人字閘門(mén)的制造安裝焊接與消應(yīng)

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1、三峽永久船閘人字閘門(mén)的制造、安裝、焊接與消應(yīng)【摘要】三峽電站永久船閘工程前無(wú)古人，后無(wú)來(lái)者，國(guó)內(nèi)數(shù)路水電精英在此角逐。六個(gè)閘首共12套人字門(mén)以其結(jié)構(gòu)尺寸、重量均居世界之最而號(hào)稱(chēng)“天下第一門(mén)”，它的制造、安裝與焊接，更是各家金結(jié)制安隊(duì)伍比武競(jìng)技的主戰(zhàn)場(chǎng)。我們水電七局率先在第六閘首開(kāi)始人字閘門(mén)的安裝，在施工過(guò)程中大膽采用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝，通過(guò)精心組織、精心施工、嚴(yán)格過(guò)程控制，我們獲得了成功的經(jīng)驗(yàn)。本文簡(jiǎn)要介紹了門(mén)體結(jié)構(gòu)制造工藝，詳細(xì)記錄了筆者在安裝過(guò)程中的心得和體會(huì)，供同行參考。【關(guān)鍵詞】人字門(mén)制造運(yùn)輸?shù)跹b門(mén)體安裝焊接消應(yīng)1.工程概況三峽水利樞紐永久船閘為目前世界在建的最大船閘，共設(shè)

2、雙線(xiàn)五級(jí)，布置在樞紐左岸壇子嶺左側(cè)，分南北線(xiàn)，中心線(xiàn)相距94米。每線(xiàn)船閘主體段由六個(gè)閘首分隔為五個(gè)閘室，總長(zhǎng)1621米，每級(jí)閘室有效尺寸為280×34×5M（長(zhǎng)×寬×坎上最小水深）。每線(xiàn)每個(gè)閘首各布置一套人字閘門(mén)，每套人字門(mén)由2扇門(mén)葉組成。第六閘首人字門(mén)單扇結(jié)構(gòu)尺寸為20.5×3×37.5M（門(mén)寬×門(mén)厚×門(mén)高），單扇重達(dá)800T，噸位和尺寸均居世界之最，號(hào)稱(chēng)“天下第一門(mén)”。人字門(mén)是用于閘室擋水的工作閥門(mén)，以形成船閘過(guò)船時(shí)所需水位。該門(mén)的結(jié)構(gòu)形式為工字型主橫梁式，每扇門(mén)葉共設(shè)24根主橫梁和7道縱向加勁筋（詳見(jiàn)附圖一）。廠(chǎng)內(nèi)制造時(shí)根據(jù)運(yùn)輸需要將每扇門(mén)葉細(xì)分為12個(gè)大節(jié)，第六閘首人字門(mén)分節(jié)重

3、量在57T-74T之間不等。安裝單位承擔(dān)的工地主體安裝任務(wù)是將每套閘門(mén)的24個(gè)單元分節(jié)用科學(xué)合理的手段吊運(yùn)至安裝位置再拼裝焊接成為2扇整體的門(mén)葉。該門(mén)的止水設(shè)計(jì)如下：底部通過(guò)橡膠與底坎上的不銹鋼止水帶壓縮止水，門(mén)葉與閘墻、門(mén)葉與門(mén)葉之間通過(guò)設(shè)置于門(mén)葉邊柱和閘墻支枕座上的不銹鋼支枕墊塊相互精密配合止水（支枕墊塊同時(shí)兼作門(mén)葉運(yùn)行時(shí)向閘墻傳力的作用）。因此，人字門(mén)拼裝時(shí)對(duì)兩個(gè)邊柱的垂直度要求特別高，三峽規(guī)范規(guī)定：人字門(mén)拼裝焊接完成，其邊柱（通長(zhǎng)37.5M）的正側(cè)向垂直度均不得大于4mmmaintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,management

4、hashadagreatimpacttothecity.3.1-8busterminalstationstatusinYibincitylayouts(4)hoursofoperationmostofYibincitybuslinesin5:30-6:20,andbasicallymeettheYibintravelneeds.Bus，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)對(duì)人字門(mén)邊柱的垂直度要求。只有根據(jù)門(mén)葉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理制定制造、安裝的焊接順序、嚴(yán)格控制對(duì)裝和焊接時(shí)的變形才能保證。2.門(mén)體制造門(mén)體制作階段主要技術(shù)難點(diǎn)是對(duì)門(mén)體形位公差的控制和對(duì)邊柱的消氫消應(yīng)處理。為此，制造廠(chǎng)抽調(diào)精干技術(shù)人員，成立技術(shù)攻關(guān)組，對(duì)

5、圖紙進(jìn)行細(xì)化、編制施工組織設(shè)計(jì)、原則工藝、實(shí)施細(xì)則工藝。2.1原則工藝：2.1.1盡可能減小總裝時(shí)的焊接工作量，將焊接變形分解在各零部件的制作中去。將每節(jié)門(mén)體分解成左、右邊柱和中段主體三大部件。在人字門(mén)制造焊接中，大量采用自動(dòng)埋弧焊和CO2氣體保護(hù)焊，零星位置才用手工焊。埋弧焊操作穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、效率高；保護(hù)焊焊絲細(xì)，熱量集中，線(xiàn)能量小，層間溫控好，可有效防止焊接中常發(fā)生的隨意性，可減小焊接殘余應(yīng)力和熱變形，提高焊接質(zhì)量，避免焊接隱患發(fā)生。2.1.2專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)門(mén)體大組用的總裝胎架?？傃b胎架的精度是控制人字門(mén)制造精度的關(guān)鍵。只有總裝胎架的精度高，才能保證人字門(mén)的擋水面平面度、門(mén)體直線(xiàn)度、扭

6、曲等各項(xiàng)指標(biāo)得到較好的控制，因此，總裝胎架的材料均經(jīng)過(guò)機(jī)加工刨邊，保證平面度在14M×38M范圍內(nèi)達(dá)到±1mm。2.1.3將每節(jié)門(mén)葉細(xì)分為兩個(gè)邊柱分段和門(mén)葉中段三大部件制造。由于人字門(mén)設(shè)計(jì)采用了邊柱鋼止水，對(duì)通長(zhǎng)邊柱腹板的公差要求是±2mm。為了保證12節(jié)分段的整體形位公差，采用12節(jié)邊柱連成整體，校正形位公差后，整體平移，與門(mén)體中段定位，全部分段就位后，再開(kāi)始進(jìn)行施焊，從而保證12節(jié)分段的總裝形位公差控制在較理想的狀態(tài)。2.1.4對(duì)邊柱分段的整體消應(yīng)工藝進(jìn)行試驗(yàn)。由于邊柱分段板厚較厚，需要進(jìn)行整體消應(yīng)處理。首先做了兩對(duì)熱處理試驗(yàn)試板進(jìn)行熱處理前后的對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)其機(jī)械性能、應(yīng)力消除、硬

7、度比較分別做了檢測(cè)，確定熱處理工藝。隨后，又做了兩對(duì)熱處理試驗(yàn)試板進(jìn)行熱處理前后的對(duì)比，并與上一組試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)該熱處理工藝的可靠性。在第一批邊柱分段進(jìn)行熱處理時(shí)，又做了兩對(duì)熱處理隨爐見(jiàn)證試板，進(jìn)行熱處理實(shí)際效果的檢測(cè)，通過(guò)三次試驗(yàn)，均反映熱處理工藝切實(shí)可行，處理效果穩(wěn)定、良好。2.2結(jié)構(gòu)制作細(xì)化工藝：maintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,managementhashadagreatimpa