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DL／T 5751-2017 水电水利工程压力钢管波纹管伸缩节制造安装及验收规范

压力钢管及伸缩节工程竣工图样。 伸缩节制造厂家交货验收文件。 伸缩节安装使用说明书。 伸缩节设计修改通知单。 伸缩节安装时最终检查和试验的测定记录。 伸缩节安装焊缝的无损检测报告。 防腐检测资料。 重大缺陷处理记录和有关会议记录

A.1.1伸缩节基本结构可包括但不限于以下四种类型，其代号和 特点见表A.1.1。

表A.1.1伸缩节基本结构类型及特点

：复式铰链型的主铰链板或副铰链板、复式万向铰链型的万向环或铰链板均应带长

YD5178-2009 通信管道人孔和手孔1端管：2—波纹管：3—导流筒：4—外护罩：5—端环板

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端管；2一波纹管；3一导流筒；4一外护罩；5一—中间管；6一端环板

7一主铰链板：8一销轴：9副铰链板：10一立板

管：2—波纹管：3—导流筒；4—外护罩；5—中间管；6—端环 7一万向环：8一销轴：9铰链板：10立板

皮纹管可分为三种类型，其代号和特点见表A.1.2

表A.1.2波纹管类型及特点

A.1.3伸缩节限位装置可分为三种类型，其代号和适用范围见表A.1.3

A.1.3伸缩节限位装置可分为三种类型，其代号和适用范围见表A.1.3

表A.13伸缩节限位装置类型及适用范围

注：带长槽孔铰链板限位是在主铰链板、万向环或铰链板上开轴向长孔，用长孔对销轴 移动进行轴向限位

A.1.4伸缩节导流筒设置可分为三种类型，其特点和代号见表A.1.4。

表A.1.4伸缩节导流简设置类型

宿节端部连接可分为两种形式，其代号见表A.1.

表A.1.5伸缩节端部连接形式及代号

A.2.1伸缩节型号表示方法如下

导流筒设置类型代号（见表A.1.4）； 限位装置类型代号（见表A.1.3，若无限位用“W”表示）； 设计位移的数值，单位为mm或度(°)； 钢管内径尺寸，单位为mm； 设计压力的数值，单位为MPa； 伸缩节端部连接形式代号（见表A.1.5）； 波纹管类型代号（见表A.1.2）； 伸缩节基本类型代号（见表A11）

注：对于复式自由型伸缩节（代号FZ)，设计位移分别表示设计轴向位 移和设计横向位移，设计轴向位移在前，设计横向位移在后，两 个设计位移之间用“”号连接。

A.2.2伸缩节结构形式及标记示例

设计压力为0.5MPa，钢管内径尺寸为2000mm

设计轴向位移为土100mm，设计横向位移为100mm，端部连接为 焊接，波纹管为加强U形，轴向采用万向环开设长槽孔限位，导 流筒安装在端管扩口段的复式万向铰链型伸缩节，结构示意见图

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6中间管：7一端环板：8一万向环：

一端管；2—导流筒；3—波纹管：4一加强环；5一外护罩

9—销轴：10铰链板：11一立板

端管；2一过渡套管；3一波纹管；4一加强环；5—端环板 6—中间管；7一端环板；8一导流筒； 9一限位套筒：10一限位环

9—限位套简：10—限位环

1为了便于在执行本规范条文时区别对待，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”

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中华人民共和国电力行业标准

水电水利工程压力钢管波纹管伸缩节 制造安装及验收规范 DL/T 5751—2017 条文说明

《水电水利工程压力钢管波纹管伸缩节制造安装及验收规范》 （DL/T5715一2017)，经国家能源局2017年11月15日以第10号 公告批准发布。 本规范制定过程中，编写组对国内外近二十年来水电水利工 程压力钢管波纹管伸缩节制造安装技术进行了调查研究，总结了 我国水电水利工程压力钢管波纹管伸缩节制造安装领域的实践经 验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准，遵循了安全可靠、 技术先进、经济合理的原则。 为便于广大设计、施工、科研、大中专院校等单位有关人员 在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，本规范编写组按章、 节、条顺序编制了本规范的条文说明，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。但是，本条文说明不 具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规 范规定的参考。

DL/T5751—2017目次1总则·442术语和符号?453基本规定·463.2技术资料.…·463.3材料··463.5焊接及焊缝检验473.63.7标识·483.8包装、储存与运输·484制造·494.1波纹管494.2压力管段·4.3其他结构件·504.4伸缩节组装·524.5水压试验和气密性试验524.6疲劳试验·...534.7检验安装·.555.1安装前准备·555.2安装要求·55验收··576.1交货验收·5743

1.0.1水电站压力钢管伸缩节传统上主要采用套筒式伸缩节。近 二十年来，随着水电技术的发展，波纹管伸缩节在水电站压力钢 管上得到应用，而且由于波纹管伸缩节不漏水、免维护等特点， 应用越来越广泛，但到目前为止尚没有一部压力钢管波纹管伸缩 节的行业规范，主要参照国内现有的国家通用规范和压力容器有 关伸缩节的规范。由于水电站压力钢管直径大、压力高、材料较 夏杂且材料厚度较大，国内现有的波纹管伸缩节规范尚不能完全 覆盖，因此为满足国内外水电事业的发展，编制组经过广泛调 研，编制了本规范。 1.0.4水电站波纹管伸缩节技术要求高，制造安装较为复杂，如 果质量控制不好会导致事故的发生，因此此条对制造安装厂家做 出规定。

2.1.2～2.1.5定义描述总体上和《金属波纹管膨胀节通用技术条 件》GB/T12777标准一致。 2.1.6《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777未列入而 在水电水利工程波纹管伸缩节中常用的重要结构部件，在本规范 的制造、安装、验收等条文中对该部件有所涉及，为了避免对该 部件的名词产生歧义，本章对此专门设条进行定义描述。 2.1.7定义描述总体上和《金属波纹管膨胀节通用技术条件》 GB/T12777标准一致。 2.1.82.1.12《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777未 列入而在水电水利工程波纹管伸缩节中常用的重要结构部件，在 本规范的制造、安装、验收等条文中这些部件都有所涉及，为了 避免对这些部件的名词产生歧义，本章对此专门设条进行定义描 述。其中，2.1.9“限位杆”的功能类似于美国EJMA标准中的“控 制杆”，有限位作用，在部分水电水利工程项目中有应用。2.1.10 限位环”和2.1.11“限位套筒”组合后可形成套筒式限位结构 这也是已应用在部分水电水利工程项目中的典型结构形式

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3.2.1本条是本规范附录A的引导条款。

3.2.3考虑到水电水利工程现场环境条件的特点，出厂文件特别 规定了必须有防水密封包装。由于大型伸缩节一般都是裸装，为 了避免长途运输过程中随车的出厂文件有可能失落，建议亦可通 过邮寄或快递的方式另行送达，

3.3.3为便于现场安装施工、保证质量和运行维护方便，对于端

3.3.3为便于现场安装施工、保证质量和运行维护方便，对于端

管、法兰材料一般推荐和相邻压力管道中的钢管、法兰相同。

3.5.9本条对波纹管的焊接作出了规定

6.5.94杀对 3《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T12777一2008 标准中，对于单层厚度不大于2mm的波纹管管坏纵向焊缝检测有 两个选项：渗透探伤或射线探伤。行业的实际调研情况表明：不 大于2mm的管坏纵焊缝，其缺陷的主要特征均体现在表面（凹 陷、咬边、未焊透等），采用射线探伤并不适宜。因此本规范中 对单层厚度不大于2mm的管坏纵向焊缝仅规定应进行双面 100%渗透探伤。 4对于波纹管的分体拼合焊缝，一般采用手工氩弧焊。由于 该焊道随波形起伏变化，且是全位置焊接，故施焊人员应是有同 类焊缝施焊经验的持证焊工，施焊之前还应进行模拟培训，确认 合格后方可上岗操作。 3.5.13为保证伸缩节的制造质量特别强调如下：波纹管与端管 中间管或过渡套管连接的环向焊缝是伸缩节最重要的焊缝之一， 对于大型伸缩节一般都采用手工氯弧焊。在现行的国内各标准和 规范中，自前均只有液体渗透这一种表面检测手段，尚无内在缺 陷的探伤办法。因此，成熟的焊接工艺、合格的焊接人员、认真 的工作态度是保证该道焊缝质量必不可少的三个方面。

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料一般推荐和相邻压力管道中的钢管、法兰相

3.5焊接及焊缝检验

当装运件和定位件的尺寸及表面积较大时，黄色（或红色 标识漆可在其他颜色的防腐底漆上按斑马线的方式间隔涂刷。

3.8.1本节是对用于交货的伸缩节成品进行包装、储存和运输方 面的规定。对于尚未交货的半成品或伸缩节部件的储存和运输由 生产单位自行负责，但均不得对波纹管或伸缩节部件造成损伤。 3.8.2在包装中强调了伸缩节要进行轴向定位，这是为了防止伸 循节在运输、装卸中由于碰撞、晃动引起波纹管的位移变化。过 大的位移变化有可能造成伸缩节初始位移状态永久性改变，频繁 的位移变化则有可能造成波纹管实际循环疲劳寿命的降低。 3.8.4当伸缩节上下叠放时应对下层伸缩节的轴向定位装置进行 核算。由于波纹管的轴向刚度一般不大，若轴向定位装置不足以 承担上层伸缩节的重量时，下层伸缩节的波纹管就有可能被轴向 玉缩，造成伸缩节初始位移状态永久性改变，当压缩量过大时甚 至造成波纹管损坏

3.8包装、储存与运输

4.1.1本条明确了波纹管必须采用整体成形的方法进行制造，但 考虑到个别电站由于运输等条件的限制，故允许采用工厂整体成 形十分体运输十现场拼合的制造方法。由于波纹管分体后的拼合 可能是在场地、设备相对简陋的水电站工地现场进行，更由于波 纹管波形结构的特殊性，拼合焊缝只能采用手工氟弧焊，焊后又 只能做表面渗透探伤，故一般应尽量避免采用

4.1.2本条对整体成形的波纹管提出要求

1根据工程实践经验和有限的试验统计数据，总体上液压 戎形波纹管的安全可靠性要更高一些。特别是加强U形波纹管和 2形波纹管，整体式加强环的拼接焊缝质量、加强环与波纹管波 谷的贴合程度均明显优于其他方法成形的波纹管。 目前国内各大主要波纹管制造厂家基本都具备了4m以下波 纹管的液压成形设备及工装，故对于端口直径不大于4m的波纹 管推荐“宜采用液压成形”。 3用于水电水利工程中的伸缩节，目前已知最大端管内径 为12.4m（三峡水电站）。一般端管内径大于2.5m伸缩节的波 纹管，可用带钢板或卷筒钢板制造，故焊缝条数的限制定在不 超过6条。 5封边是保证多层波纹管端口与端管连接环焊缝焊接质量 的重要工艺步骤。 滚焊通常用在层数不多于5层、单层壁厚不大于1.0mm，」 直径不大于2.0m的波纹管上。由于滚焊后端口热收缩现象严

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重，且滚焊时若工艺参数不当还宜造成焊边材料有脆裂倾向，故 在水电水利工程大型伸缩节（直径不小于1.0m）的波纹管中，较 少采用滚焊封边，大多是采用氩弧焊进行连续封边焊或分段定位 焊的工艺方法。 7波纹管尺寸的极限偏差控制和《金属波纹管膨胀节通用技 术条件》GB/T12777标准基本一致。由于随着直径的增大，波纹 管的圆周刚度会变小，故对于端口直径大于4m的波纹管，参照 压力容器波形膨胀节》GB16749标准的方法，提出直边段外径 尺寸的偏差可通过外圆周长来控制。

4.1.3本条对波纹管的分体拼合提出要求。

1由于拼合焊缝的质量不易保持稳定，切割缝的数量应尽 量减少，故作此条规定。 3推荐采用机械方法进行冷切割。当采用等离子等热切割 方法时，因材料收缩及热变形可能造成拼合时错边、对口困难， 接头焊缝质量将难以保证

端管、中间管、过渡套管的制造要求和压力钢管基本相同， 故可按《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》GB50766 标准执行。不同之处在于端管、中间管、过渡套管和波纹管连接 的端口要按本规范第4.2.2条第3款和按本规范第4.2.2条第4款 的规定执行

4.3.1本条对整体式加强环提出要求。

1加强环是伸缩节主要的受力部件之一，加强环损坏将可能 直接导致波纹管发生爆裂。目前国内各有关波纹管的标准和规范 均无对加强环制造及检验方面的专门规定。 鉴于在水电水利工程中使用的波纹管大多为加强U形和Q

还需在今后的标准执行中接受检验。 4.3.2本条对分体式加强环提出要求。 1分体式加强环（又可称“后装式加强环”）是在波纹管成 形完成后再分瓣装上去并组成整体的加强环。分体式加强环的圆 周向连接主要有紧固件联接和焊接连接两种，在水电水利工程的 伸缩节中基本上都是采用焊接连接。 需注意的是：焊接连接时，由于受波纹管波形约束限制，连 接部位无法采用全截面焊透的结构形式，必须增加补强板。故接 头部位必须严格按设计图样的要求进行加工制造 4这是分体式加强环特别要注意的地方：拼合接缝处不得 有间隙；接缝表面要平整。若接缝处有间隙、或接缝表面不平 整，都可能导致波纹管疲劳寿命下降。 4.3.3本条对导流筒提出了要求。 1导流筒安装在伸缩节端管的内壁上，并非受压部件，但 导流筒是上游端固定、下游端悬臂，在水流脉动的影响下较易产 生振动，故要求焊缝应全焊透，避免在振动作用下产生焊缝开裂 现象。 2由于制造和安装中存在偏差，在伸缩节运行中导流筒外 圆表面有可能会接触到波纹管的内壁，故要求导流筒外圆表面应 光漫平整日不得有可能导致油公管内侧表而损作的缺陷

4.3.2本条对分体式加强环提出要求

1分体式加强环（文可称“后装式加强环”）是在波纹管成 形完成后再分瓣装上去并组成整体的加强环。分体式加强环的圆 周向连接主要有紧固件联接和焊接连接两种，在水电水利工程的 伸缩节中基本上都是采用焊接连接。 需注意的是：焊接连接时，由于受波纹管波形约束限制，连 接部位无法采用全截面焊透的结构形式，必须增加补强板。故接 头部位必须严格按设计图样的要求进行加工制造。 4这是分体式加强环特别要注意的地方：拼合接缝处不得 有间隙；接缝表面要平整。若接缝处有间隙、或接缝表面不平 整，都可能导致波纹管疲劳寿命下降，

4.3.3本条对导流筒提出了要求

1导流筒安装在伸缩节端管的内壁上，并非受压部件，但 导流筒是上游端固定、下游端悬臂，在水流脉动的影响下较易产 生振动，故要求焊缝应全焊透，避免在振动作用下产生焊缝开裂 现象。 2由于制造和安装中存在偏差，在伸缩节运行中导流筒外 圆表面有可能会接触到波纹管的内壁，故要求导流筒外圆表面应 光滑平整，且不得有可能导致波纹管内侧表面损伤的缺陷。

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+.4.1本茶对甲 3波纹管与端管、中间管或套管的对口焊缝是伸缩节中最 重要的一条环焊缝，强行对口（包括强力锤击等）有可能造成波 纹管直边段局部材料皱褶、凹陷、焊缝表面产生微裂纹等致命缺 陷。实践表明：采用沿直径方向均匀顶压、按圆周分段点焊的方 法，可既快文好地完成对口组装。 5由于波纹管轴向刚度和角向刚度较小，在伸缩节移动、 起吊、翻转等组装过程中，若波纹管轴向定位不可靠，极有可能 造成波纹管变形、损伤，严重的甚至导致波纹管报废，故设此条 作出提示和规定。 6由于结构的特殊性，伸缩节在进行水压试验时，还有很 多部件（外套筒、导流筒等）并未组装上去，因此水压试验之后 若组装时操作不当，亦会造成波纹管的损伤，尤其是在外套筒、 导流简等组装焊接时，由于波纹管表面已被覆盖，无法加临时遮 挡物，故必须采用气体保护焊进行打底，以免焊接飞溅物造成波 纹管表面损伤。 9这一条的作用是避免伸缩节在装卸、运输、安装过程中 因波纹管变形造成的损伤，具体表现为：伸缩节上下游端口间相 对位置或尺寸产生永久性变化：波纹管疲劳寿命受到影响。

4.5.1本条综合参照了《金属波纹管膨胀节通用技术条件》GB/T 12777一2008、《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》GB 50766等标准的规定，为保证伸缩节质量，强调伸缩节出厂前应 逐件进行水压试验。在水压试验合格的基础上，为了特殊检测的 需要，由参建各方共同决定是否进行气密性试验。 在水电水利工程中，当发包方对制造厂家有严格的全程监造

4.5水压试验和气密性试验

4.6.2由于伸缩节上很多结构部件是和疲劳试验无关的，为降低 成本，允许在设计方同意的情况下对伸缩节试验件的结构部件做 删减修改。 4.6.4试验用的最大总相当轴向位移幅度e确定后，循环位移方 向一般取±（e/2），即：0→十（e/2）→0→一（e/2）→0，周而 复始（其中：0是零位移状态，十表示拉伸，一表示压缩）。但 若合同有规定，则循环位移方向也可取0→十e→0循环往复，或 0→一e→0循环往复， 4.6.5本条对疲劳试验提出要求。疲劳试验时，要求试验压力波 动值不超过土10%。对于内部充水的试验波纹管，一般还需串连 只完全相同的波纹管作容积补偿，才能达到要求。对于内部充 玉缩空气的试验波纹管，虽然无需再串连一只波纹管，但用皂泡

4.7.1由于型式检验完成后，波纹管必须作报废处理，出于成本 方面的考虑，国内大型水电水利工程项目中要求做型式检验的实

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例非常少，已知的有：三峡水电站12.4m伸缩节，型式检验1套 （轴向循环试验）；云南掌鸠河引水供水工程?2.2m伸缩节，型式 检验3套（轴向循环试验2套，径向循环试验1套）；向家坝水电 站12.2m伸缩节，型式检验1套（轴向循环试验）。 4.7.2出厂检验是伸缩节制造厂最终的产品自检环节，发包方和 监理方可要求参与及见证部分项目的检验过程（如水压试验），这 一参与及见证并不降低制造方所应负的责任。

5.1.2伸缩节是一个特殊的管道补偿元件，在压力钢管安装中， 伸缩节的安装质量将直接影响到管线的运行安全，因此伸缩节安 装前应认真复查，合格后才能安装，以免引起不必要的麻烦甚至 事故。 5.1.3压力钢管受温度、支撑条件等的影响变化很大。温度、支 撑条件的变化会引起压力钢管的横向和角位移，而压力钢管是支 撑在镇墩、支墩等上的，限位装置的作用就是限制钢管的横向或 侧向变位。伸缩节虽为柔性元件，其各方向的位移量是有限的。 如果压力钢管镇墩、支墩的混凝土龄期不够就不能承受设计规定 的压力，限位装置不安装到位就不能限制钢管的横向和侧向位 移，安装好的伸缩节就可能会破坏，造成整段压力钢管局部或完 全破坏，后果非常严重，因此本规范对压力钢管伸缩节的安装条 件作出规定。

5.2.5由于伸缩节在安装时不可避免地会产生一定的安装偏差GB 51291-2018 共烧陶瓷混合电路基板厂设计标准， 为了防止压力钢管安装时因偏差影响伸缩节的安装质量，规范编 制组建议设计单位在实际设计过程中要充分考虑这一因素而留有 余量。建议余量按如下考虑：当端管直径D≤2m时，伸缩节安 装轴向位移允许偏差为土5mm；当25m时，伸缩节安装 轴向位移允许偏差为土12mm

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5.2.7由于伸缩节和钢管对口焊接过程中焊缝会收缩并产生较高 的焊接应力，对于含伸缩节管线或管段的闭合合拢缝，在钢管对 口定位焊完成后，在确保管段导向支座及限位装置可靠的条件下 应立即解除伸缩节的定位约束，以确保合拢缝的焊接质量，并防 止引起伸缩节的损坏。 5.2.8管线或管段合拢对接时，若无法避免太阳光直射到钢管 上，由于钢管在吸收太阳光后局部金属表面温度会大大高于大气 的环境温度（大气温度30℃情况下钢管表面实测温度可能超过 50℃），故此时本规范5.2.8条中式“5.2.8”中的t应按照该管线 或管段表面的平均实测温度代入

6.1.1交货验收由发包方组织GB/T 42069-2022 瘦肉型猪肉质量分级，制造方应积极配合。交货验收通 过并不降低制造方对该伸缩节产品性能、质量所应负的责任

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