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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