基于如何控制好設(shè)備安裝“三要素”

蒙光宇

(貴州省黔東南州水利局，貴州 黔東南556000)

0 引 言

“找平”、“找正”、“找標(biāo)高”被稱為設(shè)備安裝“三要素”。“找平”是使用框式水平儀進(jìn)行測量，其測量方法是采用“二次調(diào)頭法”(后面作具體介紹)?！罢艺奔凑抑行?，通常采用求心器和內(nèi)徑千分尺來測量?！罢覙?biāo)高”使用水準(zhǔn)儀來測量。在安裝過程中，究竟是先找什么，后找什么才能提高安裝速度和質(zhì)量［1］。以都勻桃花電站三號機預(yù)埋部分的安裝為例介紹所總結(jié)的幾條經(jīng)驗:

1 尾水管安裝

1.1 尾水管安裝步驟

有以下3個步驟:

1)用起重機將尾水管吊入安裝位置。

2)搭設(shè)線架，以機組X、Y 軸線為基準(zhǔn)掛十字線調(diào)整尾水管并設(shè)置基準(zhǔn)高程點。

3)利用楔鐵、千斤頂和拉緊器等調(diào)整尾水管至合格，進(jìn)行可靠加固后澆筑混凝土［2］。

1.2 允許偏差

在這里介紹一下尾水管安裝的允許偏差值，該電站轉(zhuǎn)輪直徑＜3 000 mm，其上管口中心及方位允許偏差4 mm(測量管口上X、Y 標(biāo)記與機組X、Y 基準(zhǔn)線間距離)，上管口高程允許偏差為0 ～8 mm，允許偏差值較大，易于控制。

2 座環(huán)安裝

2.1 安裝步驟

座環(huán)安裝有以下兩個步驟:

1)了解座環(huán)的安裝國家標(biāo)準(zhǔn)為:水平度≤0.07 mm/m，標(biāo)高為±3 mm，方位坐標(biāo)X、Y 軸偏差＜2 mm，通過查閱圖紙知道設(shè)計高程為688.488 m(座環(huán)頂部)。

2)將座環(huán)吊入機坑就位，進(jìn)行粗調(diào)［3］。

2.2 偏差調(diào)整

由于水平、中心、高程“三要素”在調(diào)整其中一項的同時，其他2 項也會發(fā)生變化，調(diào)整量越大，變化量越大，所以一次到位的調(diào)整是不可能的［3］。因為座環(huán)是整個機組的基礎(chǔ)，又是埋入部分，其安裝質(zhì)量要求極高，特別是水平度偏差過大會影響到導(dǎo)葉的關(guān)閉等一系列安裝和運行等問題，高程偏差直接影響接下來的機架、定子等安裝，對座環(huán)中心要求是控制好X、Y 軸的方向偏差［4－6］。

1)搭設(shè)線架，以機組X、Y 軸線為基準(zhǔn)掛十字線先調(diào)整座環(huán)方位X、Y 軸坐標(biāo)，使座環(huán)面上X、Y 方位標(biāo)記與機組基準(zhǔn)線X、Y 重合，控制偏差在2 mm以內(nèi)，X、Y 坐標(biāo)點是由土建單位提供。

2)完成方位初步調(diào)整后，再通過不同方法將座環(huán)調(diào)整到高程為688.486 m，即偏差為(－2 mm)，對于高程只能低不能高，因為在調(diào)整水平時，通過打楔子板，其高程還將會提高，其偏差不斷地接近為0 mm。

3)完成方位和高程初步調(diào)整后，接下來進(jìn)行水平調(diào)整，先用水準(zhǔn)儀和精確到mm 的標(biāo)尺在座環(huán)面上測出8個點的高程，找出最低點，通過打楔子板將座環(huán)上平面8個點的高程調(diào)整到高差在0.50 mm以內(nèi)，達(dá)到用肉眼無法觀測出其水平偏差。

在粗調(diào)水平過程中，座環(huán)的中心方位和高程都發(fā)生了變化，所以要進(jìn)行接下來的精調(diào)。同樣是先調(diào)方位坐標(biāo)，即中心，再調(diào)水平。這時，水平就必須用框式水平儀來測量［7－8］。

需要說明的是高程可以暫時忽略不計，因為水平誤差在0.5 mm以內(nèi)，調(diào)整水平時，標(biāo)高不會有太大的變化，而且越來越趨向0 mm誤差，這樣反復(fù)幾次調(diào)整后，水平誤差在≤0.05 mm/m，方位偏差＜1 mm時，復(fù)核高程在±3 mm以內(nèi)就算調(diào)整完畢，安裝質(zhì)量達(dá)合格。如果水平誤差在≤0.02 mm/m，方位偏差＜0.5 mm時，高程偏差在±1.5 mm以內(nèi)時，安裝質(zhì)量達(dá)優(yōu)良。

2.3 框式水平儀“二次調(diào)頭測量法”

“二次調(diào)頭測量法”就是將框式水平儀置于需測量的某一光滑平面上(水平梁或座環(huán)上平面)，讀出水泡格數(shù)及方向，比如:水泡向左←3 格，記錄下來，然后將框式水平儀調(diào)頭置于同一點讀數(shù)，如:→向右2 格，那么就得出該平面水平度為(3 格—2 格)/2 =0.5 格，方向向左偏高的結(jié)論。

同時如果使用“2000 型”框式水平儀，那么一格就是0.02 mm/m ，在這里0.5 格就是0.01 mm/m。如果二次測量水泡方向相同則相加，反之則相減。

水平度計算公式:

式中:△H 為待測物的水平度，mm;A 為第一次框式水平儀水泡移動的格數(shù);B 為第二次調(diào)頭180 度測量水泡移動格數(shù);C 為框式水平儀的精度，0.02 mm/格·m;L 為水平梁兩支點間距離，m。

2.4 加固、蝸殼掛裝、混凝土澆注

座環(huán)調(diào)整完畢后，接下來就是加固、蝸殼掛裝、混凝土澆注，在這幾個工作環(huán)節(jié)中都有可能導(dǎo)致座環(huán)水平發(fā)生變化，為此在進(jìn)行加固、蝸殼掛裝、混凝土澆注時要采用對稱、均勻等辦法，盡量使座環(huán)受力均勻，同時使用框式水平儀不斷的進(jìn)行監(jiān)測，直至混凝土澆注完畢［9］。

3 下機架安裝

下機架是一個可拆卸的部件，其埋入部分是基礎(chǔ)板，分別安裝4 塊基礎(chǔ)板是不能保證其高程、水平的，所以先將機架和基礎(chǔ)板連接好后再吊入基坑就位。

下機架安裝時，不用再掛十字線，其方位與土建放樣預(yù)留方位基本吻合即可，其水平、高程安裝方法與座環(huán)安裝基本相同，所不同的是，下機架中心是以座環(huán)中心為基準(zhǔn)，不再以坐標(biāo)為基準(zhǔn)。

機架就位后，在其上方搭設(shè)鋼架，將求心器置于鋼架上固定，然后吊重錘。第一步先通過移動求心器調(diào)整鋼琴線與座環(huán)中心重合，誤差≤0.05 mm，這時求心器的鋼琴線所處位置實際就是座環(huán)中心線，機架中心就以鋼琴線為基準(zhǔn)，高程以座環(huán)面為基準(zhǔn)來進(jìn)行下一步的安裝調(diào)整工作，調(diào)整方法與座環(huán)相同［10］。測量工具有:①內(nèi)徑千分尺;②框式水平儀;③水準(zhǔn)儀。

高程偏差允許在±1.5 mm，中心誤差控制在≤0.15 mm，水平誤差控制在0.05 mm。中心誤差過大，整個機組會因為軸線疊加誤差過大而造成轉(zhuǎn)輪擦邊，甚至不能運行等重大問題。機架調(diào)整完畢各項技術(shù)指標(biāo)都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行加固、澆注混凝土和鉆打定位銷。

4 上機架和定子安裝

4.1 安裝步驟

上機架與定子安裝可同時進(jìn)行，在廠房安裝間先將定子與上機架連接起來，吊入基坑就位后，與安裝下機架一樣，搭設(shè)鋼架找出基準(zhǔn)中心線后，在定子鐵芯上等分出8個點并標(biāo)出鐵芯中心，這8個點就是調(diào)整定子中心、水平、高程的測量點，安裝調(diào)整方法與下機架一樣，不同點是其水平測量不是用框式水平儀，而是用水準(zhǔn)儀測量，調(diào)整這8個點基本同處一個高程即可，偏差可在1 ～2 mm，特別注意的是定子安裝宜高不宜矮，高程偏差在0 ～+2 mm，中心偏差允許2 mm。

在檢查定子各項指標(biāo)均滿足要求后，進(jìn)行加固、澆注混凝土和鉆打定位銷。

4.2 調(diào)整

在完成定子安裝后進(jìn)行上機架調(diào)整，由于上機架是直接與定子連接，在設(shè)備出廠時已經(jīng)過預(yù)裝檢驗，在定子高程調(diào)整完畢時上機架的高程也相應(yīng)調(diào)整完畢，所以只需調(diào)整上機架的中心和水平即可，當(dāng)上機架水平度偏差較大時，只能通過加墊來作調(diào)整，其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)與下機架大致相同。經(jīng)復(fù)核其各項指標(biāo)符合規(guī)定后，擰緊連接螺栓和鉆打定位銷，整個機組預(yù)埋主要部分工作基本完成。

預(yù)埋階段工作至關(guān)重要，預(yù)埋安裝的質(zhì)量直接影響整個機組最后運行的可靠性和效益，在工作中經(jīng)常遇到的問題是:水平、中心、高程很難同時兼顧。

水平調(diào)整過程中，已調(diào)好的中心、高程又發(fā)生了變化。反過來調(diào)整好高程后，中心、水平又發(fā)生了變化，就這樣反反復(fù)復(fù)，給安裝進(jìn)度、效率造成了很大的影響。

4.3 安裝“三要素”

按安裝“三要素”的順序，大致概括如下:粗找中心→粗找高程→粗找水平→精找中心→精找水平→復(fù)核高程。

5 結(jié) 語

綜上所述，合理利用“三要素”的內(nèi)在聯(lián)系，控制好“三要素”，是提高安裝的工作效率和安裝質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。

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