钢岔管关键技术的效益探讨

国内额定水头在500m以上的电站中，呼蓄电站钢岔管是首例采用国产高强钢制造，在设计、选材、制造、监测等各方面都进行了深入的分析和研究，其成果已应用于两套钢岔管的设计和制造，通过过程检验、水压试验、电站运行和双机甩负荷试验，两套钢岔管的各项技术性能指标均达到了设计和规范要求，满足工程需要，其成功标志着国内已掌握了国产790MPa级钢板进行高水头、大HD值钢岔管的设计和制造技术，填补了国内空白，结束了790MPa级高压钢岔管整体依赖进口的历史，也为工程节约直接投资约3500万元人民币，同时也支持和促进了民族工业的发展，其直接经济效益和社会效益巨大。2015年6月，中国水力发电工程学会在北京主持召开了《大HD值790MPa钢岔管国产化开发研究与工程应用》科学技术成果鉴定会。鉴定委员会一致认为：成果总体达到了国际先进水平。

表3.7.36　1号和2号机甩负荷期间1号钢岔管钢板应力观测成果　单位：MPa

续表

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注　1.钢板受拉为正。
2.岔管钢板应力允许值为±353.10MPa

采用三维有限元计算分析和水力学特性分析等手段，对岔管体型和结构进行分析研究，优化了钢岔管的体型与结构，提高了围岩分担比例，减小了岔管的厚度，降低了制造难度。首次提出了国产790MPa级高强钢生产及验收技术指标，采用先进的设计及制造工艺，突破了冶炼、轧制及热处理技术瓶颈，实现了钢板的高强度、高韧性、高止裂性、高塑性、优良的抗应变时效性、焊接性及与焊接材料的易匹配性。首次提出了国产790MPa级高强钢配套焊接材料生产及验收技术指标，采取创新的研究开发技术路线及工艺措施，开发出具有高塑韧性、低焊接裂纹敏感性的焊接材料，并成功应用。通过对国产790MPa级钢的焊接性研究，制定了合理的焊接工艺和焊接参数，使焊接接头和岔管质量满足设计要求。

在高水头、大容量水电机组具有广阔的应用前景。当前大容量、高水头机组是发展方向，高压引水钢管是当前发展趋势，呼蓄电站790MPa级高压钢岔管的成功国产化，为后续巨型机组的设计、制造、运行提供了良好的技术支撑和工程实例。

790MPa级钢材及焊接材料国产化成果可用于海洋平台、船用浮吊、大型原油储罐、大型工程机械及大型钢结构设备、水轮机等重大装备。岔管的国产化打破了国外垄断，降低了国内重大工程建设和重大装备的关键材料对国外产品的依赖，促进了国内重大工程建设和重大装备业的健康发展。(www.xing528.com)

对促进行业科技进步具有重要作用和意义。高强钢岔管的成功应用，树立了一个集工程建设管理、工程设计、材料研制、施工工艺和试验检测等多领域技术合作国产化创新、研究与应用的典型案例。

注　1.钢板受拉为正。
2.岔管钢板应力允许值为±353.10MPa

采用三维有限元计算分析和水力学特性分析等手段，对岔管体型和结构进行分析研究，优化了钢岔管的体型与结构，提高了围岩分担比例，减小了岔管的厚度，降低了制造难度。首次提出了国产790MPa级高强钢生产及验收技术指标，采用先进的设计及制造工艺，突破了冶炼、轧制及热处理技术瓶颈，实现了钢板的高强度、高韧性、高止裂性、高塑性、优良的抗应变时效性、焊接性及与焊接材料的易匹配性。首次提出了国产790MPa级高强钢配套焊接材料生产及验收技术指标，采取创新的研究开发技术路线及工艺措施，开发出具有高塑韧性、低焊接裂纹敏感性的焊接材料，并成功应用。通过对国产790MPa级钢的焊接性研究，制定了合理的焊接工艺和焊接参数，使焊接接头和岔管质量满足设计要求。

在高水头、大容量水电机组具有广阔的应用前景。当前大容量、高水头机组是发展方向，高压引水钢管是当前发展趋势，呼蓄电站790MPa级高压钢岔管的成功国产化，为后续巨型机组的设计、制造、运行提供了良好的技术支撑和工程实例。

790MPa级钢材及焊接材料国产化成果可用于海洋平台、船用浮吊、大型原油储罐、大型工程机械及大型钢结构设备、水轮机等重大装备。岔管的国产化打破了国外垄断，降低了国内重大工程建设和重大装备的关键材料对国外产品的依赖，促进了国内重大工程建设和重大装备业的健康发展。

对促进行业科技进步具有重要作用和意义。高强钢岔管的成功应用，树立了一个集工程建设管理、工程设计、材料研制、施工工艺和试验检测等多领域技术合作国产化创新、研究与应用的典型案例。