水利水电工程压力钢管制作技术及其应用实践略述

顾志伟 朱文辰 宋杨

摘要：随着我国现代建设的不断发展，水利水电工程项目规模与开工量越来越大，其中压力钢管的制作是水利水电工作项目施工十分重要的组成部分之一，如何提高压力钢管的质量已经成为施工单位十分重要的研究课题之一。本文对压力钢管制作的工艺以及具体应用方法进行了详细的阐述与分析，希望可以起到参考作用。

关键词：实际应用；压力钢管；水利水电工程

水利水电工程是通过水发电建筑将水热能转化为电能的重要工程。水利发电过程中水的输送与引导需要输水建筑物的支持，而在输水建筑物长期投入使用的过程中，建筑物自身可能会出现一定程度的破坏与冲蚀，对运行工况造成不利影响。这就需要施工单位进一步重视施工质量管理以及结构设计等方面的工作。

钢衬钢筋混凝土是一定应用范围十分广泛的结构形式，目的已经成为当前我国高流速、高水头水利水电工程的首选建筑物结构，而钢衬钢筋混凝土的质量直接取决于钢管质量的影响，为了提高建筑物整体的质量，需要对压力钢管的制作工艺进行深入的研究与分析。在我国水利水电事业不断发展的过程中，高水头以及高山峡谷教地区的水电工程项目已经成为水电工程的主流，压力钢管的制作难度以及在强度、厚度、管径等方面的要求也越来越严格。

1 压力钢管的制作技术

压力钢管制造主要包含”整体卷制”与”瓦片组合”两种，其中瓦片组合的制作方法比较传统，工艺流程分为单节瓦片卷制与接接组圆两个部分，其中整体制作的难点主要集中在环缝焊接质量控制部分。整体卷制技术是一种新的压力钢管制作技术，制作流程包含整体卷制组圆以及多节钢板组对两个部分，该技术的的制作工艺难点主要集中在组对精度以及钢管稳定性两个方面。

1.1 “瓦片组圆”技术工艺

对钢板表面进行预处处理并进行检验。依照有关标准以及指标对钢板表面质量进行严格的检测。在钢板投入使用之前需要对其表面所附着的氧化铁皮、溶渣与油污去除干净。

1.2 钢板划线与排料

施工单位需要依照图纸中所规定的有关要求，以料图划线进行安排并对钢板排料图进行绘制。划线与排料者需要于划线平台上进行操作，在完成划线操作后采取冲眼、油漆以及钢印等手段将钢管块、节以及段等方面的编号标注出来，所标注的内容也需要体现出切割线、坡口角度、灌浆孔位置、垂直中心线、水平线以及水流方向具体施工要求。在对高强钢进行处理的过程中，禁止施工人员用钢印与凿子作标记，卷板内侧表面可以存在轻微的冲眼标记。

1.3 钢板的切割、加工坡口

通过数据切割机来完成直管钢板下料工作，通过刨边机对焊接坡口进行加工，若所处理的材料为高强度钢，则需要通过磨光机对加工坡口进行清除处理，最大程度上提高加工质量。渐变与弯管的下料操作则需要通过半自动切割机来进行。钢板在完成切割处理所于表面所留下的溶渣、缺口以及毛刺则需要通过砂轮将进行打磨。在完成坡口加工处理后需要立即涂刷防锈涂料，所选用的防锈涂料不可以影响到焊接质量与焊接性能。

1.4 钢板两纵缝端头预弯

通过加衬垫技术对钢板纵缝端头进行预弯处理，该处理环节所使用的机械设备为卷板机，所使用的垫为存在一定弧度的专用胎模，在对钢板完成预弯处理后，需要通过相同弧度的钢板对其进行检测，看弧度是否与设计要求一致。

1.5 钢板卷制

鋼板通过液压卷扳机进行多次卷制处理后，所得到的弧度需要与设计要求相一致。在完成瓦片卷制处理后，需要将瓦片以自由的形式置于检查台上，由专门的质检人员对管口平面、以及表面弧度进行严格的检测与分析。在具体的检查操作环节，质检人员需要严格通过弧度样板来对管口不平度进行校正与测量。为了避免出现弧面扭曲等方面的问题，还可以通过对角线法对弧面进行检测。

2 “整体卷制”的具体应用分析

在具体的项目施工过程中，为了使高压力钢管强度得到最大程度的提升，施工单位可以专门设计一套整体卷制设备，其中包含钢管抓梁、液压系统、支撑装置、输送系统以及组合翻板等。

本次实验研究所设计的工艺流程具体如下：

事先完成钢板材料的准备工作，对不同总结的钢板材料进行焊接与组对处理，完成整体卷制工作，对钢管进行校圆与合拢处理，平置钢管，对钢管进行调圆处理，将各种附件装置在钢管结构上。最后对钢管进行防腐处理。在具体的施工过程中，施工人员需要重点加强钢板组对校圆、卷制、平移、翻转以及组对等方面的操作。采用这种施工操作方式不需要大型起吊设备来辅助施工，使机械化流水施工成为可能，在对钢管纵缝进行处理的过程中，也可以完全通过单纯的埋弧自动焊技术对纵缝进行处理，在对钢板进行加劲环焊接的过程中，则可以加入一定量的二氧化碳气体对焊接位置进行保护。

3 结语

压力钢管是输水建筑结构中十分重要的组成部分，提高建筑整体质量需要从压力钢管制作的角度出发。施工单位需要重點对“瓦片技术”进行深入的研究与分析，对该技术的具体的操作方法以及应用特点有一个全面且深入的了解，综合运用各种先进的技术并对各方面的施工流程进行优化，最大程度上提高钢管自身的稳定性。

参考文献：

[1]许建良.压力钢管制作安装的质量控制[J].水利电力机械，2007（03）.

[2]王强.压力钢管制作过程质量控制之我见[J].山西建筑，2012（31）.