水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程》征求意见稿.docx

ICS27.140P26NB中华人民共和国能源行业标准NBT×××××-202×水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程Technicalspecificationofintelligentassemblingandweldingofsteelpenstocksforhydropowerprojects（征求意见稿）202×-××-××发布202×-××-××实施国家能源局发布中华人民共和国能源行业标准水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程TechnicalspecificationofintelligentassemblingandweldingofsteelpenstocksforhydropowerprojectsNBZT×××××-202×主编部门：水电水利规划设计总院批准部门：国家能源局施行日期：202X年XX月XX日中国水利水电出版社202×北京国家能源局公告202X年第XX号国家能源局批准XXXX技术规范等XX项能源行业标准（见附件1）XXXXXX等XX项能源行业标准英文版（见附件2）,现予以发布。附件：1.行业标准目录。2.行业标准英文版目录。附件1：行业标准目录序号标准编号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期XNB/TXXXXX-202X水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程202×-X×-×X202×-××-×X国家能源局202X年XX月XX日根据国家能源局综合司关于下达2021年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知(国能综通科技(2021)92号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程的主要技术内容是：总则、术语、基本规定、场地布置及运输、压力钢管智能化组焊施工、压力钢管组焊智能化系统。本规程由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业水电金属结构及启闭机标准化技术委员会(NEATC21)负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院(地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120)O本规程主编单位：华电金沙江上游水电开发有限公司成都阿朗科技有限责任公司本规程参编单位：中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司中国葛洲坝集团机电建设有限公司华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司西藏开发投资集团有限公司本规程主要起草人员：本规程主要审查人员：1总则2术语3基本规定4场地布置及运输5压力钢管智能化组焊施工5.1 一般规定5.2 设备5.3 组焊6压力钢管组焊智能化系统6.1 一般规定6.2 支撑体系6.3 自动化装备6.4 传感感知系统6.5 信息管理系统附录A压力钢管洞内组焊设备设施布置示意图本规程用词说明引用标准名录条文说明CONTENTS1 GeneralProViSinnS12 Terms23 Basicrequirement34 Planninglayout&transportation45 Intellectassemble&weldingforsteelpenstocks55.1 Generalrequirements55.2 Equipments55.3 Assemble&welding56 Intellectsystemforsteelpenstocksassemble&welding86.1 Generalrequirements86.2 Supportingsystem86.3 Automationequipment86.4 senseperceptionsystem96.5 Systemofinformationmanagement9AppendixAMapoftheexhibitionofequipments&installationslayoutforsteelpenstocksassemble&weldingintunnel11ExplanationofWordinginthisCode121.istofQuotedStandards13AdditioniExplanationofProvisions141总则.o.为规范水电工程压力钢管智能化组焊的技术要求和施工方法，保障安全，保证质量，提高工效，制定本规程。1.0.2本规程适用于水电工程直径5m及以上压力钢管智能化组焊施工。1.0.3水电工程压力钢管智能化组焊施工应当积极采用新技术、新工艺、新材料、新方法。1.0.4水电工程压力钢管智能化组焊施工技术，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1钢管大节Complexsectionofsteelpenstock由两个及两个以上的钢管管节组焊而成的结构单元。2.0.2组圆机Assemblingmachineforsteelpenstock用于钢管管节制作的专用设备，具有瓦片组圆、焊接、钢管调圆功能。2.0.3多功能台车MiIltiflIlICtionaItroHey用于瓦片、管节和钢管大节运输，以及将多个管节组装焊接为钢管大节的专用设备，具有行走、顶升和旋转功能。2.0.4组焊Assemblingandwelding在压力钢管制作安装过程中，用组圆机将多个瓦片组装焊接为管节，或用多功能台车将多个管节组装焊接为钢管大节的作业活动。2.0.5组焊工位Vvorkingstationforassemblingandwelding为完成压力钢管管节智能化组焊而设定的工作位置。2.0.6智能化组焊设备Intelligentequipmentofassemblingandweldingforsteelpenstock运用信息和通信技术手段感知、测量、分析、整合压力钢管制作的各项关键信息，对质量、安全、环境、监测监控等需求做出智能响应，实现组焊过程智能管理和运行的设备。2.0.7组焊智能化系统Intelligentsystemofassemblingandweldingforsteelpenstock以信息技术为基础，直接为压力钢管安全优质高效组焊提供信息化服务的人机系统。主要包括支撑体系、自动化装备、传感感知系统、信息管理系统。3基本规定3.0.1压力钢管智能化组焊施工应满足技术先进、经济合理、环境友好、资源节约的要求，宜在可行性研究阶段进行技术经济论证。3.0.2压力钢管智能化组焊施工应制定专项施工方案并组织评审。3.0.3压力钢管智能化组焊施工宜以钢管大节作为安装单元。3.0.4压力钢管智能化组焊施工，应具备下列基本资料：1压力钢管设计图样。2压力钢管技术文件。3瓦片制作技术文件。4压力钢管主要钢材、焊接材料、防腐材料等的质量证明书。5有关水工建筑物的布置图。6施工总布置图。7施工总计划。8工程质量、安全、环境健康与文明施工要求。3.0.5压力钢管智能化组焊施工前应提交组焊设备的技术资料：1焊接工艺评定。2组焊设备配置参数表。3组焊设备安装图。4主要设备运输与吊装工艺。5设备安全操作与维护手册。6设备现场管理流程。7设备出厂检验合格证。3.0.6压力钢管智能化组焊质量检查和验收应符合国家现行标准水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766、水电站压力钢管设计规范NB/T35056和压力钢管安全检测技术规程NB/T10349的有关规定。3.0.7压力钢管智能化组焊排放的大气污染物应符合现行行业标准大气污染物综合排放标准GB16297和大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T55的有关规定。3.0.8压力钢管洞内智能化组焊工位布置可按本规程附录A的规定执行。4场地布置及运输4.0.1压力钢管智能化组焊施工，瓦片供应量应满足钢管连续生产要求，现场可设置瓦片储存场。4.0.2压力钢管组焊工位宜设置在压力钢管的始端或末端以外。4.0.3组焊工位应具备智能化组焊设备的运输和安装条件。4.0.4管节组焊工位工作长度不应小于6m,底部坡度不应大于3%。4.0.5钢管大节组焊工位宜设置在管节组焊工位和安装工位之间的水平直线段上。4.0.6钢管大节组焊工位宜设置临时放置管节、钢管大节的支架。4.0.7压力钢管智能化组焊设备运输尺寸应满足运输及场内道路要求。4.0.8施工支洞的设计尺寸应满足洞内组焊设备和瓦片运输的要求，支洞底板高程宜与主洞底板高程相同。4.0.9压力钢管的运输单元应根据运输条件确定，组焊前宜以瓦片为运输单元，组焊后宜通过三维动态模拟确定可，以钢管大节为运输单元，并宜通过三维动态模拟确定。4.0.10压力钢管智能化组焊施工，平段宜采用多功能台车进行管节运输，斜段可采用钢绞线液压提升机进行管节运输，弯段宜采用钢绞线整体提升方式进行管节运输与安装。4.0.11采用钢绞线液压提升机进行钢管大节运输，应提前布置提升设施。4.0.12压力钢管智能化组焊设备可通过施工支洞转运。5压力钢管智能化组焊施工5.1 一般规定5.1.1 压力钢管智能化组焊宜通过智能化组焊系统，传感感知系统、信息管理系统，完成瓦片运输及装夹、对圆、圆度检测、纵缝焊接、钢管调圆、加劲环组焊、钢管大节组焊、运输与定位安装。5.1.2 压力钢管智能化组焊施工应编制施工操作规程。5.1.3 管节纵缝、钢管大节内环缝以及加劲环、支承环、止推环和阻水环等附件的角焊缝焊接宜采用埋弧自动焊，条件许可时钢管大节内环缝可采用双丝埋弧焊或多丝埋弧焊。5.1.4 压力钢管组焊施工的定位节宜设置内支撑和外支撑。5.1.5 压力钢管组焊后，焊缝内部和外观质量应符合现行国家标准水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766的规定。5.1.6 压力钢管防腐蚀应符合现行国家标准水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766的规定。5.2 设备5.2.1 压力钢管智能化组焊设备应符合下列规定：1采用模块化设计，能够快速安装、转移和拆除。2具有信息自动采集、分析和处理的功能。3具有遥控操作和远程监控功能。4各模块之间的电气连接采用插拔式。5电气防护等级不低于IP54。6具备接入组焊系统的标准接口。5.2.2 组圆机宜设置瓦片自提升装置。5.2.3 压力钢管智能化组焊设备应在安装完成并验收合格后投入使用。5.3组焊5.3.1 压力钢管智能化组焊用瓦片卷板应符合现行国家标准水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766的有关规定。532压力钢管智能化组焊瓦片压头检测（图5.3.2）可分为内侧坡口瓦片压头检测和外侧坡口瓦片压头检测，瓦片压头制备可采用卷板或液压机压弧，压头部位应符合下列规定：1直径IOm及以上的钢管，瓦片直边长度L不应超过IOomm；直径5m10m的钢管，瓦片直边长度L不应超过70mm。2将瓦片以自由状态立于平台上，用压头样板检测弧度，压头样板与瓦片的允许间隙应符合表（1）内侧主坡口瓦片压头（2）外侧主坡口瓦片压头5.3.1的规定。表5.3.1压头样板与瓦片的允许间隙序号坡口布置形式样板弦长（nun）样板与瓦片的允许间隙（mm）说明1内侧主坡口5002.0最大间隙在中间2外侧主坡口500L0最大间隙在两端图5.3.2瓦片压头检测1.一直边长度：1、2压头测量样板，长度500mm；3、4一瓦片；A一允许间隙。5.3.3 瓦片运输过程中，应对焊接坡口进行保护，现场堆放储存时应按钢种、厚度分类堆放，垫离地面。户外堆放时，应架设防雨棚，防止腐蚀、污染和变形，不同钢种分类堆放时应做好明显标记。5.3.4 瓦片到达管节组焊工位后，宜由多功能台车运至组圆机下方，组圆机与瓦片之间宜采用夹具固定。5.3.5 管节组圆后，实测钢管周长与设计周长，允许偏差为±2D1000,且绝对值应不大于15mm。钢管纵缝对口径向错边量应不大于1mm。5.3.6 组焊工位环境温度、湿度、风速等焊接环境条件应符合现行国家标准水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766的有关规定。5.3.7 纵缝焊接完成后，用样板检测纵缝处钢管弧度，钢管纵缝处弧度与样板之间的允许间隙应符合表5.3.2的规定。表532钢管纵缝处弧度与样板之间的允许间隙序号钢管内径D（m）样板弦长（三）允许间隙（mm）序号钢管内径D(m)样板弦长(丽)允许间隙(mm)15VDW8D/1032D>8120045.3.8 管节制作完成后，圆度不应大于2D/1000,且不应大于20mm。5.3.9 钢管加劲环、支承环、止推环和阻水环等附件宜在组圆机上组焊，也可在瓦片对圆前组焊。5.3.10 钢管大节组对，除板厚变化外，环缝对口径向错边量应符合表5310的规定。表5.3.10环缝对口径向错边量(mm)序号焊缝类别板厚5允许值1环缝301230<W6023>6035.3.11 压力钢管智能化组焊施工采用埋弧自动焊焊接的累计焊缝长度不宜小于压力钢管焊缝总长度的70%。6压力钢管组焊智能化系统6.1 一般规定6.1.1 压力钢管组焊智能化系统应包括支撑体系、自动化装备、传感感知系统、信息管理系统。6.1.2 压力钢管组焊智能化系统的支撑体系宜包括网络通信、硬件设施等，传感感知体系宜包括设备安全监测系统、设备定位系统、视频监控系统、工区环境监测系统等，信息管理系统包括软件系统、信息安全等。6.1.3 自动化装备、设备安全监测系统、设备定位系统、视频监控系统、环境监测系统和信息管理系统等系统应在逻辑上独立组网运行。在公用基础网络的情况下，各系统间应逻辑划分虚拟VLAN。6.1.4压力钢管组焊智能化系统应具有网络安全防范措施。6.2 支撑体系6.2.1 压力钢管组焊智能化系统的支撑体系宜包括网络通信、硬件设施等。6.2.2 网络通信应符合下列规定：6.2.3 宜采用高速、宽带的工业以太网、现场总线、无线通讯设备，配备高可靠、抗干扰、快速的服务器、交换机、路由器、通讯基站、无线通道、UPS和各种感知设备的网络传输设备。2网络建设应能保证系统安全、可靠、准确、及时传输数据，完成各系统之间的信息传输。3网络建设应符合现行国家标准综合布线系统工程设计规范GB50311和基于以太网技术的局域网(LAN)系统验收测试方法GB/T21671的有关规定。4宜优先选择公共通信网和已建专用通信网等现有通信信道组网。6.2.4 硬件设施应符合下列规定：1应采用适用于压力钢管智能化组焊施工环境的各类硬件设备，实现自动化作业，提高效率与质量，降低作业安全风险。2硬件设施的数据通讯接口、控制指令与协议，信息传输与交换、工艺参数的设计应满足现行规范的规定，在满足数据安全条件下，实现双向数据交换与集成控制；3压力钢管组焊智能化系统应对采集数据的时间做出标识，以生成采集数据的完整性证据。4压力钢管组焊智能化系统应对采集到的数据进行分类和筛选。5压力钢管组焊智能化系统应设置权限管理措施，限制未授权访问和非法使用设备存储采集信息。6数据库服务器存储容量应满足施工管理要求，存储容量可弹性扩展。6.3 自动化装备6.3.1 压力钢管智能化组焊自动化装备宜采用机器视觉、智能仪表、工业机器人、传感器等技术，实现智能瓦片吊装、自动组圆装配、自动焊接等功能。6.3.2 宜实现瓦片工艺参数实时感知功能，可采集瓦片直边量、弧度等参数，实现关键工艺参数的在线监控与超标预警。6.3.3 组圆宜实时采集纵缝错边量、管口平面度、钢管周长等参数，实现关键安装质量的在线监控与超标预警。6.3.4 焊接作业宜实时采集焊接电流、电压、焊接速度和温湿度等参数，实现焊接过程的在线监控与超标预警。6.3.5 焊接作业宜实现焊缝自动检测功能，可采集未焊满、咬边深度、夹渣、气孔、裂纹、未焊透等参数，实现关键焊接质量的监控与超标预警。6.3.6 压力钢管智能化组焊自动化装备应提供人机交互与后台数据管理系统，并可集成到信息管理系统中。6.3.7 压力钢管智能化组焊自动化装备应具备手动操作模式与应急接管功能，保证在网络通讯中断或其他异常情况下实现运行操作切换，保隙施工安全。6.3.8 压力钢管智能化组焊自动化装备在网络通讯中断或其他异常情况下，应用模块、储存模块可独立运行，网络通讯恢复后，数据应及时同步至信息管理系统。6.4 传感感知系统6.4.1 压力钢管组焊智能化系统传感感知体系宜包括设备安全监测系统、设备定位系统、视频监控系统、工区环境监测系统等。6.4.2 传感感知系统宜配置设备安全监测系统，对相关设备的工作状态进行实时监控，实现区域防碰撞、防倾翻、防超载、违章操作等方面的实时报警与存储，并满足远程联网需要。6.4.3 传感感知系统宜配置设备定位系统，用于实时监测设备的位置、滞留时间等信息，满足不同精度与应用场景需求，并满足远程联网需要。6.4.4 传感感知系统宜配置视频监控系统，在组焊施工的重点区域宜布置高清视频监控设备，视频监控系统应符合现行国家标准公共安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T28181的有关规定，并满足安全状态与行为识别等需要。6.4.5 传感感知系统宜配置工区环境监测系统，实现对组焊工位的甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、粉尘浓度、风速、温度、大气压力、湿度等数据的监测，同时能监测气体、固体、液体等污染物的排放量和排放浓度，并满足远程联网的需要。6.4.6 压力钢管智能化组焊施工的环境温度、湿度、风速、焊缝温度等焊接相关参数应采用数字化自动记录仪器采集。6.5 信息管理系统6.6 .1信息管理系统包括软件系统、信息安全。652软件系统应符合下列规定：1应用软件系统宜采用云计算、大数据、人工智能、物联网等技术，实现组焊施工数据的自动采集、存储、查询和统计分析、预警等功能，实现数字化、信息化、智能化管理。2应用软件系统能集成组焊自动化装备、传感感知系统等系统的数据，实现对组焊生产过程中产生的各个环节数据进行统一管理和分析.3应用软件系统宜实现组焊生产过程的管理，可跟据施工进展情况实现对工件、焊材、能源等材料消耗进行预测、预报。4应用软件系统宜实现对影响焊接质量、进度、安全、环境的关键变量进行趋势分析和预警。5应用软件系统宜对组焊关键施工方案进行优化仿真分析，优化分析的目标函数宜为施工质量最优、施工用时最短、施工费用最省或施工能耗最低等。6应用软件系统宜对主要组焊设备的使用、异动、点检、诊断、维护、大修、报废等全生命周期进行管理、分析和预警。7应用软件系统应具备可靠性高、信息安全、操作方便、易维护和高可扩展等方面的特点。6.5.3信息安全应符合下列规定：1压力钢管智能化组焊信息安全管理应符合中华人民共和国网络安全法的规定。2信息系统保护等级应按现行国家标准信息安全技术网络安全等级保护定级指南GB/T22240确定。3信息系统对应的网络安全等级保护设计、实施及测评工作，应按照现行国家标准信息技术安全技术信息安全管理体系要求GB/T22080、信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T22239、信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求GB/T25070、信息安全技术网络安全等级保护测评要求GB/T28448、工业控制系统信息安全GB/T30976的规定执行。4系统应提供安全互联、接入控制、信息加密、身份认证、授权管理、恶意代码防范、入侵检测和安全审计等方面的安全保障。5对应数据交换容错、实时性要求较高的系统间通信，宜采用冗余渠道通信方式。6应具备热备、冷备等备份机制。Il附录A压力钢管洞内组焊设备设施布置示意图l-AlB(c)钢管大节组焊工位示意图(B-B剖面)图A压力钢管洞内组焊设备设施布置示意图I-组圆机；2一顶部焊接作业平台及埋弧自动焊设备；3一瓦片；4一多功能台车;5管节；6钢管大节；7一运输轨道；8一型钢支架；9一施工支洞。本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执行”。引用标准名录综合布线系统工程设计规范GB/T50311水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766软件设计文档国家标准GB-T8567大气污染物综合排放标准GB16297基于以太网技术的局域网(LAN)系统验收测试方法GB/T21671信息技术安全技术信息安全管理体系要求GBZT22080信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护定级指南GB/T22240信息安全技术网络安全等级保护安全设计技术要求GB/T25070公共安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T28181信息安全技术网络安全等级保护测评要求GB/T28448工业控制系统信息安全GB/T30976物联网系统接口要求GB/T35319压力钢管安全检测技术规程NB/T10349水电站压力钢管设计规范NB/T35056大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T55中华人民共和国能源行业标准水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程NB/T×××××-202×条文说明制定说明水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程经国家能源局2O2X年X月XX日批准发布。本规程制定过程中，编制组在广泛调查、深入研究的基础上，总结了我国水电工程压力钢管智能化组焊施工技术的实践经验，吸收了近年来水电工程压力钢管智能化组焊施工方面所取得科技成果，并向有关方面征求了意见。为便于广大设计、建设管理、施工、科研、院校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，水电工程压力钢管智能化组焊施工技术规程编制组按章、节、条、款顺序编制了条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是，本条文还不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。1总则-4m3基本规定-22_J超代码:4场地布置及运输包码m5压力钢管智能化组焊施工Ht三码目5.1 一般规定2L域代码已5.2 设备域代码已5.3 组焊域代码已6压力钢管智能化组焊施工控制系统反J额所6.1 一般规定超域代码已6.2 支撑体系28一I（城代码已6.3 自动化装备281Y城代码已6.4 传感感知系统域代码已6.5 信息管理系统城代码已1总则1.0.1从2012年开始，已有多个水电工程采用机械化、自动化及初步智能化技术进行压力钢管施工,在保障安全的和保障质量的前提下提高了功效，已经具备进行工程优化的潜力。为规范水电工程压力钢管智能化组焊的技术要求和施工方法，特制定本规程。目前，在国内外水电工程大型压力钢管制作和安装施工中，主要采用现场建厂、长距离运输钢管管节、人工逐条焊环缝的施工方案。上世纪50年代后期开始，先后在梅山、云峰和以礼河流域的多个工程使用埋弧自动焊工艺，并研发应用了自调式滚焊台车，实现了水电工程压力钢管焊接自动化。随着技术进步，部分工程采用了整体卷制、气电立焊、摞节等工艺实现机械化、自动化，焊接质量和施工工效进一步得以提高。埋弧自动焊和滚轮架从上世纪90年代在石油化工压力容器等不同行业中得到了广泛的应用,焊接的单件重量已经超过2000吨。2000年5月，在天生桥二级水电站三号洞8m直径压力钢管制安中，首次使用了瓦片在洞内组焊的方案。2003年，在马来西亚巴贡水电站压力钢管施工策划中讨论了用瓦片在洞内组焊的方案，随后考察了埋弧自动焊技术，再构思了设计专门的机械进行压力钢管组圆的设想。2006年，第一代组圆机在锦屏一级水电站组凑合节试验成功。2012年，在金沙江梨园水电站压力钢管制作中，首次在加工厂内采用组圆机和多功能台车进行压力钢管机械化、自动化组焊，纵缝和加劲环角焊缝采用埋弧自动焊工艺。黄金坪水电站是按照瓦片进洞方式设计的下平洞施工支洞，2014年首次将组圆机和多功能台车应用于地下洞群钢管施工，并采用埋弧自动焊焊接节间环缝组焊钢管大节，还实现了钢管大节在施工支洞内横向转运。从制作到安装，管节全程不翻身，减少了设备设施人员配备，提高了安全性，优化了施工工序。钢管大节运输安全性更好。多功能台车除了运送瓦片、管节和钢管大节，还能快速精准地调节钢管大节位置，方便了安装施工。下弯段使用了整体提升技术安装钢管。2015年在涔天河水库扩建工程，现场未建压力钢管制作厂，在厂区岔管位置组焊直径9.5m的钢管，瓦片运输距离达1300公里，73%的环缝采用埋弧自动焊进行焊接，最大交付单元长12m,仅最后一道环缝需要采用手工焊。2016年在乌东德水电站，通过组焊设备在8mX6.5m连通洞内的横向转运,实现了多工位机动制作，仅用一-套系统就完成了6条最大直径13.5米、管节长度3米、最大重量71吨、管壁材质为780MPa高强钢的洞内管节制作。2019年，在苏洼龙水电站压力钢管施工中，采用2台套组焊系统机动完成了4条钢管的管节和大节制作，工期提前半年，洞群内工厂化生产水平进一步提升。同时将双丝埋弧焊工艺应用于环缝焊接，初步实现智能化。可见，压力钢管自动组焊技术已具备全面应用并加速智能化的潜力，编制相关技术规程已是行业所需。1.0.2压力钢管智能化组焊施工技术开发的初衷是缩减（超）大直径压力钢管运输通道，一般而言，管径越大，对多瓦片应用场景条件下施工通道尤其是隧洞断面优化的工程价值越高。随着技术迭代,压力钢管大节组焊的技术发展得到发展，高效自动焊接工艺应用多，运输和安装的效率较以往可成倍地增加，这对于常见的压力钢管水平和斜井段施工尤为关键。因5m以下压力钢管基本不受普通公路运输限制。故暂取5m作为智能化组焊施工技术的适用下限。3基本规定3.0.1对于直径5m及以上的压力钢管制作安装，采用智能化组焊工艺都是可行的，能在保障施工质量、保证施工安全的前提下优化施工总布置、简化施工道路尤其是缩减施工隧洞断面、以及优化工期，提高压力钢管施工进度和经济成本的可控性，也有利于绿色、健康和环保。在压力钢管施工策划进行智能化组焊施工论证，能够最大限度地获取质量、安全、进度和经济效益。压力钢管智能化组焊施工是以成套装备为基本技术手段进行压力钢管自动化组焊并逐步智能化，管节可在压力钢管安装位置附近进行制作，以瓦片为长距离运输的基本单元，现场可不建压力钢管制作厂，也不需要按照管节运输来设计压力钢管施工所需道路尤其是施工隧洞。单台套设备的生产能力相当于一座中型钢管厂，管节生产速度已不再是压力钢管施工的制约因素，不需要提前生产和储存，解决了常规制安方案普遍存在的管节存放难题，现场可不设置管节堆存场。钢管管节可以在安装位置附近高效组焊成钢管大节，将环缝手工焊的数量减少到常规安装方案的1/2-1/4,环缝安装也不再是工期制约因素。压力钢管智能化组焊施工以埋弧自动焊为基本焊接手段，焊接质量好、焊接效率高、焊接成本可控性高、无烟尘弧光污染，特别适用于隧洞等密闭空间内的焊接作业。3.0.2压力钢管智能化组焊专项施工方案能结合工程实际情况进行压力钢管施工策划，是压力钢管施工技术经济论证的重要内容，可完整展现其技术先进性。3.0.3以钢管大节作为安装单元，能最大程度降低环缝手工焊数量，改善洞内作业环境，加快压力钢管安装进度，提高钢管运输安全性。3.0.4第1-4款为水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范GB50766-2012第2.0.1条所规定，第5-8款为水电工程压力钢管智能化组焊施工所需增加的资料。3.0.7压力钢管智能化组焊是在施工现场尤其是隧洞内的工厂化制作，可作为绿色水电水电建设的重要内容。3.0.8附录A能便于读者直观理解洞内压力钢管智能化组焊施工。4场地布置及运输4.0.1以瓦片作为基本的运输单元，在工厂进行标准化生产的模式始于上世纪60年代。瓦片制作可在工厂条件下按照压力钢管制作安装规范进行制作和检验，其生产条件和经济性显然优于现场临时建设的制作场地。压力钢管智能化组焊在正常状态下能够实现稳定的生产，因此，瓦片的存放量只需根据生产计划、运输距离长短或生产意外等非正常因素进行物流规划，可分批次到货。采用远距离供应瓦片时，现场可设置瓦片存储场地，避免瓦片供应中断带来的不利影响。因瓦片存储较管节存储简单，瓦片存储场地对面积的要求很低。例如，涔天河水库扩建项目水电站的瓦片运输距离长达1300km,因为道路畅通保障性高，施工中利用厂区道路外边缘存放35张瓦片即满足了生产需求。苏洼龙水电站瓦片运输距离约800km,因318国道容易出现结冰、泥石流、山体垮塌等自然灾害，在支洞口设置了约500m2的瓦片储存场，保证了压力钢管生产按需进行。4.0.2管节组焊工位设置在压力钢管的始端或末端以外，可不占用压力钢管安装位置，避免凑合节问题。若组焊工位设置在压力钢管安装区内，则可考虑用管节横向运输来避免凑合节安装。4.0.3压力钢管智能化组焊施工是以成套装备为手段进行压力钢管组焊，组焊工位必须设置在设备能够运入的部位，并能进行装卸和安装拆除。在条件具备时优先采用移动式吊车进行设备安装，移动式吊车难以作业的部位，可针对组圆机安装或者瓦片卸车的要求设置天锚。4.0.4压力钢管管节长度可设计为3m,加组圆机长约3米，因此管节组焊工位工作长度不宜短于6m。组圆机属于重载设备，混凝土抗压等级不宜低于C25o若混凝土底部坡度超过3%,则需采取专门的安全措施。4.0.5将压力钢管组焊成大节可减少环缝手工焊的数量，提高自动焊比例和安装效率。目前的多功能台车设备具备将管节组焊成200吨重、14米乃至更长钢管大节的能力，不仅直管，包括弯管、锥管都可以根据需要组焊成大节。大节组焊在水平直管段上易于进行，工位设置在管节组焊工位和安装工位之间，可以形成流水作业线。同样，大节组焊工位的基础受力条件应满足相应的重载要求。满足水电站压力钢管设计规范NB“35056-2015第9.3.7条规定的部位，即可进行大节组焊。工位长度以管节和钢管大节能够顺利转动作业为宜。4.0.6大节组焊工位设置临时支架承接钢管，可解决钢管组焊与安装之间在时间和空间上的衔接问题，并提高多功能台车的工作效率。一般而言，先制作出的管节可放置在支架上，待下一节制作完成后，再改用多功能台车承载，进行环缝组对和焊接，制作钢管大节。管节和钢管大节都可以放在支架上，需要安装时再由多功能台车运去安装。多功能台车可以在管节、大节制作和安装3种位置之间高效使用，不致被管节或钢管大节一直占压。4.0.7压力钢管智能化组焊设备已按般公路运输的要求进行设计，已做到不需要专门设计道路来运输。4.0.8瓦片运输对通道的要求比管节运输低，不需要对施工支洞进行专门设计尺寸。组焊设备尺寸也已做到不受压力管道施工支洞设计尺寸的影响。已有案例的压力钢管参数和施工支洞尺寸如下表:典型洞内组焊的压力钢管、施工支洞和运输参数单位：米工程项目名称黄金坪乌东德苏洼龙五强溪扩机压力钢管直径X管道数量（条）9.5X413.5X610X411.6X2钢管施工支洞断面（宽度X高度）5X58X77.5×77X6.5最大运输尺寸（长度X宽度X高度）9.5×3×312×4×5.510×4×512×4×5.5洞内组焊施工支洞所涉及支洞底板高程与主洞底板高程相同，有利于轨道交通和对外通道衔接,还可方便管节、钢管大节或组焊设备的横向转运。4.0.9瓦片运输安全性更好，运输效率更高，应尽最大可能地扩大瓦片运输的范围。三维动态模拟可直观演示钢管大节的运输过程，复核已有的运输条件，尽可能开发设计方案的运输潜力。4.0.10平洞段采用多功能台车进行管节运输已经在多个工程得到运用，效果很好。钢绞线液压提升机已经应用于黄金坪水电站下弯段整体提升。斜井和斜坡上的钢管，属于特殊的宜管或弯管，可结合已有技术和案例研究使用。黄金坪、乌东德、苏洼龙等工程实施案例表明，多功能台车对于弯管、锥管安装的作用显著，结合钢绞线液压提升机在压力钢管安装的应用，可在上下弯管整体提升、斜管运输等特殊场景进行作业。4.0.12通过施工支洞转运组焊设备、管节和钢管大节都已经有案例。黄金坪水电站在4#洞组焊管节，通过施工支洞转运管节或双节到13#洞。乌东德水电站是通过连通洞转运组焊设备，在6条洞内进行压力钢管组焊。苏洼龙水电站是在4条洞内使用2台套组焊设备，通过施工支洞转运组焊设备，同时进行两条洞的压力钢管组焊。5压力钢管智能化组焊施工5.1 一般规定5.1.1 本条给出水电工程压力钢管智能化组焊施工的主要内容，便手读者孑解姻智能化组焊施工与常规制作安装方式的异同。5.1.3 埋弧自动焊是一种优质、高效、经济的焊接手段，无烟尘和弧光污染，是绿色、环保、健康的工程技术，不受恶劣天气、高海拔等不利环境干扰，尤其适用于洞内等封闭空间内的压力钢管焊接施工和高强钢焊接热输入控制，宜在压力钢管制安中大力推广使用。管节纵缝和钢管大节内环缝采用埋弧自动焊的案例较多，近年来一些工程的加劲环、支承环、止推环和阻水环等附件也采用了埋弧自动焊，比如梨园水电站、涔天河水库扩建工程、乌东德水电站、苏洼龙水电站和五强溪扩机工程。研发出组圆机后，龚嘴、天生桥二级水电站压力钢管组焊面临的反复翻身问题得到有效解决,而钢管整体卷制面临的焊缝受弯问题也被解决，直径5m及以上钢管制安采用埋弧自动焊技术不再有技术障碍。多功能台车能够更加完美地完成云峰、龚嘴、天生桥二级等水电站压力钢管制作的滚焊小车焊接环缝的任务，将钢管管节大量组