压力管道竖井弯管安装方法及常见问题浅析

压力管道竖井弯管安装方法及常见问题浅析

姜朋

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650000

摘要：随着水利工程迅速发展起来，无论是水电站工程或者引水工程，都离不开压力管道的安装技术。压力管道安装技术的科学性是压力管道安装质量、安全的关键。因此，采取科学的安装技术有利于提高工程的各项指标。目前在水利工程中压力管道平管段安装技术较为成熟，但是弯管安装过程中还是存在一些问题。基于此，文章就引水压力管道竖井弯管安装方法及常见问题作简略分析，以供参考。

关键词：压力管道；竖井弯管；安装；方法

前言

压力管道一般由渐变管、直管、弯管及其部件组成。单节弯管重量在几吨至几十吨，弯曲角度一般在90°～180°（不含），弯曲方向包含水平、竖直（竖井）等方向。因管节安装多在洞内进行，周围施工环境恶劣，存在危险源较多。因此安装施工前，为了满足质量、安全等要求，应指派具有专业水平的安装人员，及具备相关资格水平的施工单位，并需要对其投入大量的物力及人力资源来保障安装质量。

1压力管道弯管安装流程

洞室内锚点布设→锚点拉拔试验→拖运轨道安装→竖井顶部孔口全封闭平台搭设→弯管两侧人行爬梯安装→施工设备和照明设施布设→安装控制点测放和标识→弯管定位节（最下游一节或第二节）钢支墩搭设→定位节运输、卸车和拖运→定位节就位、安装、调整、验收和加固→采用同样方法安装第二节弯管→管道内施工人员平台搭设→采用同样方法安装后续弯管→随弯管的安装高度分阶段进行施工人员平台的搭设→弯管安装、加固完成→焊接、探伤和防腐工作全部完成并验收合格→进行施工平台拆除→全封闭平台拆除。

2压力管道安装具体实施工艺

2.1安装前期的准备工作

准备工作包括洞室内锚点布设、锚点拉拔试验、托运轨道安装、竖井顶部孔口全封闭平台搭设、弯管两侧人行爬梯安装、施工设备和照明设施布设等。托运轨道一般用40mm×40mm方钢制作，底部用直径Φ20mm螺纹钢与岩层固定，螺纹钢间距0.8～1m。引水洞清底后进行轨道安装，安装高程及跨距根据压力管道的半径确定，轨道安装位置超挖部分浇筑二期混凝土，混凝土标号同压力管道回填混凝土，轨道使用后不再拆除。管道运输可以采用运输台车，台车用钢板制作，台车中部为弧形。管道运输时加劲环落在弧形位置，以降低台车高度，还可以防止管道移动，确保管道运输安全。见图2-1.1

2-1.1管道运输轨道及台车简图

为防止钢丝绳和岩层碰刮，转弯段底部需安装钢丝绳托轮。为了便于安装，在洞内须布置卷扬机，卷扬机的规格、数量及布置方位根据实际情况而定。常见的如图2-1.2

2-1.2卷扬机及托轮布置图

2.2安装基准点测放及标识

安装基准点测放一般选用全站仪进行，在进行安装基准点测放及标识过程中，安装现场要求具备专业知识的技术人员负责，并且要求对测放设备进行专业审查，合格后方可使用。

2.3定位节（始装节）安装

按照提前测放好的基准点搭设定位节的钢支墩，然后进行定位节的安装。定位节从铺设好的轨道运输至安装部位，采用手拉葫芦等进行安装；坝内埋管安装时为加快安装进度，可适当选择第二节为定位节进行安装。定位节是每条管道最先安装的基准节，对整条管道的安装质量有直接影响。定位节安装应符合DL5017-93中表5.1.2的规定，同时定位节安装的里程偏差应不超过±5mm。定位节两端管口垂直度偏差应不超过±3mm。管口圆度偏差不应大于5D/1000，最大不应大于10mm。定位节安装完成后的加固必须牢固，防止因上下游管节压缝和浇筑混凝土时移位。

2.4其它管节安装

其它管节安装应符合DL5017-93中的表5.1.2的要求。管口圆度偏差不应大于5D/1000，最大不应大于10mm。安装示意图如图1-1.2所示。

2.5压力管道焊接及检验

压力管道安装检验合格后，作业人员按焊接工艺卡要求的规范和顺序焊接，需要预热的焊缝按DL5017-93中的表6.3.12执行。焊接质量应符合DL5017-93中的表6.4.1的要求。焊接完成，检验合格后，由探伤人员根据图纸要求和探伤工艺卡要求对焊缝进行探伤检查，探伤方法和探伤比例应符合设计要求和DL5017-93中的表6.4.4的要求，并根据GB3323-87（射线探伤）和GB11345-89（超声波探伤）的要求对焊缝评定等级和确定缺陷。焊缝内部或表面发现有裂纹时，应进行分析，找出原因，制订措施后，方可焊补。

2.6拆除临时工卡具、管壁缺陷修补及防腐

拆除管道上的工卡具时，严禁使用锤击法，应用碳弧气刨或手割炬在其离管壁约3mm左右处切除，不得伤及母材，切除后对残留痕迹再用砂轮磨平，并认真检查有无微裂纹。管道安装完毕，将管道内壁的焊疤清除干净，局部凹坑深度不超过板厚的10%，且不大于2mm时，可用砂轮打磨至平滑过渡。

现场安装焊缝两侧200mm范围内未涂装的钢材表面，待现场安装并完成焊缝焊接后进行二次除锈，经检验合格后方能进行补充防腐涂层施工。管道安装过程中表面涂装损坏的部位均需进行二次涂装。

3压力管道安装中常见的问题

3.1预热不规范

根据钢材的材质、板厚、结构刚度、装配应力、接头类型、焊接方法、焊接材料种类、施工环境条件及施工管理水平等作综合考虑焊接是否需要预热。这是一个比较复杂的问题，绝非翻阅一、两个规范就能确定的。预热与否及预热温度的确定，应按现场所做的焊接工艺评定来确定。

3.2焊接管理不严格

焊工进入现场施工，缺乏跟踪管理，出现焊接项目与考试合格项目不一致，焊接工艺参数不符合焊接工艺评定要求等，造成气孔、夹渣、未焊透等缺陷。焊接环境未达到施工要求，没有做好防湿、防风等措施，就开始施焊。焊接坡口未除锈或除锈未尽，错边量严重超标，强行组缝等现象。上述这些问题都将造成管道焊接的质量问题，甚至会造成质量事故。因此，焊接管理必须严格按照工艺要求执行，必须符合相关规程规范。

3.3管道支架承载力不足

压力管道安装过程中所面临的另外一个问题是管道支架承载力不足的问题。正常情况下，造成承载力不足的主要原因主要有以下两点：一是缺乏专项的安装设计；二是安装过程中操作不规范引起承载力不足。管道支撑承载力不足，会致使管道重力发生一定程度的倾斜，严重影响管道安装的整体质量。因此，技术人员在进行图纸审核时，须对管道支架的承载情况进行系统的分析和论证。

结束语

总之，采用科学合理的安装工艺及方法，对安装过程中存在的问题进行系统全方位分析，从而找到科学有效的处理方法，以此来解决相应的问题，确保工程的整体质量能满足工程需要。

参考文献：

[1]张颖.压力管道安装中存在的问题分析及处理研究[J].城市建设理论研究,2012(08)

[2]刘毓书.大朝山水电站引水压力钢管的安装[J].水电站机电技术,2015(S1)

[3]祝新伟.压力管道腐蚀与防护[J].华东理工大学出版社,2015(07)