一道桥水电站岔支管压力试验过程浅析

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1、一道桥水电站岔支管11.5Mpa水压试验浅析　岳廷文　米嘉　赵小勇(水电七局有限公司机电安装分局　四川彭山　620860)摘　要　一道桥水电站安装2台单机40MW高水头冲击式水轮发电机，其额定水头为725m，岔管设计压力为9.2Mpa，根据相关要求对岔管做水压试验，试验压力为11.5MPa。试验全过程由水利部质检中心进行应力测试及声发射监控检测及评定。本文对岔管水压试验中的工艺特点和要点进行阐述和分析，以供其他类似施工提供参考。关键词　一道桥水电站；钢岔管；水压试验；声发射监控；应力测试Abstract:IntheYidaoqiaoHydropowerStation,itwerei

2、nstalledwith2setsofhighheadPeltonTurbinewithcapacityof40MWpereachandthedesignpressureofBifurcationis9.2Mpa.Accordingtotherelevantrequirements,thebifurcationpipeshouldbecarriedonthewaterpressuretest.Thetestpressureis11.5Mpa.TheQualityCenterofMinistryofWaterResourceswillcarryouttheacousticemissi

3、onmonitoringandstresstestinthewholeprogress.Inthisarticle,thetechnologycharacteristicsandkeypointswillbeexplainedandanalyzedforreferencebyotherequivalentconstruction.Keywords:YidaoqiaoHydropowerStationBifurcationpipeWaterPressureTestAcousticemissionmonitoringStresstest1、概述一道桥水电站位于四川省甘孜藏族自治州九龙县

4、境内，为铁厂河梯级开发自上而下的第二个梯级水电站。电站额定水头725m，引水隧洞长约11km，压力钢管段长约1km，由上平段、斜坡段、下平段以及一个带月牙肋“卜”型岔管和两条支管构成，整条管线材质均为B610CF高强钢。岔管制作安装完毕后根据设计要求需进行水压试验，经过多次方案讨论以及结合现场实际情况，为保证电站安全运行，将水压试验的范围增加至各支管球阀段，试验水压力定为“1.25倍设计压力”，即9.2×1.25=11.5MPa，其试验范围平面图如下。2、施工过程中严格质量控制2.1放样下料、确保整体成形精度岔支管在进行制造技术准备时采用计算机软件自动展开作图法对岔管中的各管节进行

5、展开放样，并按照设计图纸及规范要求进行合理的排料。在制作前采用电脑三维模拟整体的结构形状，将每个锥的几何尺寸以及锥体之间的组装角度均严格按照设计图纸进行整体模拟。制作时，先采用800t压力机将钢板压制成一个整体的锥管，再进行模拟计算的结果，在大直径端头用2个平面相截，A、B、C锥和月牙肋相互对照进行划线切割。这样即可以避免由于钢板强度高在压制过程中的误差累计使组装精度降低，还可以灵活的处理壳板和肋板对装的组合焊缝在不同位置开制不同的坡口形式以利于焊接施工。和传统先下料再利用卷板机卷制最后组装的工艺相比较其精度又有所提高。2.2焊接试验、机械性能检测，为实际生产奠定坚实的基础由于水头

6、相当高，部分岔支管的径厚比已超出规范中规定的：当450＜Rel（Rp0.2）≤540时，D≥48δ，即δ≤D2.1%范围内的要求，其管壁厚度对应如下图：其中A锥直径变化为1.6m～1.773m，B、C锥直径变化均为1.773m～1.2m,很明显小口的比例已经达到3.3%，较大地超过了规范要求。当钢板冷卷或压制成瓦片时，由于冷加工硬化和应变时效作用，使管壁材料的硬度和强度提高，而塑性和韧性下降。从而降低钢管抗脆性断裂和抗疲劳断裂的能力，使钢管整体承载能力下降。由于应变时效作用对钢材性能的不良影响，钢板冷卷成型的适应性成为高水头电站压力钢管选材，工艺制定，运行管理的重要限制因素。鉴于此

7、种情况，在钢板购买时根据设计的钢材强度等级选用宝钢生产的B610CF调质钢，针对不同炉号、不同批号的钢板分门别类的进行了拉伸、冲击、弯曲、硬度等机械性能试验，并对在岔支管中其径厚比最大的管节（支管中直径为900mm，板厚为32mm，δ/D=32/900=3.56）在卷制成形后对瓦片进行应变时效敏感性以及瓦片组装的焊接接头的力学性能试验研究，测定各项力学性能指标，以考察是否能满足有关技术规范的要求；对岔管中的肋板和壳板之间的组合焊缝模拟实际生产中的拘束情况进行焊接工艺试