棉花滩水电站4号机座环及蜗壳安装
2008-01-21 10:41:54 来源：
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电力18讯： 摘 要：棉花滩水电站安装4台单机容量为150 MW的混流式水轮发电机组。座环总重41 t，分两瓣在工地安装场拼装焊成整体，材料为Q345D，Z35。蜗壳为Q345C钢制，钢钣厚为19～41 mm，共29节，总重132 t。制造厂已将其中21～24节蜗壳和25～27节耳板与座环焊在一起，工地共需挂装25节，每节由2～3块瓦块组成。座环和蜗壳的焊接均预热，预热温度为100～120℃，焊接采用分段、退步、对称焊，焊后进行后热处理，后热温度为200～220℃。工件冷却后对焊缝进行无损检测，质量属于优良。通过实践认为：良好的焊接工艺是质量保证的前提；座环、蜗壳安装及混凝土浇筑过程中应有牢固的支撑；设计应考虑现场施工条件，便于施工，以利更好地保证质量。
棉花滩水电站的地下厂房内共安装4台150 MW混流式水轮发电机组，机组额定水头87.6 m，水轮机部分由Voith公司供货，4号机由中国水利水电第十四工程局安装公司安装。
1 座环安装
座环是安装水轮机的基准，因此座环的高程、中心、水平度应严格按质量要求调整好，尤其是座环的水平度，将直接影响底环、顶盖等的水平度与垂直度，因此座环从组装、焊接到安装整个过程都应严格控制质量。
1.1 座环组装
座环总重41 t，分两瓣在工地安装场拼合组焊成整体，共有24个固定导叶，固定导叶净高为1 260 mm，材质为ZG20SIMn；座环直径为5 510 mm，上、下环厚度为105（90）mm，材质为Q345D ，Z35，中部留有10 mm钝边。
座环组装前首先对座环组合面进行清扫、去毛刺，清理组合螺栓及定位销钉，并用厂家提供的临时把合螺栓按图纸要求把合座环，用塞尺检查组合缝间隙，要求0.05 mm塞尺不能通过，局部允许间隙不大于0.10 mm。深度不大于组合缝宽度1／3，总长不超过周长的1／5，且过流面错牙局部最大不超过2 mm。
1.2 座环的焊接
座环焊接时要严格控制焊接变形。焊前先在合缝两边90 mm处各打上一排标记，以便在焊时及时观察焊缝收缩，并在座环环板上安装焊接内部支撑，以加强座环合缝面焊接时的刚度。为了减小焊接应力，对组合缝焊道及两侧各300 mm范围内进行焊前加热，加热温度在100～120℃，并在整个焊接过程中均保持此温度，焊道层间焊接时温度不得高于280℃。完成焊接后进行后热处理，后热升温每小时约40～60℃，加热至300℃左右保温2 h再降温，以每小时30～50℃的速度逐渐冷却至室温。加温采用履带式220V远红外加热器，并用石棉布等保温材料保温。
座环焊接由4名焊工上、下对称施焊，两边同时从里向外退步点焊50 mm，间隔100 mm，直至点焊完成。检查相关尺寸确认满足要求后进行下一步焊接。仍由4名焊工同时从内向外对称分段退步焊接上、下环板。上、下环板的每次焊接分4层，每层厚度不超过15 mm(座环下端的每次焊接分3层，每层厚度不超过10 mm)。完成每次焊接后复核座环圆度、水平度等，以便及时根据变形情况调整焊接工艺。当焊角高达到15×3 mm后，对合缝法兰内侧进行清根和MT检查。法兰内侧继续焊接2次即15×2 mm后割除合缝法兰、清根、MT检查。当上下环板焊接完成后，由2名焊工同时焊接座环下端。所有焊接工作完成后进行后热处理以达到消氢目的。热处理完成并经12 h后进行打磨。无损探伤在焊接完成24 h后进行。经检查，座环组合缝超声波探伤Ⅱ级以上一次合格率达100%，质量属优良；磁粉检查全部通过。焊后水平度控制在0.8 mm内。
1.3 座环吊装
利用桥机将拼焊好的座环吊到已调整好高程的混凝土钢支墩上，利用千斤顶调整座环的高程 。按机组的X、Y轴线和厂家的标记进行座环的粗调，逐步调整座环的水平、高程、中心。由于考虑到蜗壳挂装影响及基础环与座环焊接带来的收缩变形，高程调整时要比设计值抬高2 mm左右。符合要求后加固座环，点焊座环的基础钢支墩，焊接拉紧器，两个混凝土支墩之间各用4只拉紧器对称拧紧，拧紧过程中要监视座环的水平、中心及高程，其余的拉紧器在蜗壳焊接完成后混凝土浇筑之前拉紧、焊接。
2 蜗壳安装
该电站蜗壳设计压力为1.30 MPa，材料为Q345C，厚度为19～41 mm，共29节，总重为132 t 。制造厂已将其中的第21～24节蜗壳和25～27节耳板与座环焊在一起，工地共需挂装25节，每节由2～3块瓦块组成。
2.1 单节蜗壳拼装焊接
单节蜗壳拼装前，应测量座环上、下环之间的实际尺寸，一般蜗壳的实际开口比测量值大4～6 mm。单节蜗壳的拼装在工地钢管厂拼装平台上进行，按照图纸尺寸在平台上放样，将瓦片按编号运至平台上，用压码、拉紧器等调整对缝间隙及开口对缝间隙为2～4 mm，并用千斤顶等工具调整弧度，弧度须经样板检查符合要求。瓦块间的
棉花滩水电站的地下厂房内共安装4台150 MW混流式水轮发电机组，机组额定水头87.6 m，水轮机部分由Voith公司供货，4号机由中国水利水电第十四工程局安装公司安装。
1 座环安装
座环是安装水轮机的基准，因此座环的高程、中心、水平度应严格按质量要求调整好，尤其是座环的水平度，将直接影响底环、顶盖等的水平度与垂直度，因此座环从组装、焊接到安装整个过程都应严格控制质量。
1.1 座环组装
座环总重41 t，分两瓣在工地安装场拼合组焊成整体，共有24个固定导叶，固定导叶净高为1 260 mm，材质为ZG20SIMn；座环直径为5 510 mm，上、下环厚度为105（90）mm，材质为Q345D ，Z35，中部留有10 mm钝边。
座环组装前首先对座环组合面进行清扫、去毛刺，清理组合螺栓及定位销钉，并用厂家提供的临时把合螺栓按图纸要求把合座环，用塞尺检查组合缝间隙，要求0.05 mm塞尺不能通过，局部允许间隙不大于0.10 mm。深度不大于组合缝宽度1／3，总长不超过周长的1／5，且过流面错牙局部最大不超过2 mm。
1.2 座环的焊接
座环焊接时要严格控制焊接变形。焊前先在合缝两边90 mm处各打上一排标记，以便在焊时及时观察焊缝收缩，并在座环环板上安装焊接内部支撑，以加强座环合缝面焊接时的刚度。为了减小焊接应力，对组合缝焊道及两侧各300 mm范围内进行焊前加热，加热温度在100～120℃，并在整个焊接过程中均保持此温度，焊道层间焊接时温度不得高于280℃。完成焊接后进行后热处理，后热升温每小时约40～60℃，加热至300℃左右保温2 h再降温，以每小时30～50℃的速度逐渐冷却至室温。加温采用履带式220V远红外加热器，并用石棉布等保温材料保温。
座环焊接由4名焊工上、下对称施焊，两边同时从里向外退步点焊50 mm，间隔100 mm，直至点焊完成。检查相关尺寸确认满足要求后进行下一步焊接。仍由4名焊工同时从内向外对称分段退步焊接上、下环板。上、下环板的每次焊接分4层，每层厚度不超过15 mm(座环下端的每次焊接分3层，每层厚度不超过10 mm)。完成每次焊接后复核座环圆度、水平度等，以便及时根据变形情况调整焊接工艺。当焊角高达到15×3 mm后，对合缝法兰内侧进行清根和MT检查。法兰内侧继续焊接2次即15×2 mm后割除合缝法兰、清根、MT检查。当上下环板焊接完成后，由2名焊工同时焊接座环下端。所有焊接工作完成后进行后热处理以达到消氢目的。热处理完成并经12 h后进行打磨。无损探伤在焊接完成24 h后进行。经检查，座环组合缝超声波探伤Ⅱ级以上一次合格率达100%，质量属优良；磁粉检查全部通过。焊后水平度控制在0.8 mm内。
1.3 座环吊装
利用桥机将拼焊好的座环吊到已调整好高程的混凝土钢支墩上，利用千斤顶调整座环的高程 。按机组的X、Y轴线和厂家的标记进行座环的粗调，逐步调整座环的水平、高程、中心。由于考虑到蜗壳挂装影响及基础环与座环焊接带来的收缩变形，高程调整时要比设计值抬高2 mm左右。符合要求后加固座环，点焊座环的基础钢支墩，焊接拉紧器，两个混凝土支墩之间各用4只拉紧器对称拧紧，拧紧过程中要监视座环的水平、中心及高程，其余的拉紧器在蜗壳焊接完成后混凝土浇筑之前拉紧、焊接。
2 蜗壳安装
该电站蜗壳设计压力为1.30 MPa，材料为Q345C，厚度为19～41 mm，共29节，总重为132 t 。制造厂已将其中的第21～24节蜗壳和25～27节耳板与座环焊在一起，工地共需挂装25节，每节由2～3块瓦块组成。
2.1 单节蜗壳拼装焊接
单节蜗壳拼装前，应测量座环上、下环之间的实际尺寸，一般蜗壳的实际开口比测量值大4～6 mm。单节蜗壳的拼装在工地钢管厂拼装平台上进行，按照图纸尺寸在平台上放样，将瓦片按编号运至平台上，用压码、拉紧器等调整对缝间隙及开口对缝间隙为2～4 mm，并用千斤顶等工具调整弧度，弧度须经样板检查符合要求。瓦块间的
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