緬甸上邦朗水電站水輪機(jī)的安裝

徐崇禮（中國水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南 昆明 650032）

緬甸上邦朗水電站水輪機(jī)的安裝

徐崇禮
（中國水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝分公司，云南 昆明 650032）

摘要：詳細(xì)介紹了緬甸上邦朗水電站70MW混流式水輪機(jī)在埋件部分完成之后進(jìn)行正式安裝的方法及工藝要求，同時(shí)介紹了在安裝過程中碰到的部分問題及解決措施。

關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；安裝工序；安裝方法；工藝要求；問題分析

1　概述

緬甸上邦朗水電站裝機(jī)容量為2×70MW，其水輪機(jī)為立軸混流式，型號(hào)為HLA883-LJ-338。額定水頭79m，額定出力72.5MW，額定流量101.22m3/s，額定轉(zhuǎn)速200r/min，飛逸轉(zhuǎn)速385r/min，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)楦┮曧槙r(shí)針。每臺(tái)水輪機(jī)安裝包括導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝及安裝、轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝、主軸密封安裝、水導(dǎo)軸承安裝、水輪機(jī)附件安裝及主軸中心補(bǔ)氣裝置安裝等。

2　水輪機(jī)安裝的主要工序

施工準(zhǔn)備→機(jī)坑清理、打磨→導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝（同時(shí)主軸與轉(zhuǎn)輪在安裝間聯(lián)軸）→頂蓋拆除→轉(zhuǎn)輪與主軸吊裝就位→頂蓋回裝→調(diào)速機(jī)構(gòu)安裝→機(jī)組聯(lián)軸、整體盤車→定中心→主軸密封安裝→水導(dǎo)軸承安裝→水輪機(jī)附件安裝（包括主軸中心補(bǔ)氣裝置安裝）→靜態(tài)調(diào)試及機(jī)組充油→機(jī)組充水調(diào)試→機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試、試運(yùn)行。

3　水輪機(jī)安裝

3.1導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)在機(jī)坑清理打磨完成并經(jīng)檢查合格后進(jìn)行。

3.1.1底環(huán)安裝

上邦朗電站水輪機(jī)止漏環(huán)、抗磨板等均在制造廠內(nèi)與底環(huán)組裝焊接完成，整體到貨。現(xiàn)場在安裝間清掃并檢查到貨底環(huán)（重約5.3t）加工表面應(yīng)無任何損傷，檢查底環(huán)圓度及高度等各項(xiàng)尺寸應(yīng)與圖紙尺寸相符。利用制造廠提供的起吊工具將底環(huán)吊入機(jī)坑（吊裝時(shí)注意按照制造廠的標(biāo)記找正方位），掛鋼琴線以座環(huán)為基準(zhǔn)調(diào)整底環(huán)中心，并檢查底環(huán)水平、方位及高程應(yīng)滿足要求并做記錄。各項(xiàng)尺寸滿足要求后將底環(huán)吊起安裝底部10橡膠盤根，之后重新將底環(huán)吊裝就位，對(duì)稱安裝并擰緊24個(gè)M30的底環(huán)連接螺栓，重新檢查各項(xiàng)尺寸滿足要求后鉆鉸底環(huán)與座環(huán)的定位銷釘，按圖紙要求插入銷釘（20的圓柱銷8個(gè)）并點(diǎn)焊磨平。

3.1.2活動(dòng)導(dǎo)葉安裝

安裝前徹底清掃底環(huán)和座環(huán)平面及各導(dǎo)葉軸套，同時(shí)清掃檢查到貨活動(dòng)導(dǎo)葉應(yīng)無異常。利用吊環(huán)螺釘依次吊裝24個(gè)導(dǎo)葉（在機(jī)坑對(duì)正軸套后安裝U型密封圈），按編號(hào)置于底環(huán)的導(dǎo)葉下軸套內(nèi)，檢查其靈活性并處于關(guān)閉位置。

3.1.3頂蓋預(yù)裝

（1）頂蓋在安裝間適當(dāng)位置清掃并檢查加工面應(yīng)無任何損傷，檢查各項(xiàng)尺寸應(yīng)與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸相符。對(duì)稱方位安裝4個(gè)定位套筒，將頂蓋（重約20t）吊起，調(diào)平后將頂蓋平緩吊裝就位，頂蓋就位過程監(jiān)視各導(dǎo)葉軸及止口等部位平滑進(jìn)入，無卡阻現(xiàn)場。以底環(huán)為基準(zhǔn)，掛鋼琴線調(diào)整頂蓋中心、與底環(huán)同心度，使之滿足要求，并記錄。檢查頂蓋導(dǎo)葉孔與導(dǎo)葉四周間隙應(yīng)均勻。對(duì)稱安裝并擰緊超過半數(shù)的頂蓋螺栓（M36），把緊力矩822N·m。

（2）按編號(hào)吊入剩余20個(gè)導(dǎo)葉套筒，安裝過程應(yīng)平滑無卡阻。安裝后導(dǎo)葉應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。用塞尺檢查導(dǎo)葉與套筒四周都有間隙，且應(yīng)均勻。之后擰緊套筒螺栓。測量24個(gè)活動(dòng)導(dǎo)葉上端面間隙，并作記錄。同時(shí)捆綁導(dǎo)葉，檢查導(dǎo)葉立面間隙。根據(jù)導(dǎo)葉端面和立面間隙分析確定頂蓋水平和旋轉(zhuǎn)方向是否需要調(diào)整，直至導(dǎo)葉各間隙值符合圖紙及規(guī)范要求（導(dǎo)葉端面總間隙為0.3～0.5mm，導(dǎo)葉立面間隙為0，允許導(dǎo)葉體在1/4高度上有不大于0.05mm的局部間隙）。

（3）檢查導(dǎo)水機(jī)構(gòu)各部件均符合規(guī)定要求后，按圖示位置鉆鉸頂蓋與座環(huán)的定位銷釘（6個(gè)30的錐銷）。

（4）取出導(dǎo)葉套筒，將頂蓋吊出機(jī)坑，全面清掃水輪機(jī)機(jī)坑，準(zhǔn)備正式進(jìn)行水輪機(jī)安裝。

3.2水輪機(jī)正式安裝

3.2.1轉(zhuǎn)輪與主軸吊裝

（1）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝期間，在安裝間清掃檢查轉(zhuǎn)輪、主軸和M90聯(lián)軸螺柱及螺母，應(yīng)無異常。

（2）將轉(zhuǎn)輪吊放在三個(gè)鋼支墩上，用楔子板調(diào)整轉(zhuǎn)輪水平并用框式水平儀檢查。將主軸吊放到轉(zhuǎn)輪法蘭面上（應(yīng)先在主軸法蘭面上噴涂一層摩擦劑），安裝聯(lián)軸螺栓和螺母，用廠家提供的螺栓液壓拉伸工具先對(duì)稱拉伸位于軸線方位的四根空心聯(lián)軸螺柱，測量和記錄螺柱有效伸長量為0.68mm，隨后用同樣壓力對(duì)稱拉伸其余的聯(lián)軸螺栓，并檢查主軸和轉(zhuǎn)輪的同心度，連接完成后安裝法蘭護(hù)罩。轉(zhuǎn)輪與主軸聯(lián)軸后法蘭面組合縫應(yīng)無間隙，用0.03mm塞尺檢查，不能塞入。在安裝聯(lián)軸螺柱之前，應(yīng)先將軸承內(nèi)油箱就位。

（3）在基礎(chǔ)環(huán)上安放楔子板，高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，按出廠標(biāo)記利用轉(zhuǎn)輪與主軸起吊工具吊入主軸軸轉(zhuǎn)輪置于楔子板上，調(diào)整轉(zhuǎn)輪中心、高程及大軸垂直度滿足設(shè)計(jì)要求。檢查轉(zhuǎn)輪與底環(huán)的間隙（設(shè)計(jì)單邊間隙2.0～2.4mm）并記錄。

（4）用百分表監(jiān)視，分4個(gè)方向?qū)ΨQ打入小楔子板固定轉(zhuǎn)輪中心。

3.2.2頂蓋安裝

（1）在安裝間將控制環(huán)安裝到頂蓋上。

（3）安裝導(dǎo)葉套筒，并利用廠家提供專用工具安裝活動(dòng)導(dǎo)葉拐臂、連接板、端蓋、調(diào)整墊片等部件。提升導(dǎo)葉，調(diào)整導(dǎo)葉上、下端面間隙，測量并記錄（導(dǎo)葉上端面間隙要求在0.2～0.3mm之間，導(dǎo)葉下端面間隙要求在0.1～0.2mm之間）。調(diào)整合格后打緊分瓣鍵。

（4）將控制環(huán)置于全關(guān)位置，并鎖定。在蝸殼內(nèi)用手拉葫蘆和鋼絲繩捆緊活動(dòng)導(dǎo)葉，用塞尺檢查活動(dòng)導(dǎo)葉立面間隙（要求導(dǎo)葉立面間隙為0，允許導(dǎo)葉體在1/4高度上有不大于0.05mm的局部間隙）。調(diào)整合格后，記錄導(dǎo)葉立面間隙。安裝連桿、剪段銷等部件。

3.2.3接力器安裝

（1）接力器在安裝間清掃、檢查，并按要求進(jìn)行油壓試驗(yàn)應(yīng)無滲漏現(xiàn)場。

（2）檢查接力器行程（S=330mm）并作記錄。接力器行程誤差不超過1mm。

第二個(gè)問題是對(duì)情境的創(chuàng)設(shè)過于單一，許多教師在創(chuàng)設(shè)情境的過程中習(xí)慣采用多媒體設(shè)備，雖然多媒體設(shè)備是一種很好的情境創(chuàng)設(shè)手段，但是如果無論什么情況下都采用多媒體就會(huì)導(dǎo)致教師教學(xué)內(nèi)容單一，同時(shí)會(huì)影響到教師講課的積極性，影響了教師的責(zé)任心。另外，對(duì)于學(xué)生來說，采用多媒體技術(shù)雖然讓學(xué)生更好的理解教師所創(chuàng)設(shè)的情境，但是卻很難開發(fā)與提高學(xué)生的思維能力與想象力，也限制了學(xué)生自主思考能力的提高，長此以往會(huì)限制學(xué)生的個(gè)人發(fā)展。

（3）將接力器吊入機(jī)坑安裝，接力器與基礎(chǔ)之間的調(diào)整板現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際安裝情況進(jìn)行配車。接力器安裝后，接力器水平在活塞桿處于中間位置時(shí)不大于0.10mm/m，接力器中心高程與控制環(huán)中心高程偏差應(yīng)小于0.5mm。接力器水平、中心、高程滿足要求后，對(duì)稱擰緊接力器螺栓，鉆鉸接力器定位銷釘（2 個(gè)20錐銷）。

（4）復(fù)測控制環(huán)、接力器中心、高程。利用調(diào)整墊片安裝接力器連接板，將控制環(huán)和接力器連接。

3.2.4主軸密封安裝

（1）在安裝間清掃主軸密封各部件，并在下機(jī)架吊入之前吊入機(jī)坑適當(dāng)位置擺放。

（2）待機(jī)組整體盤車合格后方可進(jìn)行主軸密封安裝。

（3）檢修密封安裝

首先對(duì)空氣圍帶充氣0.1MPa后浸在水中檢查有無漏氣現(xiàn)場，如漏氣則不能使用，需更換。將完好的空氣圍帶彎圓安裝在圍帶座（即內(nèi)頂蓋）上，現(xiàn)場根據(jù)安裝情況配割圍帶余量，配割后磨平兩端。安裝前需找好接頭方位。安裝后徑向間隙應(yīng)符合要求，偏差不應(yīng)超過設(shè)計(jì)間隙值的±20%，合格后固定。

（4）工作密封安裝

3.2.5水導(dǎo)軸承安裝

（1）在安裝間清掃、檢查水導(dǎo)軸承各部件，其中油冷卻器單獨(dú)進(jìn)行水壓試驗(yàn)。在下機(jī)架吊入機(jī)坑前，將水導(dǎo)軸承各部件吊入機(jī)坑適當(dāng)位置擺放（其中內(nèi)油箱在主軸與轉(zhuǎn)輪聯(lián)軸螺栓安裝前已經(jīng)就位）。

（2）安裝內(nèi)油箱、油箱座、油冷卻器、軸承體等部件，注意組合面涂密封膠L515。軸承體調(diào)整好后，對(duì)稱把緊螺栓，鉆鉸定位銷釘（8個(gè)20錐銷）。

（3）軸承體安裝好后，將水導(dǎo)軸瓦放在瓦座上，待機(jī)組軸線調(diào)整好后正式安裝調(diào)整瓦間隙（水導(dǎo)軸瓦設(shè)計(jì)單邊間隙為0.15～0.18mm）。

（4）安裝上油箱，安裝好后油箱應(yīng)按要求進(jìn)行煤油滲漏試驗(yàn)。

（5）臨時(shí)安放油箱蓋。

3.2.6聯(lián)軸盤車、機(jī)組軸線調(diào)整

當(dāng)發(fā)電機(jī)單獨(dú)盤車合格后，利用廠家提供的主軸連接工具將水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸連接在一起，盤車檢查各部位擺度，其結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)進(jìn)行軸線調(diào)整處理。

3.2.7水導(dǎo)軸瓦間隙調(diào)整

機(jī)組整體盤車合格后，清掃水導(dǎo)軸承各部件，根椐盤車記錄擺度值，安裝調(diào)整水導(dǎo)瓦間隙符合設(shè)計(jì)要求，最后安裝水導(dǎo)軸承油箱蓋。

3.2.8水輪機(jī)附件安裝

（1）主軸中心補(bǔ)氣裝置安裝

主軸中心補(bǔ)氣裝置位于發(fā)電機(jī)軸頂部，由補(bǔ)氣閥、支撐筒、補(bǔ)氣室、擋水環(huán)、密封轉(zhuǎn)環(huán)、蓋板及管路系統(tǒng)等組成。安裝時(shí)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工。

（2）蝸殼排水閥及尾水盤型閥安裝

盤型閥的閥座安裝其水平偏差不應(yīng)大于0.20mm/m。盤型閥安裝后，檢查密封面應(yīng)無間隙，閥組動(dòng)作應(yīng)靈活，閥桿密封應(yīng)可靠。

（3）油、氣、水管路及自動(dòng)化元件安裝

所有油、水、氣控制系統(tǒng)應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙合理布置，工地配焊的彎管、三通、法蘭、管路及固定方式均應(yīng)按圖紙要求進(jìn)行。

全部管路在安裝之前，均應(yīng)清理干凈，安裝后按圖紙要求統(tǒng)一刷涂油漆。

管路安裝后，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓力試驗(yàn)，高壓油管路及低壓油管路試驗(yàn)壓力，應(yīng)逐步升至工作壓力，應(yīng)無滲漏現(xiàn)象，試驗(yàn)時(shí)間不少于10min。

所有自動(dòng)化元件在工地均應(yīng)認(rèn)真檢查測試，保證其工作參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，電氣元件接線應(yīng)按圖紙布置好。

（4）水輪機(jī)室走道、扶梯、欄桿機(jī)蓋板安裝

（5）各項(xiàng)附件安裝在符合設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)做到整齊美觀。

4　安裝過程中碰到的問題及解決措施

（1）接力器調(diào)整定位完成，在與水輪機(jī)控制環(huán)進(jìn)行連接時(shí)，首先是發(fā)現(xiàn)接力器活塞桿全部伸出之后接力器推拉桿接頭與控制環(huán)相互碰撞，因此無法進(jìn)行接力器推拉桿接頭的安裝?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)此問題后，立即上報(bào)相關(guān)部門，現(xiàn)場組織各相關(guān)方討論研究解決方案，最終決定現(xiàn)場修配控制環(huán)，使兩者互不干涉，但這個(gè)解決辦法需要設(shè)備廠家設(shè)計(jì)人員重新核算修配后控制環(huán)的受力是否還能滿足要求。于是現(xiàn)場將情況反饋給廠家人員，經(jīng)過廠家設(shè)計(jì)人員計(jì)算，修配后能滿足受力要求，于是現(xiàn)場人員按照廠家設(shè)計(jì)人員給出的修配尺寸進(jìn)行修配，修配后接力器推拉桿接頭與控制環(huán)的位置能滿足運(yùn)行需要。

（2）在進(jìn)行接力器與控制環(huán)連接板的安裝時(shí)，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)連接固定上、下連接板的位于兩塊連接板之間的鋼管與控制環(huán)相互干擾，無法安裝就位。此問題的解決辦法還是只能在控制環(huán)上想辦法，但控制環(huán)已經(jīng)修配一次，如繼續(xù)修配是否會(huì)影響控制環(huán)運(yùn)行的安全是需要考慮的重點(diǎn)，后經(jīng)廠家設(shè)計(jì)人員的精確計(jì)算，確定可以繼續(xù)修配以滿足連接板的安裝。廠家設(shè)計(jì)人員提交了設(shè)計(jì)計(jì)算書，并明確提出現(xiàn)場修配尺寸及修配方法，現(xiàn)場人員按照要求對(duì)控制環(huán)進(jìn)行了修配，完成后滿足接力器連接板的安裝。

（3）在進(jìn)行第二臺(tái)機(jī)組接力器進(jìn)場試驗(yàn)檢查時(shí)，其中一臺(tái)接力器在試驗(yàn)過程中接力器活塞桿的軸套壓蓋在升壓過程中崩裂開。出現(xiàn)問題后現(xiàn)場立即停止試驗(yàn)，經(jīng)檢查壓蓋螺栓斷裂，接力器活塞桿軸套擠壓變形并有位移。經(jīng)分析，施工人員認(rèn)為是接力器活塞桿與接力器缸體固定部分廠內(nèi)裝配時(shí)不垂直，造成活塞桿與固定部分有刮卡摩擦現(xiàn)象，活塞桿移動(dòng)過程中，帶動(dòng)固定部分的軸套一起運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致軸套外的壓蓋崩裂。之后在廠家人員的要求下，現(xiàn)場將接力器解體進(jìn)行檢查，檢查的結(jié)果與施工人員預(yù)想一致，缸體內(nèi)部有嚴(yán)重摩擦的痕跡。因接力器內(nèi)部部件均是精密部件，現(xiàn)場無法進(jìn)行處理，最終決定由設(shè)備廠家重新制作供貨一臺(tái)新的接力器以滿足安裝需要。

5　結(jié)束語

上邦朗水電站水輪機(jī)的安裝經(jīng)過現(xiàn)場技術(shù)人員和施工人員以及各相關(guān)方的通力合作，最終圓滿完成安裝任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T8564-2003.水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范[S].

中圖分類號(hào)：TK730.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5387（2015）01-0037-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.01.012

收稿日期：2014-06-08

作者簡介：徐崇禮（1984-），男，助理工程師，從事水電站建設(shè)技術(shù)質(zhì)量管理工作。