三峽右岸地下電站排砂鋼管焊接及內(nèi)部缺陷分析

闡述三峽電站排砂鋼管復(fù)合鋼板的焊接性,通過焊接工藝評定確定了焊接工藝參數(shù),將其用在排砂鋼管復(fù)合鋼板的焊接中獲得了滿意的焊接質(zhì)量,滿足了設(shè)計(jì)與規(guī)范要求,為同種材料大批量的焊接積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)三峽右岸地下電站土石方工程施工特點(diǎn),提出施工期間測繪保障的重點(diǎn)為施工控制網(wǎng)的復(fù)測及加密,主廠房、引水洞及尾水隧洞開挖體形的控制,金屬結(jié)構(gòu)及其安裝控制點(diǎn)的檢測等。三峽集團(tuán)公司測量中心合理布設(shè)、加密控制網(wǎng)點(diǎn),及明向施工、監(jiān)理單位發(fā)布檢測成果,為地下電站工程施工的順利進(jìn)行和建構(gòu)筑物及金屬埋件的精度控制創(chuàng)造了條件。

三峽壓力鋼管為全球在建水電站最大的鋼管之一,其hd值為1730m2。壓力鋼管的部分材質(zhì)為600mpa的高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼,其焊接施工難度大,溫控要求嚴(yán)。主要介紹高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼焊接特點(diǎn),通過大量試驗(yàn)后研究及實(shí)施了富氬保護(hù)脈沖電源全位置自動焊新技術(shù),在壓力鋼管焊接施工中不但加快了焊接速度,還提高了焊縫質(zhì)量。

三峽右岸廠房壩段排砂孔鋼襯砌管制作所采用的材料為不銹鋼復(fù)合鋼板(q345c+2205)，復(fù)合鋼板的復(fù)合層及過渡層采用手工電弧焊焊接，焊材為chs2209；基層采用脈沖電源富氬氣體保護(hù)自動焊，焊絲為chw-50c6sm。此工藝經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，完全能達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，滿足三峽工程施工的需要。

溪洛渡右岸電站壓力鋼管焊接質(zhì)量檢驗(yàn)要求高,焊接施工難度較大,為滿足施工質(zhì)量控制要求,從影響工程焊接施工質(zhì)量的因素入手,逐一排查,最終確定重點(diǎn)進(jìn)行焊接工藝和焊接環(huán)境控制,從而滿足了該工程壓力鋼管焊接質(zhì)量的控制要求,圓滿完成了施工任務(wù)。

三峽工程率先在水電行業(yè)選用不銹鋼復(fù)合鋼板作為排砂孔鋼襯砌管的材料,右岸廠房壩段排砂孔鋼管制作所采用的材料為不銹鋼復(fù)合鋼板(q345c+00cr22ni5mo3n)。對復(fù)合鋼板的焊接特點(diǎn)進(jìn)行了理論分析,制定了合理的焊接工藝,提出了相應(yīng)質(zhì)量控制措施,并經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證,完全能達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,滿足三峽工程高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求,對今后水電施工具有借鑒意義。

本文全面總結(jié)三峽右岸地下電站主廠房系統(tǒng)支護(hù)施工、施工工藝改進(jìn)、施工過程質(zhì)量控制、質(zhì)量檢測和單元質(zhì)量評定。根據(jù)圍巖變形的監(jiān)測資料,分析了地下大型洞室開挖和支護(hù)合適時(shí)機(jī)的選擇。針對不同的支護(hù)方式,提出了不同的爆破規(guī)?？刂茦?biāo)準(zhǔn)。

2008年華錦集團(tuán)工程公司為乙烯公司安裝了一條精制水管線,材質(zhì)為0cr18ni9,規(guī)格為φ219mm*6mm,全長為2000米。本文就水平固定位置的焊接情況,分

勵(lì)磁系統(tǒng)的事故跳閘是非正常狀態(tài)下的停機(jī)過程,對主要設(shè)備起到快速滅磁、降低事故擴(kuò)大化的作用,但另一方面對勵(lì)磁設(shè)備本身也有一定的影響,如有異常很可能造成對設(shè)備的燒損,所以應(yīng)該盡量避免此類事故的發(fā)生。文中分析了引起事故跳閘的諸種原因,希望對勵(lì)磁維護(hù)人員的日常維護(hù)起到一定的幫助作用。

在湊合節(jié)整體安裝理論研究成果指導(dǎo)下,經(jīng)強(qiáng)化對湊合節(jié)相鄰管口制造周長差、安裝合攏口形態(tài)及中心相對差的控制,實(shí)行湊合節(jié)個(gè)性化設(shè)計(jì),在鋼管伸縮節(jié)室、上彎段與上斜直段接口、鋼管與蝸殼接合部等3個(gè)因施工組織關(guān)系或工藝關(guān)系形成的合攏口實(shí)現(xiàn)了湊合節(jié)整體安裝。實(shí)踐證明,湊合節(jié)整體安裝質(zhì)量優(yōu)良。

根據(jù)焊接裂紋分類及其產(chǎn)生機(jī)理,三峽工程壓力鋼管高強(qiáng)鋼焊接產(chǎn)生的裂紋,多為焊接延遲裂紋或焊接熱裂紋.在分析產(chǎn)生裂縫原因的基礎(chǔ)上,提出了防止焊接裂紋產(chǎn)生的措施.

三峽右岸地下電站安裝6臺單機(jī)容量為700mw的混流式水輪發(fā)電機(jī)組.蝸殼為b610cf高強(qiáng)鋼,鋼鈑厚為30～76mm,共29節(jié),總重23.5t.焊接均預(yù)熱,焊后后熱處理,焊接方法采用smaw、gmaw通過聯(lián)合探傷驗(yàn)收蝸殼焊接質(zhì)量優(yōu)良.

本文介紹了三峽水利樞紐右岸地下電站引水洞進(jìn)水口施工期變形監(jiān)測及其特征,對3號引水洞進(jìn)水口洞臉邊坡的外部變形及內(nèi)部巖體變形進(jìn)行了初步分析,結(jié)果顯示3號引水洞的開挖沒有引起基巖產(chǎn)生危險(xiǎn)性變形,邊坡巖體目前是穩(wěn)定的。

采用彈塑性有限元,對三峽水電站引水鋼管焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果與相關(guān)資料吻合,從而為引水鋼管取消伸縮節(jié)的設(shè)計(jì),提供了理論參考

通過焊接缺陷產(chǎn)生的原因分析,采取措施,改進(jìn)焊接工藝,保證供水工程管道現(xiàn)場焊口的質(zhì)量.

根據(jù)板殼和圓柱殼體理論,以及焊接收縮力模型,推出圓柱殼體類構(gòu)件環(huán)縫焊接殘余應(yīng)力的計(jì)算公式.用所導(dǎo)出的公式,對三峽水電站引水壓力鋼管環(huán)縫焊接殘余應(yīng)力作了計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果與有關(guān)權(quán)威資料計(jì)算、測試結(jié)果吻合.本計(jì)算結(jié)果為分析三峽引水壓力鋼管焊接殘余應(yīng)力的影響,以及焊接工藝設(shè)計(jì),提供了理論參考.

2008年8月22日,中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)公司承擔(dān)安裝的三峽右岸水電站23號大型水輪發(fā)電機(jī)組結(jié)束72h試運(yùn)行,正式投入商業(yè)運(yùn)行。三峽右岸水電站共安裝12臺大型水輪發(fā)電機(jī)組,其中8臺為我國首次自行設(shè)計(jì)、制造,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的70萬kw巨型水輪發(fā)電機(jī)組。此次投入商業(yè)運(yùn)行的23號機(jī)組,是三峽右岸水電站投入商業(yè)運(yùn)行的第11臺機(jī)組,是機(jī)電建設(shè)公司承擔(dān)安裝

結(jié)合三峽右岸電站某機(jī)組段建立三維數(shù)值計(jì)算模型,考慮直埋式蝸殼外圍混凝土的拉伸軟化和損傷特性。重點(diǎn)分析蝸殼外圍混凝土在內(nèi)水壓力等靜荷載和脈動壓力作用下的損傷及其演化;混凝土損傷后,電站廠房在脈動壓力激勵(lì)下,各部位混凝土結(jié)構(gòu)的振動應(yīng)力峰值;同時(shí)還對流道系統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu),在長期承受脈動壓力作用下的抗疲勞性能進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明:脈動壓力引起蝸殼結(jié)構(gòu)外圍混凝土的損傷指標(biāo)、損傷區(qū)域的變化均比較小;蝸殼結(jié)構(gòu)外圍混凝土發(fā)生損傷后,混凝土結(jié)構(gòu)的振動應(yīng)力表現(xiàn)為上部結(jié)構(gòu)較小,下部結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)較大,且總體水平較低,對混凝土動力強(qiáng)度復(fù)核的影響不大;在長期的脈動水壓力作用下,該機(jī)組段流道系統(tǒng)金屬部件的動應(yīng)力幅值較小,不會發(fā)生疲勞破壞。

長江三峽水利樞紐右岸地下電站進(jìn)水口140～108m邊坡預(yù)裂爆破開挖中,由于高直立邊坡預(yù)裂開挖面要求比較嚴(yán)格,采用了嚴(yán)密的預(yù)裂控制措施并獲得了成功。

三峽工程為高水頭大壩，其右岸地下電站引水隧洞及尾水隧洞必須承受較高的運(yùn)行水頭壓力，對圍巖的防滲性能和強(qiáng)度要求較高，全系統(tǒng)布置的圍巖固結(jié)灌漿要求采用有蓋重法施工。為滿足工程總體施工進(jìn)度要求，在尾水系統(tǒng)進(jìn)行了無蓋重固結(jié)灌漿的可行性研究，并取得合理的工藝技術(shù)參數(shù)，使固結(jié)灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，并得以推廣使用。

三峽水利樞紐右岸地下電站進(jìn)水口變形監(jiān)測實(shí)踐表明，進(jìn)水口高邊坡受荷載和施工因素影響，產(chǎn)生了一定的水平位移和垂直位移，其位移速率基本一致，符合一般變形規(guī)律，進(jìn)水口變形觀測方案可行；進(jìn)水口高邊坡目前是穩(wěn)定安全的。

三峽水利樞紐右岸地下電站進(jìn)水口變形監(jiān)測實(shí)踐表明，進(jìn)水口高邊坡受荷載和施工因素影響，產(chǎn)生了一定的水平位移和垂直位移，其位移速率基本一致，符合一般變形規(guī)律，進(jìn)水口變形觀測方案可行；進(jìn)水口高邊坡目前是穩(wěn)定安全的。