葛洲壩電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具優(yōu)化改進(jìn)

【摘要】葛洲壩水輪發(fā)電機(jī)組在改造增容過(guò)程中，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪回裝時(shí)處于倒裝狀態(tài)，安裝完畢后進(jìn)行轉(zhuǎn)輪整體翻身，然后安裝轉(zhuǎn)輪葉片等部件。轉(zhuǎn)輪翻身是整個(gè)轉(zhuǎn)輪安裝過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，由于翻身時(shí)轉(zhuǎn)輪重量大、重心難以把握且鋼絲繩易受壓損傷，因此翻身具有較高的風(fēng)險(xiǎn)性。通過(guò)對(duì)上吊具優(yōu)化改進(jìn)，解決了轉(zhuǎn)輪翻身過(guò)程中，鋼絲繩及設(shè)備受損的重大安全隱患。另外，將上吊具翻身工具螺栓改為雙頭螺栓，安裝方便、安全，縮短了檢修工期。

【關(guān)鍵詞】水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪；翻身；上吊具；雙頭螺栓

1、現(xiàn)狀概述

從1981年起首臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，葛洲壩水電站已安全運(yùn)行30多年，機(jī)組的部分主要部件出現(xiàn)老化現(xiàn)象，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。另外，汛期三峽電站調(diào)峰時(shí)泄流量遠(yuǎn)超過(guò)葛洲壩的滿出力流量，葛洲壩電站將被迫棄水，為了設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行及提高汛期水能利用率，公司決定從2012年開(kāi)始分批實(shí)施125MW機(jī)組更新改造增容工作。2013-2014年度，水輪機(jī)增容改造工作在進(jìn)行的同時(shí)，遇到諸多問(wèn)題，其中大江電站8F、10F、15F、20F機(jī)組水輪機(jī)在轉(zhuǎn)輪翻身時(shí)，由于轉(zhuǎn)輪翻身上吊具結(jié)構(gòu)不合理以及上吊具螺栓在安裝時(shí)有諸多缺陷，存在鋼絲繩脫落，造成轉(zhuǎn)輪突發(fā)應(yīng)力的風(fēng)險(xiǎn)，安裝上吊具螺栓困難，且易發(fā)生粘牙。舊水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具裝配圖，見(jiàn)圖1。

2、舊水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具存在的問(wèn)題及原因分析

原水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具由于其結(jié)構(gòu)不合理以及上吊具螺栓在安裝時(shí)存在諸多缺陷。其不足如下：

1.原上吊具沒(méi)有鋼絲繩擋板，在翻身作業(yè)過(guò)程中，存在鋼絲繩從翻身上吊具脫落的可能，對(duì)轉(zhuǎn)輪造成突發(fā)應(yīng)力，易造成轉(zhuǎn)輪體的損傷。另外，鋼絲繩突然滑落造成的沖擊力對(duì)橋機(jī)產(chǎn)生震動(dòng)，存在很大的安全隱患；

2.原設(shè)計(jì)上吊具螺栓為單頭螺栓，其在轉(zhuǎn)輪起吊狀態(tài)下由下而上安裝，現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)合適的工具，操作困難，難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)大；

3.原上吊具為單頭螺栓M160X4，與轉(zhuǎn)輪體內(nèi)螺紋材質(zhì)、安裝過(guò)程中受到的偏心力矩以及牙矩可能存在偏差等原因，安裝過(guò)程中容易發(fā)生粘牙現(xiàn)象。

3、處理方案

針對(duì)舊的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身吊具在轉(zhuǎn)輪翻身過(guò)程中，存在鋼絲繩脫落安全風(fēng)險(xiǎn)，上吊具螺栓安裝困難及易產(chǎn)生粘牙等問(wèn)題，對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，其改造如下（見(jiàn)圖2、圖3）：

首先將上吊具增加擋板，防止轉(zhuǎn)輪翻身過(guò)程中，鋼絲繩突然脫落對(duì)轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生突發(fā)應(yīng)力，而轉(zhuǎn)輪體受到損傷，確保安全；

其次將上吊具螺栓改成雙頭螺栓。在轉(zhuǎn)輪未翻身前可以進(jìn)行安裝，節(jié)約工期，節(jié)省人力、安全可靠。最后將單頭螺栓M160X4改為雙頭螺栓，其中一端M160X4，另一端為M160X6，螺母為M160X6，易安裝，不易粘牙。

4、結(jié)論

通過(guò)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具增加了擋塊，有效地解決鋼絲繩脫落的風(fēng)險(xiǎn)，另外，通過(guò)由單頭螺栓改用雙頭螺栓，可以在轉(zhuǎn)輪翻身之前就安裝好上吊具和螺栓，節(jié)約了時(shí)間，正確的安裝工藝也減小了粘牙發(fā)生的概率。改進(jìn)后水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身上吊具成功應(yīng)用在葛洲壩6臺(tái)機(jī)組改造增容中，大大節(jié)省了人力、物力及工期，提高了工作效率，保證了質(zhì)量與安全。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大愷.水輪機(jī) [M].河海大學(xué)，1996.

[2]《葛洲壩電站水輪機(jī)更新改造增容工作手冊(cè)》.長(zhǎng)電檢修廠機(jī)械檢修部，2013

[3]《葛洲壩電站東電首臺(tái)機(jī)組（15F）水輪機(jī)改造增容問(wèn)題及優(yōu)化改進(jìn)匯總》.長(zhǎng)電檢修廠機(jī)械檢修部，2013