水电站压力钢管制造与安装工程施工组织设计.docx
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水电站压力钢管制造与安装工程施工组织设计
水电站压力钢管制
造与安装工程施工
组织设计
和静大山口二级水电站
压力钢管制造与安装工程
施
工
组
织
设
计
新疆汇通水利电力工程建设有限公司
7月
批准:
张世贤审核:
王志刚校核:
贾春毅编写:
刘涌
一、工程概况
二、施工场地总布置、人员组织
三、钢管的制造工艺
四、钢管的安装工艺
五、焊接工艺
六、无损检测工艺规程
七、防腐工艺
八、工期进度计划安排及运输措施
九、质量控制措施十、安全生产及文明施工十一、附录
一、工程概况
大山口二级水电站位于新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县境内，为
开都河规划梯级开发中的第8级,为引水式电站，其上游为大山口水
电站，下游为小山口水电站。
大山口二级水电站以发电为主，水电站引
水发电流量170m3/s,尾水1316.5m,装机容量49.5MW,由装机容量确定电站工程等别为W等，工程规模为小
（1）型。
大山口二级水电站工程由首部枢纽、引水建筑物（引水隧洞、调压井、压力管道等）、防洪建
筑物、电站厂房等组成。
主要建筑物首部枢纽、引水建筑物（引水隧
洞、调压井、压力管道）、防洪建筑物及电站厂房为4级建筑物。
次要建筑物交叉建筑物（交通桥、防洪堤）为4级建筑物。
临时建筑物为5级。
我方承包的合同范围为和静大山口二级水电站工程压力钢管制造与安装工程，包括压力钢管及其部件（以下统称钢管）的制造、运输、保管、安装、涂装、现场试验、质量检查和验收，以及移交前的维护
工作。
该项目的范围参数如下表：
序号
项目
材质
单位
工程量
备注
1
主管段
Q235C
87.48
2
岔管段
Q345C
t
181.26
3
肋板
Q345C
t
19.9
4
连接段
Q235C
t
47.56
5
支管段
Q235C
t
199.61
6
加劲环
Q235C
t
41.02
7
加劲环
Q345C
t
28.44
合计
t
605.27
8
内壁防腐
无机富锌+环氧沥青
2m
2830
9
外壁防腐
无机改性水泥浆
2m
2850
二、施工场地总布置、人员组织
2.1生产厂区平面布置图
我公司乌鲁木齐市西山厂房及厂区布置，主要完成原材料的采购、
安装单元节及钢岔管瓦片的下料与成型、安装单元节的制造任务。
钢管加工车间详见：
厂房生产布置图
厂房生产布置图
L昭逊」
厂房主要吊装设备为20T桥式行车二台，运输方式为行车运输、台车
运输
厂区施工平面图
生产厂房
成品堆放区
安装单元节的防腐处理及涂装
厂区施工的主要吊装设备为一台30T门机。
运输方式为台车运输
和起吊运输。
2.2工地施工现场的制造场与生活区依据施工现场条件确定，选定地
势平坦及一定面积的生活及制造厂区（规划施工场地用50米*150米）,要求道路便于运输。
详图见附录一、工地制造场及生活区布置图。
2.3主要施工、检测设备
2.3.1主要设备见表见附录二、投入合同的主要施工设备表
232主要检测仪器见附录三、投入合同的主要施工设备表
2.3.4施工人员组织及主要施工人员表
本项目工程施工采用项目管理方式，设置和静大山口二级水电站
工程金结项目部，项目部下设各业务管理部门及制造施工队和安装施
工队。
制造施工队在乌鲁木齐西山厂房完成压力钢管安装单元节的制
造及钢岔管万片的压制成型，在施工现场完成钢岔管大节组对及钢管安装节的安装、钢岔管的安装及伸缩节的安装。
钢管及钢岔管制造下设下料班组、瓦片压头及瓦片卷制班组、吊装运输班组、制造单元节拼装班组、加劲环组装班组、安装单元节组装班组、焊接班组、涂料涂装班组。
钢管及钢岔管安装队下设钢管吊装班组、钢管组对班组、
焊接班组。
机构组织如下
机构组织如下
项目经理
施工、管理人员配置表
序号
岗位名称
人数
负责人
职责
1
项目经理
1
rH-r、/r.v几贾春毅
负责管道生产施工的整体组织、管理，对工程质量、工程进度
负责，具有相应的人事、财务管理权。
2
项目总工
1
王志刚
受项目经理直接领导，主要具体负责管道生产的施工管理，对
施工全过程的各个环节进行协调、配置。
3
焊接工程师
1
张辉
受项目副经理领导，负责管道生产的技术工艺、质量检验整体工作，审核、协调、解决技术、质检、施工中的重要问题。
4
技术人员
2
刘涌
受主任工程工程师领导，具体负责设计图纸、技术文件的审核和技术工艺文件的编制、执行，解决施工过程中技术工艺问题。
5
质检人员
2
冯茂振
受主任工程帅领导，具体负责质控体系、质检工艺的编制,各个成品、工序的质量检验和质检资料的填制、整理、保管，具有质里否决权,并设负责人一人。
6
经营核算
1
洛潮
受项目副经理直接领导，具体负责管道生产的经营核算工作。
7
财务核算
1
崔彗霞
受项目副经理直接领导，会计、出纳各一名，具体负责管道生产的财务核算工作。
8
材料供应
1
贾建军
受项目副经理直接领导，具体负责主材、耗材、辅材的米购定货、材料保管、材料控制、材料核算等工作，并设负责人一
人。
9
资料管理员
1
土莉
受主任工程师领导，具体负责各种资料的收集、整理、归档、保管、分发、报送。
10
设备专管员
1
王中凯
受生产主管领导，具体管理管道生产所需的全部设备、仪器，
保证设备处于良好工作状态。
11
专职安全员
1
王中凯
受生产主管领导，具体负责安全、环保工作。
编写安全防护手册，施工安全措施、环境保护措施，负责安全、环保教育，及时
发现安全隐患，负责安全、环保事故处理等。
12
电工
2
受设备专管员领导，具体负责电气设备、设施的配置、维护、维修、保管等工作，保证电气设施状态良好。
13
机械维修工
2
受设备专管员领导，具体负责机械设备、设施的维护、维修、保管等工作，保证机械设备状态良好。
14
天车工
2
负责厂房内15/5吨和15/3吨天车的驾驶，配合厂房内施工的吊运。
15
行车工
2
负责厂房外30T门座式起重机和10T龙门式行车的驾驶，配合厂房外施工的吊运。
16
刨边机工
2
负责厂房内12m刨边机的操作，加工钢板的直边和坡口制备。
17
卷板机工
2
负责厂房内卷板机的操作，卷制钢管弧度。
18
压力机工
2
负责厂房内400吨框式油压机和100吨单臂油压机的操作，压制钢管两端弧度和弧度校正。
19
施工负责人
2
受生产主管领导，分别负责:
1西山厂区的制造;2工地施工现的制造及安装。
20
铆工
8
具体负责下料、成型、组对、校正各道工序。
21
气割工
4
具体负责手工及半自动气割。
22
焊工
19
其中自动焊工4人，负责纵、环缝及支撑环焊接；手工电弧焊15人，其中4人负责焊接加劲环对接焊缝，8人负责焊接安装环缝，3人负责点焊、加固。
23
碳弧气刨工
3
负责焊缝的清根、焊缝的返修、临时加固组对件的清除等。
24
起重工
4
负责钢管的吊运、装卸车及安装吊装就位。
25
防腐人员
19
其中喷砂工6人，负责喷砂除锈；喷锌工4人，负责钢管内壁的喷锌；涂装工4人，负责钢管内外壁的涂装；技术质检等管理人员5人。
26
普工
10
协助各道工序主要操作工，并负责打磨、拆装、搬运等零星工作。
合计
96
三、钢管的制造工艺
3.1钢管生产工艺流程图
3.2钢管制造工艺方案
321本工程典型钢管内径径分别为①8500mm①6800mm①4600mm,我方工艺设计钢管由整板（3张和2张）进行下料,然后进行瓦片的压头、卷制、对园、焊接,在乌鲁木齐西山厂房完场瓦片的制造。
然后运至工地制造现场。
在工地制造现场完成钢岔管的安装的单元节的制造。
3.2.2钢管的瓦片卷制在我公司乌鲁木齐西山厂房进行,瓦片用汽车运至工地,钢管瓦片由相应弧度的弧形托架支撑运输。
3.2.3在施工现场搭设一个对圆平台,两个焊接平台,一个加劲环组装平台,两个加劲环焊接工装,一个钢岔管安装单元节组对平台,一个安装节焊接工装,一个防腐涂装区。
3.2.4工地制造场及安装现场吊装主要采用15t、50t汽车吊及25t
龙门吊配合吊装。
3.3钢管制造工艺流程
3.3.1钢管生产前的准备工作
（1）针对此项压力钢管制造工程设立专门的工程项目管理机构。
配置专业的施工管理、经营核算、财务核算、材料供应、技术、质检、生产作业等各类人员。
（2）对从事本项工程特殊工种的施工人员,如焊工、起重工、电工、质
检员、安检员、财务等人员必须持有相关专业工种的专业资格证书和上岗证,并从事相应岗位与等级的工作,以保证管理、生产工作的全过程持续可控。
（3）技术人员应充分地理解招标文件、通用与专用合同条款、技术条款、设计图纸,施工规范等工程文件。
制定此项制造工程的工艺技术文件。
以指导规范施工生产中的所有环节与工序。
与本工程监理人员及设计人员保持沟通,做到信息传递及时、流畅。
（4）质检人员应充分地理解招标文件、通用与专用合同条款、技术条款、设计图纸、施工规范、工艺技术等文件。
依据本企业的ISO9002质量管理体系制定各工序和环节的质检工艺文件,使工序的质量得到
有效控制,质量检验达到规范、标准要求。
3.3.2材料订购与验收入库
（1）施工技术人员应依据施工进度计划编制材料采购计划。
此计划应包括钢管制造工程所需的主材、耗材和辅材。
选择三家以上质量可靠的专业生产厂家或代理商进行分供方评定,选定最优方签定采购合同。
（2）每批进货的材料必须提供制造厂的产品质量证明书,合格证。
进货
材料应与产品质量证明书相符（如钢板的标记、数量、炉批号应与产品质量证明书的记录一致）。
没有产品质量证明书或与产品质量证明书不符的材料不得使用。
（3）每批钢板检查内容见施工组织设计9.4.1材料验收条款。
（4）根据设计图纸和制造单元节分片的工艺尺寸,钢板的定货采用双定
尺加工。
使标准直管段的下料省去划线和切割就可直接上刨边机刨直边并加工焊缝坡口，既提高工效又可保证钢板下料精度。
（5）钢板应按板厚分类堆放、垫离地面，户外堆放时应架设防雨棚。
（6）焊接材料的品种选用应与母材和焊接工艺相适应。
焊接材料的库
房内应通风良好，满足室温和相对湿度的要求，并定时记录室温和相对湿度。
（7）涂装材料的性能应满足设计图纸、技术条款和规范SL105—95中
相应的规定。
（8）伸缩节按有关设计技术文件及规范进行外购，选择三家以上质量可
靠的专业生产厂家或代理商进行分供方评定，选定最优方签定采购合
同。
333放样、下料与焊缝坡口加工
（1）根据设计图纸分别编制直管、弯管和岔管的排料单，排料时注意钢
管分片位置满足同一管节及相邻管节焊缝间距要求。
（2）岔管钢板的分块：
1岔管管节的环缝间距不应小于以下各项的大值：
10倍管壁厚度；
300mm;
3.5rt（r为钢管半径,t为管壁厚度）。
2岔管管节的纵缝与腰线和顶、底母线所夹的中心角不得小于15°,
二者间距（指弧长）不得小于300mm
（3）标准直管段焊缝坡口加工在12m刨边机上进行加工。
首先刨出两条长边的焊缝坡口,然后经过基准线找方划线的方法确定其余两边线,并按排料单划出上下、左右中心线和检查线,用样冲标记,然后刨出焊缝坡口。
（4）使用数控切割机切割,切割时预留刨边余量,刨边机加工焊缝坡口。
（5）弯管及钢岔管下料采用坐标法放样,由数控切割机进行下料。
并在
钢板上划出上下中心线、大小腰线及水流方向，并距切割线100mm处样冲标记检查点和检查线,纵缝切割后上刨边机制备焊缝坡口,环缝弧线采用半自动切割机制备焊缝坡口。
（6）加劲环的下料采用地规划线,半自动切割机切割。
加劲环切割后采用风动铆枪校圆。
（7）坡口加工完毕后,立即涂刷无毒、可焊性车间底漆。
3.3.4制造单元节的成型制造单元节由整片钢板下料、压头、卷制、对圆、焊接成型。
（1）端头压制工艺
为保证钢板的卷弧成型，钢板在卷制前两端头需要300伽〜350
mm长度的预弯，我方设计采用4000KN框式压力机对刨加工后的钢板两端头进行压制预弯。
CD本工程钢管及钢岔管造单元节最大壁厚为36mm板宽mm,压头弧长
L为350mm我方4000KN压力机可满足动力要求。
端头分2〜3次压制成型。
C2压制模具的设计压制模具采用弧胎形式。
根据板料回弹系数、板厚、制弧半径等
参数可计算出公模、母模压制曲率，公、母模压制板采用3=32mm的
各13块高强度钢板加工而成。
公、母模均匀分布于长度尺寸2200mm厚度尺寸50mm的上、下胎底板并焊接加固。
上、下胎底板与框式压力机点焊加固联接。
（2）瓦片的卷制
1钢管的卷制机具为我方现有W1仁30X3000型卷板机，在卷制前应
对其辊轴进行测量调整。
保证上辊轴与下辊轴水平。
2钢板进入卷板机辊轴，调整好卷制位置后进行卷制。
卷制过程中使用弧长不小于1.5mm的卡弧样板同步检测。
样板与钢板内圆弧局部间隙不得大于2.0mm考虑到钢板较长，卷制时应使用天车吊配合。
◎卷板机上辊每次下压尺寸为3.0mm,往返6次可卷制成型。
®钢岔管的瓦片成型由压力机按射线依次进行压制，在压制过程中应
严格控制每次下压的下压量,经过瓦片的卡弧样板及展开玄长控制瓦片的制作质量。
◎5瓦片卷制成型后立放在检查平台上检查,弧度不符合要求的瓦片,再
吊入卷板机重新卷制,直至合格为止。
⑥检查合格的瓦片进行后续工序。
（3）对圆
◎1对圆在专用平台上进行。
2在专用平台上划出内径①8500mm、①6800mm、①4600mm园和相应板厚的外圆同心圆地样,在同心圆内外各平均设置8个撑圆点,将两片
瓦片按地样线撑圆并对成整圆，在距钢管上管口300伽处安装米字形
支撑,米字形支撑不得撑在纵缝位置并保证纵缝埋弧焊接不受支撑影响。
◎米字形支撑采用10#槽钢拼焊制成，支撑臂与支撑采用活连接，并在每个支撑臂端头安装一个15t螺旋千斤顶用于撑顶钢管。
（4）制造单元节成型的检验
◎1对立放在专用平台上的制造单元节进行全面检验。
项目包括弧度、圆度、长度、周长差、焊缝对口差、管口平面度差等。
◎2制造单元节的检测内容及方法见施工组织设计9.4.2（3）单节管节
对圆质量要求条款。
◎3当偏差超出各条规定时,应予以校正至合格,同时对出现的问题分析原因,提出整改措施,使超标项在施工过程中得到消除。
3.3.5钢管纵缝焊接
（1）钢管纵缝采用埋弧自动焊焊接。
（2）在纵缝焊接区专用滚胎台车上进行内纵缝焊接。
（3）内纵缝焊接完毕后,将制造单元节在滚胎台车进行旋转。
将纵缝位置调整至管节顶部。
沿轨道移动滚胎台车至外纵缝焊接架下进行外纵缝焊接。
（4）制造单元节的外观检验与无损探伤。
◎1钢管纵缝焊接后进行焊缝外观检查和无损探伤。
◎2将纵缝焊接完毕的制造单元节起吊至检验区进行外观及无损探伤检验。
无损探伤应在焊接完成24h后进行。
焊缝缺陷处按招标文件技术
条款及焊接工艺要求进行处理。
◎焊缝外观检验须专职焊缝检验员进行检验，外观质量应符合规范表
6.4.1及施工组织设计9.4.4焊缝外观检验程序条款规定。
对外观检查不合格部位应进行返修和补焊。
处理合格后由专职无损探伤人员进行无损探伤。
无损探伤程序见本施工组织设计＜无损检测工艺规程＞条
款。
◎4探伤合格后对制造单元节进行几何尺寸检验,检验内容及方法见施
工组织设计9.4.2（4）条款。
对几何尺寸超出技术及规范的要求处应进行校正,直至合格。
◎5纵缝处的弧度,在焊接后应均匀圆滑过度,避免出现内凹或外凸。
应经过施工工艺来控制保证。
如焊接出现不圆滑现象,采用1000KN单臂压力机使用模具予以校正。
3.3.6组装加劲环
（1）安装单元节加劲环采用一个加劲环分为8大片组焊而成。
（2）将组对好的制造单元节起吊至加劲环组装平台上,用可调内支撑将钢管撑圆,然后将加劲环起吊至安装位置上,根据定位线进行组对。
（3）加劲环的制造质量要求见施工组织设计9.4.2（5）加劲环制造质量要求条款。
（4）加劲环组对检验合格后,与管壁点焊固定。
然后完成加劲环的对接焊接。
对接焊缝的焊接应严格按照焊接工艺执行。
（5）加劲环的对接焊缝焊接完成后,进行焊缝外观检验和无损探伤。
若有缺陷,应进行返修和补焊,检验合格后,将制造单元节起吊至安装节
组拼专用平台上准备安装单元节的组对。
（6）安装单元节的组对及其检验
1安装单元节的组对应按照里程的排列和各自的结构图顺序组对,以
保证制作,安装施工交叉进行。
2安装单元节的组对采用立式组对,在专用平台上进行。
3安装单元节组拼时，相邻管节的纵缝间距应错开500mm以上为宜。
⑷在环缝对口时如存在周长差，应在全周长上均匀分布。
同时环缝对
口错边量应符合规范4.1.8之规定。
◎安装单元节组对时，应保证整个安装单元节的直线度。
可依据管口
100mm处的检查线进行调整检测，并辅以拉钢琴线的方法予以复测调整。
组对调整合格,点焊固定,点焊位置选在后焊面上。
◎6安装单元节的检验见施工组织设计9.4.3安装单元节质量要求。
3.3.7安装单元节环缝的焊接
（1）安装单元节环缝的焊接包括制造单元节的对接环缝和加劲环与管壁的连接角焊缝。
（2）安装单元节环缝的焊接采用悬臂式自动焊,在自动焊滚胎上进行。
（3）环缝的焊接详见＜焊接工艺＞。
焊接人员必须严格执行焊接工艺。
（4）环缝焊接完成后清理干净。
起吊至探伤区进行外观检验和无损探伤。
（5）安装单元节的外观检验和无损探伤
◎1安装单元节的外观检验包括焊缝的外观检查和整个管节的几何尺寸检查。
焊缝的检验由专职外观检验员进行。
整个管节的几何尺寸检验
由专职质检人员按质检工艺进行检验,并做好检验记录。
2焊缝的无损探伤由专职无损检测人员按施工图纸和技术条款相应规定的探伤方法、检验比例和评定级别进行。
焊缝缺陷的处理按招标文件技术条款和焊接工艺的要求进行。
3焊缝外观检验合格后行无损探伤。
⑷检验合格后，检查安装单元节管口两端的分段编号和中心等标记是
否清晰无损,若有损伤,应重新标记清楚。
3.3.8安装单元节的防腐及其检验
（1）将检验合格的安装单元节起吊至喷砂除锈场地,用方木铺设平稳。
（2）喷砂除锈前应将钢管表面的焊渣、焊疤、毛刺、油脂等污物清除干净。
（3）喷砂除锈采用喷射方法,所用磨料应清洁干燥。
喷射用的压缩空气须过滤,除去油水。
（4）喷砂除锈应严格按照钢管生产防腐工艺执行。
（5）喷砂后的管壁表面应用干燥压缩空气吹净,防止再度污染,涂装前如发现再度污染,应重新清理干净。
（6）将喷砂检验合格的安装单元节起吊至涂装区进行涂装处理。
包括内壁喷锌和外壁涂装。
严格按照防腐工艺及设计图纸要求执行。
（7）安装单元节两端口安装焊缝各200mm范围内，在表面预处理后，刷涂不影响焊接质量的车间底漆。
安装环缝焊接后,进行二次除锈,再用人工涂刷或小型高压喷涂机械施喷涂料。
（7）涂装完成后,由专职防腐检验员进行检验和验收。
验收合格后,将
安装单元节起吊至成品区存放
339安装单元节成品区存放
（1）将防腐检验合格的安装单元节起吊至成品区，用长方木铺垫平稳。
（2）安装单元节的吊装米用立式，在管节外壁还应焊接两处吊耳板，安
装时使用。
（3）检查安装单元节管口的分段编号、上下中心标记、弯管大小腰线，
水流方向。
3.3.10钢管制造质量的检查和验收
（1）钢管管节和附件全部制作成后，承包人向监理人提交钢管管节和附件的验收申请报告，并同时提交以下各项验收资料：
1钢管管节和附件清单；
2钢材、焊接材料、连接件和涂装材料的质量证明书、使用说明书或检验、试验报告；
3焊接程序和工艺报告；
4焊缝质量检验结果；
5缺陷修整和焊缝缺陷处理记录；
6钢管管节和附件的尺寸偏差检查检录；
7涂装质量检验记录。
⑵经监理人审查同意后，组织对钢管管节和附件的验收。
验收合格后由监理人签发质量合格证。
四、钢管的安装工艺
4.1钢管安装工艺流程图
施工前期准备|20
2020年4月19日
4.2钢管安装工艺流程
421钢管安装前应具备的条件
（1）安装单元节制造完毕，经监理人验收合格,可用于安装。
（2）安装场地内影响钢管安装的杂物已清理干净。
（3）安装前期测量完毕
①我方进入安装现场后，负责钢管安装工程测量的测量人员会同建筑
工程测量人员对建筑工程的测控网进行校测，在此基础上建立管道安
装工程的测控网。
②管道安装工程的测控网应涵盖管道安装所需的基准点，基准线和水准点,包括钢管安装里程控制点、管道中心线、轴心高程、纵横中心线等,并据此绘制测控网图。
测控网的基准点,基准线和水准点应基础牢固、标记清楚、便于使用,必要时围以栏杆。
（4）安装方案与设备:
安装施工现场运输与吊装主要采用轨道运输就位及自制龙门架进行吊装,采用自制龙门架吊将钢管调离台车,吊装至安装位置,完成钢管的卸车、运输、吊装就位。
（5）为保证钢管安装精度和钢管安装加固稳定,我方建议甲方在斜坡段钢管安装安装单元节的中部增加混凝土小支墩（小支墩顶面高程取两设计支墩高程的均值，截面为350mm*mm）,在钢岔管段及小直管段的钢管安装轴线上按安装单元节的要求，在距安装单元节管口400mm处
浇筑500m高的支墩（截面为500mm*1500mm）并在每个支墩表面预埋2块尺寸为310*200mm*400mn钢板以便加固连接。
4.2.2钢管安装顺序
依照土建单位提供的工作面我方拟先安装1#、2#、3#机穿墙管
及小支管,然后依次安装主管及钢岔管,最后安装合拢缝。
4.2.3钢管的安装工艺措施
（1）本工程的始装节为与下弯段相接的第一节钢管,安装程序为:
首先将始装节的管口按测控网测定的里程点位置初步调整好,依据上、
下、左、右中心线用千斤顶调整其高程和纵向中心。
初步调整好后,
再对里程、高程、纵向中心线进行综合细调,安装节中心的偏差应符合规范表5.1.2的规定,里程及管口垂直度的偏差应符合规范第
5.1.2条的规定,管口平面度应符合规范第
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