水电站压力钢管事故、处理和防范a.ppt

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1、 水电站压力钢管 事故、处理和防范 钟秉章钟秉章 2010.42010.4近年来水电建设持续呈现新的大跃进态势，尤其在西南地近年来水电建设持续呈现新的大跃进态势，尤其在西南地区的许多梯级电站沿河先后开工。按照目前各路资金诸侯区的许多梯级电站沿河先后开工。按照目前各路资金诸侯争抢水电资源的情况，用不着争抢水电资源的情况，用不着20年，除西藏和怒江之外我年，除西藏和怒江之外我国的水电建设将终结。国的水电建设将终结。而目前开工和近期建成的部份工程因边勘测、边设计、边而目前开工和近期建成的部份工程因边勘测、边设计、边施工、甚至边申报审批，造成设计、施工、监理、工程管施工、甚至边申报审批，造成设计、施工

2、、监理、工程管理各方面技术力量严重不足，已经带来一系列工程质量问理各方面技术力量严重不足，已经带来一系列工程质量问题和隐患。题和隐患。对于已经出现的工程质量问题往往不公开，不成功的经验对于已经出现的工程质量问题往往不公开，不成功的经验不能及时成为大家共同的知识财富并从中吸取教训十分可不能及时成为大家共同的知识财富并从中吸取教训十分可惜。为此冒昧书写本文，希望实例所涉及的有关单位理解。惜。为此冒昧书写本文，希望实例所涉及的有关单位理解。因资料收集困难和不全面，若导致谬误，请知者补充指正。因资料收集困难和不全面，若导致谬误，请知者补充指正。一、冶勒水电站钢岔管开裂一、冶勒水电站钢岔管开裂 冶勒水电

3、站大坝位于四川凉山州冕宁，厂房在雅安市石棉县境内冶勒水电站大坝位于四川凉山州冕宁，厂房在雅安市石棉县境内冶勒水电站大坝位于四川凉山州冕宁，厂房在雅安市石棉县境内冶勒水电站大坝位于四川凉山州冕宁，厂房在雅安市石棉县境内,总装机容量总装机容量总装机容量总装机容量240mW240mW，是，是，是，是南桠河梯级中的龙头电站。多年调节能力水库，总库容南桠河梯级中的龙头电站。多年调节能力水库，总库容南桠河梯级中的龙头电站。多年调节能力水库，总库容南桠河梯级中的龙头电站。多年调节能力水库，总库容2.982.98亿亿亿亿m3m3，调节库容，调节库容，调节库容，调节库容2.762.76亿亿亿亿m3m3。沥。沥。

4、沥。沥青混凝土心墙堆石坝，坝高青混凝土心墙堆石坝，坝高青混凝土心墙堆石坝，坝高青混凝土心墙堆石坝，坝高124.5m124.5m。20012001年年年年4 4月开工，月开工，月开工，月开工，20052005年年年年1212月两台法国月两台法国月两台法国月两台法国ALSTOMALSTOM公司制造的冲击式水轮发电机组投产（实公司制造的冲击式水轮发电机组投产（实公司制造的冲击式水轮发电机组投产（实公司制造的冲击式水轮发电机组投产（实际单机容量际单机容量际单机容量际单机容量125mW125mW），主要担任系统调峰。），主要担任系统调峰。），主要担任系统调峰。），主要担任系统调峰。20062006年年年

5、年1010月埋藏式岔管出现开裂事故。月埋藏式岔管出现开裂事故。月埋藏式岔管出现开裂事故。月埋藏式岔管出现开裂事故。对称月牙肋钢岔管设计水压对称月牙肋钢岔管设计水压对称月牙肋钢岔管设计水压对称月牙肋钢岔管设计水压7.0MPa7.0MPa，主管内径，主管内径，主管内径，主管内径3.43.4，支管内径，支管内径，支管内径，支管内径2.2m2.2m，分岔角，分岔角，分岔角，分岔角60600 0，腰部母线，腰部母线，腰部母线，腰部母线转折角转折角转折角转折角8 80 0，公切球半径，公切球半径，公切球半径，公切球半径1.89m1.89m。从岔管中心到阀室上游约。从岔管中心到阀室上游约。从岔管中心到阀室上

6、游约。从岔管中心到阀室上游约40m40m，覆盖厚，覆盖厚，覆盖厚，覆盖厚230m230m，围岩为石英，围岩为石英，围岩为石英，围岩为石英闪长岩，闪长岩，闪长岩，闪长岩，2 23 3类围岩。设计没有按照联合受力设计岔管，而沿用早年渔子溪电站岔管设计假类围岩。设计没有按照联合受力设计岔管，而沿用早年渔子溪电站岔管设计假类围岩。设计没有按照联合受力设计岔管，而沿用早年渔子溪电站岔管设计假类围岩。设计没有按照联合受力设计岔管，而沿用早年渔子溪电站岔管设计假定：管壳承受定：管壳承受定：管壳承受定：管壳承受7070内水压力来设计厚度；肋板单独承受全部不平衡内水压力，并采用现行设内水压力来设计厚度；肋板单独

7、承受全部不平衡内水压力，并采用现行设内水压力来设计厚度；肋板单独承受全部不平衡内水压力，并采用现行设内水压力来设计厚度；肋板单独承受全部不平衡内水压力，并采用现行设计规范的埋藏式岔管应力控制标准。膜应力按第四强度计规范的埋藏式岔管应力控制标准。膜应力按第四强度计规范的埋藏式岔管应力控制标准。膜应力按第四强度计规范的埋藏式岔管应力控制标准。膜应力按第四强度0.650.65和局部膜应力和局部膜应力和局部膜应力和局部膜应力0.80.8屈服，肋板应屈服，肋板应屈服，肋板应屈服，肋板应力按照力按照力按照力按照0.650.65屈服强度，管壳厚屈服强度，管壳厚屈服强度，管壳厚屈服强度，管壳厚40mm40mm

8、，肋板厚，肋板厚，肋板厚，肋板厚70mm70mm。水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后续制造工序。经业主同意在对岔管焊缝作续制造工序。经业主同意在对岔管焊缝作续制造工序。经业主同意在对岔管焊缝作续制造工序。经业主同意在对岔管焊缝作100100射线和射线和射线和射线和100100超声波探伤后取消水压试验。超声波探伤后

9、取消水压试验。超声波探伤后取消水压试验。超声波探伤后取消水压试验。钢材为舞阳钢铁公司的钢材为舞阳钢铁公司的钢材为舞阳钢铁公司的钢材为舞阳钢铁公司的WDB620WDB620控轧控冷（即控轧控冷（即控轧控冷（即控轧控冷（即TMCPTMCP）贝氏体组织钢板，规定碳当量）贝氏体组织钢板，规定碳当量）贝氏体组织钢板，规定碳当量）贝氏体组织钢板，规定碳当量Ceq0.4Ceq0.4以下，实际值以下，实际值以下，实际值以下，实际值0.37-0.380.37-0.38，裂纹敏感系数，裂纹敏感系数，裂纹敏感系数，裂纹敏感系数Pcm0.2Pcm0.2，实际值，实际值，实际值，实际值0.180.18。出厂作了。出厂作

10、了。出厂作了。出厂作了100%100%超声波探伤，超声波探伤，超声波探伤，超声波探伤，厂家认为厂家认为厂家认为厂家认为WDB620WDB620生产内控标准比国标更严格。当时厚度控制在生产内控标准比国标更严格。当时厚度控制在生产内控标准比国标更严格。当时厚度控制在生产内控标准比国标更严格。当时厚度控制在50mm50mm以下，后来一段时间以下，后来一段时间以下，后来一段时间以下，后来一段时间厚度超过厚度超过厚度超过厚度超过40mm40mm要作调质处理出厂。厂家认为焊接线能量控制在要作调质处理出厂。厂家认为焊接线能量控制在要作调质处理出厂。厂家认为焊接线能量控制在要作调质处理出厂。厂家认为焊接线能量

11、控制在40kJ/cm40kJ/cm以下，不超过以下，不超过以下，不超过以下，不超过50kJ/cm50kJ/cm，融合线处冲击值不会有问题。日本，融合线处冲击值不会有问题。日本，融合线处冲击值不会有问题。日本，融合线处冲击值不会有问题。日本TMCPTMCP高强钢生产可以做到高强钢生产可以做到高强钢生产可以做到高强钢生产可以做到230mm230mm厚度。厚度。厚度。厚度。设计喷针关闭时间设计喷针关闭时间设计喷针关闭时间设计喷针关闭时间6868秒，球阀动水关闭时间秒，球阀动水关闭时间秒，球阀动水关闭时间秒，球阀动水关闭时间175 175 秒。在事故发生前，没有发生过过短时间的秒。在事故发生前，没有发

12、生过过短时间的秒。在事故发生前，没有发生过过短时间的秒。在事故发生前，没有发生过过短时间的关闭。关闭。关闭。关闭。发生开裂事故时，水库还没有蓄水到正常高水位，实际运行水压发生开裂事故时，水库还没有蓄水到正常高水位，实际运行水压发生开裂事故时，水库还没有蓄水到正常高水位，实际运行水压发生开裂事故时，水库还没有蓄水到正常高水位，实际运行水压6.3MPa6.3MPa。20062006年年年年1010月月月月2020日放空检查，发现主锥和支锥之间环缝上长日放空检查，发现主锥和支锥之间环缝上长日放空检查，发现主锥和支锥之间环缝上长日放空检查，发现主锥和支锥之间环缝上长400mm400mm的裂缝透水，以及

13、左侧支的裂缝透水，以及左侧支的裂缝透水，以及左侧支的裂缝透水，以及左侧支锥管和肋板之间有裂缝长锥管和肋板之间有裂缝长锥管和肋板之间有裂缝长锥管和肋板之间有裂缝长1200mm1200mm，无透水。在肋板顶端，三个管节交接处也有较短裂纹。，无透水。在肋板顶端，三个管节交接处也有较短裂纹。，无透水。在肋板顶端，三个管节交接处也有较短裂纹。，无透水。在肋板顶端，三个管节交接处也有较短裂纹。由于岔管开裂，内水外渗，放空时没有发生继发失稳事故实是万幸。由于岔管开裂，内水外渗，放空时没有发生继发失稳事故实是万幸。由于岔管开裂，内水外渗，放空时没有发生继发失稳事故实是万幸。由于岔管开裂，内水外渗，放空时没有发

14、生继发失稳事故实是万幸。长400mm穿透裂纹长1200mm未穿透裂纹裂纹 水流方向 冶勒岔管开裂位置示意图冶勒岔管开裂位置示意图 管道放空后主锥管和支锥管间的裂纹喷水管道放空后主锥管和支锥管间的裂纹喷水管道放空后主锥管和支锥管间的裂纹喷水管道放空后主锥管和支锥管间的裂纹喷水肋板和肋板和左侧左侧支锥管间角焊缝边缘开裂长度约支锥管间角焊缝边缘开裂长度约 1200mm1200mm 肋板和肋板和左侧左侧支锥管间角焊缝支锥管间角焊缝融合线处融合线处开裂开裂 冶勒水电站钢岔管事故分析冶勒水电站钢岔管事故分析 在有条件按照埋藏式岔管设计，而按明岔管设计，没在有条件按照埋藏式岔管设计，而按明岔管设计，没在有条

15、件按照埋藏式岔管设计，而按明岔管设计，没在有条件按照埋藏式岔管设计，而按明岔管设计，没有利用围岩的弹性抗力来降低钢板厚度。有利用围岩的弹性抗力来降低钢板厚度。有利用围岩的弹性抗力来降低钢板厚度。有利用围岩的弹性抗力来降低钢板厚度。从事故后开孔和阻水灌浆，空隙较大，进浆达从事故后开孔和阻水灌浆，空隙较大，进浆达从事故后开孔和阻水灌浆，空隙较大，进浆达从事故后开孔和阻水灌浆，空隙较大，进浆达3 3吨水泥。吨水泥。吨水泥。吨水泥。管外回填混凝土质量存在问题。管外回填混凝土质量存在问题。管外回填混凝土质量存在问题。管外回填混凝土质量存在问题。中国水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，中国水电七局

16、在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，中国水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，中国水电七局在彭山本部进行岔管的下料、卷板工序，卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后续制造工序。卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后续制造工序。卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后续制造工序。卷制成形的瓦片运输至工地钢管厂完成后续制造工序。建设方同意在对岔管进行彻底的射线（建设方同意在对岔管进行彻底的射线（建设方同意在对岔管进行彻底的射线（建设方同意在对岔管进行彻底的射线（100100）和超声）和超声）和超声）和超声波（波（波（波（100100）探伤后取消水压试验。）探伤后取消水压试验。）探伤后取消水压试验。）

17、探伤后取消水压试验。舞阳钢铁公司的舞阳钢铁公司的舞阳钢铁公司的舞阳钢铁公司的WDB620WDB620控轧控冷（即控轧控冷（即控轧控冷（即控轧控冷（即TMCPTMCP）贝氏贝氏贝氏贝氏体组织钢板。成分控制体组织钢板。成分控制体组织钢板。成分控制体组织钢板。成分控制,Ceq0.4,Ceq0.4,Ceq0.4,Ceq0.4以下以下以下以下,实际实际实际实际0.37-0.37-0.37-0.37-0.38,Pcm0.2,0.38,Pcm0.2,0.38,Pcm0.2,0.38,Pcm0.2,实际实际实际实际0.180.180.180.18，探伤出厂，探伤出厂，探伤出厂，探伤出厂.控制在控制在控制在控制

18、在50mm50mm50mm50mm以上以上以上以上,11-35,11-35,11-35,11-35吨的钢锭吨的钢锭吨的钢锭吨的钢锭,厚可以达到厚可以达到厚可以达到厚可以达到900mm,900mm,900mm,900mm,焊接线能量焊接线能量焊接线能量焊接线能量40kJ/cm 40kJ/cm 40kJ/cm 40kJ/cm 以下以下以下以下.不超过不超过不超过不超过50kJ/cm.50kJ/cm.50kJ/cm.50kJ/cm.融合线处冲击值不够融合线处冲击值不够融合线处冲击值不够融合线处冲击值不够.从焊接裂纹位置和盖面焊道形态看出线能量超标。是从焊接裂纹位置和盖面焊道形态看出线能量超标。是从焊

19、接裂纹位置和盖面焊道形态看出线能量超标。是从焊接裂纹位置和盖面焊道形态看出线能量超标。是不是金相组织出了问题？不是金相组织出了问题？不是金相组织出了问题？不是金相组织出了问题？无焊接记录，没有办法查实无焊接记录，没有办法查实无焊接记录，没有办法查实无焊接记录，没有办法查实际线能量值。对于高强钢施工单位没有严格控制焊接际线能量值。对于高强钢施工单位没有严格控制焊接际线能量值。对于高强钢施工单位没有严格控制焊接际线能量值。对于高强钢施工单位没有严格控制焊接线能量，没有施工记录。线能量，没有施工记录。线能量，没有施工记录。线能量，没有施工记录。预热温度控制不好也会产生冷裂纹。预热温度控制不好也会产生

20、冷裂纹。预热温度控制不好也会产生冷裂纹。预热温度控制不好也会产生冷裂纹。事故处理事故处理 先作阻先作阻先作阻先作阻水水水水灌浆，使得后面的焊接工作得以顺利进行。灌浆，使得后面的焊接工作得以顺利进行。灌浆，使得后面的焊接工作得以顺利进行。灌浆，使得后面的焊接工作得以顺利进行。无损探伤确定裂缝扩展情况，钻止裂孔。预热后电弧无损探伤确定裂缝扩展情况，钻止裂孔。预热后电弧无损探伤确定裂缝扩展情况，钻止裂孔。预热后电弧无损探伤确定裂缝扩展情况，钻止裂孔。预热后电弧气刨到底，加垫板补焊。至气刨到底，加垫板补焊。至气刨到底，加垫板补焊。至气刨到底，加垫板补焊。至11111111月月月月20202020日，两

21、条出问题的日，两条出问题的日，两条出问题的日，两条出问题的焊缝全部修补完成。焊缝全部修补完成。焊缝全部修补完成。焊缝全部修补完成。48484848小时后无损检查，没有再出现小时后无损检查，没有再出现小时后无损检查，没有再出现小时后无损检查，没有再出现超标缺陷。超标缺陷。超标缺陷。超标缺陷。肋板裂缝斜入母材，刨到肋板裂缝斜入母材，刨到肋板裂缝斜入母材，刨到肋板裂缝斜入母材，刨到140mm140mm140mm140mm，未见底。，未见底。，未见底。，未见底。11111111月月月月22222222日日日日完成肋板加强筋板和两面加补强夹板施工。完成肋板加强筋板和两面加补强夹板施工。完成肋板加强筋板和

22、两面加补强夹板施工。完成肋板加强筋板和两面加补强夹板施工。高压固结灌浆共设高压固结灌浆共设高压固结灌浆共设高压固结灌浆共设40404040孔，孔深孔，孔深孔，孔深孔，孔深6M6M6M6M，灌浆压力（基岩部灌浆压力（基岩部灌浆压力（基岩部灌浆压力（基岩部分分分分7MPa7MPa7MPa7MPa，混凝土部分混凝土部分混凝土部分混凝土部分4MPa4MPa4MPa4MPa）；）；）；）；封孔前作接触灌浆，采封孔前作接触灌浆，采封孔前作接触灌浆，采封孔前作接触灌浆，采用环氧浆液用环氧浆液用环氧浆液用环氧浆液4MPa 4MPa 4MPa 4MPa。为了确保灌浆过程钢管不发生外压为了确保灌浆过程钢管不发生外

23、压为了确保灌浆过程钢管不发生外压为了确保灌浆过程钢管不发生外压失稳，除进行变形监测外，还在灌浆工艺上采用失稳，除进行变形监测外，还在灌浆工艺上采用失稳，除进行变形监测外，还在灌浆工艺上采用失稳，除进行变形监测外，还在灌浆工艺上采用“控控控控制性水泥灌浆制性水泥灌浆制性水泥灌浆制性水泥灌浆”以控制高压水泥浆液扩散半径和范围。以控制高压水泥浆液扩散半径和范围。以控制高压水泥浆液扩散半径和范围。以控制高压水泥浆液扩散半径和范围。12121212月月月月3 3 3 3日完成高压固结灌浆施工。耗用水泥日完成高压固结灌浆施工。耗用水泥日完成高压固结灌浆施工。耗用水泥日完成高压固结灌浆施工。耗用水泥1081

24、08108108吨。吨。吨。吨。对对对对钢岔管的材料方面存在的问题没有把握，无施焊的钢岔管的材料方面存在的问题没有把握，无施焊的钢岔管的材料方面存在的问题没有把握，无施焊的钢岔管的材料方面存在的问题没有把握，无施焊的参数记录，是不是还有线能量超标的焊缝存在，防止参数记录，是不是还有线能量超标的焊缝存在，防止参数记录，是不是还有线能量超标的焊缝存在，防止参数记录，是不是还有线能量超标的焊缝存在，防止今后出问题，特别增加围岩固结灌浆压力值。今后出问题，特别增加围岩固结灌浆压力值。今后出问题，特别增加围岩固结灌浆压力值。今后出问题，特别增加围岩固结灌浆压力值。12121212月月月月11111111

25、日回装伸缩节管，充水。日回装伸缩节管，充水。日回装伸缩节管，充水。日回装伸缩节管，充水。经验教训经验教训 高高高高HDHDHDHD值的钢岔管如果有合适的埋藏条件应尽可能利用值的钢岔管如果有合适的埋藏条件应尽可能利用值的钢岔管如果有合适的埋藏条件应尽可能利用值的钢岔管如果有合适的埋藏条件应尽可能利用围岩，力求合理的厚度和选用强度级别合适的钢材。围岩，力求合理的厚度和选用强度级别合适的钢材。围岩，力求合理的厚度和选用强度级别合适的钢材。围岩，力求合理的厚度和选用强度级别合适的钢材。对于高强钢要特别谨慎，作好施工的各个工艺环节和对于高强钢要特别谨慎，作好施工的各个工艺环节和对于高强钢要特别谨慎，作好

26、施工的各个工艺环节和对于高强钢要特别谨慎，作好施工的各个工艺环节和记录。要提请监理注意，也要从设计角度为施工考虑。记录。要提请监理注意，也要从设计角度为施工考虑。记录。要提请监理注意，也要从设计角度为施工考虑。记录。要提请监理注意，也要从设计角度为施工考虑。对于对于对于对于TMCPTMCPTMCPTMCP钢，除机械强度指标、化学成分外，应作金钢，除机械强度指标、化学成分外，应作金钢，除机械强度指标、化学成分外，应作金钢，除机械强度指标、化学成分外，应作金相检查和焊接工艺评定后的实际金相情况，特别要注相检查和焊接工艺评定后的实际金相情况，特别要注相检查和焊接工艺评定后的实际金相情况，特别要注相检

27、查和焊接工艺评定后的实际金相情况，特别要注意在不良环境条件下的焊接规范确定和工艺管理。意在不良环境条件下的焊接规范确定和工艺管理。意在不良环境条件下的焊接规范确定和工艺管理。意在不良环境条件下的焊接规范确定和工艺管理。不论是不是按照埋藏式岔管（钢管）设计，回填混凝不论是不是按照埋藏式岔管（钢管）设计，回填混凝不论是不是按照埋藏式岔管（钢管）设计，回填混凝不论是不是按照埋藏式岔管（钢管）设计，回填混凝土和灌浆要非常重视，不合适的外边界非常不利，可土和灌浆要非常重视，不合适的外边界非常不利，可土和灌浆要非常重视，不合适的外边界非常不利，可土和灌浆要非常重视，不合适的外边界非常不利，可以出现很高的局

28、部弯曲应力。以出现很高的局部弯曲应力。以出现很高的局部弯曲应力。以出现很高的局部弯曲应力。设计误区：往往以为钢板厚一点就更安全。设计误区：往往以为钢板厚一点就更安全。设计误区：往往以为钢板厚一点就更安全。设计误区：往往以为钢板厚一点就更安全。应按照应按照应按照应按照HDHDHDHD值依次首选低合金高强度结构钢值依次首选低合金高强度结构钢值依次首选低合金高强度结构钢值依次首选低合金高强度结构钢Q295CQ295CQ295CQ295C、Q345CQ345CQ345CQ345C、Q390CQ390CQ390CQ390C、Q420CQ420CQ420CQ420C、Q460CQ460CQ460CQ460

29、C，大的，大的，大的，大的HDHDHDHD值才考虑高强值才考虑高强值才考虑高强值才考虑高强钢。钢。钢。钢。二、景洪水电站二、景洪水电站 景洪水电站位于云南景洪，是澜沧江上最下游的一个梯景洪水电站位于云南景洪，是澜沧江上最下游的一个梯景洪水电站位于云南景洪，是澜沧江上最下游的一个梯景洪水电站位于云南景洪，是澜沧江上最下游的一个梯级电站，其升船机的进出水管道有级电站，其升船机的进出水管道有级电站，其升船机的进出水管道有级电站，其升船机的进出水管道有6 6个钢岔管，主管管个钢岔管，主管管个钢岔管，主管管个钢岔管，主管管径径径径2.52.5米，岔管壁厚米，岔管壁厚米，岔管壁厚米，岔管壁厚18mm18m

30、m，外加强梁最大宽，外加强梁最大宽，外加强梁最大宽，外加强梁最大宽300mm300mm，厚厚厚厚48mm48mm。按照明岔管设计，钢材为。按照明岔管设计，钢材为。按照明岔管设计，钢材为。按照明岔管设计，钢材为16MnR16MnR，外包，外包，外包，外包C20C20钢筋混凝土，设计内水压力钢筋混凝土，设计内水压力钢筋混凝土，设计内水压力钢筋混凝土，设计内水压力0.740.740.9MPa0.9MPa。20082008年年年年4 4月月月月出现焊接裂纹，到现场看到出现焊接裂纹，到现场看到出现焊接裂纹，到现场看到出现焊接裂纹，到现场看到U U形梁从厚度中间开裂，实形梁从厚度中间开裂，实形梁从厚度中间

31、开裂，实形梁从厚度中间开裂，实际上是典型的钢材层间撕裂，和焊接工艺没有关系。际上是典型的钢材层间撕裂，和焊接工艺没有关系。际上是典型的钢材层间撕裂，和焊接工艺没有关系。际上是典型的钢材层间撕裂，和焊接工艺没有关系。问题出在设计图上没有给出用作梁的钢材抗层状撕裂指问题出在设计图上没有给出用作梁的钢材抗层状撕裂指问题出在设计图上没有给出用作梁的钢材抗层状撕裂指问题出在设计图上没有给出用作梁的钢材抗层状撕裂指标要求，而业主从广东韶关钢厂订货，该厂是中型钢厂，标要求，而业主从广东韶关钢厂订货，该厂是中型钢厂，标要求，而业主从广东韶关钢厂订货，该厂是中型钢厂，标要求，而业主从广东韶关钢厂订货，该厂是中型

32、钢厂，不具备制作厚板的设备条件。钢坯小，轧制压缩比不够，不具备制作厚板的设备条件。钢坯小，轧制压缩比不够，不具备制作厚板的设备条件。钢坯小，轧制压缩比不够，不具备制作厚板的设备条件。钢坯小，轧制压缩比不够，钢板芯部质量差。钢板芯部质量差。钢板芯部质量差。钢板芯部质量差。在现行设计规范在现行设计规范在现行设计规范在现行设计规范DL/T5141DL/T514120012001中中中中6.1.36.1.36“6“对沿钢板对沿钢板对沿钢板对沿钢板厚度方向受拉的构件，钢材的技术要求应符合现行国家厚度方向受拉的构件，钢材的技术要求应符合现行国家厚度方向受拉的构件，钢材的技术要求应符合现行国家厚度方向受拉的

33、构件，钢材的技术要求应符合现行国家标准标准标准标准GB/T5313GB/T5313的规定，且应对每一张原轧制钢板进行的规定，且应对每一张原轧制钢板进行的规定，且应对每一张原轧制钢板进行的规定，且应对每一张原轧制钢板进行检验检验检验检验”。这实际上要求用作岔管的外加强梁、肋板的钢。这实际上要求用作岔管的外加强梁、肋板的钢。这实际上要求用作岔管的外加强梁、肋板的钢。这实际上要求用作岔管的外加强梁、肋板的钢材有抗层状撕裂的指标。设计单位还是规范的主要编写材有抗层状撕裂的指标。设计单位还是规范的主要编写材有抗层状撕裂的指标。设计单位还是规范的主要编写材有抗层状撕裂的指标。设计单位还是规范的主要编写单位

34、，设计、校核、审查图纸都没有注意到规范中的这单位，设计、校核、审查图纸都没有注意到规范中的这单位，设计、校核、审查图纸都没有注意到规范中的这单位，设计、校核、审查图纸都没有注意到规范中的这一规定。在一规定。在一规定。在一规定。在SL281SL28120032003规范中也有同样的规定。规范中也有同样的规定。规范中也有同样的规定。规范中也有同样的规定。岔管制造现场岔管制造现场三个外加强梁都有少量内插（设计不合理）三个外加强梁都有少量内插（设计不合理）从从梁梁的的厚厚度度中中部部开开裂裂原因：梁和管壳焊接时因焊缝收缩而产生的原因：梁和管壳焊接时因焊缝收缩而产生的原因：梁和管壳焊接时因焊缝收缩而产生

35、的原因：梁和管壳焊接时因焊缝收缩而产生的Z Z向力分量，向力分量，向力分量，向力分量，而导致没有抗层状撕裂能力的梁开裂。而导致没有抗层状撕裂能力的梁开裂。而导致没有抗层状撕裂能力的梁开裂。而导致没有抗层状撕裂能力的梁开裂。处理很简单：更换所有岔管的外加强梁，重新制作。处理很简单：更换所有岔管的外加强梁，重新制作。处理很简单：更换所有岔管的外加强梁，重新制作。处理很简单：更换所有岔管的外加强梁，重新制作。现在已经正常运行。现在已经正常运行。现在已经正常运行。现在已经正常运行。同样的问题早在同样的问题早在同样的问题早在同样的问题早在6060年代就有过典型的案例。贵州猫跳河年代就有过典型的案例。贵州

36、猫跳河年代就有过典型的案例。贵州猫跳河年代就有过典型的案例。贵州猫跳河五级水电站是三梁式岔管，当年买不到合格的厚板，只五级水电站是三梁式岔管，当年买不到合格的厚板，只五级水电站是三梁式岔管，当年买不到合格的厚板，只五级水电站是三梁式岔管，当年买不到合格的厚板，只 好用鞍钢生产的三不保钢材（不保证外部形状、不保证没好用鞍钢生产的三不保钢材（不保证外部形状、不保证没好用鞍钢生产的三不保钢材（不保证外部形状、不保证没好用鞍钢生产的三不保钢材（不保证外部形状、不保证没有分层、不保证冲击值）制作梁。有分层、不保证冲击值）制作梁。有分层、不保证冲击值）制作梁。有分层、不保证冲击值）制作梁。焊接时因外加强梁

37、与两边管壳间的角焊缝收缩应力使得焊接时因外加强梁与两边管壳间的角焊缝收缩应力使得焊接时因外加强梁与两边管壳间的角焊缝收缩应力使得焊接时因外加强梁与两边管壳间的角焊缝收缩应力使得外加强梁受到外加强梁受到外加强梁受到外加强梁受到Z Z向力，导致加强梁的外缘出现开裂。向力，导致加强梁的外缘出现开裂。向力，导致加强梁的外缘出现开裂。向力，导致加强梁的外缘出现开裂。由于外加强梁的宽度甚大，还会在外缘开裂实在很难以由于外加强梁的宽度甚大，还会在外缘开裂实在很难以由于外加强梁的宽度甚大，还会在外缘开裂实在很难以由于外加强梁的宽度甚大，还会在外缘开裂实在很难以预料。预料。预料。预料。在现场用酸煮法作低倍组织试

38、验，很方便证实是钢材质在现场用酸煮法作低倍组织试验，很方便证实是钢材质在现场用酸煮法作低倍组织试验，很方便证实是钢材质在现场用酸煮法作低倍组织试验，很方便证实是钢材质量问题，钢板沿厚度出现多层硫化合物夹杂十分明显。量问题，钢板沿厚度出现多层硫化合物夹杂十分明显。量问题，钢板沿厚度出现多层硫化合物夹杂十分明显。量问题，钢板沿厚度出现多层硫化合物夹杂十分明显。这种事故在安装前出现是好事情，运行期间由于内水压这种事故在安装前出现是好事情，运行期间由于内水压这种事故在安装前出现是好事情，运行期间由于内水压这种事故在安装前出现是好事情，运行期间由于内水压力也可以使外加强梁受法向荷载，那时出问题将会更难于

39、力也可以使外加强梁受法向荷载，那时出问题将会更难于力也可以使外加强梁受法向荷载，那时出问题将会更难于力也可以使外加强梁受法向荷载，那时出问题将会更难于处理。处理。处理。处理。三、吉沙水电站三、吉沙水电站 吉沙电站位于云南省德钦，总装机容量为吉沙电站位于云南省德钦，总装机容量为120mW120mW（260 260 mWmW），工程区的地），工程区的地震基本烈度为震基本烈度为，地震动峰值加速度为，地震动峰值加速度为0.1g0.1g，地震动反应特征周期为，地震动反应特征周期为0.4s0.4s。引水系统总长约引水系统总长约15.53km15.53km，引水隧洞长约，引水隧洞长约14.47km14.47

40、km，高压埋管道段长约，高压埋管道段长约1054m1054m，主管内径，主管内径2.6m2.6m2.3m2.3m。在距厂房中心线。在距厂房中心线38m38m布置对称布置对称“Y”Y”型内加强月牙肋型内加强月牙肋型钢岔管，主管直径型钢岔管，主管直径2.3m2.3m，支管内径为，支管内径为1.4m1.4m，分岔角为，分岔角为7070。岔管设计内水压。岔管设计内水压力力652m652m水头，按明管设计钢材，采用国产水头，按明管设计钢材，采用国产07MnCrMoVR07MnCrMoVR调质钢，焊条为调质钢，焊条为J607RHJ607RH。岔管及支管采用管槽明挖，外敷。岔管及支管采用管槽明挖，外敷60

41、cm60 cm厚混凝土，管顶碎石回填厚近厚混凝土，管顶碎石回填厚近10m10m。主岔管壁厚。主岔管壁厚34mm34mm，肋板厚，肋板厚100mm100mm，肋宽比，肋宽比0.330.33。夹江水工厂中标后转包给一家从未用过高强钢的厂家制作岔管，管理十分混乱，夹江水工厂中标后转包给一家从未用过高强钢的厂家制作岔管，管理十分混乱，没有施工过程记录资料，是否进行预热和后热，线能多少，焊条批号及烘干情没有施工过程记录资料，是否进行预热和后热，线能多少，焊条批号及烘干情况等均说不清。焊缝普遍存在表面夹渣、咬边、未焊满、表面气孔、飞溅、焊况等均说不清。焊缝普遍存在表面夹渣、咬边、未焊满、表面气孔、飞溅、焊

42、瘤等缺陷。在岔管安装前对制作焊缝进行无损检测时，发现焊缝多处存在裂纹，瘤等缺陷。在岔管安装前对制作焊缝进行无损检测时，发现焊缝多处存在裂纹，超声波检验还发现焊缝中存在其它超标缺陷。通过磁粉探伤发现在肋旁角焊缝超声波检验还发现焊缝中存在其它超标缺陷。通过磁粉探伤发现在肋旁角焊缝存在两条裂缝，最大长存在两条裂缝，最大长150mm150mm。同时还存在较大的制造误差，坡口成形不合格，。同时还存在较大的制造误差，坡口成形不合格，在制造过程中，焊缝有返修、火焰矫形等痕迹。从照片的盖面焊缝形状看存在在制造过程中，焊缝有返修、火焰矫形等痕迹。从照片的盖面焊缝形状看存在焊接线能量严重超标，后请第三方作超声波和

43、金相检查认定有多处超标焊接缺焊接线能量严重超标，后请第三方作超声波和金相检查认定有多处超标焊接缺陷，在熔合线区及靠进熔合线的焊缝有大量沿晶、穿晶裂纹，主裂纹附近有二陷，在熔合线区及靠进熔合线的焊缝有大量沿晶、穿晶裂纹，主裂纹附近有二次裂纹。在肋板和管壳间的角焊缝上共发现有次裂纹。在肋板和管壳间的角焊缝上共发现有8 8处裂纹，累计长度近处裂纹，累计长度近700mm700mm，认为不满足认为不满足压力钢管制造安装及验收规范压力钢管制造安装及验收规范(DL5017-93)(DL5017-93)的相关要求，而且无的相关要求，而且无法通过补焊处理等方法消除，建议报废。法通过补焊处理等方法消除，建议报废。

44、但私企业主不顾各方面意见，违反制作安装规程，仅仅在岔管外增加钢筋加固但私企业主不顾各方面意见，违反制作安装规程，仅仅在岔管外增加钢筋加固后，投入运行，以求尽快产生经济效益。而四川雅安的瓦屋山水电站，同样是后，投入运行，以求尽快产生经济效益。而四川雅安的瓦屋山水电站，同样是岔管严重质量问题，业主决心报废不合格的岔管，重新制作。尽管严重影响投岔管严重质量问题，业主决心报废不合格的岔管，重新制作。尽管严重影响投产时间和经济利益，但电站可以放心运行。产时间和经济利益，但电站可以放心运行。从照片上还可以看出很不合适的管壳分缝从照片上还可以看出很不合适的管壳分缝从照片上还可以看出很不合适的管壳分缝从照片上

45、还可以看出很不合适的管壳分缝。制造厂家没有椭球封头，而使用平板封头加外拉杆，使得水制造厂家没有椭球封头，而使用平板封头加外拉杆，使得水制造厂家没有椭球封头，而使用平板封头加外拉杆，使得水制造厂家没有椭球封头，而使用平板封头加外拉杆，使得水压试验时结构受力不合理，不符合规范要求。压试验时结构受力不合理，不符合规范要求。压试验时结构受力不合理，不符合规范要求。压试验时结构受力不合理，不符合规范要求。焊焊焊焊缝缝缝缝和和和和补补补补焊焊焊焊质质质质量量量量低低低低劣劣劣劣该电站目前已经投入运行，但明显存在严重隐患。什么时候该电站目前已经投入运行，但明显存在严重隐患。什么时候出事故自然无法预测：或许在

46、运行期间裂纹慢慢扩展以致达到出事故自然无法预测：或许在运行期间裂纹慢慢扩展以致达到临界裂纹尺寸而出现宏观断裂事故；也有可能在该地区发生地临界裂纹尺寸而出现宏观断裂事故；也有可能在该地区发生地震时，突然出问题。震时，突然出问题。当前这种类型的工程问题太多，中标的合格承包商转包给没当前这种类型的工程问题太多，中标的合格承包商转包给没有水利水电压力钢管制作资质、毫无经验的单位。施工前没有有水利水电压力钢管制作资质、毫无经验的单位。施工前没有施工组织设计，没有编制焊接工艺规程，施工期间没有认真的施工组织设计，没有编制焊接工艺规程，施工期间没有认真的质量监督和严格的无损检查。质量监督和严格的无损检查。最

47、近四川连续有几个工程投产前检查有问题，有的水头近千最近四川连续有几个工程投产前检查有问题，有的水头近千米，管径很小，镇墩混凝土已浇，探伤发现问题，处理十分困米，管径很小，镇墩混凝土已浇，探伤发现问题，处理十分困难。业主只要求尽快投入运行，带病的压力管道迟早会对我们难。业主只要求尽快投入运行，带病的压力管道迟早会对我们报复，尤其是明钢管爆破事故还可能会产生继发大的灾难。报复，尤其是明钢管爆破事故还可能会产生继发大的灾难。这里给我们启示：这样的水压试验并不能证明岔管结构安全。这里给我们启示：这样的水压试验并不能证明岔管结构安全。这里给我们启示：这样的水压试验并不能证明岔管结构安全。这里给我们启示：

48、这样的水压试验并不能证明岔管结构安全。不做水压试验的前提条件：不做水压试验的前提条件：不做水压试验的前提条件：不做水压试验的前提条件：1 1、事先审查施工单位的施工组织设计；、事先审查施工单位的施工组织设计；、事先审查施工单位的施工组织设计；、事先审查施工单位的施工组织设计；2 2、对焊接、监理、工程管理人员作专业培训；、对焊接、监理、工程管理人员作专业培训；、对焊接、监理、工程管理人员作专业培训；、对焊接、监理、工程管理人员作专业培训；3 3、要求、要求、要求、要求100%100%超声波检查、不低于超声波检查、不低于超声波检查、不低于超声波检查、不低于20%X20%X光检查的一次合格光检查的

49、一次合格光检查的一次合格光检查的一次合格率在率在率在率在98%98%以上，不合格的部分不得有连续超标缺欠，严格做以上，不合格的部分不得有连续超标缺欠，严格做以上，不合格的部分不得有连续超标缺欠，严格做以上，不合格的部分不得有连续超标缺欠，严格做好返修；对于高强钢制作的钢管还要增加好返修；对于高强钢制作的钢管还要增加好返修；对于高强钢制作的钢管还要增加好返修；对于高强钢制作的钢管还要增加100%100%的焊缝表面的焊缝表面的焊缝表面的焊缝表面探伤（磁粉或着色）；探伤（磁粉或着色）；探伤（磁粉或着色）；探伤（磁粉或着色）；4 4、要有完整的施工记录，证明实际焊接过程得到严格控制、要有完整的施工记录

50、，证明实际焊接过程得到严格控制、要有完整的施工记录，证明实际焊接过程得到严格控制、要有完整的施工记录，证明实际焊接过程得到严格控制（焊缝间隙、预热、清根、焊接线能量、层间温度、后热）；（焊缝间隙、预热、清根、焊接线能量、层间温度、后热）；（焊缝间隙、预热、清根、焊接线能量、层间温度、后热）；（焊缝间隙、预热、清根、焊接线能量、层间温度、后热）；5 5、采取合适的消除焊接残余应力措施（振动法、爆炸法等、采取合适的消除焊接残余应力措施（振动法、爆炸法等、采取合适的消除焊接残余应力措施（振动法、爆炸法等、采取合适的消除焊接残余应力措施（振动法、爆炸法等等）。等）。等）。等）。6 6、专家评审，报规范