水輪機錐管、座環和渦殼安裝質量控制

□孫福全 □尙 杰 □王亞軍（河南省水利第一工程局）

水輪機錐管、座環和渦殼安裝質量控制

□孫福全 □尙 杰 □王亞軍（河南省水利第一工程局）

中小型水電站水輪機安裝的重點和難點是錐管、座環和蝸殼安裝的質量控制，安裝偏差直接影響到水輪機組軸線的誤差。安裝質量控制方法多種多樣，本文從實際應用的角度，介紹了一種比較實用的安裝質量控制方法，經實踐證明，安裝質量完全滿足設計要求。

水輪機錐管；座環和渦殼；安裝；質量控制

一、工程簡介

盤石頭水庫電站工程包括1＃電站和2＃電站，各裝水輪發電機組3臺，總裝機容量為9380kW。其中1＃電站安裝HLA551－LJ－80混流式立軸水輪機2臺；HLA244－LJ－100混流式立軸水輪機1臺；2＃電站安裝HLA339－LJ－80混流式水輪機1臺；HLA696－LJ－80混流式水輪機2臺。

二、施工準備

依據設計圖紙及技術規范，編制安裝技術方案，擬定安裝工藝、施工方法、技術措施及質量檢驗標準。在開工前14d報請監理工程師審批，并按監理工程師的批復，施工前組織技術交底。

施工設備和安裝器具準備齊全，焊接等安裝材料檢驗合格，施工電源及安全設施到位。

三、主要安裝工程施工方法及質量控制

（一）尾水錐管里襯

尾水錐管里襯是水輪機最下層、最先安裝的部件，其安裝偏差直接影響到水輪機組軸線的誤差。安裝里襯前，拆除尾水管混凝土模板，清掃機坑內木屑、石屑等雜物，檢查機坑底面高程；同時，檢查里襯的圓度、高度和上下管口的同心度，并在里襯上口測設X、Y軸線標志（沖眼）；機坑清掃完畢，精確測定安裝機組的X、Y軸線及安裝高程點，并將之引測到機坑周圍的四個門型角鋼架上。引測時，在每個門型角鋼架的水平角鋼上鋸一個三角形缺口，以通過在缺口上懸掛鋼琴線確定X、Y軸線。為防止X、Y軸方向的鋼琴線重疊，兩對門型角鋼架的埋設應有50mm的高差。里襯安裝前，測量人員應對機組安裝中心及標高進行復測。

安裝時，先將尾水管里襯按X、Y標志吊入基坑，然后在門型角鋼架上掛設0.3～0.5mm的鋼琴線，兩端栓以8kg左右的重錘，以保證鋼琴線的平直。其后，利用千斤頂、拉緊器、基礎楔鐵等器具調整里襯位置，使懸掛在鋼琴線上的四個線錘尖端分別對準里襯上口的沖眼。在調整里襯安裝中心的過程中，同時利用基礎楔鐵調整、復核里襯的安裝高程。

尾水管里襯安裝誤差調整至規范規定的范圍內后，進行加固，將所有楔鐵、拉鉤、墊板等調整器具用電焊固定，并在里襯外圍適當加焊錨栓；然后，安裝其它預埋管，鏟除并打磨里襯下管口與尾水管口多余部分的混凝土，保證水流平滑過渡。最后，對安裝質量進行復核，組織有關部門進行驗收。安裝質量符合表1要求。

表1 安裝質量要求表

（二）座環及蝸殼

本工程水輪機座環和蝸殼為整體結構。首先安裝座環基礎螺栓、澆筑蝸殼支墩混凝土，待基礎螺栓二期混凝土及蝸殼支墩混凝土達到設計強度后，檢查基礎螺栓及支墩的平面位置及高程。

座環及蝸殼的吊裝：吊裝前，應對蝸殼進口與座環的相對位置、尺寸等制造質量進行復核，檢查是否符合設計圖紙要求，確定保持蝸殼平衡的吊耳位置，并將其表面清掃干凈；其后，進行試吊，使用8t的平板車裝運至尾水渠下游平坦地段，35t吊車站在尾水閘下游，將其吊至蝸殼機墩。

座環及蝸殼吊裝就位后，檢查大管口與機組軸線是否重合，誤差在10mm內。掛線錘檢查管口上下左右的傾斜值＜5mm。用經緯儀找出X、Y軸線并固定好樣架，然后用水準儀配合確定座環及渦殼的高程，以座環上鏜口面為準進行調整，軸線、高程調整完畢，采用調整螺栓適當固定，最后進行水平調整。水平調整時，利用水平梁加方型水平儀測試，用調整螺栓微調，反復測試調整，直至滿足圖紙或規范規定的水平度的要求。全部調整合格后，立即固定并加固座環。固定、加固座環時，對稱點焊固定調整工具，并在蝸殼內加固支撐，以防止澆筑混凝土時座環及蝸殼位移與變形。座環和蝸殼安裝質量必須符合表2。

表2 座環和蝸殼安裝質量表

（三）混凝土澆筑

蝸殼層混凝土澆筑分2次，第一次混凝土澆筑蝸殼高度的1/3，第二次混凝土澆筑至設計高程。混凝土澆筑應分層、慢速、四周均勻上升，以防混凝土單邊擠壓造成里襯、座環和蝸殼位移。澆筑混凝土過程中，使用方形水平儀與水平梁監視座環水平。

四、質量控制保證措施

一是，安裝過程中，測量技術人員隨時跟蹤測量各項技術指標，滿足設計要求。二是，水輪機錐管、座環和渦殼的安裝屬隱蔽工程，施工中按隱蔽工程檢查驗收規范的有關要求加強安裝施工過程的檢查與記錄。三是，嚴格執行“三檢”制，確保安裝質量滿足設計要求。四是，配備足夠的安裝技術人員，每個電站配備技師一名、高級鉗工2人、中級鉗工4人；高級焊工4人、中級焊工1人；高級起重工1人，中級起重工1人。全部人員持證上崗。五是，安裝人員上崗前要經過項目部工程科和質檢科的培訓，熟悉圖紙及相關規范等的要求，牢記安全作業規程，遵守本工程的安裝、安全等各項紀律。六是，吊車施工中，起吊重量不超過允許的最大負荷規定，不得強行啟動超載控制開關；吊車帶載回轉時，操作應平穩，避免急劇回轉或停止，換向應在停穩后進行。七是，電焊施工，施焊前，施焊對象的材質、規格及焊條類型應符合鋼筋工程的設計施工規范，有材質及產品合格證書和物理性能檢驗；焊工必須持有相應等級焊工證才允許上崗操作。八是，控制環境溫度對焊接作業的影響，如在環境溫度低于0℃時必須進行預熱，預熱時必須均勻加熱，以防止焊接變形的產生。

五、水輪機錐管、座環和蝸殼的安裝控制結果

水輪機錐管、座環和蝸殼的安裝控制結果見表3。安裝質量指標符合設計標準。

表3 水輪機錐管、座環和蝸殼安裝控制結果表

2011-09-05