白鶴灘百萬千瓦機組精品轉輪誕生記

杜 健 偉， 朱 瀅

(中國三峽建設管理有限公司，四川 成都 610041)

2019年1月12日，三峽集團攜手東方電機打造的白鶴灘水電站全球首臺單機容量百萬千瓦水輪發電機組轉輪正式完工，驗收結果顯示，其各項參數均滿足三峽集團提出的精品要求。

轉輪是水輪發電機組的核心部件，由上冠、下環、葉片三部分組成，直接關系到機組的穩定性和能量轉化的效能。作為機組中研發難度最大、制造難題最多的部件，首臺百萬千瓦機組轉輪是怎樣誕生的，又是如何達到“三峽標準”的？記者專程來到轉輪研制、加工一線尋找答案。

精挑細選的轉輪

在白鶴灘首臺轉輪完工之際，記者來到位于四川省德陽市的東方電氣集團東方電機有限公司(以下簡稱東方電機)研究試驗中心，該中心承擔了白鶴灘水電站左岸八臺機組的制造任務，白鶴灘百萬千瓦機組轉輪就在這里研發完成。

東方電機副總工程師趙永智用一句話形象地解釋了百萬千瓦機組的供電能力：“白鶴灘單臺機組全力發電365天可滿足德陽市全年的用電需求。”

據東方電機研究試驗中心高級工程師劉德民博士介紹，東方電機白鶴灘機組研發工作從2006年開始，在三峽水電站和溪洛渡水電站的機組研發基礎之上，東方電機的科研人員挑戰“世界水電無人區”——百萬千瓦水輪機組的研發制造。

記者了解到，轉輪的研制是整個水輪機組研發過程中難度最大，制造難題最多的一部分，也是整個機組最核心的“心臟”地帶。而白鶴灘的百萬千瓦機組單機容量超越了世界上已有機組，沒有現成的技術可供借鑒，為了制造出適合白鶴灘的轉輪，東方電機研究員們開始分組研究 。在短短一年多時間里，他們研制出20多個轉輪模型，每一個模型都要在東方電機的水輪機試驗平臺中進行真實模試、對比運行數據、優中選優之后，挑選出如今展現在我們眼前的巨型轉輪。

“別小瞧了這些模型，他們每一個都‘價值不菲’?！眲⒌旅窠榻B說，這些看似不起眼的已淘汰模型制作成本非常高，每個成本都在20萬元以上，制作周期需要近一個月時間?！皷|方電機在白鶴灘轉輪研發階段，就投入了大量的時間和成本，一定要研制出性能最優的轉輪?！?/p>

“每一個環節都不放棄精品標準”

時間回到2017年1月17日，這一天，白鶴灘水電站施工區內的轉輪加工廠里格外熱鬧。在各方見證下，現場工人拿起焊槍，開始了首臺轉輪加工的第一個步驟——上冠、下環裝焊。

受限于成品的尺寸和重量，左岸八臺機組的轉輪加工全部在白鶴灘水電站施工區內的東方電機轉輪加工廠進行。在過去的12個月時間里，首臺轉輪先后經過上冠及下環裝焊、裝配、第一輪焊接、翻身、第二輪焊接、粗磨、精磨、鏜孔等十三個加工步驟才滿足出廠條件。

東方電機轉輪加工廠負責人冷建華說:“為了達到三峽集團提出的‘精品工程’要求，東方電機內部制定了嚴格的指標，每一個環節都不放棄精品標準。”據悉，東方電機為轉輪加工調度了無數精兵強將，將加工資源配置提到了該公司的最高級別。

首臺轉輪進入焊接階段時已是2018年4月，正值施工區氣溫較快上升之際，白天加工廠內的最高溫度常常在40度以上，焊接作業120度的環境溫度對焊工和現場管理人員來說都是極大的“烤”驗。

“為了應對高溫，加工廠對焊接作業進行了合理的規劃，在不放松各項監控工作的同時，優化每一位焊工的連續工作時間，并在廠內配置了防暑降溫物品，在保證作業人員身體狀況的同時，也確保了焊接質量?！崩浣ㄈA說。

記者了解到，轉輪從開始加工到出廠先后通過三個階段的驗收，最終被驗收組判定為“精品轉輪”。

一個標記的難忘記憶

轉輪出廠前，記者在加工廠內見到了監理團隊的王裕民，他和同事注意到了轉輪上冠邊緣的一個標記。

“這個標記是我們上次驗收留下的。”王裕民說，“這是驗收時的慣例，要是驗收結果符合設計圖紙的要求，我們就會留下一個標記作為記錄?！?/p>

上冠邊緣的標記讓王裕民和同事回想起了驗收時的情景。轉輪結構外緣點精度要求高，監理團隊在進行這部分驗收時發現首臺轉輪結構尺寸與設計圖紙完全匹配，在確保質量的同時還實現了形態工整美觀?！百|量相當高，就像藝術品一樣?！蓖踉Ｃ窈屯掠眠@樣一句話形容加工完成后的首臺轉輪。

王裕民說，轉輪上還曾有過許多標記，但隨著加工過程的進行一些標記已經看不見了，上冠邊緣的標記因為在最外部，加工作業結束后有幸留了下來，他和同事打趣說，希望這個標記能留到轉輪吊入機窩的時候，這對他們來說將會是一個難忘的紀念?！斑@是全球第一臺百萬機組轉輪，全部采用國產技術設計制造，加工材料也是純國產的，它的順利出廠意義非凡?！?/p>

圖1 加工完成后的轉輪

2019年1月12日，在國內知名媒體的共同見證下，白鶴灘水電站首臺百萬千瓦機組轉輪順利出廠。但是，對冷建華這樣的轉輪加工參與者來說，萬里長征才邁出了第一步。目前第二臺轉輪焊接工作已經完成，后續加工環節正按計劃穩步推進，第三臺轉輪也已開始上冠和下環的裝焊，用冷建華的話說，現在還不是放松的時候。

首臺轉輪將會暫時存放在加工廠區，預計2020年地下廠房施工向機電交面后吊入機窩。