1、压力钢管制造安装与验收规范标准压力钢管制造安装及验收规范DL501793目 录各电管局，各省(自治区、直辖市)电力局，各直属水电勘测设计院，各建设单位，各水电工程局，各有关制造厂，各有关科研单位： 为适应水电建设蓬勃发展，高水头、大容量的大型水电站不断兴建的需要，确保工程质量，部决定对原水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范(SLJ DIJ20180)进行修订。为便于实施，将原规范分为下述三项规范修编： 1.压力钢管制造安装及验收规范； 2.闸门、拦污栅制造安装及验收规范； 3.启闭机制造安装及验收规范。 修订后的电力行业标准压力钢管制造安装及验收规范编号为DL501793，经审查、批准，现予
2、发布，自发布之日起实施。由水利电力出版社负责出版发行。 考虑到其它两项标准现正在修编，原规范暂不废止，但压力钢管制造、安装及验收部分应以本规范为准。1 主题内容与适用范围 本规范规定了水利水电工程压力钢管制造、安装及交接验收的技术要求。 本规范适用于大、中型水利水电工程压力钢管的制造、安装及交接验收，小型水利水电工程亦应参照使用。2 引用标准 SD14485 水电站压力钢管设计规范 ZBJ74 00388 压力容器用钢板超声波探伤 GB332387 钢熔比焊对接接头射线照相和质量分级 GB1134589 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 JB396585 钢制压力容器磁粉探伤 GB150
3、89 钢制压力容器附录H钢制压力容器渗透探伤 GB892388 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB2649265489 焊接接头机械性能试验方法3 一般规定3.1 技术资料3.1.1 压力钢管的制造、安装应具备下列资料： a.压力钢管制造、安装的图样和有关的技术文件； b.主要材料出厂质量证明书； c.有关水工建筑物的布置图。3.1.2 压力钢管的制造、安装必须按设计图样和有关的技术文件进行，如有修改应有设计修改通知书或经设计部门书面同意。3.2 材料3.2.1 压力钢管使用的钢板和焊接材料必须符合图样规定，钢板性能和表面质量应符合附录A中的现行有关标准和图样或设计文件中的有关规定，并应具
4、有出厂质量证明书，如无出厂质量证明书或标号不清、有疑问者应予复验，复验合格，方可使用。3.2.2 采用国外钢板，其钢号可参照附录B。3.2.3 钢板的厚度允许偏差应符合GB70988热轧钢板和钢带的尺寸、外形及允许偏差的规定，见附录C。3.2.4 钢板，如需经超声波探伤，则应按ZBJ74 00388压力容器用钢板超声波探伤标准进行探伤。碳素钢应符合该标准规定的级要求，低合金钢应符合级要求。3.2.5 焊接材料必须具有出厂质量证明书，其化学成分、机械性能和扩散氢含量等各项指标应符合GB511785碳钢焊条、GB511885低合金钢焊条、GB529385碳素钢埋弧焊用焊剂和GB130077焊接用钢
5、丝的规定。3.3 对测量工具和基准点的要求3.3.1 钢管制造、安装所用的钢卷尺和测量仪器应不低于下列精度，且应经计量检定机构检定。 a.精度为万分之一的钢卷尺； b.J2型经纬仪； c.S3型水准仪。 测量温度、电流用的仪表亦应定期检查。划线所用样板，其误差不应大于0.5mm。3.3.2 用于测量高程和安装轴线的基准点及安装用的控制点，均应明显、牢固和便于使用，应由测量部门在现场向安装单位和质量检查部门交清，并提供简图。4 压力钢管制造4.1 直管、弯管和渐变管的制造4.1.1钢板划线应满足下列要求： a.钢板划线的极限偏差应符合表4.1.1的规定；表4.1.1序号项目极限偏差(mm)123
6、4宽度和长度对角线相对差对应边相对差矢高(曲线部分)1210.5 b.明管的纵缝位置与明管的垂直轴和水平轴所夹的圆心角应符合图样规定的范围； c.相邻管节的纵缝距离应大于板厚的5倍且不小于100mm； d.在同一管节上相邻纵缝间距不应小于500mm。4.1.2 钢板划线后应用钢印、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，水平和垂直中心线，灌浆孔位置，坡口角度以及切割线等符号。4.1.3 高强度钢板上(指钢板标准抗拉强度的下限值在550610MPa范围的低合金调质钢，以下简称高强钢)，严禁用锯或凿子、钢印作标记，不得在卷板外侧表面打冲眼。但在下列情况，轻微的冲眼标记允许使用：
7、 a.在卷板内侧表面，用于校核划线准确性的冲眼； b.卷板后的外侧表面。4.1.4 钢板切割应用自动、半自动切割机切割或刨边机刨边，切割面的熔渣、毛刺和由于切割造成的缺口应用砂轮磨去。切割后坡口尺寸极限偏差应符合GB98588气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸、GB98688埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸或图样的规定。4.1.5 钢板卷板应满足下列要求： a.卷板方向应和钢板的压延方向一致； b.卷板后，将瓦片以自由状态立于平台上，用样板检查弧度，其间隙应符合表4.1.5-1的规定；表4.1.5-1序号内径D(m)样板弦长(m)样板与瓦片的极限间隙(mm)123D22D5D50.
8、5D(且不小于500mm)1.01.51.52.02.5 c.当钢管内径和壁厚关系符合表4.1.5-2的规定时，瓦片允许冷卷，否则应热卷或冷卷后进行热处理；表4.1.5-2序号钢板牌号钢管内径(D)与壁厚(d)关系12碳素钢、16Mn、16MnR15MnV、15MnVR、15MnTiD33dD40d 注：高强度调质钢应冷卷或冷压成型； 高强度调质钢冷卷或冷压成型后，要求作热处理的管径与壁厚的关系和热处理的规范应按图样和设计文件执行。 d.卷板时，不许锤击钢板，应防止在钢板上出现任何伤痕； e.高强度调质钢卷板后，严禁用火焰校正弧度。4.1.6 钢管对圆应在平台上进行，其管口平面度应符合表4.1
9、.6的规定。4.1.7 钢管对圆后，其周长差应符合表4.1.7的规定。表4.1.6序号钢管内径D(m)极限偏差(mm)12D5D5234.1.8 钢管纵、环缝对口错边量的极限偏差应符合表4.1.8的规定。4.1.9 纵缝焊接后，用样板检查纵缝处弧度，其间隙应符合表4.1.9的规定。表4.1.7 mm项目板厚d极限偏差实测周长与设计周长差3D/1000，且不大于24相邻管节周长差d106d1010表4.1.8 mm焊缝类别板厚d极限偏差纵缝任意厚度10%d，且不大于2环缝d30d30d6015%d，且不大于310%d6表4.1.9钢管内径D(m)样板弦长(mm)样板与纵缝的极限间隙(mm)D55
10、0045D8D/104D8120064.1.10 钢管圆度(指同端管口相互垂直两直径之差的最大值)的偏差不应大于3D/1000，最大不应大于30mm，每端管口至少测两对直径。4.1.11 单节钢管长度与设计值之差不应超过5.0mm，如经设计部门同意，认为单节长度的偏差对钢管总长度和钢管受力状态没有影响，则允许长度有所变化。4.1.12 钢管安装的环缝，如采用带垫板的V型坡口，管口插入垫板处的钢管周长、圆度和纵缝焊后弧度等的极限偏差应符合下列规定。 a.钢管对圆后，其周长差应符合表4.1.12的规定。表4.1.12 mm项目板厚极限偏差实测周长与设计周长差3D/1000，且不大于12相邻管节周长
11、差d106d108 b.如钢管焊有加劲环，安装加劲环时，其同端管口实测最大和最小直径之差，不应大于4mm，每端管口至少应测4对直径。 c.纵缝焊后，用4.1.9条规定的样板检查纵缝弧度，其间隙不应大于2mm。4.1.13 加劲环、支承环和止水环的内圈弧度应用样板检查，其间隙应符合表4.1.5-1的规定。4.1.14 加劲环、支承环和止水环与钢管外壁的局部间隙，不应大于3mm。4.1.15 直管段的加劲环和支承环组装的极限偏差应符合表4.1.15的规定。4.1.16 加劲环、支承环和止水环的对接焊缝应与钢管纵缝错开100mm以上。表4.1.15 mm序号项目支承环的极限偏差加劲环的极限偏差简图1
12、 支承环或加劲环与管壁的垂直度0.01H且不大于30.02H且不大于52 支承环或加劲环所组成的平面与管轴线的垂直度b2D/1000且不大于6b4D/1000且不大于63相邻两环的间距偏差10304.2 岔管和伸缩节制造4.2.1 岔管和伸缩节的划线、切割、卷板的要求应遵守4.1节中的有关规定。4.2.2 肋梁系岔管应在厂内进行整体组装或组焊，组装或组焊后岔管的各项尺寸应符合表4.2.2的规定。4.2.3 球形岔管的球壳板尺寸应符合下列要求。 a.球壳板曲率的极限偏差应符合表4.2.3-1的规定。 b.球壳板几何尺寸极限偏差应符合表4.2.3-2的规定。4.2.4 球形岔管应在厂内进行整体组装
13、或组焊，组装或组焊后球岔各项尺寸的极限偏差除应符合表4.2.2中有关规定外，还应符合表4.2.4的规定。4.2.5 伸缩节的内、外套管和止水压环焊接后的弧度，应用样板检查(样板长度见表4.1.5-1)，其间隙在纵缝处不应大于2mm；其他部位不应大于1mm。在套管的全长范围内，检查上、中、下三个断面。表4.2.2 mm序号项目名称尺寸和板厚极限偏差简图1管长L1、L252 主、支管圆度 (D为主、支管内径) 3D/1000且不大于303 主、支管口实测周长与设计周长差 3D/1000且不大于24，相邻管节周长差104 支管中心距离S155 主、支管中心高差D2m2D5mD5m4686 主、支管管
14、口垂直度D5mD5m237 纵缝对口错边量任意厚度10%且不大于28 环缝对口错边量30306015%且不大于310%6表4.2.3-1球壳板弦长L(m)应采用的样板弦长(m)任何部位样板与球壳板的极限间隙(mm)L1.5131.5L21.5L22表4.2.3-2 mm序号项目极限偏差1长度方向和宽度方向弦长2.52对角线相对差4表4.2.4序号项目直径D(mm)极限偏差(mm)简图1主、支管管口至球岔中心距离L+10-52分岔角度303球壳圆度D22D5D58D/10006D/10005D/10004球岔顶、底至球岔中心距离HD22D5D54D/10003D/10002.5D/10004.2
15、.6 伸缩节内、外套管和止水压环的实测直径与设计直径的极限偏差不应超D/1000，且不超过2.5mm，每端管口测量直径不应少于4对。4.2.7 伸缩节的内、外套管间的最大和最小间隙与平均间隙之差不应大于平均间隙的10%。伸缩行程与设计行程的极限偏差不得超过4mm。4.2.8 伸缩节的止水盘根可以采用橡胶或油麻盘根或两者组合使用。橡胶盘根应粘接成整圈，每圈接头应斜接，相邻两圈接头应错开500mm以上。5 压力钢管安装5.1 埋管安装5.1.1 钢管支墩应有足够的强度和稳定性，以保证钢管在安装过程中不发生位移和变形。5.1.2 埋管安装中心的极限偏差应符合表5.1.2的规定。表5.1.2钢管内径D
16、(m)始装节管口中心的极限偏差(mm)与蜗壳、伸缩节、蝴蝶阀、球阀、岔管连接的管节及弯管起点的管口中心极限偏差(mm)其它部位管节的管口中心极限偏差(mm)D256152D51020D51225 始装节的里程偏差不应超过5mm。弯管起点的里程偏差不应超过10mm。始装节两端管口垂直度偏差不应超过3mm。5.1.3 钢管安装后，管口圆度(指相互垂直两直径之差的最大值)偏差不应大于5D/1000，最大不应大于40mm。至少测量2对直径。5.1.4 环缝焊接除图样有规定者外，应逐条焊接，不得跳越，不得强行组装。管壁上不得随意焊接临时支撑或脚踏板等构件，不得在混凝土浇筑后再焊接环缝。5.1.5 拆除钢
17、管上的工卡具、吊耳、内支撑和其他临时构件时，严禁使用锤击法，应用碳弧气刨或氧-乙炔火焰在其离管壁3mm以上处切除，严禁损伤母材。切除后钢管内壁(包括高强钢钢管外壁)上残留的痕迹和焊疤应再用砂轮磨平，并认真检查有无微裂纹。对高强钢在施工初期和必要时应用磁粉或渗透探伤检查。如发现裂纹应用砂轮磨去，并复验确认裂纹已消除为止。同时应改进工艺，使不再出现裂纹，否则应继续进行磁粉或渗透探伤。5.1.6 钢管安装后，必须与支墩和锚栓焊牢，防止烧筑混凝土时位移。5.1.7 钢管内、外壁的局部凹坑深度不超过板厚10%，且不大于2mm，可用砂轮打磨，平滑过渡，凹坑深度超过2mm的应按6.5.5条规定进行焊补。5.
18、1.8 灌浆孔应在钢管厂卷板后钻孔，并按预热和焊接等有关工艺焊接补强板。堵焊灌浆孔前应将孔口周围积水、水泥浆、铁锈等清除干净，焊后不得有渗水现象。高强钢钢板上不宜钻灌浆孔，如确需钻孔则在堵焊高强钢灌浆孔前应预热，堵焊后应用超声波和磁粉或渗透探伤按不少于5%个数的比例进行抽查，不允许出现裂纹。5.1.9 土建施工和机电安装时，未经允许不得在钢管管壁上焊接任何构件。5.2 明管安装5.2.1 鞍式支座的顶面弧度，用样板(样板长度见表4.1.5-1)检查其间隙不应大于2mm。5.2.2 滚轮式和摇摆式支座支墩垫板的高程和纵、横向中心的偏差，不应超过5mm，与钢管设计轴线的平行度不应大于2/1000。
19、但垫板高程偏差如图样另有规定，则应按图样规定执行。5.2.3 滚轮式和摇摆式支座安装后，应能灵活动作，不应有任何卡阻现象，各接触面应接触良好，局部间隙不应大于0.5mm。5.2.4 明管安装中心极限偏差应符合表5.1.2的规定，明管安装后，管口圆度应符合5.1.3条规定。5.2.5 环缝的压缝、焊接和内支撑、工卡具、吊耳等的清除检查以及钢管内、外壁表面凹坑的处理、焊补应遵守5.1节埋管安装中的有关规定。6 压力钢管焊接6.1 焊接工艺评定6.1.1 施工单位对所焊接钢管的钢板，未作过焊接工艺评定的，应进行焊接工艺评定(以下简称“评定”)。6.1.2 “评定”参数分为重要参数，附加重要参数和次要
20、参数。 a.重要参数是指影响焊接接头机械性能(冲击韧性除外)的焊接条件。 b.附加重要参数是指影响焊接接头冲击韧性的焊接条件。 c.次要参数是指不影响焊接接头机械性能的焊接条件。6.1.3 符合下列情况之一者，可不再作焊接工艺评定。 a.对过去评定合格的“评定”报告，经批准“评定”报告的单位验证合格后，可不再作“评定”。 b.在同类别的钢材中，高级别钢材的“评定”适用于低级别钢材。 c.同级别牌号钢材的“评定”可互相替代。6.1.4 钢材分类见表6.1.4。表6.1.4钢种类别级别牌号碳素钢1Q235 20R低合金钢116Mn 16MnR215MnV 15MnVR 15MnTi高强钢1 注：高
21、强钢材牌号、性能和使用的板厚见附录A6.1.5 已进行过“评定”的对接接头工艺试件厚度()，适用于焊件母材厚度的范围见表6.1.5。表6.1.5钢种试件母材厚度d(mm)适用于焊件母材厚度的范围下限值上限值碳素钢低合金钢8d1300.751.5高强钢0.751.06.1.6 已进行过“评定”，但改变下列重要参数之一者，应重新进行“评定”： a.钢材类别改变，或厚度超过表6.1.5规定的适用范围； b.焊条牌号(焊条牌号中第三位数字除外)、焊丝钢号、焊剂牌号改变； c.当焊条牌号不变，但用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条时； d.预热温度比评定合格值降低50以上时； e.改变保护气体种类、混合
22、保护气体比例以及减少原定流量10%以上时。6.1.7 要求做冲击韧性试验的焊件，如与做过的某个“评定”的重要参数相同，只是增加或改变下列一个或几个附加重要参数，则可按原“评定”的重要参数加上增加或改变的焊接条件，焊一个作为补充评定的试件，此试件仅做冲击韧性试验： a.改变焊后消除应力热处理温度范围和保温时间； b.最高层间温度比所评定的层间温度高50以上； c.改变电流的种类或极性； d.焊接线能量超出已评定的范围； e.采用摆动焊接时，改变摆动幅度、频率和两端停留的时间； f.每层多道焊改为每层单道焊； g.单丝焊改为多丝焊或反之。6.1.8 不同类别钢材组成的焊接接头，即使两者分别进行过“
23、评定”，仍应进行“评定”。6.1.9 变更次要参数只需修订焊接工艺规程，而不必重新进行“评定”。6.1.10 “评定”用的焊接设备和仪表应处于正常工作状态，施焊者应由理论水平和实际操作技能较高的焊工担任。6.1.11 “评定”中所取的焊接位置应包含现场作业中所有的焊接位置。6.1.12 “评定”用的钢材和焊接材料应与实际使用的相同。6.1.13 “评定”前应根据规范和设计技术文件要求，针对采用的钢板牌号、厚度、焊接方法、焊接材料牌号以及坡口型式，拟定包括诸如坡口加工、组对、清理、预热温度、层间温度、后热温度、时间、焊接参数、焊接位置、焊接层数和道数、线能量范围、焊后消除应力热处理规范和全部检查
24、、试验的项目和程序的评定方案。对某种钢种或某个厚度较薄的钢板，在规范和设计技术文件上若对某些技术要求未作规定，则这些技术要求的检查和试验项目就可省略。6.1.14 对接接头试样机械性能评定项目和试样数量见表6.1.14。表6.1.14接头型式试样厚度d(mm)机械性能试验拉伸面弯背弯侧弯对接8d20222d2024 注：当设计要求作常温或低温冲击试验时，应作9个试样，焊缝、熔合线、热影响区各3个。6.1.15 焊接工艺评定机械性能试验的试件、样坯的制备，试样尺寸、试验方法和合格标准见附录D。6.1.16 根据“评定”方案的规定和各项试验的原始报告和实测记录，由负责“评定”的焊接工程师作综合评定
25、，并填写“焊接工艺评定报告”，再结合实践经验，制订“焊接工艺规程”作为指导焊接生产的依据，“焊接工艺评定报告”推荐格式见附录E。6.2 焊工资格6.2.1 从事钢管一、二类焊缝焊接的焊工必须持有劳动人事部门发给的锅炉、压力容器焊工考试合格证书或者通过能源部、水利部颁发的适用于水利水电工程压力钢管制造、安装的焊工考试规则规定的考试，并持有有效合格证书。6.2.2 焊工在钢管上焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。6.3 焊接的基本规定和工艺要求6.3.1 焊缝按其重要性分为三类： 一类焊缝： a.钢管管壁纵缝，厂房内明管(指不埋于混凝土内的钢管，下同)环缝，凑合节
26、合拢环缝； b.岔管管壁纵、环缝，岔管分岔处加强板的对接焊缝，加强板与管壁相接处的对接和角接的组合焊缝； c.闷头与管壁的连接焊缝。 二类焊缝： a.钢管管壁环缝； b.人孔颈管的对接焊缝，人孔颈管与顶盖和管壁的连接焊缝； c.支承环对接焊缝和主要受力角焊缝。 三类焊缝： 不属于一、二类的其他焊缝。6.3.2 钢管一、二类焊缝焊接宜采用手工焊和埋弧焊。首次采用气体保护焊，应在现场经过一段时间试用，证实其焊接设备和焊接材料性能优良、稳定，能满足焊接工艺要求，可以保证焊缝质量后，方可采用。6.3.3 焊接钢管各类焊缝所选用的焊条、焊丝、焊剂应与所施焊的钢种相匹配，可参照表6.3.3选用。表6.3.
27、3序号钢种牌号手工焊埋弧焊焊条牌号符合国标型号相当于AWS型号钢丝牌号焊剂牌号符合国标型号相当于AWS型号1碳素钢Q235Q20RJ426J427E4316E4315E6016E6015H08AHJ431HJ401F6AZ-EL122低合金钢16Mn16MnRJ506J507J507HE5016E5015E5015E7016E7015E7015H08MnAH10MnSiH10Mn2HJ431HJ350HJ401HJ402F6AZ-EL12F6A0-EH14315MnV15MnVR15MnTiJ506J507J507HJ556J557E5016E5015E5015E5516-GE5515-GE7016E7015E7015E8016-GE8015-GH08MnAH10MnSiH10Mn2HJ431HJ350HJ401HJ402F6AZ-EL12F6A0-EH144高强钢J607RHE6015-GE9015-G6.3.4 异种钢板焊接时，应采用强度高钢板的焊接工艺施焊。焊接材料按图样规定，并应经焊接工艺试验评定。6.3.5 遇有穿堂风或风速超过8m/s的大风和雨天、雪天以及环境温度在-5以下、相对湿度在90%以上时，焊接处应有可靠的防护措施，保证焊接处有所需的足够温度，焊工技能不受影响，方可施焊。6.3.6 钢管一、二类焊缝，应经检查合格，方准施焊
