王虎 閻建維 李進(jìn)軍 游萍

摘要：隨著社會(huì)發(fā)展以及人口的不斷增長(zhǎng)，對(duì)于電力資源的利用越來(lái)越廣，而水電站對(duì)于電力供應(yīng)有著重要影響，在水電站運(yùn)行中，水輪機(jī)占據(jù)著不可或缺的重要地位。本文主要就水電站水輪機(jī)安裝方法以及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：水電站;水輪機(jī);安裝方法;質(zhì)量控制

一、水電站水輪機(jī)安裝的概述

水輪機(jī)的安裝流程：尾水肘管安裝一尾水椎管安裝一座環(huán)、蝸殼安裝一機(jī)坑里襯安裝*導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝一轉(zhuǎn)輪、水機(jī)軸安裝。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝*接力器安裝。主軸密封安裝一油導(dǎo)軸承安裝。調(diào)速機(jī)構(gòu)及管路安裝。水輪機(jī)埋入部分、尾水管、蝸殼座環(huán)及機(jī)坑里襯應(yīng)先完成施工。

二、水電站水輪機(jī)安裝前的準(zhǔn)備工作

為了能夠有效的保障水輪機(jī)安裝質(zhì)量，以維護(hù)水輪機(jī)日常運(yùn)行，就必須加快水輪機(jī)組安裝方法控制，最重要的就是要做好水電站水輪機(jī)安裝前的貯備工作。首先，要對(duì)水電站水輪機(jī)安裝流程有充分、合理的基本計(jì)劃，并對(duì)整個(gè)流程的每一個(gè)基本步驟都了如指掌，做到能夠充分的了解和熟悉。其次，要找專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員充分了解水輪機(jī)的安裝圖紙、設(shè)計(jì)目標(biāo)以及安裝技術(shù)等等基本資料，以保證在充分了解水輪機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝基本要求、安裝技術(shù)、以及水輪機(jī)自身特點(diǎn)地基礎(chǔ)上，科學(xué)、合理的開(kāi)展安裝工作。再次，要結(jié)合具體安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，以保證安裝過(guò)程中的準(zhǔn)確性和施工過(guò)程的安全性，并能保質(zhì)保量的完成。最后，在以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上要充分考慮到水輪機(jī)安裝所在的地理位置等環(huán)境因素的影響，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，充分做好施工準(zhǔn)備工作。

三、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的預(yù)裝與安裝

1、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的預(yù)裝

1.1 底環(huán)安裝

清理座環(huán)面，利用相關(guān)水平儀復(fù)測(cè)座環(huán)上底環(huán)、頂蓋安裝面的水平度，檢查其是否滿(mǎn)足安裝水平要求，如果水平度過(guò)大，則需要在現(xiàn)場(chǎng)用角磨機(jī)進(jìn)行打磨，測(cè)量合格后用汽油、無(wú)水酒精擦洗安裝面及底環(huán)，用廠房橋機(jī)將底環(huán)調(diào)人機(jī)坑內(nèi)進(jìn)行調(diào)整安裝，測(cè)量其水平度、高程，并測(cè)定機(jī)組中心。

1.2 導(dǎo)葉及頂蓋預(yù)裝

底環(huán)安裝完成后，清洗活動(dòng)導(dǎo)葉、導(dǎo)葉軸套、頂蓋及密封圈等，檢查導(dǎo)葉幾何尺寸及斷面型線(xiàn)。預(yù)裝時(shí)只需裝入一半的導(dǎo)葉，導(dǎo)葉按1、3，5......23的順序安裝即可。導(dǎo)葉布置完成后，調(diào)入頂蓋。調(diào)整導(dǎo)葉垂直度，底環(huán)、頂蓋同軸度、圓度，導(dǎo)葉上下端面間隙。滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，預(yù)緊頂蓋連接螺栓，復(fù)測(cè)同軸度、導(dǎo)葉間隙，滿(mǎn)足要求后，將頂蓋與座環(huán)配轉(zhuǎn)打定位孔上定位銷(xiāo)。預(yù)裝完成后，拆除頂蓋，吊出機(jī)坑外。接下來(lái)可以準(zhǔn)備轉(zhuǎn)動(dòng)部分的安裝施工。

1.3 轉(zhuǎn)輪、水機(jī)軸安裝

安裝前先清理轉(zhuǎn)輪，校核主要尺寸，利用廠家提供的專(zhuān)用工具檢查端面尺寸、厚度和角度偏差。檢查復(fù)核后，在安裝間將轉(zhuǎn)輪調(diào)整水平并支撐穩(wěn)固，并用汽油、無(wú)水酒精擦洗法蘭面。轉(zhuǎn)輪與水機(jī)軸之間靠摩擦傳遞力矩，需要用刀尺檢查轉(zhuǎn)輪與水機(jī)軸連接法蘭面的平整度。檢查合格后將水機(jī)軸起吊與轉(zhuǎn)輪進(jìn)行調(diào)整連接。調(diào)整就位后，上連接螺栓進(jìn)行初步固定，摘去吊鉤。從新調(diào)整水平度及大軸的垂直度，檢查轉(zhuǎn)輪與大軸同軸度滿(mǎn)足規(guī)范要求后，利用廠家提供的專(zhuān)用聯(lián)軸螺栓預(yù)緊工具，對(duì)稱(chēng)預(yù)緊連接螺栓至設(shè)計(jì)及規(guī)范要求內(nèi)【1】。轉(zhuǎn)輪與軸連接后組合縫應(yīng)無(wú)間隙，用0.03mm塞尺檢查應(yīng)不能塞人。將連接好的轉(zhuǎn)輪、水機(jī)軸用專(zhuān)用起吊工具吊裝至機(jī)坑內(nèi)，調(diào)整其高程、主軸垂直度并支墊穩(wěn)固。其放置高程應(yīng)比設(shè)計(jì)高程低2-6mm，保證水機(jī)軸上法蘭面與吊裝后的發(fā)電機(jī)軸下法蘭面有2-6mm的間隙。主軸垂直度偏差不得大于0.05mm/m。接下來(lái)可以準(zhǔn)備導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的安裝施工。

2、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)安裝

轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝完成后，重新清洗底環(huán)面、頂蓋，清理未進(jìn)行預(yù)裝的導(dǎo)葉、軸套等。導(dǎo)葉全部裝人底環(huán)面后，將頂蓋吊入基坑內(nèi)進(jìn)行調(diào)整安裝，調(diào)整導(dǎo)葉端面間隙，打上頂蓋定位銷(xiāo)，緊固頂蓋聯(lián)接螺栓，此時(shí)導(dǎo)葉應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，復(fù)測(cè)頂蓋、底環(huán)同軸度。檢查導(dǎo)葉立面間隙，局部不合格位置用角磨機(jī)進(jìn)行修整。立面間隙調(diào)整滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求后，用鋼絲繩捆綁導(dǎo)葉，用塞尺檢查導(dǎo)葉立面間隙，0.05～塞尺應(yīng)不能通過(guò)，局部間隙不大于0.05mm，長(zhǎng)度不大于導(dǎo)葉高度的25%，安裝控制環(huán)與導(dǎo)葉上端連接的控制支臂。

四、水輪機(jī)接力器的安裝

多數(shù)情況下，安裝水輪機(jī)接力器都是利用外置式接力器將水輪機(jī)接力器安裝在水輪機(jī)層的機(jī)坑外，在完成清洗活塞缸、試壓和配對(duì)等基本工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝工作。

五、主軸密封安裝

主軸密封分為檢修密封和工作密封，工作密封為無(wú)接觸式密封，檢修密封為帶橡膠密封條式的空氣圍帶密封，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，主要靠工作密封止水，部分漏水量通過(guò)機(jī)坑自流排水管路排至滲漏集水井內(nèi)。安裝主軸密封時(shí)，應(yīng)先清洗主軸密封及頂蓋上與主軸密封連接面，在主軸密封的分瓣組合面及頂蓋上與主軸密封連接的組合面上涂上密封膠，吊入主軸密封，調(diào)整安裝，空氣圍帶未投入時(shí)與主軸下護(hù)罩間的間隙用緊固連接螺栓，與頂蓋配鉆，打上定位銷(xiāo)。

六、水輪機(jī)油導(dǎo)軸承的安裝

為了避免水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生徑向擺動(dòng)的現(xiàn)象，安裝水輪機(jī)油導(dǎo)軸承的主要目的就是承受轉(zhuǎn)動(dòng)部分傳遞的徑向作用力的作用。首先，在水輪機(jī)軸承安裝前要對(duì)各部件進(jìn)行清洗，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙順序依次安裝，并使用密封膠涂遍所有組合密封面，確保安裝過(guò)程中的密封性。其次，安裝油箱，確保油箱的密封性良好，不會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。最后，安裝軸承蓋，將軸承蓋與軸間的間隙要控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，在以上所有參數(shù)都符合要求下，最后完成固定工作。

七、調(diào)速機(jī)構(gòu)及管路安裝

調(diào)速機(jī)構(gòu)主要包括調(diào)速器、油壓系統(tǒng)、事故配壓閥、分段關(guān)閉電磁閥、過(guò)速保護(hù)裝置及油管路等。安裝時(shí)，先將調(diào)速器、油壓系統(tǒng)、事故配壓閥、分段關(guān)閉電磁閥等按圖紙位置安裝就位，再按圖紙要求配制相互之間的連接管路及附屬閥門(mén)、配件等。管路配制完成后，需要拆卸焊接，焊接完成后，將管路進(jìn)行清洗干凈后回裝。安裝油壓系統(tǒng)時(shí)，回油箱中心偏差保證在土5mm內(nèi)，高程偏差在土5mm內(nèi)，水平度按回油箱四角高程測(cè)量應(yīng)在1mm/m內(nèi)，壓力油罐垂直度在1mm/m以?xún)?nèi);調(diào)速器機(jī)械柜、電氣柜、事故配壓閥安裝的中心偏差保證在5mm內(nèi)，高程偏差不大于士5mm，調(diào)速器機(jī)械柜水平度按電液轉(zhuǎn)換裝置底座測(cè)量應(yīng)不大于0.15mm/m，事故配壓閥垂直度或水平度應(yīng)不大于0.15mm/m，電氣柜垂直度在1mm/m范圍內(nèi)。

八、加強(qiáng)水電站水輪機(jī)安裝質(zhì)量的具體措施

首先，在安裝水輪機(jī)的過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行工程部復(fù)檢、作業(yè)班組自檢以及項(xiàng)目部終檢的“三檢制”，在充分保證水輪機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)合格后，才能進(jìn)行安裝的下一步。其次，安裝水輪機(jī)的過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格按著施工工序以及操作方案進(jìn)行，具有在每道工序自檢以及做好質(zhì)檢過(guò)程記錄，不合格不進(jìn)行下道工序的自我警惕性。再次，在進(jìn)行水輪機(jī)安裝部件的吊裝工作時(shí)，一定要認(rèn)真確認(rèn)水輪機(jī)的相關(guān)出廠資料，必須在出廠合格的情況下，才能進(jìn)行安裝工作。最后，確保機(jī)器在安裝過(guò)程中所需要使用的各種專(zhuān)業(yè)的測(cè)量工具、儀器的精準(zhǔn)性，確保檢查測(cè)量操作過(guò)程中的精準(zhǔn)度。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，水電站水輪機(jī)的安裝質(zhì)量對(duì)于整個(gè)水電站的運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要的影響，只有合理把握水電站水輪機(jī)安裝技術(shù)，保證安裝質(zhì)量，才能更好的促進(jìn)水電站水輪機(jī)運(yùn)行效率的提高，才能更進(jìn)一步促進(jìn)水電站的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建國(guó).高鳳山水電站水輪機(jī)主要埋件的安裝[J].廣東水利水電，2003，S2：12-14.

[2]毛芳明.水電站水輪機(jī)安裝施工技術(shù)探析[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2012，11：94-95+105.

[3]鄒世俊.中小型水電站水輪機(jī)安裝施工問(wèn)題[J].科技傳播，2013，02：58+47.