轴流转浆式水轮发电机组安装质量控制

第４１卷第１８期　人　民　长　江　Ｖｏ１．４１，Ｎｏ．１８　２　０　１　０年９月　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｓｅｐ．，　２０１０　文章编号：１００１—４１７９（２０１０）１８—００６１—０２　．轴流转浆式水轮发电机组安装质量控制　孙定茂　，郑建民２　（１．中国水利水电建设工程咨询中南公司，湖南长沙４１００１４；　２．国电大渡河深溪沟水电有限公司，四川汉源６２５３００）　摘要：针对深溪沟水电站水轮发电机组安装工程，对于重要部位、隐蔽工程和关键工序，采取由监理牵头，业　主、厂家、设计、施工等各方参与的联合小组进行质量验收的方式。着重介绍了机组安装过程中焊接、变形的　控制，包括转子支架组焊、下机架组焊控制及混凝土浇筑过程中的变形控制；对水轮机转轮和锥管安装工艺实　施了优化，该优化方案方便了施工，节约了工期，同时也保证了安装质量。　关键词：轴流转浆式；水轮发电机组；安装工艺；质量控制；变形控制；深溪沟水电站　中图法分类号：ＴＶ７３４．２１　文献标志码：Ａ　深溪沟水电站共装机４台单机容量为１６５　ＭＷ的　（高），质量约１００　ｔ。施工过程中，对板厚大于３６　ｍｍ　轴流转浆式水轮发电机组。其中１号机组已于２０１０　的对接焊缝采用带式加热板进行焊前预热，预热温度　年６月２７日投产发电。本文就机组安装过程中的质　为１００℃一１２０℃，预热范围为焊缝两侧各２００　ｍｍ，且　量控制，如设备组焊和混凝土浇筑过程变形控制、设备　不得小于板厚的３倍。焊接过程中保持焊缝层间温度　缺陷处理、设备基础施工等作详细介绍。　与此预热温度一致，焊后继续保温１　ｈ。加热温度控制　１　主要安装工艺和重点控制程序　采用全自动温控柜，同时辅以人工用红外线测温仪巡　检。焊接方式采用约束焊，焊接Ｕ型骑马定位板时，　本电站对重要部位、隐蔽工程和关键工序的施工　骑马定位板与支架双面焊接，并采用手工电弧焊的方　过程，采取由监理牵头，业主、厂家、设计、施工等各方　法。焊缝清理（包括焊缝清根和焊缝缺陷处理）采用　参与的联合小组进行质量验收的方式。具体步骤如　碳弧气刨方式进行，并用角向磨光机清除焊缝表面渗　下。　碳层，直至露出金属光泽。清理后的背缝采用ＰＴ方　（１）验收准备。施工承包人先“三检”合格并提　法检验。经检查没有焊接缺陷后，才能焊接背缝。　供记录，然后提前通知监理，监理进行预验收，而后确　控制变形的方法主要有：按规定的焊接程序，采用　定验收时间并通知相关参加的单位及人员。　偶数焊工（４人或８人）分段退步对称焊，并采用加热　（２）现场碰头会。统一和明确验收标准（厂标、　或机械力反变形等措施。最终测量的变形最大值分别　国标、部标及设计要求等），审查自检记录，确定检验　为：侧面垂直偏差＋０．２６　ｍｍ；正面垂直偏差＋０．３１　项目和方法。　ｍｍ；上、下弦距偏差分别为一０．２９　ｍｍ和＋０．３　ｍｍ；　（３）进行联合抽检测量（安装配合）、成果分析，　上、下半径偏差分别为一０．３７　ｍｍ和＋０．４２　ｍｍ；中心　并现场给出能否进入下道工序的结论，经记录整理、各　水平偏差０．００５　ｍｍ。对于圆度稍偏大的问题，可在叠　方代表签字确认后印发。　片后通过副立筋配剖调整。转子焊缝类型见图１。　１．１组焊件变形控制　（２）下机架组焊。下机架尺寸为　６．３　ｍ×３．３９　（１）转子支架组焊。转子支架包括了转子中心　ｍ（高），总质量７６　ｔ，有１０只支臂，由楔子板调整高度　体，其外形为０５．６　ｍ×２．０　ｍ（高）的圆柱体。另有转　和水平。根据厂家图纸和提供的焊接顺序，采用对称　子外环件（４件），组焊后尺寸为０１０．６５　ｍ×２．０　ｍ　焊接方式焊接支臂与中心体，先焊立筋，后焊支臂下、　收稿日期：２０１０—０７—３０　作者简介：孙定茂，男，高级工程师，主要从事水能机电的安装及其质量控制工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｎｄｉｎｇｍａｏ＠１６３．ｔｏｍ　６２　人　民　长　江　上拼缝。由于接缝间隙过大，焊接有一定难度。最终，　通过采用各种反变形措施，焊接变形得到了控制。最　面有划痕和鱼鳞般脱漆现象，为此需进一步加强现场　技术控制。严格施工工艺要求，１次只取拿１片，以防　止漆膜损伤。最后定子铁芯磁化检验结果为：最大温　差５．４ｃＣ，小于１５ｏＣ；铁芯与机座温差１．６ｏＩ＝，小于　ｌ５℃；最高温升７．９℃，小于２５℃；铁损１．３６６　ｋｇ／Ｗ，　小于１．５６　ｋｇ／Ｗ。以上指标远优于规范要求。　终结果为：上、下弦距偏差分别为＋３　ｍｍ和一４　ｍｍ；　上、下半径偏差分别为＋３　ｍｍ和一２　ｍｍ；高程偏差±　１．５　ｍｍ；中心体水平偏差０．００５　ｍｍ。　中心线　（３）转子磁轭圆度控制。热打键前对磁轭进行修　磨，联合抽检的圆度误差为一０．１９～＋０．６５　ｍｍ，小于　±０．７６５　ｍｍ；磁轭底面波浪度０．２～２．０　ｍｍ，小于２．０　图１　转子支架中心和外环件连接焊接缝示意　１．２　混凝土浇筑过程变形控制　混凝土浇筑过程中如果进行不对称浇筑，可能会　对埋件产生一定变形影响。因此，监理要求土建施工　方对于埋件严格采用对称浇筑，并要求安装单位加强　过程测量工作。以座环为例（混凝土分３次浇筑），１　号座环尺寸为０１３．４　Ｉｌｌ×４．７　ｍ，安装总质量２０６　ｔ，上　表面水平允差按厂家要求小于±０．５　ｍｍ，经１０次测　量，最终达到规定的技术要求。变形记录见表１。　表１　１号机座环水平最大变形记录　ｍｍ　１．３水轮机安装过程质量控制　（Ｉ）转轮安装程序的简化。根据厂家要求，转轮　应２次试吊，第１次试吊时叶片趋于全开位置，将转轮　吊入转轮室至设计高程，并３６０。旋转，每隔４５。测量１　次间隙，保证叶片外缘不与转轮室相碰，再将转轮吊到　安装间。第２次试吊时叶片改为全关，并在轮毂与叶　片问打紧楔子板，同样测量转轮叶片外缘与转轮室的　间隙，使叶片全开和全关时与转轮室单边问隙满足３．５　—５．５　ｍｍ的要求。若省去该工序直接吊装（不再吊　出），可缩短工期约７　ｄ，为此，在转轮吊人前由监理组　织外圆粗测，以便需要时可在安装间修磨叶片外圆。　根据转轮室现场内径实测值和吊入前叶片外圆粗测，　测得单边间隙为６．４２—２．９１　ｍｍ，平均值为４．５　ｍｍ，　大于３．５　ｍｍ，说明对安装程序进行简化是成功的。　（２）定子叠片控制。现场施工过程中发现冲片表　ｍｍ；制动环板相邻高差０．２５　ｍｍ，小于０．３　ｍｍ；整圈　误差０．７　ｍｍ，小于１．０　ｍｍ，达到了规范要求。为防止　加热时温升（磁轭与支架温差）偏高，现场采取以室温　与最高温度差作为设计温升值。保温时间根据实际温　升值确定，不宜过长也不宜太短，以避免磁扼热打键后　圆度超标。上述措施实施后，热打键后的圆度值满足　设计要求。　２设备基础预埋质量控制　（１）座环基础上的法兰下侧灌浆处理。１号机座　环基础共ｌ２个，由上、下法兰和基础螺栓套管焊接而　成；法兰厚度为５　ｃｍ，座环基础浇筑完成后，上法兰下　侧经检查（通过厂家起吊孔测量）发现有深度为２～ｌ０　ｃｍ不等的空隙。对此，采用低压浓浆灌浆，在每个上　法兰中心部位设０１６～２０，间距约１００　ｅｍ的灌浆孔进　行了灌浆，灌浆压力为０．１～０．１５　ＭＰａ。　（２）锥管安装工艺改进。锥管二期水平拉锚改为　斜拉，施工时，先预埋水平拉锚，离锥管约５　ｍ，高２０　１３／／１，然后斜拉固定，从而把施工难度较大的锥管二期　混凝土浇筑合并到一期进行浇筑。该方法能够方便施　工，同时缩短了工期。　３结论及建议　（１）机组安装过程中，增加了安装工序的中间过　程验收，如大尺寸水电机组部件现场组焊过程的变形　控制和混凝土浇筑过程中设备位移变形的监测等，坚　持按照规范和标准施工，保证了安装质量。　（２）对水轮机转轮和锥管安装工艺实施了优化，　优化的安装工艺方便了施工，节约了安装工期，同时确　保了安装质量。　（３）针对设备基础埋件和土建施工，现场进行了　重点协调，由监理组织参建各方每天召开现场协调会，　此举提高了解决现场问题的效率，值得推广。　（编辑：郑毅）　（下转第７０页）　７０　人　民　长　江　２０１０亟　ＨＢＣ砂浆体内的Ｃａ（ＯＨ）：含量比其他两种水泥砂浆　侵蚀系数仍在０．９７以上。水泥的耐磨性能好，干缩　低，在水泥水化产物中ｃａ（ＯＨ）　的结晶度较高，低热　水泥混凝土试样浆体内具有较小的晶胶比，这使得混　凝土的脆性小，抗耐磨性能也好。其次，水泥水化生成　的Ｃａ（ＯＨ）：通常容易富集在浆体一集料界面，由于　ＨＢＣ浆体内生成Ｃａ（ＯＨ）：量少，对浆体一细集料界　面的影响也较弱，界面之间的粘结力更大，使得试块受　到外界冲击时浆体一细集料的界面不至于成为薄弱环　节，因此，ＨＢＣ胶砂具有更好的抗冲击性能。　小，体积稳定性好，需水量低，坍落度经时损失小。　（２）根据深溪沟水电站大坝大体积混凝土应用实　践结果，目前混凝土未出现温度裂缝，因此，高贝利特　水泥可在水工大体积混凝土工程施工中推广应用。　参考文献：　［１］　昊中伟．水泥混凝土科技工作者的挑战与机会［Ｊ］．混凝土与水泥　制品，１９９６，（１）：１—５．　［２］　中国水利水电科学研究院结构材料所．大体积混凝土［Ｍ］．北京：　水利电力出版社。１９９１：２４７—２５０．　３结语　（１）高贝利特水泥后期强度高，且后期强度增长　［３］　郭随华，林震，苏姣华，等．高贝利特硅酸盐水泥的水化和浆体结　构［Ｊ］．硅酸盐学报，２０００，２８（增刊）：ｌ６—２１．　［４］　王复生．现代水泥生产基本知识［Ｍ］．北京：中国建材工业出版　社．２００５．　率也高，水化热低，３　ｄ水化热低于２２０　ｋＪ／ｋｇ，７　ｄ水化　热低于２５０　ｋＪ／ｋｇ，２８　ｄ水化热仅在２０８　ｋＪ／ｋｇ左右。　同时高贝利特水泥还具有较强的抗硫酸盐侵蚀能力，　［５］　王晶，文寨军，隋同波，等．高贝利特水泥的性能及其水化机理的　研究［Ｊ］．建材发展导向，２００４，（１）：４５—４９．　（编辑：徐诗银）　水泥胶砂试体在３％Ｎａ：ＳＯ　溶液中养护６个月后，抗　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｂｅｌｉｔｅ　ｃｅｍｅｎｔ（ＨＢＣ）ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ＬＵ　Ｐｅｎ【ｇｆｅｉ　．ＷＵ　Ｙｏｎｇ　（１．Ｓｈｅｎｘｉｇｏｕ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｇｕｏｄｉａｎ　Ｄａｄｕ　Ｒｉｖｅｒ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｈａｎｙｕａｎ　６２５３００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｊｉａｈｕａ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｌｅｓｈａｎ　６１４００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｎ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｂｅｌｉｔｅ　ｃｅｍｅｎｔ（ＨＢＣ）ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｃｅｍｅｎｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ＨＢＣ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｗｏｒｋ—　ｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｌｏｗ　ｈｙｄｒａｔｉｏｎ　ｈｅａｔ，ｓｍａｌｌ　ｄｒｙ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ，ｓｔａｂｌｅ　ｖｏｌｕｍｅ，ｈｉｇｈ　ｌａｔｅｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ　ｒａｔｉｏ　ｅｔｃ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ａｎｔｉ—－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＨＢＣ　ｉｓ　ｇｒｅａｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ——ＣＯｒｒｏｓｉｏｎ　ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｆ　ｏｆ　ＨＢＣ　ｍａｓｓ　ａｆｔｅｒ　６—・ｍｏｎｔｈ　ｃｕｒｉｎｇ　ｉｎ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　３％Ｎａ２ＳＯ４　ｉｓ　ｓｔｉｌｌ　ａｂｏｖｅ　０．９７．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨＢＣ　ｉｎ　ｌａｒｇｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｄａｍ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｘｉｇｏｕ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗ－　ｅｒ　ｓｔａｔｉｏｎ，ｎｏ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｕｐ　ｔｏ　ｎｏｗ　ａｎｄ　ＨＢＣ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐｒｏ—　ｊｅｃｔ．　Ｋｅ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