燈泡貫流式機(jī)組管形座安裝工藝分析

畢福強(qiáng)

【摘要】燈泡貫流式機(jī)組管形座安裝是燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組安裝的難點(diǎn)，管形座法蘭面的平面度和垂直度難以保證。本文對(duì)柬埔寨王國(guó)桑河二級(jí)水電站燈泡貫流式機(jī)組管形座安裝工藝、管形座外環(huán)焊縫焊接順序進(jìn)行了調(diào)整，保證管形座安裝后整體質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)程、規(guī)范和廠家技術(shù)指標(biāo)的要求。

【關(guān)鍵詞】管形座；法蘭面；平面度；內(nèi)環(huán)；外環(huán)前段；外環(huán)后段；流道里襯

桑河二級(jí)水電站位于柬埔寨王國(guó)上丁省，電站總共安裝8臺(tái)50MW泡燈貫流式水輪發(fā)電機(jī)組。管形座由下立柱、內(nèi)環(huán)下瓣、內(nèi)環(huán)上瓣、上立柱、外環(huán)前段、外環(huán)后段和流道里襯組成。管形座外環(huán)直徑8260mm，內(nèi)環(huán)直徑3924mm。

一、管形座拼裝、安裝、調(diào)整工藝

管形座尺寸較大，受運(yùn)輸條件限制，制造廠制作時(shí)將管形座分為下立柱、內(nèi)環(huán)下瓣、水平左支撐、水平右支撐、內(nèi)環(huán)上瓣、上立柱、外環(huán)前段分為四瓣、外環(huán)后段分為四瓣、流道里襯分為四瓣發(fā)運(yùn)到工地，工地對(duì)管形座進(jìn)行組拼、安裝、調(diào)整。因土建混凝土施工和廠房結(jié)構(gòu)的需要，桑河二級(jí)水電站先安裝尾水管，然后再安裝管形座。

管形座拼裝：在安裝間將管形座內(nèi)環(huán)下瓣與下立柱、水平支撐拼裝后，焊接為一體。吊入機(jī)坑進(jìn)行安裝；將管形座內(nèi)環(huán)上瓣與上立柱拼裝后，焊接為一體，吊入機(jī)坑與管形座內(nèi)環(huán)下瓣用螺絲組合為整體。將管形座外環(huán)前段在安裝間組成整體吊入機(jī)坑進(jìn)行安裝，外環(huán)后段和流道里襯則分瓣吊放機(jī)坑，在機(jī)坑內(nèi)進(jìn)行組拼。

管形座安裝調(diào)整：1、管形座內(nèi)環(huán)安裝調(diào)整：由于尾水管已經(jīng)安裝并澆筑混凝土，為保證管形座安裝的相對(duì)精度，管形座安裝用的中心、高程則以尾水管法半面中心、高程為基準(zhǔn)進(jìn)行放設(shè)。在管形座內(nèi)環(huán)下瓣吊入機(jī)坑前，先將外環(huán)后段和流道里襯下部吊入機(jī)坑進(jìn)行臨時(shí)固定，這樣可以減少吊裝難度。管形座內(nèi)環(huán)下瓣吊入機(jī)坑后，先對(duì)其里程、中心、高程偏差進(jìn)行初步調(diào)整，保證其與尾水管法蘭面的里程誤差在0～2mm，中心偏差在±1mm內(nèi)，高程誤差在±1mm內(nèi)，合格后，打緊管形座的地腳螺栓，并將管形座水平支撐按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行初步加固，對(duì)管形座內(nèi)環(huán)下瓣安裝尺寸進(jìn)行復(fù)查；吊裝管形座內(nèi)環(huán)上瓣與管形座內(nèi)環(huán)下瓣組裝，調(diào)整其組合面的錯(cuò)牙，合格后按照設(shè)計(jì)要求力矩對(duì)組合螺栓進(jìn)行擰緊；檢查管形座內(nèi)環(huán)法蘭面的平面度、圓度、垂直度、到尾水管法蘭面的里程、中心、高程，合格后對(duì)管形座的水平支撐進(jìn)行加固。管形座內(nèi)環(huán)法半面平面度、垂直度用經(jīng)緯儀和內(nèi)徑千分尺進(jìn)行檢查；同時(shí)管形座內(nèi)環(huán)法蘭面的垂直度，采用吊鋼琴線用內(nèi)徑千分尺和耳機(jī)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核。2、管形座外環(huán)前段安裝調(diào)整：管形座外環(huán)前段在安裝間組裝成整體，翻身后吊入機(jī)坑套在管形座內(nèi)環(huán)上，安裝管形座外環(huán)前段與管形座內(nèi)環(huán)支間的支撐管，調(diào)整支撐管上的調(diào)整螺栓，使外環(huán)法蘭面與內(nèi)環(huán)法蘭面同心，同時(shí)要保證內(nèi)環(huán)法蘭面與外環(huán)法蘭面的間距偏差在設(shè)計(jì)值的±0.5mm以?xún)?nèi)，安裝外環(huán)與尾水管二期混凝土埋板里的水平調(diào)整支撐管，進(jìn)行外環(huán)法蘭面的平面度調(diào)整；外環(huán)法蘭面的中心、高程、里程、平面度調(diào)整合格后，安裝外環(huán)前段的底部支撐和周向的拉緊器，將外環(huán)進(jìn)行固定，為保證外環(huán)加固的可靠性，在原廠家設(shè)計(jì)的加固基礎(chǔ)上，再適當(dāng)增加加固支撐。3、管形座外環(huán)后段的安裝：將管形座外環(huán)后段下部的瓦塊吊起與外環(huán)前段進(jìn)行拼裝，調(diào)整其錯(cuò)牙，合格后對(duì)焊縫進(jìn)行點(diǎn)焊固定，外環(huán)后段下部的瓦塊與管形座水平支撐之間的焊縫和與下立柱之間的焊縫不能進(jìn)行直接點(diǎn)焊固定，應(yīng)焊接花藍(lán)螺栓或用其它方式進(jìn)行固定，這樣可以保證管形座外環(huán)后段與管形座下立柱、水平支撐之間可以少量的位移，在焊接外環(huán)前段和外環(huán)后段的焊縫時(shí)，焊縫收縮應(yīng)力將外環(huán)后段向前拉，而不會(huì)使外環(huán)前段法蘭面發(fā)生變形和位移，有利于焊接變形控制。用同樣的方法將外環(huán)后段上部的瓦塊與外環(huán)前段進(jìn)行拼裝。4、流道里襯安裝：將流道里襯下部的瓦塊吊起與外環(huán)后段進(jìn)行拼裝，調(diào)整其焊縫錯(cuò)牙，合格后對(duì)其進(jìn)和行點(diǎn)焊固定，同樣流道里襯與管形座下立柱和水平支撐之間的焊縫不能直接進(jìn)行點(diǎn)焊，應(yīng)采用其它方法進(jìn)行固定，流道里襯全部拼裝完成后，對(duì)管形座內(nèi)環(huán)法蘭面、外環(huán)前段法蘭面尺寸進(jìn)行復(fù)測(cè)，合格后交電焊進(jìn)行焊縫的焊接。

二、管形座焊接工藝分析

焊縫焊接后，焊縫會(huì)不同程度的進(jìn)行收縮，這樣會(huì)造成管形座內(nèi)環(huán)法蘭面、外環(huán)前段法蘭面不同程度的變形，因此對(duì)管形座外環(huán)前段與外環(huán)后段、外環(huán)后段與流道里襯以及外環(huán)后段和流道里襯與管形座下支柱、上支柱、水平支撐之間焊縫焊接順序和焊接工藝的控制是保證管形座安裝尺寸前提。柬埔寨桑河二級(jí)水電站對(duì)管形座的焊縫焊接順序和焊接工藝進(jìn)行了分析，制訂了合理的焊接順序和工藝，取得了比較好的效果。

根據(jù)桑河二級(jí)水電站管形座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，管形座焊縫焊接采取了以下焊接順序：第一步焊接管形座外環(huán)前段與外環(huán)后段之間的環(huán)縫；第二步焊接流道里襯的縱縫；第三步焊接外環(huán)后段與流道里襯之間的環(huán)縫；第四步外環(huán)后段與管形座水平撐之間的焊縫采用在焊縫外側(cè)增加焊縫背板的方式，因背板是角焊縫同時(shí)只進(jìn)行封水焊，焊接工作量小，角焊焊接收縮量小，便于焊接變形控制，外環(huán)后段與管形座水平支撐之間的主焊縫待混凝土澆筑之后再進(jìn)行焊接； 第五步外環(huán)后段與上、下支柱之間的焊縫、流道里襯與上、下支柱之間的焊縫采用增加背板的方式進(jìn)行封水焊，增加的背板先焊接與管形座上、下立柱進(jìn)行焊接，然后焊接背板與管形座外環(huán)后段、流道里襯之間的角焊縫，這樣焊接的好處是角焊縫焊接焊縫的收縮量小，便與控制焊接變形，管形座外環(huán)后段、流道里襯之間的主焊縫待管形座混凝土澆筑完成后再進(jìn)行焊接。環(huán)縫因焊縫較長(zhǎng)，焊接工作量大，一般采用4～6個(gè)人分段對(duì)稱(chēng)退步焊的焊接方法進(jìn)行焊接，多人焊接時(shí)，多人的焊接速度應(yīng)基本保持一致；外環(huán)后段與水平支撐之間的主焊縫、外環(huán)后段、流道里襯與上、下支柱之間的主焊縫焊接時(shí)，用直徑3.2mm的焊條，采用分層分道焊接的方式進(jìn)行焊接，同時(shí)焊接時(shí)用風(fēng)鏟錘擊以消除焊接應(yīng)力。

經(jīng)過(guò)對(duì)管形座焊前、焊后的各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)分析，管形座焊接，未對(duì)管形座造成較大變形，各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均在可控范圍，焊接對(duì)法蘭面平面度的變形影響在0.1mm以?xún)?nèi)。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)桑河二級(jí)水電站八臺(tái)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組管形座的安裝、焊接工藝的分析、調(diào)整，取得了較為滿(mǎn)意的效果，對(duì)以后燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組管形座的安裝具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]東方電機(jī)有限公司《桑河二級(jí)水電站管形座安裝手冊(cè)》