對水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝與安裝工藝技術(shù)的探討

杜 寧，李采文

（中國水利水電第十四工程局有限公司安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

對水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝與安裝工藝技術(shù)的探討

杜 寧，李采文

（中國水利水電第十四工程局有限公司安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

結(jié)合個人在水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝與安裝技術(shù)上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以國內(nèi)某水電站水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的預(yù)裝和安裝工作為例，首先闡述了導(dǎo)水機(jī)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)，預(yù)裝和安裝流程，之后對導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝與安裝工藝技術(shù)進(jìn)行了探討，以供廣大同行參考借鑒。

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；預(yù)裝；安裝；安全措施

1 水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)概述

國內(nèi)某水電站中的水輪機(jī)，其型號為HLF218a0-LJ-765，額定功率為408.2 MW，額定水頭為77 m，額定轉(zhuǎn)速為88.2 r/min，水輪機(jī)安裝高程為1 411.50 m。

水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是由底環(huán)、頂蓋、導(dǎo)葉拐臂、活動導(dǎo)葉、筒閥、連桿、控制環(huán)等部分共同組合而成。其中，每個導(dǎo)水機(jī)構(gòu)都是由24個活動導(dǎo)葉構(gòu)成的，每個導(dǎo)葉的重量為5.05 t左右。構(gòu)成導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的底環(huán)、筒閥、控制環(huán)、頂蓋等都需要在工地先行組圓以后在實(shí)施吊裝操作。

2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵施工技術(shù)

（1）在組裝導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的相關(guān)部件時，必須要按照該設(shè)計(jì)圖紙以及廠家的實(shí)際技術(shù)需求對各個組合螺栓進(jìn)行擰緊。

（2）在組裝底環(huán)的時候，需要先按照墊板的實(shí)際位置對底環(huán)的厚度進(jìn)行測量，從而對墊板的實(shí)際加工厚度進(jìn)行確定。

（3）在組裝頂蓋的時候，要對頂蓋的實(shí)際高度值進(jìn)行多點(diǎn)測量，以此求其平均值，從而對墊板的實(shí)際加工厚度予以確定。

（4）在進(jìn)行導(dǎo)水機(jī)構(gòu)鉸孔之前，首先應(yīng)該進(jìn)行號孔，以此避免出現(xiàn)孔位不正的問題。

（5）為了避免筒閥在吊裝的過程中出現(xiàn)變形的問題，在安裝間與頂蓋套裝后，再吊入坑內(nèi)實(shí)施預(yù)裝和安裝工作。

（6）筒閥上下密封為整圓結(jié)構(gòu)時，安裝時要格外的小心謹(jǐn)慎，以免損壞密封。

（7）當(dāng)導(dǎo)葉吊入到機(jī)坑之內(nèi)后實(shí)施安裝時，應(yīng)測量其上下端面的間隙，如若不符合標(biāo)準(zhǔn)要求必須及時給予處理。

3 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝和安裝流程

3.1 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝流程

工藝流程順序如下：施工準(zhǔn)備→底環(huán)的組裝與預(yù)裝→導(dǎo)葉的預(yù)裝→頂蓋的組裝與預(yù)裝→對導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的預(yù)裝工作實(shí)施全面的測量檢查→對頂蓋和底環(huán)把合螺孔進(jìn)行鉆鉸→吊出頂蓋與導(dǎo)葉→對底環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)的把合螺孔進(jìn)行鉆鉸→將底環(huán)吊出后對機(jī)坑進(jìn)行清掃。

組裝筒閥→將頂蓋套入筒閥進(jìn)行預(yù)裝→將底環(huán)、頂蓋、筒閥吊入機(jī)坑后測量間隙→將頂蓋和筒閥整體調(diào)出機(jī)坑→對筒閥導(dǎo)向板進(jìn)行配刨→再次將頂蓋、筒閥整體吊入機(jī)坑測量導(dǎo)向板間隙→結(jié)合間隙的實(shí)際情況對筒閥導(dǎo)向板進(jìn)行處理→直至符合實(shí)際要求。

3.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝流程

進(jìn)行底環(huán)與筒閥的密封安裝→將全部導(dǎo)葉吊入機(jī)坑安裝→將組裝完成的轉(zhuǎn)輪與主軸整體吊入機(jī)坑安裝→將頂蓋和筒閥整體吊入機(jī)坑安裝→做好整個安裝環(huán)節(jié)的控制→按要求調(diào)整導(dǎo)葉間隙→導(dǎo)水機(jī)構(gòu)附件安裝。

4 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝與安裝工藝技術(shù)

4.1 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝工藝技術(shù)

（1）底環(huán)預(yù)裝技術(shù)。在預(yù)裝前必須將基礎(chǔ)環(huán)、座環(huán)表面清掃干凈，以確保在進(jìn)行底環(huán)預(yù)裝工作時，其工作面干凈整潔。在實(shí)施底環(huán)預(yù)裝前，應(yīng)該將已經(jīng)加工好并且編號的墊片按照相關(guān)要求在基礎(chǔ)環(huán)上進(jìn)行焊接，并測量其高程與水平是否滿足相應(yīng)的要求，如若滿足要求則可以將底環(huán)吊入到機(jī)坑之中，并要按照設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求放置好墊片。

（2）導(dǎo)葉預(yù)裝技術(shù)。將24個導(dǎo)葉清掃干凈，并用砂布、油石等去除導(dǎo)葉表面的毛刺與高點(diǎn)。用記號筆對導(dǎo)葉的裝配編號進(jìn)行標(biāo)記。對所有的導(dǎo)葉板體高度進(jìn)行測量，使其數(shù)值能夠真實(shí)的反映出板體的最大高度值。按照設(shè)計(jì)圖紙的相應(yīng)要求，將不同裝配編號的導(dǎo)葉分別吊入機(jī)坑之內(nèi)，并將導(dǎo)葉調(diào)整到垂直狀態(tài)以便順利的進(jìn)入到底環(huán)軸孔之中。

（3）頂蓋預(yù)裝技術(shù)。將已經(jīng)加工完成后的墊板，按照相應(yīng)的編號在座環(huán)上進(jìn)行焊接，并且要測量其高程與水平是否符合實(shí)際要求。將導(dǎo)葉套筒裝入頂蓋時，還應(yīng)該對導(dǎo)葉上中下套筒的同心度進(jìn)行檢查，以確保其符合實(shí)際圖紙要求。在將頂蓋吊入機(jī)坑時，應(yīng)該調(diào)整底環(huán)、中心、方位之間的同心度，將偏差控制在0.2 mm以下。同時，還要做好各項(xiàng)密封間隙的檢查工作，確保其符合設(shè)計(jì)圖紙要求。確保各項(xiàng)尺寸均合格以后，可進(jìn)行頂蓋與座環(huán)把合螺孔的號孔標(biāo)記，完成之后將頂蓋吊出。

4.2 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝工藝技術(shù)

（1）底環(huán)安裝技術(shù)。在安裝底環(huán)之前應(yīng)該認(rèn)真的檢查與清掃底環(huán)整體，確保沒有雜物后，方可實(shí)施安裝工作。為了避免底環(huán)外圓側(cè)密封在起吊與調(diào)整的過程中發(fā)生脫落現(xiàn)象，可在φ16橡膠圓條上涂抹膠，當(dāng)?shù)篆h(huán)吊起并逐漸調(diào)平后可緩慢的吊入到機(jī)坑之內(nèi)，此時需要注意的是當(dāng)?shù)篆h(huán)與基礎(chǔ)環(huán)的上墊板距離為10 mm左右時，將φ40 mm定位錐銷穿入到每一個導(dǎo)葉的軸孔之中，以此確保底環(huán)能夠確切的降落到預(yù)裝位置之上。對錐銷的實(shí)際安裝情況進(jìn)行檢查，確保其已經(jīng)安裝到位后再打緊其余的錐銷，在安裝過程中可在錐銷表面涂抹少量的凡士林。在螺栓的安裝過程中，可按照實(shí)際的安裝要求使用扭矩扳手采取對稱把緊的方法進(jìn)行預(yù)緊。

（2）導(dǎo)葉安裝技術(shù)。在安裝導(dǎo)葉前應(yīng)該將所有的導(dǎo)葉軸孔以及底環(huán)的上端面進(jìn)行必要的清洗，確保其表面干凈整潔，無污染物后實(shí)施安裝操作。先對導(dǎo)葉的吊裝工具實(shí)施安裝后，再對號吊裝每一個導(dǎo)葉，確保每一個導(dǎo)葉在整個吊裝過程中都能夠保持垂直狀態(tài)，進(jìn)而平穩(wěn)的插入到導(dǎo)葉軸孔之中。如若在軸孔的插入過程中發(fā)生卡阻，不可將導(dǎo)葉強(qiáng)行落下，而應(yīng)該找出引發(fā)卡阻的問題，及時進(jìn)行處理。在導(dǎo)葉尚未全部落到底環(huán)之上時，可采用人力轉(zhuǎn)動導(dǎo)葉的方法來檢查導(dǎo)葉的動作是否靈活。在導(dǎo)葉進(jìn)入到軸套之內(nèi)后，可緩慢的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)葉使其逐步接近全關(guān)位置。

（3）頂蓋和筒閥安裝技術(shù)。在安裝頂蓋、筒閥之前，對頂蓋與筒閥再次進(jìn)行徹底的清洗，并且運(yùn)用油石、細(xì)砂布等將二者之間的配合面與倒角處可能存在的毛刺清洗干凈，將頂蓋上的6個平壓管用堵板進(jìn)行臨時封堵，以避免異物落入管內(nèi)。在裝配密封壓板時應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際要求，將整個圓軸向著密封方向嵌入到壓板之內(nèi)，并對密封外徑、頂蓋下端面的實(shí)際裝配位置進(jìn)行測量比較，以確保其符合設(shè)計(jì)圖紙要求，為了防止在調(diào)整的過程中發(fā)生脫落或者損壞問題，使用Φ25 mm膠條進(jìn)行膠貼。在平穩(wěn)的吊起頂蓋與筒閥裝配體以后，按照預(yù)裝標(biāo)記的位置，調(diào)整頂蓋的水平，確認(rèn)無誤后吊入到機(jī)坑，當(dāng)?shù)跞刖嚯x與導(dǎo)葉上端面處于100 mm時及時停下，再次確認(rèn)頂蓋所處方位是否符合要求，滿足要求后方可繼續(xù)緩慢下落，在整個下落的過程中要始終保持頂蓋處于平穩(wěn)狀態(tài)之下。在頂蓋之上設(shè)有2個φ8 mm的密封測試孔，以此測試頂蓋的密封性能。

5 結(jié)束語

筆者以國內(nèi)某水電站水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的預(yù)裝和安裝工藝技術(shù)為例展開了粗淺的探討，也是希望通過筆者的粗淺闡述，為廣大同行在今后的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的安裝施工上提供一些有益的參考建議，進(jìn)一步做好導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的安裝工作，更好為水電站水輪機(jī)運(yùn)行提供服務(wù)。

[1]尹新善，張顯鋒，李然，等.水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)[J].中國水能及電氣化，2009（08）.

[2]王旭，張禮達(dá).基于模糊理論的水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)故障診斷方法的研究[J].水力發(fā)電，2008（03）.

[3]邊舉朋.龍灘水電站700MW水輪機(jī)水導(dǎo)軸承的結(jié)構(gòu)與安裝[J].東方電機(jī)，2009（04）.

TV547

B

1672-5387（2017）10-0008-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.10.003

2017-08-11

杜 寧（1970-），男，高級技師，從事水利水電機(jī)電設(shè)備制作、安裝工作。