CN104372775A - 抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法及封堵焊结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法及封堵焊结构,该方法是先进行封堵前准备,再旋入灌浆塞,然后开始预热,预热至60℃~80℃温度后开始定位焊和封堵焊,然后进行紧急预热,最后进行修磨工作。封堵焊结构包括压力钢管(1),压力钢管(1)的上设有灌浆孔(2);灌浆孔(2)内设有灌浆塞(3),灌浆塞(3)一端通过螺纹连接有补强板(4),灌浆塞(3)另一端焊接连接有卡头(5),灌浆塞(3)和补强板(4)之间设有铝垫圈(6);所述灌浆孔(2)孔壁的一端设有倒角(7),灌浆塞(3)上设有坡口(8)。本发明具有密封性好和防止焊缝渗水的优点,能够避免返修并降低停机事故发生机率。
Description
技术领域
本发明涉及一种封堵焊方法及封堵焊结构,特别是一种用于封堵焊接抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔的封堵焊方法及封堵焊结构。
背景技术
现有的抽水蓄能电站压力钢管安装工程中,一般都通过在压力钢管管壁上设置灌浆孔来进行回填混凝土的工作,回填混凝土的工作完成后为了防止渗水,需要对灌浆孔进行封堵焊接。但是目前的封堵焊方法及结构的密封性不理想,在灌浆孔封堵焊施工中、工程竣工后、充排水试验后或机组运行停机检查后,容易发生焊缝渗水和淹及厂房的情况,这样不仅需要花费巨大代价进行返修,还容易酿成停机等严重事故。因此,现有的压力钢管灌浆孔封堵焊方法及结构存在着密封性不理想,焊缝易渗水,需要花费巨大代价进行返修和容易酿成停机事故的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法及封堵焊结构。本发明具有密封性好和防止焊缝渗水的优点,能够避免返修并降低停机事故发生机率。
本发明的技术方案:抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法,包括以下步骤:
a、封堵前准备:在灌浆达到初凝的程度后,卸下护套,做好清除积水和杂物的工作,在灌浆孔一端磨出深2.5mm~3.5mm的倒角;
b、旋入灌浆塞:在压力钢管外侧相对灌浆孔的位置焊接补强板,在灌浆孔内放入铝垫圈,在灌浆塞的螺纹上缠绕上线麻,再旋转卡头,将灌浆塞旋入补强板的螺纹孔内;
c、预热:用气体火焰外焰加热压力钢管管壁,加热至60℃~80℃,加热时火焰频繁移动;
d、定位焊:在灌浆塞和灌浆孔之间间隙较小的位置进行定位焊接,焊接后清渣;
e、封堵焊:先对灌浆塞和灌浆孔之间间隙超过3mm的位置进行预堆边焊,焊接至间隙为1mm;再用直径为3.2mm或2.5mm的J507RH或427RH焊条进行分段焊接,焊接层至少为3层,每层至少分4道焊接道;盖面焊接分2道焊接道;
f、紧急后热:对于管壁厚度大于30mm的压力钢管管段,封堵焊结束后用气体火焰加热3分钟以上,加热温度为60℃~80℃,再将灌浆塞上的卡头割除;
g、修磨:对凸台割除后的余渣和焊缝进行修磨,修磨焊缝至焊缝余高不大于3mm。
前述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法中,所述步骤c为用气体火焰外焰加热,对于壁厚30mm、32mm和34mm的管段,加热至60℃~80℃;对于壁厚20mm和24mm的管段,用气体火焰去湿,温度为60℃;加热时火焰频繁移动。
前述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法中,所述步骤c为用气体火焰外焰加热,对于压力钢管管壁厚为30mm、32mm和34mm的管段,加热至60℃~80℃;对于壁厚20mm和24mm的管段,用气体火焰去湿,温度为60℃;加热时火焰频繁移动。
依据前述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法所构建的封堵焊结构,包括压力钢管,压力钢管的上设有灌浆孔;灌浆孔内设有灌浆塞,灌浆塞一端通过螺纹连接有补强板,灌浆塞另一端焊接连接有卡头,灌浆塞和补强板之间设有铝垫圈;所述灌浆孔孔壁的一端设有倒角,灌浆塞上设有坡口。
前述的封堵焊结构中,所述倒角的宽度为2mm~2.5mm,深度为3mm~3.5mm。
前述的封堵焊结构中,所述坡口的角度为40o~45o,坡口的深度为7.5mm~8.5mm,坡口的根部设有长为1mm~1.5mm的直边。
前述的封堵焊结构中,所述补强板为圆形平板,直径为150mm~200mm;补强板顶部边缘设有斜角,补强板上设有螺纹孔,补强板与压力钢管焊接连接。
前述的封堵焊结构中,所述灌浆塞的螺纹上还连接有线麻,灌浆塞通过焊缝焊接连接灌浆孔,灌浆塞的直径比灌浆孔的直径小2mm~3mm,卡头为方形凸台。
与现有技术相比,本发明通过在灌浆孔一端磨出深2.5mm~3.5mm的倒角提高焊缝在灌浆孔一侧的融合性,从而提高焊缝的连接稳定性和密封性;通过垫圈和线麻起到密封和止水的作用,进一步提高焊缝密封性;通过预热促进焊接区域的氢逸出、避免焊接区域产生脆硬组织、减少焊接区域的温度梯度和干燥焊接区域,从而防止焊缝出现裂纹;然后通过定位焊和封堵焊完成灌浆孔的封堵焊接。本发明具有密封性好和防止焊缝渗水的优点,能够避免返修并降低停机事故发生机率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记为:1-压力钢管,2-灌浆孔,3-灌浆塞,4-补强板,5-卡头,6-铝垫圈,7-倒角,8-坡口,9-线麻,10-斜角,11-螺纹孔,12-焊缝。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法,包括以下步骤:
a、封堵前准备:在灌浆达到初凝的程度后,卸下护套,做好清除积水和杂物的工作,在灌浆孔一端磨出深2.5mm~3.5mm的倒角;
b、旋入灌浆塞:在压力钢管外侧相对灌浆孔的位置焊接补强板,在灌浆孔内放入铝垫圈,在灌浆塞的螺纹上缠绕上线麻,再旋转卡头,将灌浆塞旋入补强板的螺纹孔内;
c、预热:用气体火焰外焰加热压力钢管管壁,加热至60℃~80℃,加热时火焰频繁移动;
d、定位焊:在灌浆塞和灌浆孔之间间隙较小的位置进行定位焊接,焊接后清渣;
e、封堵焊:先对灌浆塞和灌浆孔之间间隙超过3mm的位置进行预堆边焊,焊接至间隙为1mm;再用直径为3.2mm或2.5mm的J507RH或427RH焊条进行分段焊接,焊接层至少为3层,每层至少分4道焊接道;盖面焊接分2道焊接道;
f、紧急后热:对于管壁厚度大于30mm的压力钢管管段,封堵焊结束后用气体火焰加热3分钟以上,加热温度为60℃~80℃,再将灌浆塞上的卡头割除;
g、修磨:对凸台割除后的余渣和焊缝进行修磨,修磨焊缝至焊缝余高不大于3mm。
所述步骤c为用气体火焰外焰加热,对于压力钢管管壁厚为30mm、32mm和34mm的管段,加热至60℃~80℃;对于壁厚20mm和24mm的管段,用气体火焰去湿,温度为60℃;加热时火焰频繁移动;所述步骤e中的分段焊接为先焊灌浆塞圆周长度的2/3或1/2的部分,再焊接其余部分;所述步骤a中的灌浆达到初凝的程度为,灌浆达到失去塑性但不具备机械强度的状态。
依据权力前述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法所构建的封堵焊结构,构成如图1所示,包括压力钢管1,压力钢管1的上设有灌浆孔2;灌浆孔2内设有灌浆塞3,灌浆塞3一端通过螺纹连接有补强板4,灌浆塞3另一端焊接连接有卡头5,灌浆塞3和补强板4之间设有铝垫圈6;所述灌浆孔2孔壁的一端设有倒角7,灌浆塞3上设有坡口8。
所述倒角7的宽度为2mm~2.5mm,深度为3mm~3.5mm;所述坡口8的角度为40o~45o,坡口8的深度为7.5mm~8.5mm,坡口8的根部设有长为1mm~1.5mm的直边;所述补强板4为圆形平板,直径为150mm~200mm;补强板4顶部边缘设有斜角10,补强板4上设有螺纹孔11,补强板4与压力钢管1焊接连接;所述灌浆塞3的螺纹上还连接有线麻9,灌浆塞3通过焊缝12焊接连接灌浆孔2,灌浆塞3的直径比灌浆孔2的直径小2mm~3mm,卡头5为方形凸台。
抽水蓄能电站中如果压力钢管灌浆孔出现渗水问题,需要重新召回施工单位进行修补,将出现渗水的灌浆孔全部打开重新进行修复,其修复工作涉及焊接设备的二次进场、人工费、施工用脚手架的重新搭设和焊缝无损检测等相关工作,耗费至少以百万计,计算上电站机组因修复工作带来的停机损失,总的损失是巨大的;同时,如若发现较晚,以致造成灌浆塞的脱落,灌浆塞便会顺着水流方向进入厂房的水轮机,造成转轮叶片损伤,会直接损坏水轮机等重要设备,损失至少上千万。在抽水蓄能电站用本发明对4000多个灌浆孔进行封堵焊,焊接完成后没有一个灌浆孔出现渗水问题,能够有效地避免前述的损失。
Claims (8)
1.抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、封堵前准备:在灌浆达到初凝的程度后,卸下护套,做好清除积水和杂物的工作,在灌浆孔一端磨出深2.5mm~3.5mm的倒角;
b、旋入灌浆塞:在压力钢管外侧相对灌浆孔的位置焊接补强板,在灌浆孔内放入铝垫圈,在灌浆塞的螺纹上缠绕上线麻,再旋转卡头,将灌浆塞旋入补强板的螺纹孔内;
c、预热:用气体火焰外焰加热压力钢管管壁,加热至60℃~80℃,加热时火焰频繁移动;
d、定位焊:在灌浆塞和灌浆孔之间间隙较小的位置进行定位焊接,焊接后清渣;
e、封堵焊:先对灌浆塞和灌浆孔之间间隙超过3mm的位置进行预堆边焊,焊接至间隙为1mm;再用直径为3.2mm或2.5mm的J507RH或427RH焊条进行分段焊接,焊接层至少为3层,每层至少分4道焊接道;盖面焊接分2道焊接道;
f、紧急后热:对于管壁厚度大于30mm的压力钢管管段,封堵焊结束后用气体火焰加热3分钟以上,加热温度为60℃~80℃,再将灌浆塞上的卡头割除;
g、修磨:对凸台割除后的余渣和焊缝进行修磨,修磨焊缝至焊缝余高不大于3mm。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法,其特征在于:所述步骤c为用气体火焰外焰加热,对于压力钢管管壁厚为30mm、32mm和34mm的管段,加热至60℃~80℃;对于壁厚20mm和24mm的管段,用气体火焰去湿,温度为60℃;加热时火焰频繁移动。
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法,其特征在于:所述步骤e中的分段焊接为先焊灌浆塞圆周长度的2/3或1/2的部分,再焊接其余部分。
4.依据权力要求1、2或3所述的抽水蓄能电站压力钢管灌浆孔封堵焊方法所构建的封堵焊结构,其特征在于:包括压力钢管(1),压力钢管(1)的上设有灌浆孔(2);灌浆孔(2)内设有灌浆塞(3),灌浆塞(3)一端通过螺纹连接有补强板(4),灌浆塞(3)另一端焊接连接有卡头(5),灌浆塞(3)和补强板(4)之间设有铝垫圈(6);所述灌浆孔(2)孔壁的一端设有倒角(7),灌浆塞(3)上设有坡口(8)。
5.根据权利要求4所述的封堵焊结构,其特征在于:所述倒角(7)的宽度为2mm~2.5mm,深度为3mm~3.5mm。
6.根据权利要求5所述的封堵焊结构,其特征在于:所述坡口(8)的角度为40°~45°,坡口(8)的深度为7.5mm~8.5mm,坡口(8)的根部设有长为1mm~1.5mm的直边。
7.根据权利要求6所述的封堵焊结构,其特征在于:所述补强板(4)为圆形平板,直径为150mm~200mm;补强板(4)顶部边缘设有斜角(10),补强板(4)上设有螺纹孔(11),补强板(4)与压力钢管(1)焊接连接。
8.根据权利要求4、5、6或7所述的封堵焊结构,其特征在于:所述灌浆塞(3)的螺纹上还连接有线麻(9),灌浆塞(3)通过焊缝(12)焊接连接灌浆孔(2),灌浆塞(3)的直径比灌浆孔(2)的直径小2mm~3mm,卡头(5)为方形凸台。
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