淺談水電站水輪機的安裝方法

王虎 閻建維 李進軍 游萍

摘要：隨著社會發展以及人口的不斷增長，對于電力資源的利用越來越廣，而水電站對于電力供應有著重要影響，在水電站運行中，水輪機占據著不可或缺的重要地位。本文主要就水電站水輪機安裝方法以及質量控制進行了分析研究。

關鍵詞：水電站;水輪機;安裝方法;質量控制

一、水電站水輪機安裝的概述

水輪機的安裝流程：尾水肘管安裝一尾水椎管安裝一座環、蝸殼安裝一機坑里襯安裝*導水機構預裝一轉輪、水機軸安裝。導水機構安裝*接力器安裝。主軸密封安裝一油導軸承安裝。調速機構及管路安裝。水輪機埋入部分、尾水管、蝸殼座環及機坑里襯應先完成施工。

二、水電站水輪機安裝前的準備工作

為了能夠有效的保障水輪機安裝質量，以維護水輪機日常運行，就必須加快水輪機組安裝方法控制，最重要的就是要做好水電站水輪機安裝前的貯備工作。首先，要對水電站水輪機安裝流程有充分、合理的基本計劃，并對整個流程的每一個基本步驟都了如指掌，做到能夠充分的了解和熟悉。其次，要找專業的技術人員充分了解水輪機的安裝圖紙、設計目標以及安裝技術等等基本資料，以保證在充分了解水輪機設備結構、工藝基本要求、安裝技術、以及水輪機自身特點地基礎上，科學、合理的開展安裝工作。再次，要結合具體安裝現場的實際情況，以保證安裝過程中的準確性和施工過程的安全性，并能保質保量的完成。最后，在以上三點的基礎上要充分考慮到水輪機安裝所在的地理位置等環境因素的影響，依據施工現場情況和設備結構特點，充分做好施工準備工作。

三、導水機構的預裝與安裝

1、導水機構的預裝

1.1 底環安裝

清理座環面，利用相關水平儀復測座環上底環、頂蓋安裝面的水平度，檢查其是否滿足安裝水平要求，如果水平度過大，則需要在現場用角磨機進行打磨，測量合格后用汽油、無水酒精擦洗安裝面及底環，用廠房橋機將底環調人機坑內進行調整安裝，測量其水平度、高程，并測定機組中心。

1.2 導葉及頂蓋預裝

底環安裝完成后，清洗活動導葉、導葉軸套、頂蓋及密封圈等，檢查導葉幾何尺寸及斷面型線。預裝時只需裝入一半的導葉，導葉按1、3，5......23的順序安裝即可。導葉布置完成后，調入頂蓋。調整導葉垂直度，底環、頂蓋同軸度、圓度，導葉上下端面間隙。滿足設計及規范要求后，預緊頂蓋連接螺栓，復測同軸度、導葉間隙，滿足要求后，將頂蓋與座環配轉打定位孔上定位銷。預裝完成后，拆除頂蓋，吊出機坑外。接下來可以準備轉動部分的安裝施工。

1.3 轉輪、水機軸安裝

安裝前先清理轉輪，校核主要尺寸，利用廠家提供的專用工具檢查端面尺寸、厚度和角度偏差。檢查復核后，在安裝間將轉輪調整水平并支撐穩固，并用汽油、無水酒精擦洗法蘭面。轉輪與水機軸之間靠摩擦傳遞力矩，需要用刀尺檢查轉輪與水機軸連接法蘭面的平整度。檢查合格后將水機軸起吊與轉輪進行調整連接。調整就位后，上連接螺栓進行初步固定，摘去吊鉤。從新調整水平度及大軸的垂直度，檢查轉輪與大軸同軸度滿足規范要求后，利用廠家提供的專用聯軸螺栓預緊工具，對稱預緊連接螺栓至設計及規范要求內【1】。轉輪與軸連接后組合縫應無間隙，用0.03mm塞尺檢查應不能塞人。將連接好的轉輪、水機軸用專用起吊工具吊裝至機坑內，調整其高程、主軸垂直度并支墊穩固。其放置高程應比設計高程低2-6mm，保證水機軸上法蘭面與吊裝后的發電機軸下法蘭面有2-6mm的間隙。主軸垂直度偏差不得大于0.05mm/m。接下來可以準備導水機構的安裝施工。

2、導水機構安裝

轉動部分安裝完成后，重新清洗底環面、頂蓋，清理未進行預裝的導葉、軸套等。導葉全部裝人底環面后，將頂蓋吊入基坑內進行調整安裝，調整導葉端面間隙，打上頂蓋定位銷，緊固頂蓋聯接螺栓，此時導葉應轉動靈活，復測頂蓋、底環同軸度。檢查導葉立面間隙，局部不合格位置用角磨機進行修整。立面間隙調整滿足規范及設計要求后，用鋼絲繩捆綁導葉，用塞尺檢查導葉立面間隙，0.05～塞尺應不能通過，局部間隙不大于0.05mm，長度不大于導葉高度的25%，安裝控制環與導葉上端連接的控制支臂。

四、水輪機接力器的安裝

多數情況下，安裝水輪機接力器都是利用外置式接力器將水輪機接力器安裝在水輪機層的機坑外，在完成清洗活塞缸、試壓和配對等基本工作的基礎上進行安裝工作。

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，機組運行時，主要靠工作密封止水，部分漏水量通過機坑自流排水管路排至滲漏集水井內。安裝主軸密封時，應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，調整安裝，空氣圍帶未投入時與主軸下護罩間的間隙用緊固連接螺栓，與頂蓋配鉆，打上定位銷。

六、水輪機油導軸承的安裝

為了避免水輪發電機組運行過程中不發生徑向擺動的現象，安裝水輪機油導軸承的主要目的就是承受轉動部分傳遞的徑向作用力的作用。首先，在水輪機軸承安裝前要對各部件進行清洗，并嚴格按照設計圖紙順序依次安裝，并使用密封膠涂遍所有組合密封面，確保安裝過程中的密封性。其次，安裝油箱，確保油箱的密封性良好，不會出現滲漏現象。最后，安裝軸承蓋，將軸承蓋與軸間的間隙要控制在標準范圍內，在以上所有參數都符合要求下，最后完成固定工作。

七、調速機構及管路安裝

調速機構主要包括調速器、油壓系統、事故配壓閥、分段關閉電磁閥、過速保護裝置及油管路等。安裝時，先將調速器、油壓系統、事故配壓閥、分段關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、配件等。管路配制完成后，需要拆卸焊接，焊接完成后，將管路進行清洗干凈后回裝。安裝油壓系統時，回油箱中心偏差保證在土5mm內，高程偏差在土5mm內，水平度按回油箱四角高程測量應在1mm/m內，壓力油罐垂直度在1mm/m以內;調速器機械柜、電氣柜、事故配壓閥安裝的中心偏差保證在5mm內，高程偏差不大于士5mm，調速器機械柜水平度按電液轉換裝置底座測量應不大于0.15mm/m，事故配壓閥垂直度或水平度應不大于0.15mm/m，電氣柜垂直度在1mm/m范圍內。

八、加強水電站水輪機安裝質量的具體措施

首先，在安裝水輪機的過程中嚴格執行工程部復檢、作業班組自檢以及項目部終檢的“三檢制”，在充分保證水輪機的各項參數指標合格后，才能進行安裝的下一步。其次，安裝水輪機的過程中應該嚴格按著施工工序以及操作方案進行，具有在每道工序自檢以及做好質檢過程記錄，不合格不進行下道工序的自我警惕性。再次，在進行水輪機安裝部件的吊裝工作時，一定要認真確認水輪機的相關出廠資料，必須在出廠合格的情況下，才能進行安裝工作。最后，確保機器在安裝過程中所需要使用的各種專業的測量工具、儀器的精準性，確保檢查測量操作過程中的精準度。

結束語

總而言之，水電站水輪機的安裝質量對于整個水電站的運轉有著重要的影響，只有合理把握水電站水輪機安裝技術，保證安裝質量，才能更好的促進水電站水輪機運行效率的提高，才能更進一步促進水電站的發展和進步。

參考文獻：

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

[2]毛芳明.水電站水輪機安裝施工技術探析[J].企業科技與發展，2012，11：94-95+105.

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