对于过渡锥,只要将上述公式的边界条件进行替换,
就可以得到过渡锥各个特征点的母线长度计算公式。由于过渡锥相对主锥比较简单,下面只讨论主锥的具体展开步骤,过渡锥的步骤与之相同。主锥展开步骤:
1) 以RD0为半径作圆,将该圆的0~AD0之间的圆心角等份为N1等份,得到aiA,将圆的AD0~1800之间的圆心角,同样等分为N2等份,得到aiB。等份N1和N2数量,根据实际工程情况,对于数控切割下料,可以取得大些,对于手工下料,则只要等分弧长控制在50mm左右就可以了。
2) 将aiA代入公式A,将aiB代入公式B,分别求得0~180度之间的各i点的素线长度L1(i)。
3) 同样将对应点i的角度,带入公式C中,求得上部各点的素线L2(i)。
4) 在各素线上,截取各对应点的素线长度L1(i)和L2(i),得到各点,连接各点,得到2条曲线,即为展开
图2-4-11 主锥关系示意