水电工程技术新突破!1000兆帕级高强钢岔管在水电八局岳阳分公司顺利完成水压爆破试验

日期:2025-04-30 来源:岳阳分公司 作者:廖勤 、邝任廷 字号:[ ]

4月27日至28日,采用湘钢1000Mpa级高强钢板制造的模型钢岔管在水电八局岳阳分公司圆满完成水压爆破试验。此次试验旨在验证1000MPa级高强钢在水电工程关键部件中的可靠性与安全性,为我国水电事业迈向新高度奠定坚实基础。

顺应需求,开启技术革新之路

随着我国水电事业向更高水头、更大容量的方向快速发展,对水电工程核心部件的性能要求愈发严苛。1000MPa级高强钢凭借超高强度和优异性能,成为攻克高水头水电站压力钢管和钢岔管等重要部件技术难题的关键。此次水压爆破试验,成功验证了该材料的安全性与可靠性,为我国水电事业迈向新高度奠定坚实基础。 

严格把控,精湛工艺铸优质产品

在1000MPa级高强钢模型岔管制造过程中,水电八局以严苛标准和精湛工艺,打造出质量达到优良标准的产品,为后续水压试验提供坚实保障。

水电八局采用BIM仿真技术可视化技术交底,从源头上筑牢技术根基。借助BIM对岔管进行展开及模拟岔管拼装,优化焊缝布局,保障岔管拼装尺寸达到优良标准;在制造工艺上,全程实施精细化管控,采用数控等离子切割技术,有效减少切割热影响区,切割后打磨处理并进行PT检测;运用四辊卷板机卷板时,严格控制成型次数,控制卷板成型次数4-5次,减少卷板对材料性能的影响。水电八局通过对岔管制造过程质量严格控制,岔管制造质量达到优良标准,为岔管后续水压试验提供了质量保障。

焊接工艺精益求精。面对湘钢1000MPa级高强钢屈强比高(屈服强度950MPa以上,抗拉强度970MPa以上)、可焊性差(裂纹敏感性指数高达0.27%)的特性,水电八局对西冶、威尔、大西洋等多个品牌的配套焊材开展熔覆试验和焊接工艺评定。经过多轮测试与分析,最终明确了最佳焊材品牌和工艺参数。

同时,水电八局实施严苛的焊工选拔机制,从曾焊接过800MPa级高强钢压力钢管的人员中优中选优,再经1000MPa级高强钢专项焊接培训与考核后上岗作业。焊接过程中,严格控制预热、道间及后热温度,将焊接热输入精准控制在不超过28KJ/cm,并安排专人全程记录各项数据。凭借精益求精的工艺把控,焊缝无损检测一次合格率高达99.8%,极大降低了焊缝返修对母材热影响区性能的影响,为后续压力爆破实验奠定可靠基础。

圆满成功,多方协作保试验顺利

此次试验分为预压试验、水压试验、爆裂试验三阶段。为确保试验万无一失,技术人员依据工程实际,结合相关标准规范,制定了详细且严谨的试验方案,对试验流程、试验参数、安全保障措施等方面进行了细致规划。同时,组织专业人员对管路、安全阀及压力表进行检定与安装,对出线孔进行加工与焊接等工作。同时,在试验过程中安排专人24小时全程监护,实时记录试验过程数据,同步建立应急响应机制,对突发状况进行快速研判与处置,以全流程保障措施确保试验平稳有序推进、圆满完成。

此次试验的模型钢岔管为对称“Y”型月牙肋钢岔管,主管内径为Ф1.6m,支管内径为Ф1.133m,分岔角为74°,采用湘钢XG1000Mpa级高强钢板制造。岔管管体壁厚24mm,月牙肋板厚48mm。岔管设计水压试验值7.4MPa,最大试验压力值12.5MPa,最终爆破压力值达到26.5MPa,爆破水压力安全系数为3.58。结构应力分布与有限元模拟结果高度吻合,钢岔管在极限压力下断口形貌符合韧性失效特征,充分验证了材料的高抗断裂性和工艺可靠性。

在专家评审会上,评审委员会专家听取各方报告后,综合评审认定湘钢1000 MPa级高强度水电用钢模型岔管爆破试验数据有效验证了产品的安全性与可靠性,湘钢开发的1000 MPa级高强度水电钢性能和水电八局的制造工艺达到国际领先水平!

此次试验的成功,不仅是材料科学与工程技术领域的重大突破,更带来显著效益。相较传统800MPa级高强钢,1000MPa级高强钢可减少压力钢管板厚,降低钢岔管材料重量,缩短施工时间,在降本增效方面成效显著。同时,标志着我国在水电工程核心材料与关键技术领域实现自主可控,岳阳分公司在其中的突出贡献,也为自身赢得了行业赞誉,进一步提升了水电八局品牌影响力。

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