第1章 项目综述 1
1 工程概况 1
2 高压钢岔管国内、外发展现状 2
2.1 引言 2
2.2 国外发展概况 2
2.3 国内发展概况 3
3 高压钢岔管国产化开发研究与工程应用的背景 6
4 国产化开发研究技术路线 6
4.1 高压钢岔管设计国产化 6
4.2 原材料国产化 7
4.3 岔管制造国产化 9
4.4 水压试验 10
4.5 安装施工技术措施 12
5 小结 12
第2章 设计研究与实践 14
1 概述 14
2 主要技术难点 14
3 基本资料 15
3.1 岔管区工程地质条件 15
3.2 地温与水温 16
3.3 钢岔管前后钢管管径、管内流速与最大内水压力 16
3.4 钢材力学性能指标及应力控制标准 16
4 钢岔管设计 17
4.1 设计依据的主要标准和规程规范 17
4.2 岔管位置和型式的选择 17
4.3 钢岔管设计内水压力的确定 18
4.4 钢岔管体型设计 18
4.5 钢岔管三维有限元复核计算 25
4.6 钢岔管水力学研究 36
4.7 岔管制造设计 42
5 钢岔管钢板技术指标确定及材料选择 43
5.1 各国790 MPa级钢板设计标准对比分析 43
5.2 呼蓄钢岔管790MPa级钢板设计指标的确定及配套焊材技术要求 44
5.3 钢板材料的选择 45
6 水压试验设计 46
6.1 水压试验目的及内容 46
6.2 水压试验监测点布置 46
6.3 水压试验要求 46
6.4 水压试验结论 47
7 钢岔管设计的主要技术创新点 47
7.1 钢岔管设计特点 47
7.2 钢岔管设计的创新点 48
8 技术经济比较分析和技术发展方向 48
9 小结 49
第3章 钢岔管有限元计算 50
1 基本资料 50
1.1 钢材力学参数及抗力限值 50
1.2 计算荷载及荷载组合 51
2 设计院钢岔管体型 52
2.1 岔管体型设计 52
2.2 岔管体型设计成果分析 52
3 设计院钢岔管方案三维有限元分析 55
3.1 计算假定 55
3.2 计算模型 56
3.3 计算工况 57
3.4 埋管联合承载计算 57
3.5 明管校核工况计算 62
3.6 围岩承载比复核 63
3.7 水压试验工况的计算 64
3.8 实际支撑8.87 MPa水压试验工况计算 65
3.9 实际支撑10.35MPa水压试验工况计算 69
3.10 实际支撑9.06 MPa（设计内水压力）水压试验工况计算 73
4 影响围岩分担率参数的敏感性分析 76
4.1 围岩弹性抗力系数敏感性分析 77
4.2 初始缝隙值敏感性分析 80
4.3 钢岔管参数 83
5 小结 83
第4章 790MPa高强钢板技术研发与创新 85
1 概述 85
2 790MPa级高强钢板研发工作的必要性 85
3 790MPa高强钢板研发工作技术路线 87
4 790MPa高强钢板研发工作成效 87
4.1 宝钢研发的790 MPa高强钢板特点 87
4.2 宝钢研发的790 MPa高强钢板质量特点 94
5 790MPa高强钢板研发成果关键核心技术 96
5.1 研发技术的创新点 97
5.2 技术成果的先进性 98
6 小结 99
第5章 焊接材料开发及应用 101
1 概述 101
2 研究背景 101
3 大西洋CHE807 RH焊条成果介绍 103
3.1 CHE807RH焊条功能分析 103
3.2 大西洋CHE807 RH焊条设计原则 103
3.3 生产过程控制 105
3.4 CHE807RH焊条工艺研究 106
3.5 CHE807RH焊条性能 107
4 CHE807RH焊条研发综合评述 112
4.1 关键技术 112
4.2 成果创新性 112
5 小结 113
第6章 制造安装技术研究与实践 115
1 概述 115
2 钢岔管制造项目概况 115
2.1 材料特性 116
2.2 岔管制造主要特点及难点 117
3 岔管制造关键工艺方案及创新 117
3.1 钻孔法控制厚板切割质量 117
3.2 “五段式”卷制法、立体弧度检测 118
3.3 采用专用调整工具 119
3.4 采用合理方法、工装控制瓦片远距离运输变形 119
3.5 焊接工艺研究的技术路线 120
3.6 采用Q345 R半球型封头取代常用椭圆型封头 124
3.7 采用封头单面焊双面成型设计 127
4 岔管安装关键工作 128
4.1 安装焊接质量控制关键 128
4.2 安装调整 128
4.3 降低缝隙值的措施 128
5 小结 129
第7章 水压试验及成果 130
1 概述 130
2 试验测试及监测技术特性 130
2.1 主要工作内容和主要技术要求 131
2.2 岔管的基本技术特征 131
2.3 岔管水压试验活动承重支座设计 131
3 测试方案 132
3.1 焊接残余应力测试方案 132
3.2 水压试验应力测试 138
4 水压试验过程安全监测技术 143
4.1 V-STARS数字摄影测量变形监测方案及成果 143
4.2 声发射技术监测方案 145
5 测试监测技术成果及经验总结 147
5.1 呼蓄电站790MPa高强钢岔管水压试验主要技术成果 148
5.2 呼蓄电站790 MPa高强钢岔管水压试验实践经验及意义 150
6 小结 152
第8章 制造安装质量管理及评价 154
1 概述 154
2 质量管理工作 155
2.1 质量管理工作重点 155
2.2 制造控制重点 158
2.3 水压试验过程质量控制 164
2.4 发挥专家技术优势 165
3 质量检测成果 166
3.1 进厂钢板化学成分和力学性能检验结果 166
3.2 岔管外形尺寸检测 167
3.3 岔管的焊接质量 169
4 岔管永久安全监测工作 170
4.1 水道充水期间1#钢岔管安全监测工作 171
4.2 机组甩负荷试验永久安全监测工作 172
4.3 施工期以来1#钢岔管安全监测工作 175
4.4 监测成果及评价 176
5 质量总体评价 177
第9章 社会效益和经济效益对比分析 179
1 国内外同类钢岔管技术质量指标 179
2 呼蓄工程钢岔管技术质量指标 180
3 经济效益对比分析 180
4 社会效益 180
5 呼蓄电站高压钢岔国产化开发研究与应用的意义 181
参考文献 183