水电站压力钢管8介绍

水电站工程压力钢管及机电埋件制安12.1 概述12.1.1 工程项目简介（1）压力钢管制安本水电站引水发电系统有6条竖井式的引水压力管道，由上平段、上弯段、竖井段、下弯段和下平段组成，流道直径由9.0m、8.5m渐变为 6.5m，长度为296.784m～301.007m。

每条压力管道下弯段下游侧30°范围及其下游部分设置压力管道钢衬，钢衬段开挖洞径为9.7m，下平段中心高程为 980.00m；出隧洞610径图12-1 压力钢管分段、分节示意图（2）钢结构制安主要包括主厂房、主变室及空调机房轻型拱架吊顶钢结构。

①本水电站设计尺寸为298.1m×30.6m×82.0m（长×宽×高）的地下式主厂房，主厂房顶采用拱型钢结构吊顶外露面铺镀铝锌钢板复合板，其拱型钢桁支承在高程1022.00m现浇岩壁梁上。

②地下主变洞室尺寸为230.6m×19.0m×22.0m（长×宽×高），其顶部采用彩色钢板拱型薄壳吊顶，两侧分别支承在高程1015.00m的现浇的通风道顶梁板上。

（3）机电埋件制安主要包括接地系统和水位计埋管两部分。

12.1.2 工程范围与工程量（1）压力钢管制安工程范围与工程量①主要包括地下压力钢管的直管、弯管、渐变段及其部件（以下统称钢管）的制造与安装，由引水压力管道钢衬和外包混凝土段两部分组成。

②本标段压力钢管累计轴线长度约315.12m，每条工程量约为450t，6条共计2700t（含部件）。

单条压力钢管的工程量见表12-1。

表12-1 单条压力钢管主要工程量及特性表（2）吊装单元重量中包含内支撑重量，每个安装单元按3套考虑，重约3.85t。

（2）钢结构制安工程范围与工程量主要包括主厂房和主变室轻型钢拱架吊顶、钢出线架、钢盖板、钢栏杆、钢爬梯、钢梯等的制造与安装，工程量见表12-2。

表12-2 钢结构制安工程主要项目工程量表（3）机电埋件制安工程范围与工程量①接地系统工程包括引水工程接地系统和尾水系统接地系统。

第八章水电站压力管道第一节压力管道的功用、类型一、功用和特点压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水量的水管，一般为有压状态。

其特点是集中了水电站大部分或全部的水头，另外坡度较陡，内水压力大，还承受动水压力的冲击(水锤压力)，且靠近厂房，一旦破坏会严重威胁厂房的安全。

所以压力管道具有特殊的重要性，对其材料、设计方法和加工工艺等都有特殊要求。

压力管道的主要荷载为内水压力，管道的内直径D(m)和其承受的水头H(m)及其乘积HD值是标志压力管道规模及技术难度的重要参数值。

目前最大直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管，直径为13.26m。

HD值最高的常见于抽水蓄能电站，已超过5 000m2。

二、分类压力管道可按照布置型式和所用的材料分类，见表8-1。

其中，明管适用于引水式地面厂房，地下埋管多为引水式地面或地下厂房采用，混凝土坝身管道则只能在混凝土坝式厂房中使用。

由于钢材强度高，防渗性能好，故钢管或钢衬混凝土衬砌管道主要用于中、高水头电站；而钢筋混凝土管适用于中小型电站。

图8-1 焊缝布置图(一) 钢管钢管按其自身的结构又可分为：(1) 无缝钢管。

其直径较小，适用于高水头小流量的情况。

(2) 焊接钢管。

适用于较大直径的情况。

焊接钢管由弯成圆弧形的钢板焊接而成，焊缝结构如图8-1所示，一般相邻两节管道的纵缝应错开一定角度，以避免焊缝薄弱点在同一直线上。

(3) 箍管。

当HD>1 000m2时，钢板厚度一般会超过40mm，其加工比较困难，因而在这种情况下常采用箍管。

箍管是在焊接管或无缝钢管外套以无缝的钢环(钢箍，称为加劲环)，从而使管壁和钢箍共同承受内水压力，以减小管壁钢板的厚度。

钢管所使用的钢材应根据钢管结构型式、钢管规模、使用温度、钢材性能、制作安装工艺要求以及经济合理等因素参照设计规范选定。

(二) 钢筋混凝土管钢筋混凝土管具有造价低、刚度较大、经久耐用等优点，通常用于内压不高的中小型水电站。

第八章水电站压力管道第一节压力管道的功用、类型一、功用和特点压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水量的水管，一般为有压状态。

其特点是集中了水电站大部分或全部的水头，另外坡度较陡，内水压力大，还承受动水压力的冲击(水锤压力)，且靠近厂房，一旦破坏会严重威胁厂房的安全。

所以压力管道具有特殊的重要性，对其材料、设计方法和加工工艺等都有特殊要求。

压力管道的主要荷载为内水压力，管道的内直径D(m)和其承受的水头H(m)及其乘积HD值是标志压力管道规模及技术难度的重要参数值。

目前最大直径的钢管是巴基斯坦的塔贝拉水电站第三期扩建工程的隧洞内明钢管，直径为13.26m。

HD值最高的常见于抽水蓄能电站，已超过5 000m2。

二、分类压力管道可按照布置型式和所用的材料分类，见表8-1。

其中，明管适用于引水式地面厂房，地下埋管多为引水式地面或地下厂房采用，混凝土坝身管道则只能在混凝土坝式厂房中使用。

由于钢材强度高，防渗性能好，故钢管或钢衬混凝土衬砌管道主要用于中、高水头电站；而钢筋混凝土管适用于中小型电站。

(一) 钢管钢管按其自身的结构又可分为：(1) 无缝钢管。

其直径较小，适用于高水头小流量的情况。

(2) 焊接钢管。

适用于较大直径的情况。

焊接钢管由弯成圆弧形的钢板焊接而成，焊缝结构如图8-1所示，一般相邻两节管道的纵缝应错开一定角度，以避免焊缝薄弱点在同一直线上。

(3) 箍管。

当HD>1 000m2时，钢板厚度一般会超过40mm，其加工比较困难，因而在这种情况下常采用箍管。

箍管是在焊接管或无缝钢管外套以无缝的钢环(钢箍，称为加劲环)，从而使管壁和钢箍共同承受内水压力，以减小管壁钢板的厚度。

钢管所使用的钢材应根据钢管结构型式、钢管规模、使用温度、钢材性能、制作安装工艺要求以及经济合理等因素参照设计规范选定。

(二) 钢筋混凝土管钢筋混凝土管具有造价低、刚度较大、经久耐用等优点，通常用于内压不高的中小型水电站。

压力管道定义及分级压力管道是一种专用的管道系统，用于输送气体、液体、蒸汽等高压或低压流体。

它由各种材料制成，例如钢、铸铁、铜等，用于承受不同类型的压力。

压力管道的正常运行对于现代工业和生活的正常运转至关重要，因此，对压力管道的定义和分级是必不可少的。

定义压力管道是指在其内部正常工作状态下的压力大于或等于0.1MPa （即10倍大气压）的管道系统。

它主要被用于输送高压气体、液体和蒸汽。

由于其承受的压力不同于常压管道，因此压力管道的设计、安装和维护都需要符合严格的标准和规范。

分级根据不同的压力级别，压力管道被分为以下几个级别：1. 一级压力管道：一级压力管道是指在其内部正常工作状态下的最高压力大于或等于10MPa（即100倍大气压）的管道系统。

这种压力管道通常用于输送高压气体、液体和蒸汽，例如石油、天然气等。

2. 二级压力管道：二级压力管道是指在其内部正常工作状态下的最高压力小于10MPa但大于或等于1MPa（即10倍大气压）的管道系统。

这种压力管道常用于输送中压气体、液体和蒸汽。

3. 三级压力管道：三级压力管道是指在其内部正常工作状态下的最高压力小于1MPa但大于或等于0.1MPa（即10倍大气压）的管道系统。

这类压力管道一般用于输送低压气体、液体和蒸汽，例如市政燃气管道、工业供水管道等。

根据不同的压力级别，压力管道的设计、制造和安装需要遵循相应的技术规范和标准。

例如，在一级压力管道的设计和制造过程中，需要考虑到更高的压力和更严格的安全要求，以确保其能够在高压环境下安全运行。

结论压力管道作为输送高压气体、液体和蒸汽的重要管道系统，需要严格定义和分级。

通过将压力管道分为一级、二级和三级，可以根据其承受的压力范围来制定相应的技术规范和标准。

这有助于确保压力管道的设计、制造和安装符合安全要求，并能够在正常工作状态下可靠运行。

对于保障工业和生活用气、水供应的安全稳定，压力管道的定义和分级具有重要的意义。

DLT5141-2001-水电站压力钢管设计规范-2019年文档1.前言本规范是为了保证水电站压力钢管设计的质量和安全性，按照相关法律法规进行制定的。

本规范适用于水电站压力钢管的设计、制造、安装、验收等工作。

2.术语和定义2.1 水电站压力钢管：指用于承受水电站系统内流体及运输中产生的压力的钢质管道。

2.2 最大允许压力：水电站压力钢管能够承受的最大内部压力。

2.3 许用应力：最大允许压力下的钢管允许承受的应力状态。

2.4 强度计算：根据钢管的材质、壁厚、直径等因素计算出钢管在内部压力作用下的强度。

2.5 安全系数：为保证设计质量和钢管的安全性，采用的一种保险系数，通常要求大于1。

2.6 可靠度：钢管在使用寿命内，实际承受压力与最大允许压力间的比值。

3.性能要求3.1 钢管的许用应力应符合下表：管道类型许用应力非合金管137Mpa合金管171Mpa3.2 钢管的强度计算应符合下表：管道类型计算公式非合金管(S=0.55*T/D)+6合金钢及高合金钢(S=0.72*T/D)+53.3 钢管的安全系数应符合下表：压力等级安全系数CLASS I 1.5CLASS II 1.45CLASS III 1.44.制造和验收4.1 钢管的制造应符合国家标准或行业标准，材质应符合设计要求，壁厚应符合下表要求：管道类型最小壁厚(mm)非合金钢管 6合金钢及高合金钢84.2 钢管的质量证明文件应具备合格证书、进厂检验报告等相关证明文件。

4.3 钢管的验收应按照国家标准执行，验收合格后方可使用。

5.安装和使用5.1 钢管的安装应符合相关法律法规和国家标准，应遵循以下要求：•避免钢管弯曲、崩裂、变形等问题。

•钢管连接应迎向管流方向，防止倒流。

•钢管的固定应牢固、稳定，且不应对钢管造成额外的损伤。

5.2 安全使用钢管应符合以下要求：•钢管的使用压力不应超过最大允许压力。

•钢管的密封应符合设计要求。

•钢管使用过程中，应定期检查和维护，并做好相应的记录。

浅谈水电站压力钢管各类型岔管的特点及适用说明发表时间：2019-02-13T16:28:43.703Z 来源：《建筑模拟》2018年第32期作者：蒋国菊王占海[导读] 当水电站采用联合供水或分组供水时，即一根管道需要供应两台或更多机组用水时，需要设置岔管，这种岔管位于厂房上游侧。

从设计和运行来说，岔管必须运行安全可靠。

蒋国菊王占海陕西省安康市水利水电勘测设计院摘要：当水电站采用联合供水或分组供水时，即一根管道需要供应两台或更多机组用水时，需要设置岔管，这种岔管位于厂房上游侧。

从设计和运行来说，岔管必须运行安全可靠。

水流平顺，水头损失小，避免涡流和振动。

结构合理简单，受力条件好，不产生过大的应力集中和变形。

制作、运输、安装方便。

经济合理。

关键词：岔管加强梁导流板水头损失岔管是一种由薄壳和刚度较大的加强梁组成的复杂的空间组合结构，其受力状态比较复杂。

又因岔管用以分配水流，通过岔管的水流流向和流态发生较大变化，因此产生较大水头损失，在整个引水系统的水头损失中占很大比例。

因此如何优化岔管受力条件和降低水头损失是岔管设计中的一个重要问题，合理的岔管应具有较好的应力状态和较小的水头损失，因此水电站设计中选择何种型式的岔管显得尤为重要。

在我国水电站建设中，压力管道的岔管按其加强方式的不同可分为贴边岔管、三梁岔管、月牙肋岔管、球形岔管、球形岔管和无梁岔管，现详细说明各种类型岔管的特点：一、贴边岔管，贴边岔管在相贯线的两侧用补强板加固，补强板与管壁焊接，可加于管外，也可同时加于管内和管外。

贴边岔管的特点是补强板的刚度较小，不平衡区的内水压力由补强板和管壁共同承担。

适用于中、低水头的“卜”型地下埋管，特别适用于支、主管之比在0.5以下的情况，此比值大于0.7时不宜采用贴边岔管。

贴边岔管在国内中等压力地下埋管中应用较多，已积累一定得实践经验，可以较好地发挥与围岩共同受力的优点。

适用于中、小型水电站的地下埋管。

二、三梁岔管，三梁岔管是国内外普遍采用的成熟管型，是用三根首尾相接的曲梁作为加固构件的岔管。

水电站工程压力钢管施工简介本文结合新疆开都河小山口二级水电站工程压力钢管的现场管理，从本电站压力钢管制作的原材料准备、现场制作与安装、焊接及焊缝检测等方面做了简要阐述，在类似的工程压力钢管施工中可供参考、借鉴。

标签：压力钢管；制作与安装；焊缝检测1、工程简介新疆开都河小山口二级水电站工程位于巴音郭楞蒙古自治州和静县境内开都河下游，电站引水渠道总长6096.0m，流量196.5m3/s，渠道底坡i=1/5000，装机容量49.5MW，保证出力11.42MW，多年平均有效发电量2.16亿kW·h。

压力钢管由上弯段、斜直段、下弯段及下平段组成，起点为压力前池引水口之后，上与混凝土的渐变段相连，下与机组前的钢管相连，引水管段进出口的高程落差23.2m，坡度为1：1.75。

压力钢管采用明敷形式布置，一管一机共三条，进口段三条压力钢管中心间距10.8m，接机组段管中心间距15m；制作材料采用Q235C钢板，壁厚12mm，加劲环厚度为16mm，内径3900mm，机组段钢管内径4000mm；压力钢管制安总长度为249m，总重量为326.43 t，总管节数为135节。

2、制作场地布置小山口二级水电站工程压力钢管制作场布置为：加工制作区、防腐区及其它工作区等，总占地面积约2400m2（20m×120m），其中加工制作区面积为1600m2（20m×80m），划分钢板划线下料区、卷板工作区、纵缝焊接区、钢管组圆区、校正工作区、加劲环安装焊接工作区（兼作纵缝探伤使用）、钢板存放区、半成品存放区等，其余800m2为压力钢管防腐区及其它工作区。

3、压力钢管制作本电站工程压力钢管制作包括直管、弯管及其加劲环等制作、焊接和防腐，主管内径为3.9m～4.0m，采用整张钢板卷制而成，可单节或2节拼接（拼接最长为4.0m）出厂。

3.1 制作工艺流程制作工藝流程为：钢板检验→排料划线→钢板及坡口切割→钢板端头预弯→钢板卷制→纵缝焊接、检测→调圆→装焊加劲环→环缝拼装、焊接→检测、整体验收→除锈及涂装→标记→验收出厂。

水电站工程压力钢管施工简介本文根据我国某二级水电站现场高层压力钢管实际勘测和管理管控的情况，通过分析其在原材料储备、水电站现场安装工作以及检验检测等几个方面进行了分析，旨在给同类型的施工工作提供借鉴和帮助。

标签：水电站；现场管理；工程压力钢管1、水电站工程项目介绍本文讨论的水电站西北地区，电站的水源通道总体长度为6096米，河流的水流量为196.5米/秒，其工程压力管是四部分组成，分别是上-下弯段、下平段和一部分的斜直段。

从前池引流端口为初始位置，上下端分别和混凝土渐变段以及钢管直接衔接。

其坡度是1：1.75，管段上下相差接近23米。

管段采用的材料是Q235C的钢板，板材厚度是1.2厘米，环内部直径是3.9米，其管道的总节段数量是135，总重326.43吨。

2、现场场地的制作及布置具体的现场工程压力管道布置可以分成三块区域，分别是制作加工区、防腐处理区和其他工作区，共计使用的土地面积接近2400平方米。

制作及加工的区域占地最多，解决总面积的67%。

制作及加工的区域可以按照不同的工作类型再具体细分为钢材下料、板材卷板、焊接加工、组装及校准、材料堆放保存等区域。

3、压力钢管的制作该二级水电站的工程压力管道搭建主要包含用整张钢板材料制成的弯管、直管和部分加强环的焊接安装以及防腐校准等。

这些管道的内部直径基本在3.9米至4米之间。

3.1制作工艺流程搭子该工程管道的步骤首先是对检查钢板的质量，对合格的板材进行划线排料，接下来就是根据划线对其进行切割，随后再跟进具体的直径要求进行卷板焊接，在完成所有拼装以后一一进行校准检验，然后做好防腐工作，交付验收。

3.2工程管道搭建的钢材准备根据施工的具体设计图样和相应的主材、耗材的采买规划，挑选数家质量过关、品质过硬的供应商，经过筛选和核定之后选择一个最优的供应商进行合作。

所有入库的主材和耗材都需要经过统计和验收，进入仓库的所有钢材需要进行详细的分类，放置到不同的区域，并做好标记方便拿取。