巧家清水河水電站高水頭球形岔管的制作工藝

(中國水利水電第十工程局有限公司機電安裝分局，四川 都江堰，611830)

1 引言

球形岔管多用于管徑小水頭高的水電站，根據球形岔管的結構特點和受力分析[1]，補強環型體及尺寸的變化，以及球殼壓制后的壁厚變化，都會引起球形岔管在水壓作用下補強環的受力力矩不平衡，降低球形岔管可靠性。由于球形岔管補強環截面大且型體復雜，同時與球殼焊接時屬異種材料焊接，且球殼焊接時對焊縫約束較大，容易產生大的焊接變形和焊接殘余應力，因此，其制作技術與工藝要求較高?，F結合巧家縣清水河電站的球形岔管制作，介紹球形岔管制作過程中的關鍵工藝。

巧家縣清水河電站位于云南巧家縣新店鄉牛欄江左岸，距巧家縣城約75km，距昭通約55km。本電站兩趟壓力管道，兩個球形岔管，采用一管雙機的聯合供水方式，經岔管分岔后分別向兩機組供水，主管內徑φ800mm，采用明管布設，支岔管澆筑混凝土埋設。其中，1#球形岔管球殼內徑φ1200mm，球殼壁厚32mm，材質為15MnNbR，補強環材料為20MnMo，正常工作水頭872.9m，水壓試驗最大壓力要求為15MPa。1#球形岔管結構見圖1

圖1 1#球形岔管結構示意

2 關鍵工藝

2.1 工藝流程

放樣→切割下料→半球殼壓制→半球殼壁厚修整及破口加工→球殼拼裝→球殼開孔→球殼焊接→拼裝補強環、過渡管→焊接→拼裝主、支管延伸節→焊接→整體去應力退火→水壓試驗→表面防腐→出廠。

2.2 切割下料

球殼由兩個相同的半球對接焊接而成，兩個半球均采用鋼板下料后熱壓制成型，由于壓制會引起壁厚變薄，半球的殼底壁厚減少量大、管口壁厚減少量小，鋼板下料前需考慮壓型后的壁厚變化，應有足夠的厚度余量，同時為確保壓型后球殼尺寸滿足要求，下料時管口也應留有余量?！?br>