水电站压力钢管-8 介绍(清晰详实)

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水电站压力管道

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。

长寨水电站压力钢管设计

４压力钢管设计
４１压力管道布置．
电站共布３台机组，总装机１，管供水方５ＭＷ钢式为一管三机，设计流量９３ｍ／．３。管材采用１，０ｓ６Ｍｎ主管内径１８ｎ．Ｉ，壁厚分别为１ｍ和ｌｍ两种规４ｍ８ｍ格，、管内径０７Ｔ，厚１ｍ。支岔．Ｉ壁Ｉ４ｍ
程。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》防和《
洪标准》的规定，程等别为 Ⅳ等，工规模为小（）工一型程，主要建筑物按４级设计，要建筑物按５级设计。次正常蓄水位９５调节库容ｌ＿ｍ。５ｍ，３３万３
山水利鲁西警
长寨水电站压力钢管设计
杨学宏
（西省水利水电勘测设计研究院，山山西太原００２）３０４
［摘要］压力钢管作为引水式电站的一个重要组成部分，其尺寸的选取对电站造价影响很大，因此压力钢管的设计至关重要。在介绍长寨水电站工程概况和工程地质情况的基础上，对其压力钢管进行了设计，旨在为类
似工程提供借鉴。
［关键词］力钢管；压设计；长寨水电站［中图分类号］Ｖ３．１Ｔ７２４＋［文献标识码］ｃ［文章编号］０４７４（０００ — ０９０１０ — ０２２１）９０５ — ２
１工程概况
１。；：２三条支管分别长１１３０ｍ，０ｍ，８Ｔ，１１内径０８１。Ｉ．２ｃｌ电站主厂房长５宽１总高１．ｎ，主４ｍ，ｍ，５ｌ由７机间和安装间组成，装间地面高程７５１发电机安５．ｍ，层地面高程７９３ｍ。副厂房布于主厂房后右侧，４＿宽６ｍ，呈折线布置。主变压器及变电站均布置于厂房后右侧的开挖平台上，面高程均为７５１ｎ地５．Ｉ。

水电站压力管道

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。

水电站压力管道

N pcr * r r ( s N ) [1 0.35( ) ] ' E
N N
（阿式公式）
σ —钢衬屈服部分由外压直接引起的环向应力， σ 需通过试算得到。
E Es /(1 )
' 2 s

* s
s
1 s s
2
光面管临界外压的图解法
（a）σs=230MPa （b）σs=330MPa （c）σs=420MPa
加劲管（设有加劲环）：加劲环的存在使管壁屈曲波数n增多，波幅减小。因管壁与混凝土之间存在初始缝隙，混凝土对管壁变形的约束作用不大，故管壁的临界外压仍然用 Mises公式。
n个波
加劲管临界外压的计算式
埋管两加劲环之间的管壁外压稳定计算与明管计算相同。
2 E 2 n 1 3 2 Pcr ( ) (n 1 )( ) 2 2 2 2 2 n l 2 r 12(1 ) nl r 2 (n 1)(1 2 2 ) 1 2 2 r r
④假定围岩为弹性材料，能承受切向应力，在P2作用下，岩壁径向变位为：
r2 p2 Er r (1 r ) p2 / p2 / K Er r2 (1 r )
混凝土传给岩壁的压强为P2 ，对于开裂混凝土，不承受环向力，只传递径向力，根据力的平衡条件：
p2 r2 r1 p1
电力版规范荷载分类（续）
3、工作原理与应力分析
坝内埋管计算公式推导的假设条件：（1）仅有单一的内水压力作用；（2）把结构简化为轴对称的组合圆环，且具有均匀缝隙；（3）钢衬混凝土开裂后形成径向等长的均匀裂缝。具体计算公式略。。。
四、设软垫层的坝内埋管

DLT5141-2001-水电站压力钢管设计规范-2019年文档

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。

水电站工程压力钢管施工简介_0

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。

巴贡水电站大型压力钢管的制作安装

３钢管制作
３１钢板的检查和验收．
（）钢管板材材质为由中国进口碳当量及裂纹敏感指１数较低的１Ｍｒ６ｕＲ，具有优良的焊接性能。
（）每一批运至现场的钢板均逐张检查、核对材质证２明和炉批号并按照不同钢板的性能和板厚附上标识牌进
（）钢管焊接前应进行焊接工艺评定，并根据焊接工１
艺评定报告制订焊接参数。
（）对钢板进行随机抽检，每批抽检样本不少于每３
批总量的２，最少不低于２张钢板，除进行表面外观、
（）钢板厚度超过３ｍｍ的，相应Ｉ类和 Ⅱ类焊缝均２２
下料卷板钢管运输焊接工艺防腐
要介绍钢管工地制作、运输及现场安装的全套流水作业过程，仅供业内同行借鉴
【关键词】施工流程
管段，具体布置如图１所示。
１概述
２钢管制作安装施工流程
巴贡水电站位于马来西亚东部的沙捞越州中部ＢＬＡ — ＵＩ上，是目前东南亚最大的水力发电工程。工程引水河压力钢管制作安装工艺流程如图２示。所
压力钢管为洞内坡度８的水平埋管，其内径分别为
４５￣７０ｒ，钢板厚度２～４ｍｍ，材料为１８０００￣８２６。
其中，每条洞内内径４５ｍ８０ｍ段长度为８５．ｍ，内径４５／８０

水电站压力钢管-8 介绍

(1) 滑动式支墩
鞍式(saddle support)：包角： 90~120°，结构简单，造价低，摩擦力大，支承部位受力不均匀，适用于D<1m。支承环式(slidding ring girder support)：在支墩处
管身四周加刚性支承环。摩
擦力小，支承部位受力较均匀，D<2m
15MnV、15MnTi。滚轮可采用A3、A4、A5、
16Mn或35、45等优质钢材。
二、钢材性能的要求
(一 ) 压力管道的工作特点与制作程序
工作特点：内水压力大，并经常承受冲击荷载
的作用；低温状态下工作(水温在4℃左右)对
钢材的工作条件不利。
制作过程：
板裁：冷卷、辊压成形；
现场焊接(自动焊、手焊)；
当于一个多跨连续梁.
一、敷设方式
连续式布置：管身在两镇墩间连续，不设伸缩节。温度应力大，一般较少采用。分段式：
两镇墩之间设置伸缩节 (在上镇墩的下游侧)。
温度应力小。
二、支墩(support)
1. 功用：承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁的滚动支承，允许水管在轴向自由移动(温度变化时)。 2. 布置：间距L=6~12m，D特别大时，L取3m。L 小→M、Q小→支墩造价高。 3. 类型：滑动式、滚动式、摆动式。
(2) 滚动式(rolling ring girder support)
在支承环与墩座之间加圆柱形辊轴，摩擦系数f小，适用于D>2m。
(3) 摆动式(rocking ring girder support)
在支承环与墩座之间设一摆动短柱。摩擦系数f很小，适用于大直径管道。
三、镇墩(anchor block)

水电站压力钢管PPT课件

.
竖直式布置
多用于坝内式厂房。对于一些比较薄的拱坝，如果要设埋管，也可采
用竖直式布置。但由于孔口对坝体有削弱作用，对拱坝应力求避免采用此布置。
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4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道
坝后背管
.
4.2 压力管道的线路选择和布置方式
4.2.2 压力管道的布置型式
2.压力管道的引进方式(管轴线与厂房纵轴关系）
(a)、(b) 正向引进
(c)、(d) 侧向引进 (e) 斜向引进
Next
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正向引进
管道的轴线与厂房的纵轴线垂直。特点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通
方便。钢管发生事故时直接危及厂房安全。适用：低水头电站。例子：杨凌电站
Back
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侧向引进
管道的轴线与厂房的纵轴线平行。特点：水头损失大，但避免水流直冲厂房。管材
用量增加，开挖工程量较大。适用：高、中水头电站。例子：汤峪水电站
Back
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斜向引进
管道的轴线与厂房的纵轴线斜交。特点：介于上述两者之间适用：分组供水和联合供水。
Back
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式什么是明钢管？
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
地下埋管施工中
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4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
2.按管道布置方式分类
❖ （3）坝体压力管道：坝式水电站厂房紧靠坝体布置，压力管道穿过坝身成为坝体压力管道。应用：坝后式、坝内式、地下式厂房。
坝内埋管：埋设于混凝土坝体内的压力管道，常采用钢管。坝内埋管的安装与大坝施工干扰较大，且影响坝体强度。

瑞丽江水电站压力钢管综述

设备管理与维修2018翼11（上）瑞丽江水电站压力钢管综述高淑颖（北京中唐电工程咨询有限公司，北京100040）摘要：压力钢管应按照成熟的技术、规范的工艺、可靠的检测等来总体考虑，是确保压力钢管安全运行的关键。

通过归纳总结瑞丽江水电站压力钢管设计、制造及安装情况，说明压力钢管总体质量满足规范要求可确保安全运行。

关键词：压力钢管；无损检测；接触灌浆；瑞丽江水电站中图分类号：TM623.3文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2018.11.261工程概述瑞丽江一级水电站，位于缅甸北部掸邦境内紧邻中缅边界的瑞丽江干流上，为引水式开发工程项目，工程以发电为主。

电站采用2管6机的布置方式，由2根主管分为3支，连接6台100MW 水轮发电机引水发电。

压力钢管由主管、主岔管、主支管、次岔管和次支管组成。

压力钢管道主管内径5.2m ，相应平均流速5.395皂/s ，由上平段、上斜井（倾角60毅）、中平段、下斜井（倾角60毅）及下平段组成。

主管回填悦20混凝土，厚60cm 。

主管后接主岔管，由主岔管分成主支管和次支管，直径分别为4.2皂和3皂。

主支管接支岔管，支岔管接2条支管，直径2.8皂，支管后接锥管分别进入主厂房。

支管直径在厂房上游墙侧渐变为1.8m 后接球阀。

使用钢板厚度（18耀100）mm ，材料品种有16MnR ，WDB620，结构形式和生产组织较为复杂。

2条压力钢管道，每条1200m ，2条管道钢管工程量共约7672t 。

2钢管制作与安装瑞丽江水电站工程根据实际情况，压力钢管及岔管的钢板下料、瓦片卷制、加劲环分块制作，在昆明进行。

钢管瓦块通过汽车运输到工地，工地现场设置钢管拼装场，承担瓦片组圆、纵缝焊接、探伤、大段组对、环缝焊接、环缝探伤、内支撑和加劲环装焊、去锈防腐等，并设置成品钢管临时堆放场地。

2.1钢管瓦块制作、运输（1）划线及数控放样切割。

淤下料排版图。

水电站工程压力钢管施工简介

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。

水电站压力钢管课件

05
压力钢管的案例分析与实战演练
成功案例分析
案例一：某大型水电站压力钢管的优化设计
• 高效、安全、稳定
• 该水电站通过对压力钢管进行优化设计，提高了水流效率，减少了能量损失。同时，采用高强度材料，确保了钢管的安全性和稳定性，在多年的运行中未出现重大故障。
成功案例分析
案例二：智能化监测系统在压力钢管维护中的应用
压力钢管的基本结构
结构组成
压力钢管一般由进口段、直管段、弯管段、支管段和出口段
等部分组成。
材料选择
常用的压力钢管材料包括碳钢、低合金钢和不锈钢等，其选择需考虑工作压力、水质、耐腐蚀性等因素。
制造工艺
压力钢管的制造工艺主要包括卷板、焊接、热处理、无损检测和防腐处理等步骤，确保钢管的质量和性能满足设计要求。
外部损伤诊断
通过目视检查、无损探伤等方法，诊断钢管表面裂纹、变形、锈蚀等外部损伤。
内部缺陷诊断
采用超声波、射线等检测技术，诊断钢管内部裂纹、气泡、夹杂等缺陷。
泄漏诊断
通过压力测试、流量计量等手段，诊断钢管连接部位或管体本身的泄漏情况。
故障原因分析
材质问题
钢管材质不符合要求，如强度不足、耐腐蚀性差等，导致在使用过程中出现损伤。
常规修复方法
根据故障诊断结果，采用合适的修复技术，如焊接修复、更换损坏部件、局部补强等，恢复钢管的正常功能。
预防性维护策略
加强钢管的日常维护与保养，定期进行无损检测、压力测试等预防性检查，及时发现并处理潜在故障，避免发生严重事故。同时，优化水电站运行参数，避免超压、超温等不利工况，延长钢管使用寿命。
03
3D打印技术
3D打印技术能够制造复杂形状和结构优化的零部件，未来在压力钢管

水电水利工程压力钢管钢材分类、分组

不锈钢复合钢板
Ⅴ
Ⅴ-1
06Cr13Al＋Q235（Q245R）、
06Cr13Al＋Q355（Q345R）
《压力容器》GB/T150、《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T4237、《不锈钢复合钢板和钢带》GB/T8165、《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》GB/T20878、《压力容器用复合板第1部分：不锈钢—钢复合板》NB/T47002.1
Ⅲ-3
07MnMoVR 、07MnNiVDR、07MnNiMoDR、WDB620、ADB610D、WDL610E、WSD610E、SG610CFD、B610CFHQL2、B610CFHQL4、B610CF、N610CF 、L485、WDL610D、WSD610C、WSD610D
《压力容器》GB/T150、《压力容器用调质高强度钢板》GB/T19189
Ⅳ-2
06Cr19Ni10（S30408）、022Cr19Ni10 （S30403）
06Cr17Ni12Mo2（S31608）、022Cr17Ni12Mo2（S31603）、06Cr17Ni12Mo2Ti（S31668）、022Cr22Ni5Mo3N（S22253）
Ⅳ-3
10Cr17（S11710）、10Cr17Mo（S11790）
Q355、Q345R、X46、L290、L320、L360、16MnDR、15MnNiDR
《压力容器》GB/T150、《锅炉和压力容器用钢板》GB/T713、《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711、《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274、《低温压力容器用钢板》GB/T3531
Ⅲ-4
Q500、Q550、X80、 L555

水电站压力钢管-8 介绍

根据需要进行正常使用极限状态设计。承载能力极限状态：指钢管结构或构件，或达到最大承
载能力、或丧失弹性稳定、或出现不适合于继续承载的变形。正常使用极限状态：钢管结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
第六节明钢管的管身应力分析
结构设计状况分为持久状况、短暂状况和偶然状况三种。三种设计状况均应进行承载能力极限状态设计。持久状况还应进行正常使用极限状态设计；短暂状况可根据需要进行正常使用极限状态设计；偶然状况可不进行正常使用极限状态设计。承载能力极限状态，是指钢管结构或构件，或达到最大承
1、机械性能屈服强度σs 、抗拉强度σb ；塑性指标：断裂时的延伸率ε、
断面收缩率ψ；冲击韧性ak。要求强度高、塑性好(冲击、低温、加工)可焊性能好。 A3钢机械性能适用于压力管道，但容许应力低。
当HD>600m2，δ=32mm～40mm，不易加工。
当HD较高时采用16Mn，其强度高，但塑性差：强度越高，塑性越差。若采用高强钢，要有充分的论证。
跨中断面1－1:只有弯距作用，且弯距最大,无局部应力— —受力最简单；
支承环旁管壁膜应力区边缘，断面2－2：弯距和剪力共同作用，均按最大值计算，无局部应力——受力比较简单；
加劲环及其旁管壁，断面3－3：由于加劲环的约束，存在局部应力；
支承环及其旁管壁，断面4－4：应力最复杂，存在弯距和剪力(支承反力)的作用，有局部应力。
不同的荷载、不同的部位采用不同的容许应力，见表8-2。
四、管身构造
1、无缝钢管：无纵缝，横缝用焊接、法兰连接成整体，强度
高，造价高，施工困难。国内：D≤60cm；国外：D≤120cm。适用高水头小流量电站。 2、焊接管：钢板按要求的曲率辊成弧形，焊接成管段。适用于各种直径、水头，造成价低。 (1) 纵缝：焊缝交错排列，避开两个中心轴 (2) 相邻管壁厚度差≯2mm，内部光滑，外部成台阶状。

第3章__水电站压力钢管详解

同。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
2.弯管和渐缩管 ❖ （2）渐缩管：不同直径钢管段连接时需设置渐缩管。渐缩管的收缩角不宜过大，宜采用：θ=10°~16° 渐缩管与相邻管段之间常以横向焊缝连接。
当渐缩管与弯管位置相近时，宜合并成渐缩弯管。分段式钢管的弯管和渐缩管均须埋于镇墩中。
(2)钢筋混凝土管：造价低，刚度较大、经久耐用，能承受较大外压，管壁承受拉应力能力较差。应用：水头较低的中小型水电站。
(3)钢衬钢筋混凝土管：应用：水头较高的情况 (4)玻璃钢管：水流摩阻系数小，重量轻。应用：水头
不高、流量较小的中小型水电站。
4.1 压力管道的功用和类型
4.1.2 压力管道的类型及适用条件
魏家堡电站压力管道滚动支座
(3) 摆动支墩
在支承环与墩座之间设一摆动短柱。摩擦系数f 很小，适用于大直径管道（D≥4m) 。
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4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.3 明钢管的阀门和附件
1.闸门及阀门
❖ 压力管道进口设快速闸门(事故门)——在前池、调压室、水库等位置。
❖ 主阀：事故紧急关闭和检修放空水管。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (1)无缝钢管
在工厂压轧成无纵缝的管节，运到现场后用横向焊缝或法兰将管节连成整体。
适用：高水头，小流量的水电站。
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.1 明钢管的构造
1.接缝与接头
❖ (2)焊接钢管
4.3 明钢管的构造、附件及铺设方式
4.3.2 明钢管的支承结构
1.镇墩及其构造

浅谈水电站压力钢管各类型岔管的特点及适用说明

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。

水利水电工程压力钢管

水利水电工程压力钢管生产设备压力钢管（中型）1、卷板机（宽2000×厚16）2、平台面积10㎡3、起重设备100KN4、焊接滚轮架5、焊机种类焊条电弧或气体保护6、矫形设备50KN7、半自动切割机、焊接材料烘干装置压力钢岔管（中型）不要求焊接滚轮架，其它同中型水利水电工程压力钢管要求。

压力钢管、压力钢岔管必备的检测设备1、DS3级以上水准仪（含DS3级）规格0°~360°精度DSZ3级2、DJ2级以上经纬仪（含DJ2级）规格0°~360°精度DJ2级3、1级钢卷尺规格0-20m、0-10m、0-30m 精度1级4、钢直尺规格0-500mm5、直角尺6、涂层测厚仪规格0-600μm 精度1μm7、表面粗糙度样板（Rz）规格6.3μm精度Urel=3.07HLD k=2规格3.2μm精度Urel=3.07HLD k=2规格1.6μm精度Urel=3.07HLD k=2规格0.8μm精度Urel=3.07HLD k=28、结合力划格器9、焊缝检验尺规格0 ~40mm精度合格10、超声波探伤仪规格8 ~5000mm精度U=0.12Db k=2规格2~5000mm精度合格规格2 ~5000mm精度合格11、标准试块1套12、X射线探伤机（能透照所生产产品相应厚度的材料）13、暗室及显定影设备14、磁粉探伤仪规格大于等于44N精度Urel=10% k=2规格大于等于177N精度Urel=10% k=215、磁粉检测器材1套16、渗透检测器材1套压力钢管、压力钢岔管执行的标准1、SL 432-2008《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》2、DL/T 5017-2007《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》3、GB/T12777-2005《金属波纹管膨胀节通用技术条件》4、GB/T9445-2008《无损检测人员资格鉴定与认证》5、GB/T5616-2006《无损检测应用导则》6、GB/T2970-2004《厚钢板超声波检验方法》7、GB/T6402-2008《钢锻件超声检测方法》8、GB/T5677-2007《铸钢件射线照相检测》9、GB/T18851.2-2008《无损检测渗透检测》10、GB/T18851.3-2008《无损检测渗透检测》11、JB/T6061-2007《无损检测焊缝磁粉检测》12、JB/T6062-2007《无损检测焊缝渗透检测》13、压力钢管、压力钢岔管检验项目周长、节长、角度、直径、圆度、焊缝间距、涂料涂层质量、中心距、高度、间隙、弧度与样板间隙、焊缝外观质量、焊缝内部质量、错边、平面度、表面清洁度及粗糙度、曲率半径、防腐蚀涂层质量。