三峽電站大型水輪機導水機構的底環安裝工藝

康奇志

摘 要：本文分析三峽電站水輪機導水機構底環安裝工程中創新采用的“底環分塊墊板現場加工新工藝”，該新工藝用以保證巨型水輪機底環的安裝水平，解決了三峽工程的重大技術難題，并使水輪機安裝工藝更具備實用性和先進性。

關鍵詞：三峽電站；導水機構；底環水平；新工藝

中圖分類號：G710 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2012）04-0257-01

阿爾斯通（ALSTOM）公司向三峽電站供貨的世界最新型700MW水輪機由轉輪、水輪機主軸、導軸承及導水機構等組成。水輪發電機組的各項技術指標都超過伊泰普、大古力投產的巨型水輪發電機組，多項綜合指標均為世界之最。700MW水輪機的現場安裝不僅工作量巨大，而且質量要求特別高，被列為三峽工程重大的技術難題之一。水輪機導水機構底環安裝工程創新采用了“底環分塊墊板現場加工新工藝”，展示了破解這個重大技術難題的新技術。

一、技術難題的提出

700MW的ALSTOM水輪機底環為鋼板焊接結構，抗磨環系不銹鋼材料。底環外徑為13280mm，高度為695mm，重量為155t，分成4瓣運輸到工地，三峽電站現場進行組裝，安裝間底環分瓣組圓,底環安裝間組圓完畢后， 在三峽電站現場用螺栓把合成整體。

在三峽電站工地現場需要對水輪機導水機構的底環和頂蓋進行下述部件的安裝設置。

①為了減小導葉在關閉時導葉與底環、頂蓋間的漏水量，在底環和頂蓋相應部位設置有導葉端面密封，在底環和頂蓋過流面上的導葉活動范圍內設置有不銹鋼抗磨板。

②固定止漏環在工廠內固定到分瓣的頂蓋和底環上，工地拼裝后要對止漏環的分縫進行封焊，然后將底環用螺栓把合到基礎環的上平面上。

由于底環和頂蓋安裝在未經機械加工過的座環安裝面上，在需要進行上述部件安裝設置的前提下，水輪機導水機構的高程和凈空高度調整既要保證安裝的精確定位，又要避免水輪機整體的水平誤差，其底環水平定位的工程技術難度和安裝質量要求在世界水電建設史上可稱為世界之最。

二、底環安裝新工藝的確定

“底環分塊墊板現場加工新工藝”的核心是在底環與基礎環、頂蓋與座環上平面間采用分塊墊板，根據機坑內水輪機中心的測定，確定底環的方位，對于安裝底環出現的水平誤差，可使用小型加工工具在座環的相對位置對分塊墊板加工調整，因分塊墊板加工的面積小，底環和頂蓋的水平度能得到可靠的保證。

“底環分塊墊板現場加工新工藝”的具體內容介紹如下。

1.確定底環中心

水輪機安裝是在埋件部分已經完成的情況下開始的。底環安裝前首先進行固定平臺和活動平臺的安裝，然后進行機坑測定，檢查埋件的安裝質量，并且確定機組的安裝標準點（線）。采用電測法，用內徑千分尺分別測量座環上、下鏜口的半徑，并計算出最佳中心作為機組的安裝中心，今后底環及其它固定部件的安裝中心將依此為依據。

2.確定底環方位

底環吊入機坑參加預裝時，根據機坑測定時機組的中心，確定底環安裝中心，測量從底環軸套中心線與機組X軸線之間的弦距，計算對應的角度值，設計為0.5°，以此確定底環的方位。

3.確定底環水平

底環方位調整結束后，鉆銑底環與基礎環之間的連接銷釘孔，并標記底環與基礎環連接螺栓孔的中心位置。之后底環預裝結束，底環吊出機坑，開始基礎環與底環之間連接螺栓孔的加工以及分塊墊板位置的锪平。分塊墊板锪平直徑170mm，深度1～2mm。對分塊墊板锪平位置進行測量，計算永久墊板厚度并根據水平誤差加工處理,然后底環吊入機坑，正式安裝底環與基礎之間的密封及壓板。

三、底環安裝新工藝的的實施

（1）底環的預裝

ALSTOM水輪機的分瓣底環在三峽電站工地進行組裝和止漏環圓度檢查。底環預裝時采用臨時墊板調整水平，中心基準為座環上、下環板與尾水管最優中心，高程基準座環固定導葉中心高程，中心測量采用電測法。底環預裝后采用專用設備對基礎環進行加工，測量加工部位高程和水平，根據測量結果加工底環分塊墊板。

（2）底環的正式安裝

在底環分塊墊板加工后，再次測量加工部位高程和水平，隨后正式安裝底環，并鉆鉸其余定位銷釘孔,復測底環水平、中心和高程，各項技術指標合格后開始進行ALSTOM水輪機頂蓋的預裝。

參考文獻

[1]長江三峽水利樞紐電站發電機組安裝施工招標文件，2001.