水轮机组肘管蜗壳拼装焊接安装方案.docx
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水轮机组肘管蜗壳拼装焊接安装方案
海南红岭水利枢纽工程机电设备安装
肘管、锥管、蜗壳拼装焊接
施
工
方
案
葛洲坝集团二公司海南红岭机电设备安装项目部
二0一一年十二月一十五日
编制：
审核：
批准：
海南红岭水利枢纽工程机电设备安装
肘管、锥管、蜗壳拼装焊接
一、项目概述
红岭水利枢纽工程水电站为渠首和坝后两座电站，坝后电站两台大机组（2×30MW）组成两机一变扩大单元接线，经一台S11-75000/110主变压器升压至110kV；坝后电站小机组（3.2MW）与渠首电站两台机组（2×6.3MW）组成三机一变单母线接线，经一台S11-20000/110主变压器升压至110kV。
其蜗壳为金属蜗壳，尾水肘管及锥管均为金属构件，鉴于肘管、锥管和蜗壳安装时厂房桥机可能未形成，拟定起吊、安装采用25t汽车吊进行。
二、施工及验收的技术标准和规范
本项目必须严格遵照下列现行规程、规范及技术标准进行安装施工（但不限于下列规程、规范和规定）
（1）水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则DL/T5070
（2）水轮机基本技术条件GB/T15468
（4）水轮机通流部件技术条件GB/T10969
（5）起重机械安全规程GB6067
（6）焊接质量要求GB/T124687.1~12467.4
（7）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T11345-1989
（8）《无损检测焊缝磁粉检测》JB/T6061-2007
三、编制依据
3.1编制依据
（1）业主提供的图纸和技术文件；
（2）业主审批的施工组织设计；
（3）与本工程有关的法律、法规；
（4）与本工程安装施工有关的规程、规范和技术标准；
（5）我公司在以往及在建同类水电站安装的经验。
3.2编制原则
（1）保证机电设备安装工程质量的原则；
（2）保证安装施工工期的原则；
（3）保证文明施工、安全生产的原则；
（4）满足与土建协调施工的原则；
（5）尽量最优化安装施工方案和应用新技术的原则；
（6）遵循统筹兼顾，综合平衡，尽量做到平衡生产的原则；
（7）尽量节省成本和提高工效的原则。
四、尾水肘管、锥管、蜗壳安装方案
4.1尾水肘管、锥管、蜗壳安装工艺流程
4.2尾水肘管、锥管、蜗壳安装前的准备工作
4.2.1安装前熟悉水轮机有关图纸及技术资料，了解水轮机的结构特点及各项技术要求，结合施工现场的具体情况、施工机械的配备，以及以往混流式电站的安装经验，编制施工技术措施，经批准后再进行施工；
4.2.2将测量控制点、尤其机组的X-Y轴线及高程控制点，测放至安装部位的固定点上，并做上醒目标志；
4.2.3清扫检查设备，准备相应的工器具；
4.2.4做好安装技术和安全技术交底工作；
4.2.5所有参加安装的焊工，均是培训合格的焊工，持证上岗。
4.3尾水肘管安装方法
水轮机尾水肘管分为水平段和弯管段，制造厂家在制造场内做成单个管节或几个管节组焊成管节组，运输至安装现场交货验收。
4.3.1利用业主提供的测量控制网点和大坝枢纽轴线及里程，测放每台机组的X-Y轴线及高程点，并做好标记；
4.3.2根据测放点搭设样架；
4.3.3利用现场塔吊或25T汽车吊将水平段肘管依据厂家编号依次吊入机坑放置于样架上进行组拼；
4.3.4水平段肘管组拼完成后初步调整水平和高程，进行临时加固；
4.3.5利用现场塔吊或25T汽车吊吊装弯管段第一节与水平段肘管进行组装，组装尺寸合格后采用花焊临时固定。
4.3.6依次吊入后续弯管段进行组拼；
4.3.7全部肘管组拼完毕后检查其拼装尺寸，合格后进行焊接；
4.3.8肘管的焊接：
每条焊缝布置2~4名合格焊工焊接，方式为分段对称退步焊。
正缝焊完70%的量进行背缝清根、打磨，由于构件为薄板结构，背缝焊接可一次性完成，之后完成正缝剩余量的焊接。
所有焊缝焊接完成后进行过流面打磨、防腐；
4.3.9焊接完毕后整体调整其水平及高程达设计或图纸要求，加固定位，进行肘管附件的安装比如测压管、操作套管、与排水阀盒的连接板以及加固用的拉紧器、铆固件等。
经验收后移交土建施工单位进行砼浇筑；
4.3.10肘管二期砼浇筑监测：
在砼浇筑过程中需对肘管形体尺寸进行适时监测，以免肘管在浇筑过程中产生变形和移位。
A、上管口监测，在上管口机组中心线位置附近焊制四个角钢支撑座，支撑座必须脱离肘管，然后架设四只百分表，调整好初始值，并作原始记录。
B、出口管节监测，在管节腰线位置同样焊制两个角钢支撑座，并架设、调整好百分表，水平位置可用水准仪直接监测。
C、整个肘管二期砼浇筑完成后的两到三天内，可对肘管进口进行复测，并记录数据，作为锥管安装时的参考依据。
4.4尾水管锥管安装方法
尾水锥管的安装在肘管二期砼浇筑完毕砼达到一定强度后进行。
4.4.1利用现场塔吊或25T汽车吊将尾水锥管吊至已安装完毕的肘管上口进行对接拼装，拼装保证锥管出口与肘管段平滑相接；
4.4.2根据测量点架设X-Y轴线及高程点，调整锥管上口水平、中心及高程符合要求，使锥管上口各参数符合设计要求后临时加固定位；
4.4.3进行锥管和肘管的对接焊接；
4.4.4焊接完毕，复查各部安装数据合格后支撑加固，经验收后移交土建施工单位进行砼浇筑。
4.5蜗壳的挂装方法
尾水锥管浇筑砼到达一定强度后，进行基础环和座环的安装，调整座环的水平达到要求后进行临时固定，座环与基础环或锥管的对接焊缝待蜗壳全部挂装焊接完毕砼浇筑后从内侧进行焊接。
4.5.1施工前的准备工作
（1）焊接工艺评定
在蜗壳安装前，根据图纸、技术条件、结构特点、施工条件及工艺过程进行焊接工艺评定，以解决在具体条件下实施合格焊接工艺的问题。
（2）蜗壳安装用工器具如导链、千斤顶、拉紧器、支墩等准备完毕。
（3）根据图纸提供的方位角度，分别测放出各定位节的控制点，蜗壳延伸段管节安装控制点（中心、高程）。
在座环上、下过渡板上放出各定位节的定位点，然后在座环上下过渡板上加装挡板。
（4）根据放点的位置，在相应管节吊装前将相应的支墩楔子板、支撑调整合格。
4.5.2蜗壳起吊运输
蜗壳瓦片的起吊采用现场的25t汽车吊或土建单位的塔吊，瓦片挂装采用扒杆和汽车吊配合的方法，运输采用10t载重汽车进行运输，注意运输之前，应用导链将蜗壳瓦片车捆绑牢固，以防运输过程中，蜗壳瓦片滑动倾倒。
4.5.3蜗壳瓦片的安装方法
蜗壳瓦片的安装主要包括有定位节的安装、正常管节的安装、凑合节的安装和附件的安装等工作内容。
（1）蜗壳定位节的安装
根据蜗壳设置凑合节的位置,可以沿水流方向在轴线方向设定四个定位节，利用起吊工具顺序将定位蜗壳分瓣缓缓落在事先摆放在蜗壳砼支墩上的搭设平台钢楔上就位，使管节上、下口的焊缝坡口分别与座环上、下过渡板的焊缝坡口对正。
就位时注意管节进水口面为基准面，调整管节使其各项安装数据包括方位、垂直度、远点中心至座环中心的半径和高程在规范要求的范围之内。
合格之后加固定位节，在管节腰部上下游外侧用两根自制的有足够刚性的角钢支撑或管支撑将其斜撑住，支撑的上端与管节腰部外侧焊接，下端同地面裸露的加固过的钢筋相焊接，管节上、下口分别与座环上、下过渡板用拉紧器拉紧，管节底部用千斤顶支撑并打紧楔子板，以防倾倒和移位。
（2）蜗壳其余管节的安装
蜗壳其余管节的安装同定位节的安装相似，安装调整时要注意与相邻管节的焊缝错牙，调整合格加固后即可进行下一管的吊装。
（3）蜗壳凑合节的安装
蜗壳凑合节均为瓦片供货。
蜗壳凑合节安装时，先将凑合节瓦片与座环上、下过渡板相对接，上半部分和下半部分吊装在座环和蜗壳管节上，根据实际外形轮廓在凑合节瓦块上标出切割线，切割多余部分，与管节对好缝并点焊；再将凑合节的中间部分吊装至管节上，根据实际轮廓线切割多余部分，与管节对缝点焊。
所有瓦片切割面须割出焊接坡口，并打磨直至符合现场监理要求。
（4）蜗壳附件的安装
蜗壳附件的安装主要包括蜗壳外支撑、测压管以及拉紧器、锚钩等，附件的安装可与蜗壳焊缝的安装焊接同步进行。
蜗壳拉紧器应按设计要求紧固，并且加固牢靠，以免将来回填二期砼时产生移位。
4.5.4蜗壳的焊接
（1）焊前准备工作
a、焊缝清理，将坡口及坡口两侧50mm范围以内的铁锈、油污、杂质等污物清理干净，直至露出金属光泽。
b、焊条烘烤，焊条烘干温度至制造厂家和设计要求并保温待用。
c、焊前预热（板厚超过26mm时），蜗壳焊前预热温度参照厂家要求执行。
d、层间温度。
焊接过程中层间温度不得大于200℃。
e、焊接环境。
焊接时环境温度应高于10℃，湿度小于90%。
（2）蜗壳焊接顺序
蜗壳的焊接可在蜗壳挂装期间同步进行，蜗壳挂装期间,只焊接瓣与瓣间的纵缝、节与节间的环缝。
焊接时，环缝两端预留出300mm，在蜗壳与座环过渡板对接焊缝焊接时再焊。
（3）蜗壳纵、环缝焊接
a、蜗壳节间对接正缝焊接完成70%的量后，在背面清根、打磨，PT检查合格后，背缝焊接完成70%的量后，再焊接正缝剩余30%的量，最后焊接背缝剩余量，直至完成焊接工作。
b、根据纵、环缝的长短，可布置2~4名合格焊工，焊接采用两班制作业，以减少蜗壳的加热时间。
焊接过程中需采用对称分段退步焊，焊接时从大坡口侧开焊，初始封底阶段必须采用φ3.2直径焊条施焊，且进行多层多道焊，并控制焊接线能量。
节之间所有的蜗壳环缝全部焊完后，开始焊蜗壳管节与过渡板连接的焊缝。
（4）过渡板（蝶形边）焊接
a、过渡板焊接先在大坡口一侧施焊，正缝全部完成后在背面清根、打磨，PT合格后背缝连续焊完。
正缝焊接留5mm，在背面清根、打磨，PT合格后背缝连续焊完，至正缝焊完。
b、上、下过渡板纵缝同时施焊，周向对称均匀布置2至4名合格焊工，焊接采用两班制作业，以减少纵缝的加热时间。
焊接过程中需采用对称分段退步焊，焊接时从大坡口侧开焊，初始封底阶段必须采用φ3.2直径焊条施焊，且进行多层多道焊，并控制焊接线能量。
必须注意层间焊接接头的位置一定要错开蜗壳与过渡板对接的“丁”字接头。
节间所有的环缝和过渡板焊缝完成后，开始挂装、切割凑合节。
（4）蜗壳与进水球阀的连接法兰连接环缝的焊接待蜗壳二期砼回填完成且强度达到要求后进行。
（5）所有焊缝焊接完成后进行过流面打磨。
4.5.5蜗壳砼浇筑监测
蜗壳二期砼浇筑前，编制浇筑分层计划和人员值班监视表，报监理部门审批后进行二期砼浇筑。
浇筑过程中利用监测仪器随时监视水轮机座环面的平度变化，根据平度变化的数据及时调整浇筑顺序及浇筑时间，必要时停止浇筑。
二期砼浇筑结束后，检查复测座环面平度。
如发现座环法兰平面局部变形过大，则进行手工或机械研磨处理，达到设计、规范要求。
五、肘管、锥管、蜗壳安装的安全控制措施要点
（1）运输、吊装工器具及设备的安全可靠性。
（2）检查施工和照明电源的布置，避免触电。
（3）检查内外施工平台、脚手架和施工通道，避免高空坠落。
（4）检查施工人员的安全装置的配备及施工材料的摆放。
（5）配备必要的消防设施。
六、施工设备配置
项目部拟投入以下设备进行肘管、锥管、蜗壳的安装和焊接工作：
见表6-1施工设备一览表
表6-1肘管、锥管、蜗壳施工设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
汽车吊
25T
1
2
平板拖车
10T
1
3
轻型卡车
1.5T
1
4
电焊机
ZX7-400
4
5
电焊机
BX-320
2
6
水准仪
AT-24
1
7
经纬仪
TDJ2
1
8
保温桶
6
9
手拉葫芦
各类型号
6
10
导向轮
各类型号
2
11
红外线干燥箱
DWA
1
12
乙炔割枪
2
13
角向磨光机
直径115mm
4
14
千斤顶
各类型号
8
15
空压机
0.9m3
1
16
磁粉探伤仪
CDX-II
1
七、施工人力资源配置
项目部拟投入以下施工人员进行肘管、锥管、蜗壳安装及焊接工作：
见表7-1：
施工人力资源一览表
表7-1施工人力资源一览表
序号
工种
数量
进场时间
备注
1
金属结构安装工
4
2012年1月
专职金属结构安装。
2
电焊工
4
2012年1月
专职金属结构焊接。
3
起重安装工
1
2012年1月
专职设备起重、吊装。
4
电气安装工
1
2012年1月
专职电气设备安装。
5
操作维修电工
1
2012年1月
现场电气设备养护维修
6
汽车驾驶员
1
2012年1月
7
现场管理人员
2
2012年1月
含专职安全员
8
后勤人员
1
2012年1月
9
其他人员
5
2012年1月
合计
20
八、质量保证措施
8.1质量保证组织措施
成立以项目经理王勇刚同志为质量第一责任人的肘管、锥管、蜗壳安装及焊接质量管理领导小组，具体组织机构如下：
组长：
王勇刚
副组长：
郭英
成员：
张永标卢启奎周磊荣屈成晓周全生
8.2具体质量保证措施
（1）制定完善的岗位责任制，落实岗位质量责任，并与岗位考核、经济评定相结合，使全体施工人员牢固树立“质量第一”的思想。
（2）加强职工的技能、技术培训，严格执行国家的有关标准和规程、规范。
（3）结合工程实际制定上岗前质量教育培训制度和持证上岗制度，开工前和施工过程中开展经常性质量意识教育和技能培训，提高全体施工人员质量意识和技术水平。
（4）制定完善的材料采购、验收、保管制度，把好材料质量关。
材料使用前必须按有关规定进行检验、试验，合格者并征得监理工程师同意后方可用于施工，严禁不合格材料进场。
进场材料应按其品种规格、厂家、出厂日期、检验与否的状态等分门别类有序堆放，并做好标识。
（5）贯彻执行“技术交底制度”，每道工序开始前必须进行技术交底，确保技术措施的贯彻落实。
（6）贯彻执行质量“三检制”。
对质量进行检查、监督、验收，严格控制工程质量。
（7）建立定期及不定期质量检查、评比、总结制度，实行质量“一票否决”制度。
（8）建立检验、测量及试验设备定期检定制度，工程中所用检验、测量、试验设备需按其检定周期进行检定，未经检定和过期未检的不得在工程中使用。
九、安全保证措施
9.1安全保证组织措施
成立以项目经理王勇刚同志为安全第一责任人的肘管、锥管、蜗壳安装质
量管理领导小组，具体组织机构如下：
组长：
王勇刚
副组长：
郭英
成员：
张永标卢启奎周磊荣屈成晓周全生
9.2具体安全保证措施
（1）建立健全项目部安全保证体系和机构，牢固树立“安全第一，预防为主”的方针，严格按照监理工程师批复的施工技术方案组织现场施工生产。
（2）所有施工人员进入现场和作业场所时应按规定穿戴好劳动用品和用具；不得酒后、药后和疲劳过度从事施工生产。
（3）坚持班前五分钟安全讲话和“三工”制度：
工前对作业场所可能出现的安全隐患进行交底和采取相应的防范措施；工中应及时检查，发现问题及时处理或停止作业；工后应及时对本班安全工作进行总结。
（4）进行焊接、切割及安装作业时严格按台戏规程规范进行，防止火花、构件、工器具坠落伤人和设备。
（5）施工现场的危险点源应有明显安全提示牌和安全警戒标记。
生产用电和照明用电应分线架设且布线明朗，严禁用其它金属丝代替保险丝。
（6）做好作业面的防触电、漏电措施，所有供电设施安排专人值班；特殊工种（如起重工、电工及电焊工等）持证上岗。
（7）施工所用的材料及工具应放入安全可靠的位置，不得悬挂或放在容易坠落的不安全的地带，以免发生物体打击事故。
（8）下雨时露天应停止焊接或带电作业。
（9）参加起吊、起重机械操作人员，必须持有主管部门颁发的技能操作证书和安全操作证书才能上岗操作。
（10）凡参加运输、起吊人员，要明确责任，掌握本工种的应知应会及操作规定，大件运输、起吊工作应指派有经验人员指挥，严禁多头指挥，指挥作业中信号应清晰、醒目、明确。
（11）凡用于运输的车辆、机具、绳索、器材等，在做准备工作时，应详细检查、调试及维修，由专管工程师组织质检员、安全员共同鉴定，确认合格后方可投入使用。
（12）遇六级以上大风时，不准进行装卸与运输作业，一般情况下，夜间露天不宜时行装卸作业，特殊情况作业场所在工地交接验收，起吊、运输、存放应按技术文件或设备上标示的要求操作，对监理工程师的指令应遵照执行；
（13）涂装施工现场严禁吸烟、严禁明火，并悬挂明示牌。
9.3具体环境保护措施
（1）建立健全项目部环境保护体系和机构，严格按照监理工程师批复的施工技术方案组织现场施工生产。
（2）建立卫生管理制度，做到施工区干净整洁无积水，生活垃圾装入卫生容器，建筑垃圾及时清理并当日清运。
工地周边场地设置专人每天2—3次洒水后进行清扫。
（3）减少人为不必要的噪音，施工期间，禁止工人大声喧哗，搞好文明施工管理。
将噪音声较强的机具施工作业尽量安排在白天施工。
夜间加班尽可能不使用噪音较大的机械设备，或者不集中使用噪音较大设备。
（4）施工现场的材料应堆放整齐，高空切割的边角余料不得随意抛掷，应按照要求放至指定位置。
（5）进行焊接、切割及安装作业时严格按照规程规范进行，应有相应的通风措施。
涂装施工现场严禁吸烟、严禁明火，并有良好通风措施。
十、文明施工管理
专门成立文明施工领导机构，由项目经理具体负责，各部门负责人协助，各施工队队长为机构成员，负责本队施工区范围内的安全文明施工和环境卫生，并随时检查，以确保文明施工。
建立健全安全文明管理制度和实施办法，建立明确的奖惩制度，把文明施工贯穿于施工全过程，施工过程中考核规章制度，明确责任制，每定期检查。
提高施工现场文明施工水平，制定《文明施工管理制度》，逐级签定“文明施工管理协议”，明确奖惩规定，奖惩严明。
使文明施工同安全施工一样，在内部形成自我约束、自我激励的机制。
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