《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》是中國水利水電第四工程局完成的建築類施工工法，完成人是高武軍、顧儉、鐘藝謀、康學軍、唐明金，適用於碳素結構鋼和低合金結構鋼，更適用於水電行業中工程量較大的大直徑引水壓力鋼管制作施工，也適用於非水電行業大直徑鋼管的製造。
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》主要的工法特點是：鋼板對接及整體卷制後可採用埋弧自動焊，焊接效率高；壓力鋼管整體卷制省去部分鋼板端頭壓制預彎的工序。
2008年1月31日，《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法
- 完成單位：中國水利水電第四工程局
- 主要完成人：高武軍、顧儉、鐘藝謀、康學軍、唐明金
- 套用實例：黃河萬家寨水利樞紐工程
- 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）
- 工法編號：YJGF111-2006
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的形成原因是：
中國國內大直徑引水壓力鋼管多數採用瓦片卷制，在平台上進行組圓、縱縫焊接的工藝方法，該方法具有瓦片易卷制，可將瓦片卷制和組圓焊接工序分開，集中進行卷制和焊接施工，便於調控施工進度的優點，但無法克服縱縫處弧度缺陷、自動化程度不夠高的技術問題。1994年，中國水利水電第四工程局在引水壓力鋼管整體卷制理論分析的基礎上，對李家峽水電站引水壓力鋼管經過大量的卷制試驗和焊縫機械性能試驗，發明了大直徑引水壓力鋼管整體卷制技術，該技術在直徑8米的李家峽水電站引水壓力鋼管制造套用中取得了經濟效益，與傳統的製作工藝相比具有優越性。
工法特點
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的工法特點是：
⒈大直徑引水壓力鋼管整體卷制是指先進行鋼板下料和鋼板長度對接，然後進入卷制工序，在支架和支撐滾筒等工裝的輔助作用下完成卷制，並在卷板機上進行合攏縱縫焊接和校圓。
⒉鋼板對接及整體卷制後可採用埋弧自動焊，焊接效率高，焊接質量容易得到保證。
⒊最後一道合攏縱縫在卷板機上焊接完成，該焊縫兩側的管節弧度在卷板機上進行校正，從而使整個管節的弧度均勻一致，從根本上消除了拼接縱縫處產生的桃形或蘋果形狀的弧度缺陷。
⒋壓力鋼管整體卷制省去了部分鋼板端頭壓制預彎的工序。
⒌整體卷制除了要求與傳統方法卷制所要求的卷板機外，還需根據鋼管直徑的大小設計相應的支架和支承滾筒，對整體卷制過程中的管節起到支承和導向作用。
⒍與瓦片卷制方法相比，占用場地小，並省去了縱縫校正設備。
操作原理
適用範圍
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》適用於碳素結構鋼和低合金結構鋼，也適用於水電行業工程量較大的大直徑引水壓力鋼管制作施工及非水電行業大直徑鋼管的製造。
工藝原理
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的工藝原理是：
⒈按鋼管展開長度進行鋼板排料和下料，在平台上進行長度平面對接，用埋弧自動焊組焊成整塊，焊縫須經無損探傷檢測合格。卷製成型後，在卷板機上用埋弧自動焊進行最後一道縱縫焊接。
⒉採用三根卷板機卷製成型，在卷制時設計必要的附加的支撐設施。
⒊整卷使焊縫經歷塑性變形過程，改變了焊縫應力分布狀態，機械性能發生改變。經焊縫機械性能試驗表明，經過卷制的縱縫在拉伸強度、衝擊韌性方面均滿足《壓力鋼管制造安裝及驗收規範》（DL5017-93）的要求，橫彎和側彎試驗在彎曲到100°以上稜角處未出現開裂現象。
鋼板按管節展開長度需要在平台上組裝拼接，至鋼板最終卷製成圓，直至最後一條合攏縱縫在卷板機上完成焊接，由於拼接時產生的拘束度，以及焊接時不均勻的加熱和冷卻，使焊縫處產生較高的殘餘應力。整卷過程中鋼板在滾壓力作用下使靠近管內壁的焊縫受到壓縮，靠近管外壁的焊縫被拉伸，產生的附加應力和焊接殘餘應力疊加，應力重新分布，卷板前殘餘應力沿焊縫單方向分布為主的狀態，在卷板後殘餘應力分布狀態變為多方向。為減小焊接殘餘應力，對於厚板焊接採取焊前預熱、控制層間溫度等方法時，焊接過程中的加熱和冷卻應儘可能均勻。在卷制過程中藉助滾壓力使母材和焊縫金屬產生塑性變形的同時使焊接殘餘應力得到部分釋放。
施工工藝
- 工藝流程
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的工藝流程見圖1。
圖1 壓力鋼管整體卷制工藝流程圖
- 操作要點
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的操作要點如下：
⒈從鋼板進貨著手，把好材質關，到貨鋼板的機械性能、化學成分、爐批號、生產日期、生產廠家均進行登記，並進行無損探傷抽檢，發現鋼板表面微裂紋、凹凸缺陷、重皮、鏟刮刀痕等不良處均作不同程度的修補。
⒉為避免應力集中，嚴格控制鋼管管節排料尺寸。按《壓力鋼管制造安裝及驗收規範》（DL5017-93）的要求，控制相鄰管節的縱縫距離大於板厚的5倍且不小於100毫米，同一管節上的相鄰縱縫間距不小於500毫米。
⒊針對鋼管管節製作中常出現的管口平面度不易控制的狀況，採取控制鋼板整體拼接總長度兩對應邊偏差、兩對角線偏差，彎管節並控制中心線總長度偏差和兩對角線偏差的辦法，可有效地控制管口平面度在極限偏差3毫米範圍之內，並要求鋼板整體拼接時鋼板邊緣或中心線的直線度偏差控制在±1毫米以內，板厚方向兩板平面錯台偏差不大於1毫米。
⒋對接焊縫坡口進行機械加工，控制坡口角度和鈍邊加工尺寸，以便於採用同一規範參數施焊。坡口形式宜採用對稱X形或U形，板厚在25毫米以下應採用X形坡口，板厚在28毫米以上宜采U形坡口，坡口形式見圖2。
圖2 鋼板對接埋弧自動焊坡口示意圖
⒌鋼板整體拼接控制間隙在3毫米以內，錯台在1毫米以內。由於鋼管直徑大，展開長度長，一般採用三張鋼板組對成。鋼板對接在平台上進行，通過組對平台的直線邊限位裝置控制直邊組對的直線度。
鋼板組對焊縫的焊接採用埋弧自動焊，焊縫正面焊接完成後，鋼板翻身，背面焊縫再用埋弧自動焊焊接完成。
鋼板翻身和起吊用門機等起重設備藉助專用吊具完成，專用吊具見圖3所示。
圖3 鋼板翻身專用吊具示意圖
⒍鋼板輸送系統。組對焊接成的鋼板，吊運至卷板輸送托輾上，並通過位於托輻一側的側導向輾限位找正鋼板，使鋼板的卷制方向與卷板機的軸線相垂直。
鋼板的卷制輸送輾道通過減速電機驅動鏈式傳動，將鋼板輸送至卷板機。
⒎鋼板拼接縫用埋孤自動焊焊接，焊接效率高，勞動強度低，焊縫質量穩定。16Mn和16MnR材質在板厚38毫米以上根據施工環境情況考慮適當預熱，厚度大於38毫米的低合金鋼要作後熱消氫處理，後熱溫度宜為250~350°C，保溫1小時以上。焊接線能量控制一般不大於40千焦/厘米，焊接規範參數見表1。
焊接層次 | 焊接電流（安培） | 焊接電壓（伏特） | 焊接速度（厘米/分鐘） |
|---|---|---|---|
正面打底 | 600~650 | 28~32 | 32~55 |
正面填充 | 700~750 | 33~36 | 42~75 |
正面蓋面 | 650~700 | 35~38 | 40~75 |
反面打底 | 800~850 | 30~32 | 42~80 |
反面填充 | 700~750 | 33~36 | 42~75 |
反面蓋面 | 650~700 | 35~38 | 40~75 |
⒏管節在卷制過程中，焊縫參與了卷制，必要時進行焊接試驗，除了通過試驗確定更精確的焊接規範參數外，還可驗證焊縫的機械性能。
例如：李家峽水電站引水壓力鋼管直徑8米，材質16Mn，對卷制後的焊縫依據《壓力鋼管制造安裝及驗收規範》（DL5017-93）做了大量的試驗，試驗結果如下：焊接接頭板式拉伸試驗樣品都斷在母材，橫彎和側彎試樣都彎到100°以上，在拉伸面未出現裂紋，稜角處也未開裂。圓形拉伸試驗結果表明，鋼管外表層焊縫抗拉強度達σb=574.5兆帕（屈服強度σs=467.3兆帕），外表層母材σb=545.77兆帕（σs=376.43兆帕）；鋼管內表層焊縫抗拉強σb=554.67兆帕（σs=435.23兆帕），內表層母材為σb=524.97兆帕（σs=357.3兆帕）。Y型缺口衝擊試驗結果：焊縫金屬、熔合線、熱影響區在常溫和0°C時的衝擊值都大於34J，以上的試驗結果均滿足《壓力鋼管制造安裝及驗收規範》（DL5017一93）對焊接接頭機械性能的要求。從最高硬度試驗結果表明，焊接接頭各區的硬度分布比較平穩，只是在熔合線附近的過熱區和部分相變區內出現個別的淬硬點，其最高硬度值分別為：鋼管外表層HVmax=194，內表層HVmax=191，中間層HVmax=190，該值遠低於國際焊接協會規定的HVmax=350的技術要求。金相分析表明，各區顯微組織為：焊縫金屬為粗大的魏氏組織鐵素體和珠光體。熱影響區中過熱區為片狀和塊狀先析鐵素體沿原奧氏體晶界呈網狀分布，晶內為針狀鐵素體和珠光體。熱影響區中正火區為細小等軸體鐵素體與珠光體混合分布。熱影響區中部分相變為塊裝鐵素體和絮狀細珠光體，呈帶狀分布。母材組織為鐵素體和珠光體呈帶狀分布。
從以上金相組織分析和試驗數據證明，儘管整體卷制工藝使縱縫產生了塑性變形，但能保證焊縫質量，焊縫機械性能良好。
⒐焊接完成24小時以後對焊縫進行無損探傷檢查，合格後進行整體卷制。
⒑鋼管整卷工裝設施。具有優良實用性能的鋼管整卷工裝設施是實現大直徑鋼管整體卷製成型的關鍵，其技術重點放在解決鋼板在卷制過程中由於鋼板自重下塌產生的失圓、塌落問題，並使鋼板卷制過程中的卷制方向不發生偏轉，保證鋼管合攏縫的組對精度。在整個鋼管卷制過程中，要確保各工序動作安全、穩妥。
基於上述各方面的要求，同時充分考慮卷制操作方便程度，針對大直徑引水壓力鋼管設計鋼管整卷工裝設施。整卷工裝原理見示意圖3所示。
圖3 鋼管整體卷制工裝原理示意圖
鋼管卷製成圓後在底部靠近卷板機處組對合攏縱縫，並採用埋弧自動焊焊接合攏縱縫內側。卷板機將合攏鋼管縱縫卷到最高頂點位置時，通過液壓控制油缸放下支撐架上部的焊接操作平台，在焊接作業平台上焊接鋼管合攏縱縫的外側焊縫。
鋼管卷制完成後收回焊接作業平台，用門機將管節吊出卷板機，並進行翻身後放置在平台上。
⒒鋼管下卷板機後應在平台上管口呈水平狀態放置，並對在卷板機上完成施焊的合攏縱縫進行無損探傷檢查。
⒓鋼管內安裝米字形內支撐並進行調圓，經整體外觀質量檢查合格後進行防腐處理。
- 勞動力組織
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的勞動力組織情況見表2。
序號 | 單項工程 | 所需人數 | 備註 |
|---|---|---|---|
1 | 管理人員 | 8 | / |
2 | 技術人員 | 4 | / |
3 | 冷作工 | 15 | / |
4 | 電焊工 | 25 | / |
5 | 機加工 | 6 | / |
6 | 鉗工 | 6 | / |
7 | 起重工 | 8 | / |
8 | 電工 | 4 | / |
9 | 探傷工 | 2 | / |
10 | 輔助人員 | 8 | / |
/ | 合計 | 86 | / |
材料設備
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》所需的材料及設備明細如下：
⒈大直徑引水壓力鋼管整體卷制所使用的材料為碳素結構鋼或低合金結構鋼。
⒉大直徑引水壓力鋼管整體卷制所採用的主要機具設備見表3。
序號 | 設備名稱 | 設備型號 | 單位 | 數量 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | 門座式起重機 | MQ540/30噸 | 台 | 1 | 管節吊運 |
2 | 龍門式起重機 | 20噸 | 台 | 1 | 鋼板吊運 |
3 | 載重汽車 | 8噸 | 輛 | 1 | 零件轉運 |
4 | 三棍卷板機 | 50×4000毫米 | 台 | 1 | 鋼管卷制 |
5 | 刨邊機 | B81120A | 台 | 1 | 坡口加工 |
6 | 數控切割機 | BODA5000×16000 | 台 | 1 | 鋼板下料、曲邊坡口切割 |
7 | 半自動切割機 | C1-100A | 台 | 4 | 鋼板下料 |
8 | 埋孤自動焊機 | MZ1-1000 | 台 | 4 | 縱縫焊接 |
9 | 手工電孤焊機 | ZX7-400B | 台 | 4 | 手工電弧焊 |
10 | 手工電孤焊機 | ZX7-500 | 台 | 2 | 手工電孤焊 |
11 | CO2氣體保護焊機 | ZP7-400 | 台 | 8 | 加勁環焊接 |
12 | 空壓機 | 0.9立方米/分鐘 | 台 | 2 | 碳弧氣刨 |
13 | 焊條烘乾箱 | YZYH-6 | 台 | 2 | 焊條烘乾 |
14 | 超音波探傷儀 | CTS-26 | 台 | 1 | 焊縫探傷 |
15 | X射線探傷儀 | XXG-3005 | 台 | 1 | 焊縫探傷 |
16 | 車床 | C6162 | 台 | 1 | 零件加工 |
17 | 鑽床 | Z35 | 台 | 1 | 零件加工 |
質量控制
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的質量控制要求如下：
⒈質量管理。建立健全ISO9001質量管理體系，結合實際制定質量控制計畫，編制和實施壓力鋼管整卷作業指導書。
（1）技術交底。針對大直徑引水壓力鋼管整體卷制，項目開工前由技術負責人組織召開技術交底會，質量檢驗和施工相關人員參與討論形成最合理的工藝方法，並將關鍵工序的操作方法、注意事項和質量控制要求向作業人員交代清楚。
（2）質量會議。由質量管理人員負責編寫月、季、年質量總結報告，並根據實際需要組織質量專題會議，增強參與施工和管理人員的質量意識，進一步完善工藝措施。
（3）特種作業。焊工、起重工等特殊作業人員須持證上崗。埋弧自動焊須做焊接試驗，以便於熟悉設備操作性能和實際工況，形成最佳的焊接規範。
（4）工程質量三級檢查制度
①施工班組技術人員負責完工後的“初檢”，並向車間二檢提交施工記錄及原始資料。
②車間二檢負責完工項目的“復檢”，並向專職質量管理負責人提交施工記錄、原始資料及驗收申請報告。
③質量管理辦公室專職三檢負責工序完工的“終檢”，實際檢驗合格簽認工序轉移單後再轉入下一道工序。項目單元完工後向監理單位提交施工記錄、原始資料、驗收申請報告、質量檢查記錄、單元驗收合格證等申請監理驗收。監理驗收合格並簽發單元驗收合格證以後即可轉入下道工序施工。
④具體三級檢查制度表現形式為工序傳遞卡的三級檢驗簽字驗收的操作管理模式。工序傳遞卡樣本見表4、表5、表6。
鋼板檢查、劃線及下料（工序1） | ||||||
鋼管節號： | 開工日期： | 完工日期： | ||||
鋼板檢查 | ||||||
爐（批）號 | / | |||||
實測值（毫米）（板厚×寬×長） | N-a | N-b | N-c | 檢查結果 | ||
/ | / | / | / | / | ||
劃線檢查 | ||||||
理論尺寸（長×寬） | / | / | / | 允許誤差 | ||
實測值 （毫米） | 長度 | / | / | / | ±1 | |
寬度 | / | / | / | ±1 | ||
對角線相對差 | / | / | / | 2 | ||
對應邊相對差 | / | / | / | 1 | ||
彎管矢高 | X軸 | -X軸 | Y軸 | -Y軸 | ±0.5 | |
/ | / | / | / | |||
標記 | 水流方向、軸線、坡口角度、分節、分塊號 | / | ||||
檢驗結論 | / | / | / | / | / | |
備註 | / | |||||
本道工序負責人： | 班組一檢： | 車間二檢： | 廠三檢： | 下道工序負責人： | ||
日期： | 日期： | 日期： | 日期： | 日期： | ||
坡口加工（工序2） | |||||||||
鋼管節號： | 開工日期： | 完工日期： | |||||||
序號 | 極限偏差（毫米） | 實測值（毫米） | 檢查結果 | ||||||
N-a | N-b | N-c | |||||||
1 | 長度 | ±1 | / | / | / | / | |||
2 | 寬度 | ±1 | / | / | / | / | |||
3 | 坡口角度 | ±2.5 | / | / | / | / | |||
4 | 坡口深度 | ±1 | / | / | / | / | |||
5 | 對角線相對差 | ≤1 | / | / | / | / | |||
6 | 對應邊相對差 | ≤2 | / | / | / | / | |||
7 | 坡口深度相對差 | ≤1 | / | / | / | / | |||
8 | 坡口角度相對差 | ≤1度 | / | / | / | / | |||
9 | 彎管矢高 | ±1.0 | X軸 | -X軸 | Y軸 | -Y軸 | / | ||
/ | / | / | / | ||||||
備註 | / | ||||||||
本道工序負責人： | 班組一檢： | 車間二檢： | 廠三檢： | 下道工序負責人： | |||||
日期： | 日期： | 日期： | 日期： | 日期： | |||||
卷制（工序4） | ||||||||
鋼管節號： | 開工日期： | 完工日期： | ||||||
/ | 檢測項目/檢測值/鋼板編號 | 實測值（毫米） | 檢查結果 | / | ||||
N-a | N-b | N-c | ||||||
縱縫對口間隙 | 允許偏差≤4毫米 | / | / | / | / | |||
縱縫對口錯位 | 允許偏差≤1毫米 | / | / | / | / | |||
鋼管內壁與樣板間隙 | 縱縫處 | / | / | / | / | |||
設計值（毫米） | / | / | / | / | ||||
其他部位 | / | / | / | / | ||||
設計值（毫米） | / | / | / | / | ||||
表面質量 | / | / | / | / | ||||
檢驗結論 | / | / | / | / | ||||
備註 | / | |||||||
本道工序負責人： | 班組一檢： | 車間二檢： | 廠三檢： | 下道工序負責人： | ||||
日期： | 日期： | 日期： | 日期： | 日期： | ||||
（說明：其他工序傳遞卡省略。）
（5）質量獎懲制度。執行工程質量與經濟效益掛鈎的制度，建立相應的質量獎懲辦法。
⒉質量標準和關鍵工序的質量要求。壓力鋼管整體卷制製造遵照執行《壓力鋼管制造安裝及驗收規範》DL5017-93，關鍵工序的質量要求如下：
（1）鋼管劃線下料必須滿足如下質量要求：寬度和長度極限偏差±1毫米；對角線相對差極限偏差2毫米；對應邊相對差極限偏差1毫米；矢高（曲線部分）極限偏差±0.5毫米。
（2）鋼板整體拼接時控制鋼板邊緣或中心線的直線度極限偏差應不大於1毫米，板厚方向兩板平面錯台應不大於1毫米。
（3）鋼板拼接焊縫採用埋弧自動焊，除按一類焊縫的質量標準控制焊縫內部質量外，還應控制焊縫余高不超過4毫米。
（4）卷板過程中控制加壓量，分步加壓卷製成型，避免一次性卷制弧度過小。卷制過程中採用孤度樣板檢測控制卷板弧度，鋼板經多次卷制，直至達到設計弧度。用樣板（弦長L=1.5米）檢查弧度，樣板與卷板的極限間隙不大於2.0毫米。在卷制過程中保持卷板機輾軸線與鋼管的素線平行，以防止弧面扭曲。
安全措施
施工單位採用《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
⒈建立E&OHSMS環境與職業健康安全管理體系，制定現場安全管理程式檔案，編制適合該工法需要的安全防護手冊。
⒉實行班前5分鐘安全會制度，對當天作業中的安全注意事項予以提醒。各作業班組在班前班後均應對該班的安全作業情況進行檢查和總結，並及時處理安全作業中存在的問題。
⒊加強參與作業人員的安全培訓工作。在工程開工前組織有關人員學習國家安全生產法規，熟悉設備安全操作規程。加強對作業人員的安全操作技能培訓和考核，對特殊工種必須獲得特殊安全工種上崗證方可上崗。
⒋實施安全獎罰制度和責任追究制度，並由項目部經理與各生產部門負責人簽訂安全責任書，制定安全生產目標。
⒌鋼管整體卷制各工序的危險點、安全重點環節，懸掛警告類標示牌標示。鋼管縱縫焊接涉及高空作業必須設定防護欄。
⒍建立大型起吊設備管理規章制度，配備專職操作人員，對設備進行班前班後檢查及日常檢修保養，建立檢修保養台賬、運行記錄。按國家規定時間邀請地方質量技術監督局進行設備安全檢驗。
⒎加強用電安全管理，做到安全標識明顯、電器設備安裝規範化。
⒏定期對施工和管理人員進行危險告知，提醒施工人員時時注意安全，發現安全隱患及時處理，並告知有關部門做好類似安全隱患的檢查排除。
⒐關鍵工序的安全控制應編制單列的安全技術措施，並向相關管理和作業人員進行施工前的安全技術交底。例如，鋼管整卷後從卷板機上退出及翻身的過程，依據工裝使用方法須制定安全操作程式，規定指揮及操作人員的位置，操作時保證安全指揮及信號的暢通。
環保措施
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的環保措施如下：
⒈該工法實施過程中遵照執行《環境保護法》、《環境體系規範及使用指南》GB/T24001-1996。
⒉合理規劃生產廠區，做到工完、料盡、場地清，隨時清理現場，完成一處，清理一處，不留垃圾，不留剩餘施工材料和施工機具，工程完工後恢復地表植被。
⒊工程在施工期間會給周圍環境帶來一定影響。污染的主要來源是施工期產生的噪聲、施工廢棄垃圾、汽車尾氣排放和生活垃圾等。對以上污染源，在施工場地周圍及場地內做好防洪、排水等保護措施以防止沖刷和水土流失；施工用水及地下水及時排除，嚴禁污水隨意排放。採取有效措施降低噪聲和尾氣排放污染。
⒋通過建立遠離居住和施工區的封閉防腐車間，控制粉塵向四周飛揚，並制定相應保護措施。
⒌加強焊縫探傷射線源管理，探傷射線作業按國家相關規定要求進行，防止對周圍環境和人員造成危害。
⒍施工場區合理規劃，使施工臨時設施布置合理、有序。各種施工材料嚴格按場地規劃整齊有序堆放，保證施工場地內外道路暢通。科學管理實現文明施工。建立健全衛生保潔制度，做好施工區衛生清理。
效益分析
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的效益分析如下：
⒈鋼管整卷工藝的經濟效益
大直徑鋼管整體卷制技術的套用，需一次性投入鋼管整體卷制生產流水線配套設施，但通過進行質量、人工、管理的綜合比較，取得的經濟效益大於投入整體卷制工裝設備的費用。
李家峽水電站引水壓力鋼管直徑8米和萬家寨水利樞紐工程直徑7.5米的引水壓力鋼管制造採用了整體卷制工藝，由於鋼管展開長度在26米以內，鋼板對接後翻身及整體卷制設計的工裝並不複雜，投入工裝的費用與瓦片組圓方案相當，但鋼管卷制質量提高，消除了瓦片組圓方案無法解決的技術問題，焊縫質量更穩定，取得約386萬元的經濟效益。
⒉鋼管整體卷制的社會效益
大直徑鋼管整體卷制的成功實現，為其他大型水電站建設的巨型引水壓力鋼管制造提供了機械化生產的技術管理思路，為進一步提高引水壓力鋼管制造流水線生產做了必要的技術準備和管理探索。《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的推廣套用有利於提升中國在大直徑鋼管制造上的技術水平，增強施工企業的中國國內外技術競爭實力。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
套用實例
《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》的套用實例如下：
萬家寨水利樞紐工程引水壓力鋼管制造。
⒈工程概況
黃河萬家寨水利樞紐工程位於黃河北幹流托克托至龍口河段峽谷內，是黃河中游規劃開發的8個梯級中的第一個工程，也是山西省引黃入晉工程的起點，左岸隸屬山西省偏關縣，右岸隸屬內蒙古自治區準格爾旗，具有供水、發電、防洪、防凌等綜合效益的水利樞紐工程。
電站廠房為壩後式水電站廠房，裝有6台單機容量180兆瓦的混流式水輪發電機組，總裝機容量為1080兆瓦。
萬家寨工程引水壓力鋼管直徑7.5米，鋼管工程量2300噸，鋼板材料為16MnR，板厚14~20毫米。6條引水壓力鋼管依次布置在河床右側（12）~（18）壩段，鋼管分上彎段、斜直段、下彎段和水平段。
⒉施工情況
萬家寨工程現場設定鋼管加工廠，現場根據鋼管整體卷制工序的需要布置1台MQ540/30噸型起重機和1台50×4000毫米卷板機，設定一個鋼結構車間用於鋼板下料、對接，一個焊接車間用於鋼管調圓和加勁環焊接。
單節鋼管由三張鋼板對接成，拼接工序在專用鋼平台上進行，通過側面的限位裝置控制直線度，並控制對接縫間隙和錯台。對接縫焊接採取手工定位加固焊後用埋弧自動焊焊接，正面焊縫焊接完後再翻身焊接背面焊縫。由於採用了埋弧自動焊，焊縫質量穩定，一次合格率達到99.8%以上。
在卷板機後面布置門架式支撐架，支撐架上設定兩個托滾，當鋼板卷至頂部時由托滾支承上部鋼管重量，同時調整卷板機側面布置的活動支架，對鋼板卷制起到導向和承重作用。鋼管弧度卷制合格後進行合攏縫對接，先在底部靠近卷板機的位置用埋弧自動焊焊接管內側焊縫，然後將合攏縫卷至頂部，通過液壓控制油缸放下支撐架上部的焊接操作平台，在平台上用埋弧自動焊焊接完成管外側焊縫，實現了大直徑鋼管合攏縱縫採用埋弧自動焊，充分發揮了埋弧自動焊的技術優勢。
鋼管合攏縱縫焊接完成後在卷板機上矯正合攏縫處的弧度，經過一至兩圈的滾壓，鋼管各處的弧度即可均勻一致。
萬家寨工程引水壓力鋼管制作於1996年7月開工，1998年11月完工。
⒊工程驗收與評價
在已建分部工程驗收和質量評定的基礎上，2001年11月26~29日，在萬家寨工地由黃河萬家寨水利樞紐有限公司主持進行單位工程完工驗收。
發電引水工程4個分部工程，質量評定全部合格，其中引水壓力鋼管工程合格率100%，優良率85%，外觀質量評定優良得分率90%，該分部工程質量評定為優良。
1998年10月1日水庫下閘蓄水，1998年11月28日發電，截至2005年，引水壓力鋼管工程運行正常。
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《大直徑引水壓力鋼管整體卷制工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。
