一种大直径厚壁压力钢管制作工艺制造技术

一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种大直径厚壁压力钢管制作工艺


[0001]本专利技术涉及水电站压力管道
，尤其涉及一种大直径厚壁压力钢管制作工艺
。

技术介绍

[0002]某抽水蓄能电站装机容量
1200MW
，装机4台，单机容量
300MW
，工程引水支洞采用钢构压力钢管结构
。
引水支洞压力钢管主材采用
07MnMoVR
压力容器用调质高强度钢板（
GB19189
），
610MPa
级钢，加劲环
、
阻水环采用低合金高强度结构钢（
GB/T1591
）
Q355C
钢；单节钢管重量
10.340
～
22.680t
（含加劲环
/
阻水环）
。
尾水支洞压力钢管主材采用
GB713
‑
2014
，
Q345R
级钢板，加劲环采用低合金高强度结构钢（
GB/T1591
）
Q355C
钢；单节钢管重量
8.650
～
17.43t
（含加劲环
/
阻水环）
。
引水支洞压力钢管直径为
φ
2400m
～
φ
4000mm
，钢管周长为
7536mm
～
12560mm
，而钢板最长为
12560mm。
[0003]目前大直径厚壁高强度压力钢管的制作均采用多块弧形瓦片结构进行组装焊接成环形，该工艺制作复杂
、
板材损耗大
、
焊接量大
、
管体变形大
、
制作成本高
。
同时也需要在钢管管壁焊接临时附件进行调圆，对压力管道外壁造成了损伤
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，大直径压力钢管一次卷制成型，管体变形小
、
板材损耗小
、
焊接量小，并且大大降低了制作成本高，并且不需要另外焊接临时附件进行调圆，压力管道外壁无损伤
。
[0005]为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，包括以下步骤：
S1. 钢板划线
、
编号
: 将需要划线切割的钢板吊至钢制划线切割平台上并垫平，采用操作数控切割机的喷粉划线系统在钢板上划线，之后对钢板进行编号；
S2. 钢板下料
: 对管节钢板
、
加劲环以及阻水环进行切割，
S3. 焊缝坡口制备
: 管节钢板的焊缝坡口有纵缝
、
环缝拼接缝坡口，纵缝
、
环缝拼接缝坡口均按不对称“X”型式加工，内外坡口深度为1：
1.8
～
2.3
；
S4. 卷板
: 卷板由预弯
、
卷制
、
补偿弯曲和对口定位焊四个过程组成；其中，预弯通过胎板对管节钢板对焊的两端分别进行压头卷曲，胎板的曲率半径小于管节钢板要求的半径值，卷制用于对管节钢板整体进行卷曲，补偿弯曲用于对管节钢板进行补偿弯曲；对口定位焊用于将卷曲的管节钢板两端进行初步焊接固定形成管节；
S5. 调圆：对管节进行调圆校正，使管节圆度符合要求；
S6. 纵缝焊接：施焊时预热焊接，预热宽度以焊缝中心线两侧各三倍板厚，且不小于
100mm
，预热温度不低于
125℃,
层间温度
125
～
180℃,
焊后应立即进行消氢热处理；
S7. 附件装焊：附件包括加劲环和阻水环，加劲环和阻水环按照图纸在管壁上画
出加劲环
、
阻水环的位置，在对应对位焊接加劲环和阻水环；
S8. 管节对圆：将两个需要对焊的管节错缝相对，通过调圆架进行对圆校正，并标记，之后拆除调圆架；
S9. 除锈喷涂：对制作好的管节进行喷砂除锈和涂料防腐
。
[0006]在
S1
中，钢板划线工作通过计算机辅助软件完成，主要工艺方法如下：
S11:
划线作业人员将经审核的排料程序，通过
U
盘输入数控切割机电脑终端；
S12:
操作数控切割机的喷粉划线系统在钢板上划线，使用经过校验的钢盘尺检查其尺寸是否符合图纸要求；
S13: 钢板划线后用钢印
、
油漆和冲眼标记分别标出钢管分段
、
分节
、
分块的编号，水流方向，中心线，环缝转向坡口位置线，坡口角度；划线时应保证钢板的卷曲方向与压延方向一致
。
[0007]在
S2
中， 经过检查划线质量无误的钢板方可进行切割；管节钢板
、
加劲环以及阻水环的切割均采用数控切割机进行；正式切割前，均预运行一次，确认无误后方进行切割；切割时，校对好数控切割机行走与输入切割量之间的偏差，监控切割机行走轨迹和程序运行是否正常，否则应进行参数调整；切割是在具有足够刚度的切割平台上进行的，为确保切割精度，切割平台平面度不超过
2mm
；钢板气割前清除切割边缘
50mm
范围内的锈斑
、
油污，气割后清除熔渣和飞溅物，并将割口表面淬硬层
、
过热组织用砂轮磨掉；切割时采用中性焰，控制切割氧压力
、
气割速度
、
预热火焰能率
、
割嘴离钢板表面的距离；切割加劲环
、
阻水环时，先切内弧，再切外弧；钢板切割后，进行尺寸偏差的检验，加劲环和阻水环的内圈下料后用样板检查，其弧度间隙不大于
2.5mm
；加劲环和阻水环分别由多个弧形板组成；在每批钢板的边角料中切割出一定规格的样品留存，并注明熔炼号
、
试验批号
、
板号
、
规格和轧制方向，作为备查件
。
[0008]在
S3
中，焊缝坡口均采用半自动切割机制作成型，坡口角度为
50
°
，坡口切割完成后，采用砂轮打磨的方式清除熔渣和渗碳层，直到露出金属光泽，坡口硬度不得大于
350HB。
[0009]在
S4
中，将管节钢板平吊至卷板机进料托架上，启动托架电机，将钢板送入上下辊之间，利用卷板机上的对中装置将钢板对中；卷板由预弯
、
卷制
、
补偿弯曲和对口定位焊四个过程组成，卷制全程采用符合要求的样板进行检验；其中，预弯：采用三辊卷板机进行端头预弯，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 钢板划线
、
编号
: 将需要划线切割的钢板吊至钢制划线切割平台上并垫平，采用操作数控切割机的喷粉划线系统在钢板上划线，之后对钢板进行编号；
S2. 钢板下料
: 对管节钢板
、
加劲环以及阻水环进行切割，
S3. 焊缝坡口制备
: 管节钢板的焊缝坡口有纵缝
、
环缝拼接缝坡口，纵缝
、
环缝拼接缝坡口均按不对称“X”型式加工，内外坡口深度为1：
1.8
～
2.3
；
S4. 卷板
: 卷板由预弯
、
卷制
、
补偿弯曲和对口定位焊四个过程组成；其中，预弯通过胎板对管节钢板对焊的两端分别进行压头卷曲，胎板的曲率半径小于管节钢板要求的半径值，卷制用于对管节钢板整体进行卷曲，补偿弯曲用于对管节钢板进行补偿弯曲；对口定位焊用于将卷曲的管节钢板两端进行初步焊接固定形成管节；
S5. 调圆：对管节进行调圆校正，使管节圆度符合要求；
S6. 纵缝焊接：施焊时预热焊接，预热宽度以焊缝中心线两侧各三倍板厚，且不小于
100mm
，预热温度不低于
125℃
，层间温度
125
～
180℃,
焊后应立即进行消氢热处理；
S7. 附件装焊：附件包括加劲环和阻水环，加劲环和阻水环按照图纸在管壁上画出加劲环
、
阻水环的位置，在对应对位焊接加劲环和阻水环；
S8. 管节对圆：将两个需要对焊的管节错缝相对，通过调圆架进行对圆校正，并标记，之后拆除调圆架；
S9. 除锈喷涂：对制作好的管节进行喷砂除锈和涂料防腐
。2.
根据权利要求1所述的一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，其特征在于：在
S1
中，钢板划线工作通过计算机辅助软件完成，主要工艺方法如下：
S11:
划线作业人员将经审核的排料程序，通过
U
盘输入数控切割机电脑终端；
S12:
操作数控切割机的喷粉划线系统在钢板上划线，使用经过校验的钢盘尺检查其尺寸是否符合图纸要求；
S13: 钢板划线后用钢印
、
油漆和冲眼标记分别标出钢管分段
、
分节
、
分块的编号，水流方向，中心线，环缝转向坡口位置线，坡口角度；划线时应保证钢板的卷曲方向与压延方向一致
。3.
根据权利要求1所述的一种大直径厚壁压力钢管制作工艺，其特征在于：在
S2
中， 经过检查划线质量无误的钢板方可进行切割；管节钢板
、
加劲环以及阻水环的切割均采用数控切割机进行；正式切割前，均预运行一次，确认无误后方进行切割；切割时，校对好数控切割机行走与输入切割量之间的偏差，监控切割机行走轨迹和程序运行是否正常，否则应进行参数调整；切割是在具有足够刚度的切割平台上进行的，为确保切割精度，切割平台平面度不超过
2mm
；钢板气割前清除切割边缘
50mm
范围内的锈斑
、
油污，气割后清除熔渣和飞溅物，并将割口表面淬硬层
、
过热组织用砂轮磨掉；切割时采用中性焰，控制切割氧压力
、
气割速度
、
预热火焰能率
、
割嘴离钢板表面的距离；切割加劲环
、
阻水环时，先切内弧，再切外弧；钢板切割后，进行尺寸偏差的检验，加劲环和阻水环的内圈下料后用样板检查，其弧度
间隙不大...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永科，戴龙才，唐高高，谢红祥，廖仲华，韦燕，林丽，
申请(专利权)人：广西电力安装有限公司，
类型：发明
国别省市：