深圳抽水蓄能電站主機(jī)設(shè)備監(jiān)造質(zhì)量關(guān)鍵因素分析

李 毅，陳建華，李重陽，萬 波，胡文興

(深圳蓄能發(fā)電有限公司，廣東 深圳 518115)

0 引 言

深圳抽水蓄能電站(以下簡(jiǎn)稱“深蓄電站”)裝機(jī)容量4×300 MW，水泵水輪機(jī)和發(fā)電電動(dòng)機(jī)分別由中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司和哈爾濱電氣集團(tuán)公司設(shè)計(jì)制造，2013年7月簽訂設(shè)備供貨合同，2017年11月首臺(tái)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，2018年9月4臺(tái)機(jī)組全部建成并投入商業(yè)運(yùn)行。

2014年7月正式啟動(dòng)水泵水輪機(jī)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)和進(jìn)水球閥等主機(jī)設(shè)備監(jiān)造工作，至2017年11月監(jiān)造基本完成，歷時(shí)40個(gè)月，與監(jiān)造合同計(jì)劃工期基本吻合。

深蓄電站主機(jī)設(shè)備制造過程采用駐廠監(jiān)造和巡檢相結(jié)合的方式，向東電、哈電各派2名駐廠監(jiān)理工程師和1名巡檢工程師負(fù)責(zé)安德里茨球閥監(jiān)造，另外由法國(guó)電力公司(以下簡(jiǎn)稱“EDF”)派出法籍專家開展多輪次巡檢。在監(jiān)造過程中，依據(jù)設(shè)備供貨合同、監(jiān)造合同及規(guī)范要求，嚴(yán)格執(zhí)行文件見證、現(xiàn)場(chǎng)見證、停工待檢及旁站，對(duì)各部件制造過程實(shí)施全過程監(jiān)督，主機(jī)設(shè)備監(jiān)造WHS關(guān)鍵點(diǎn)以南方電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)造作業(yè)指導(dǎo)書[1]為依據(jù)。對(duì)發(fā)現(xiàn)的原材料、制造質(zhì)量、作業(yè)文件和文件記錄等問題，及時(shí)向制造廠提出并督促整改閉環(huán)，嚴(yán)格把好設(shè)備出廠質(zhì)量關(guān)。

表1 主機(jī)設(shè)備監(jiān)造計(jì)劃

整個(gè)監(jiān)造執(zhí)行過程中，監(jiān)理工程師對(duì)主要部件嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃(ITP，Inspection and Test Plan)，按時(shí)報(bào)送周報(bào)、月報(bào)，使深圳蓄能發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱“深蓄公司”)能夠及時(shí)掌握設(shè)備生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，把設(shè)備制造進(jìn)度與現(xiàn)場(chǎng)安裝工作有機(jī)關(guān)聯(lián)，確保投產(chǎn)發(fā)電等重大里程碑目標(biāo)。

1 監(jiān)造范圍及組織

1.1 設(shè)備監(jiān)造計(jì)劃

主機(jī)設(shè)備監(jiān)造包括水泵水輪機(jī)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥，分為德陽、哈爾濱和成都3個(gè)點(diǎn)生產(chǎn)制造，見表1。由EDF(中國(guó))投資有限公司(以下簡(jiǎn)稱ECH)、電能(北京)工程監(jiān)理有限公司(以下簡(jiǎn)稱DNJL)組成監(jiān)造聯(lián)合體(以下簡(jiǎn)稱“EDC”)，ECH為聯(lián)合體牽頭方。

1.2 監(jiān)造組織

EDF在設(shè)計(jì)、施工監(jiān)理和水電廠管理運(yùn)營(yíng)上有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，在監(jiān)造中提供技術(shù)支持和巡檢服務(wù)，負(fù)責(zé)監(jiān)造報(bào)告審查和派出法方專家對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)見證(巡檢)。EDF法國(guó)格勒諾布爾綜合技術(shù)中心(以下簡(jiǎn)稱“DTG”)參與文件審查、巡檢和對(duì)EDC提供技術(shù)支持，監(jiān)造組織架構(gòu)如圖1所示。中方巡檢工程師具有機(jī)械/電氣設(shè)備監(jiān)造工程師、無損探傷等資格。DNJL主要負(fù)責(zé)駐廠監(jiān)造，人員具備設(shè)備監(jiān)理工程師資格，監(jiān)造工作經(jīng)驗(yàn)豐富。

圖1 監(jiān)造組織

2 監(jiān)造質(zhì)量控制

2.1 水泵水輪機(jī)

2.1.1蝸殼及座環(huán)鋼板不符合性報(bào)告(NCR，Non-ConformanceReport)

監(jiān)理工程師在1號(hào)機(jī)組蝸殼及座環(huán)材料(板材)機(jī)械性能試驗(yàn)見證過程中，厚度為42、48、60 mm的鋼板橫向屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度不合格[2]。東電重新取樣試驗(yàn)，其中48、60 mm的鋼板符合要求。42 mm鋼板拉伸強(qiáng)度為604～605 MPa，比要求標(biāo)準(zhǔn)值610～730 MPa略有偏小。蝸殼22 mm鋼板機(jī)械性能試驗(yàn)橫向屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度略小于標(biāo)準(zhǔn)值，經(jīng)重新取樣試驗(yàn)，橫向屈服強(qiáng)度符合要求，抗拉強(qiáng)度略小于標(biāo)準(zhǔn)值。開出NCR單后，經(jīng)東電采購(gòu)專業(yè)工程師對(duì)性能試驗(yàn)報(bào)告分析，認(rèn)為抗拉強(qiáng)度略超上限，而塑性、韌性優(yōu)良，同意22 mm鋼板直接回用。

22 mm規(guī)格鋼板復(fù)驗(yàn)結(jié)果顯示，材料抗拉強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)值存在偏差，屈服強(qiáng)度滿足要求，延伸率和沖擊韌性指標(biāo)優(yōu)良。深蓄公司組織了專家評(píng)審分析會(huì)議，從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)角度，屈服強(qiáng)度是蝸殼鋼板的主要衡量指標(biāo)，剛強(qiáng)度計(jì)算顯示安全系數(shù)可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。由于采用了保壓澆筑混凝土，蝸殼混凝土結(jié)構(gòu)事實(shí)上分擔(dān)了蝸殼所承受的部分壓力，加大了安全裕度。專家建議，現(xiàn)有蝸殼鋼板材料能夠滿足機(jī)組安全運(yùn)行要求，從有利于蝸殼最終交貨整體質(zhì)量角度，對(duì)1號(hào)蝸殼已掛裝的22 mm鋼板不做返工處理，東電須對(duì)保證1號(hào)蝸殼設(shè)備質(zhì)量和安全穩(wěn)定運(yùn)行做出書面承諾。2號(hào)～4號(hào)蝸殼鋼板材料須按照合同規(guī)定，在材料復(fù)驗(yàn)合格后才能投料生產(chǎn)。[3]

2.1.2材料代用

在水輪機(jī)制作過程中，可逆水泵水輪機(jī)頂蓋、底環(huán)部分板材存在材料代用情況，東電準(zhǔn)備利用庫存替換原設(shè)計(jì)的鋼板材料。駐廠監(jiān)理及時(shí)了解并索取代用材料的產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并對(duì)比分析拉力試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等參數(shù)，確認(rèn)替代材料機(jī)械性能優(yōu)于設(shè)計(jì)材料，材料代用情況見表2，同意利用庫存材料代用。同時(shí)東電設(shè)計(jì)、工藝等部門簽發(fā)代用單，并說明熱處理、焊接等工藝性能注意事項(xiàng)。

表2 材料代用情況

2.1.3材料復(fù)試

水機(jī)部套制造初期，監(jiān)造發(fā)現(xiàn)存在未經(jīng)復(fù)試的材料已進(jìn)行裝配焊接。深蓄公司要求東電清理正在生產(chǎn)部件的主要材料清單，由于座環(huán)、底環(huán)、頂蓋、試驗(yàn)悶頭、封水環(huán)等部件在主要材料清單確定前已投料生產(chǎn)，且部分項(xiàng)號(hào)已無余料進(jìn)行復(fù)試。東電質(zhì)管辦組織其項(xiàng)目、技管和質(zhì)檢等部門與監(jiān)理工程師協(xié)商，并經(jīng)深蓄公司同意，確定無余料的材料不再進(jìn)行理化試驗(yàn)，對(duì)主要材料中后續(xù)投料的鋼板應(yīng)進(jìn)行復(fù)試。

圖3 鋼板復(fù)驗(yàn)

2.1.4蝸殼掛裝質(zhì)量處理

監(jiān)理工程師巡檢發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組蝸殼項(xiàng)1與項(xiàng)2掛裝調(diào)整后，仍有1/3焊縫大于5 mm，最大處約20 mm，見圖2。經(jīng)東電技術(shù)人員開出技術(shù)通知單，采用鑲邊焊進(jìn)行坡口底部焊接并探傷，對(duì)項(xiàng)1進(jìn)水口進(jìn)行修配及對(duì)坡口面及臨近30 mm區(qū)域進(jìn)行MT探傷。

圖2 蝸殼項(xiàng)1與項(xiàng)2焊縫間隙

蝸殼項(xiàng)1與項(xiàng)2對(duì)接焊縫間隙不符合項(xiàng)處理后，監(jiān)理工程師按照?qǐng)D紙及質(zhì)量管理協(xié)調(diào)會(huì)議紀(jì)要要求對(duì)焊縫進(jìn)行了UT無損探傷見證，未見超標(biāo)及記錄缺陷，掛裝質(zhì)量合格。

2.1.5止漏環(huán)質(zhì)量拒絕接受

監(jiān)理工程師在巡檢現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組存在一件止漏環(huán)在機(jī)加工過程中由于操作人員對(duì)刀疏忽，造成外圓￠2435磨合面局部位置尺寸下刀過量的嚴(yán)重超差缺陷，檢查結(jié)果已無法滿足止漏環(huán)裝配尺寸要求。廠方內(nèi)部開出不合格質(zhì)量報(bào)告，監(jiān)理工程師對(duì)此件止漏環(huán)做出拒絕接受處理意見，最終重新制作。

2.1.6工序外委

水機(jī)設(shè)備制造過程中，東電擬將球閥部套伸縮節(jié)、延伸管焊接進(jìn)行工序性外委。監(jiān)理工程師認(rèn)為該部件為重要部件應(yīng)審核分包商資質(zhì)，經(jīng)深蓄公司同意后，東電對(duì)分包商進(jìn)行工藝文件審查和技術(shù)交底，并協(xié)助監(jiān)造進(jìn)行焊接過程質(zhì)量巡檢、質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)見證及完工驗(yàn)收，確保工序外委質(zhì)量。

2.2 發(fā)電電動(dòng)機(jī)

2.1.1材料代用及復(fù)驗(yàn)

機(jī)組轉(zhuǎn)子支架上、下圓盤板原材料采購(gòu)發(fā)生變化，經(jīng)深蓄公司同意，采用韓國(guó)斗山鍛鋼替代。監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)主要部件原材料廠內(nèi)復(fù)檢、有關(guān)鑄鍛件供貨廠聯(lián)檢、廠內(nèi)鋼板下料前復(fù)檢等清單。

在監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)全程見證下，對(duì)機(jī)組定子機(jī)座Q345B厚度110、80、60、15、10 mm鋼板進(jìn)行化學(xué)成分和機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)，如圖3所示。復(fù)驗(yàn)結(jié)果均合格，具備下料制造條件。在裝焊前為了避免見證點(diǎn)遺漏，經(jīng)深蓄公司和監(jiān)理工程師協(xié)調(diào)，哈電確定發(fā)電機(jī)設(shè)備檢驗(yàn)計(jì)劃，并簽訂三方監(jiān)造協(xié)議。

2.1.2機(jī)組磁軛圓盤鋼板質(zhì)量試驗(yàn)

在監(jiān)理工程師見證下，對(duì)磁軛圓盤采用4塊鋼板拼焊后進(jìn)行車、銑序及熱處理(見圖4)，退火后加工并測(cè)量平面跳動(dòng)(內(nèi)圓、中圓、外圓各8點(diǎn))、鋼板內(nèi)/外圓厚度(各8點(diǎn))和鋼板下平面壓緊狀態(tài)平面度等(見圖5)。相關(guān)工藝和測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)設(shè)聯(lián)會(huì)討論后，經(jīng)深蓄公司確定磁軛圓盤鋼板不用拼焊結(jié)構(gòu)。

圖4 磁軛圓盤熱處理后退火

圖5 磁軛圓盤加工后測(cè)量

在監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)全程見證下，對(duì)1號(hào)機(jī)組磁軛圓盤6種爐號(hào)B780CF 70 mm鋼板分別取樣，加工后進(jìn)行化學(xué)成分和機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)，如圖6、7所示，結(jié)果表明均符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求。在此基礎(chǔ)上使用整塊鋼板生產(chǎn)工藝下料制件磁軛圓盤板，如圖8所示。

圖6 鋼板化學(xué)成分和機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)

圖7 試樣抗彎性能復(fù)驗(yàn)

圖8 磁軛圓盤板整塊下料

2.3 進(jìn)水閥

2.3.1球閥鑄件缺陷處理

安德里茨負(fù)責(zé)4臺(tái)球閥設(shè)計(jì)及1號(hào)、3號(hào)球閥制造，安德里茨委托二重廠生產(chǎn)球閥鑄件，每臺(tái)球閥鑄件包括活門和左右兩半閥體。

在巡檢1號(hào)球閥閥體及活門探傷檢查見證過程中，發(fā)現(xiàn)右閥體距閥體分瓣面約185 mm處(如圖9所示)磁粉探傷缺陷一處，超聲波探傷發(fā)現(xiàn)疑似缺陷2處，提高靈敏度后檢測(cè)判斷為線性缺陷，右閥體共發(fā)現(xiàn)6處裂紋缺陷(見圖10)，最大尺寸200 mm×25 mm×20 mm。其他閥體在相似位置同樣存在多處線性缺陷[4]。

圖9 缺陷與分辨面距離及缺陷長(zhǎng)度測(cè)量

圖10 右閥體缺陷分布

分析球閥鑄件產(chǎn)生缺陷的原因，由于鑄件制造涉及包括造型、澆注、凝固、保溫打箱、熱處理等工序，產(chǎn)生偶發(fā)性微小裂紋環(huán)節(jié)較多，通過分析，判定產(chǎn)生缺陷的原因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)內(nèi)水口導(dǎo)致。工藝要求為Φ80 mm扁嘴水口，但實(shí)際操作過程中使用Φ80 mm等徑水口。出現(xiàn)線性缺陷部位壁厚122 mm，在內(nèi)水口與鑄件交接部位形成一個(gè)較大熱結(jié)，凝固補(bǔ)縮過程中該部位未能及時(shí)凝固而導(dǎo)致出現(xiàn)疏松性質(zhì)的淺表線性缺陷。

若嚴(yán)格按照質(zhì)量單(標(biāo)準(zhǔn)要求使用Φ3靈敏度)執(zhí)行UT探傷，則該部位質(zhì)量合格。監(jiān)造工程師要求將探傷掃差靈敏度提高至Φ1時(shí)，發(fā)現(xiàn)該缺陷，并使用Φ1掃差靈敏度對(duì)該部位進(jìn)行了整體UT探傷，用斜探頭進(jìn)行輔助檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷最大深度30 mm，均位于淺表層。

為了減小鑄件壁厚熱結(jié)，必須嚴(yán)格規(guī)范造型操作，采用工藝規(guī)定的水口型號(hào)。后續(xù)類似產(chǎn)品在內(nèi)水口周圍適當(dāng)放置外冷鐵，加快該部位冷卻、凝固。對(duì)球閥鑄件其他閥體，按照監(jiān)理工程師的要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)于線性缺陷的處理，焊前采用金屬磨頭打磨消缺，坡口內(nèi)壁要求圓滑，坡口進(jìn)行PT擦傷檢查。焊前采用火焰局部預(yù)熱，預(yù)熱溫度SMAW≥120 ℃，預(yù)熱范圍為焊補(bǔ)區(qū)及周邊200 mm。焊前坡口位置必須擺放為1G或2G位置，坡口及周邊20 mm范圍的油污等雜質(zhì)清理干凈。嚴(yán)格控制焊接電壓、電流，補(bǔ)焊過程溫度不得低于預(yù)熱溫度，中途停焊及時(shí)對(duì)焊縫進(jìn)行加熱保溫，層間溫度≤350 ℃。焊接后探傷合格整體進(jìn)爐消應(yīng)熱處理，如圖11所示。消應(yīng)后待焊縫緩冷至常溫，打磨焊縫按CCH70-3標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊縫進(jìn)行MT、UT探傷，檢查合格。

圖11 焊后消應(yīng)工藝曲線

2.3.2材料替代

球閥進(jìn)水接管材料原設(shè)計(jì)為鞍鋼ADB610D，因量少難以采購(gòu)，安德里茨提出使用庫存舞鋼WDB620D同等材料替代。東電材料工程師及球閥設(shè)計(jì)人員審查確定屬于同等材料替換，并經(jīng)報(bào)深蓄公司和監(jiān)理工程師同意材料替代使用方案。

2.4 尾水管預(yù)裝質(zhì)量整改

東電向三峽金結(jié)廠分包制作機(jī)組尾水管。巡檢過程審查生產(chǎn)文件和巡檢車間生產(chǎn)，對(duì)1號(hào)尾水管開出觀察單。巡檢主要結(jié)論為多項(xiàng)工作及自檢未完成，尾水管總體質(zhì)量不符合合同要求，不具備工廠驗(yàn)收試驗(yàn)條件。經(jīng)東電監(jiān)督整改后，關(guān)閉了觀察單，觀察單見表3。

2.5 EDF專家巡檢

2.5.1 2號(hào)機(jī)組座環(huán)流道焊縫波浪度

2號(hào)機(jī)組座環(huán)劃線后，專家巡檢中發(fā)現(xiàn)座環(huán)流道焊縫波浪度打磨后個(gè)別段波浪度過大。東電經(jīng)過重新處理，監(jiān)理工程師對(duì)座環(huán)焊縫波浪度質(zhì)量、R角進(jìn)行檢查見證，結(jié)果合格。

2.5.2韓國(guó)斗山工廠巡檢

巡檢專家審查了質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃ITP和焊接手冊(cè)等文件，對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片部件巡檢結(jié)果總體符合要求，并提出一些意見。根據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃，鑄件缺陷或磁粉探傷發(fā)現(xiàn)的缺陷挖補(bǔ)都需經(jīng)過磁粉探傷檢測(cè)，這是有風(fēng)險(xiǎn)的。對(duì)于挖補(bǔ)尤其是當(dāng)缺陷狹窄或位置較深的磁粉探傷可能無效，在缺陷挖補(bǔ)底部的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)大大低于預(yù)期值。巡檢中發(fā)現(xiàn)這些缺陷都較大且位置不深，因此允許對(duì)葉片上的缺陷挖補(bǔ)進(jìn)行磁粉探傷。滲透探傷是對(duì)鑄件缺陷挖補(bǔ)的首選檢測(cè)方法。

巡檢專家現(xiàn)場(chǎng)見證了葉片超聲波探傷，同意斗山工廠檢查方法和過程，所有操作符合規(guī)程，探傷過程未發(fā)現(xiàn)缺陷。

2.5.3定子線棒巡檢

哈電對(duì)Vonroll供應(yīng)的云母帶材料進(jìn)行了復(fù)驗(yàn)，按巡檢專家要求哈電現(xiàn)場(chǎng)提供半絕緣帶和防暈帶材質(zhì)證明，審查合格。

經(jīng)巡檢專家提出，哈電同意在線棒驗(yàn)收大綱中加入敲擊試驗(yàn)、線棒股間絕緣試驗(yàn)(220 V，70 ms)、校驗(yàn)?zāi)z查、單根線棒局部放電試驗(yàn)(9.09 kV時(shí)小于1 000 pC)、校驗(yàn)?zāi)Ｉ想姇炘囼?yàn)(1.5倍額定電壓不起暈)。并且單根線棒和在校驗(yàn)?zāi)Ｉ系碾姇炘囼?yàn)必須在徹底黑暗環(huán)境下進(jìn)行。

表3 尾水管質(zhì)量觀察單

巡檢觀察到使用浸漬前在產(chǎn)品外加繞保護(hù)層的方法，如果浸漬不充分會(huì)影響整體質(zhì)量，很有可能出現(xiàn)電暈現(xiàn)象。巡檢專家建議加強(qiáng)敲擊試驗(yàn)，以檢測(cè)出端部防暈帶的分層。

在車間現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)大部分線棒直段表面凹凸不平和坑洞，如圖12所示。雖然哈電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不平整處的最大深度(雙側(cè)絕緣厚度之和的9%，深蓄項(xiàng)目為0.65 mm)，但車間沒有方法精確測(cè)量，模具清理不徹底可能是造成線棒直段凹坑的原因。巡檢專家要求哈電盡快研究和實(shí)施可信的測(cè)量方法用于評(píng)價(jià)這一標(biāo)準(zhǔn)。

圖12 線棒直段凹坑

巡檢專家抽檢了2個(gè)沖片，并用光學(xué)陰影法設(shè)備測(cè)量毛刺高度(去刺前)。選取的檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果均低于0.05 mm。根據(jù)哈電標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)毛刺高度大于0.1 mm時(shí)，需要對(duì)沖壓磨具的刃口進(jìn)行修復(fù)，質(zhì)檢人員每天進(jìn)行2次毛刺高度的隨機(jī)檢查。

巡檢專家見證了硅鋼片二次取樣(首次試驗(yàn)不合格，二次雙倍取樣)磁特性測(cè)量，結(jié)果符合M250-50A硅鋼片性能要求。

2.5.4座環(huán)焊后觀察單

監(jiān)理工程師見證了1座環(huán)焊后100%UT探傷檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中1/2瓣14處缺陷，深度20～105 mm，長(zhǎng)度30～330 mm。另1/2瓣發(fā)現(xiàn)11處缺陷。巡檢專家審查了焊接方案并提出巡檢觀察單，東電按照觀察單改進(jìn)了缺陷處理，如表4所示。EDC特別提醒東電，UT探傷須采用多個(gè)角探頭(如45°+60°)，并在過流面焊縫處在打磨后使用0°直探頭進(jìn)行探傷。

2.6 第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)復(fù)檢

監(jiān)理工程師見證二重廠鑄造的1號(hào)、3號(hào)機(jī)球閥閥體及活門鑄件試塊取樣過程，核對(duì)了原始試塊鑄件號(hào)、加工試樣編號(hào)、鋼印、加工尺寸，經(jīng)核對(duì)標(biāo)識(shí)均一致，并與委托單相符，試樣按要求封裝郵寄國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心。

監(jiān)理單位派人在國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心見證化學(xué)成分檢測(cè)，結(jié)果與二重廠自檢記錄基本相符。

2.7 TOFD檢測(cè)新技術(shù)

TOFD檢測(cè)是一種新型超聲檢測(cè)方法，在壓力容器、水利水電行業(yè)廣泛應(yīng)用，適用于平板對(duì)接焊縫檢測(cè)，對(duì)裂紋等危害性缺陷有較高的檢出率，且工作效率高，掃查圖譜可長(zhǎng)期保存，安全無污染等優(yōu)點(diǎn)。單TOFD也有局限性，存在表面盲區(qū)，通常和其他表面檢測(cè)結(jié)合使用。

深蓄合同及設(shè)計(jì)圖紙要求蝸殼包括與座環(huán)連接的焊縫都應(yīng)100% TOFD探傷，不能TOFD探傷的焊縫應(yīng)作100% X射線探傷，并進(jìn)行磁粉探傷或著色探傷。

表4 座環(huán)巡檢觀察單閉環(huán)

蝸殼焊縫屬于變厚度斜對(duì)接結(jié)構(gòu)，外圓檢測(cè)直通波盲區(qū)過大，檢測(cè)沒有意義，須選擇從內(nèi)圓面經(jīng)行檢測(cè)才能接收到直通波，以得到完整掃查圖譜。由于深蓄機(jī)組蝸殼(見圖13)項(xiàng)23～項(xiàng)16內(nèi)圓直徑小于500 mm，無法從內(nèi)圓面實(shí)施檢測(cè)。

圖13 蝸殼結(jié)構(gòu)示意

東電在國(guó)內(nèi)外大型水輪機(jī)蝸殼座環(huán)焊縫廣泛采用100%UT+100%MT檢測(cè)，對(duì)焊縫質(zhì)量控制效果良好。仙游抽水蓄能電站安裝現(xiàn)場(chǎng)座環(huán)蝸殼時(shí)，對(duì)東電制造的座環(huán)蝸殼的對(duì)接焊縫進(jìn)行射線探傷抽查，2臺(tái)機(jī)共拍片160余張，均無發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷[5]。基于此，深蓄座環(huán)蝸殼所有焊縫采用東電成熟的檢測(cè)方式，并對(duì)其中項(xiàng)15～項(xiàng)1內(nèi)圓有操作空間的焊縫增加100%TOFD檢測(cè)。

3 出廠驗(yàn)收及發(fā)貨

3.1 1號(hào)球閥3次驗(yàn)收

安德里茨按照流程進(jìn)行1號(hào)球閥整體裝配，并按分部檢查要求對(duì)工作密封、檢修密封進(jìn)行了單獨(dú)壓力試驗(yàn)。由深蓄公司組織驗(yàn)收小組，1號(hào)球閥整體試驗(yàn)共經(jīng)過3次才通過出廠驗(yàn)收。

3.1.1首次驗(yàn)收

1號(hào)球閥的壓力試驗(yàn)過程中，當(dāng)壓力升至4 MPa時(shí)，發(fā)生明顯泄漏，終止試驗(yàn)。泄壓后開啟球閥活門，目視檢查發(fā)現(xiàn)密封環(huán)咬合線處有多處明顯損傷痕跡，初步分析為閥體內(nèi)部清潔度不夠，造成升壓后閥體內(nèi)雜質(zhì)在高壓下擠壓密封環(huán)與止漏環(huán)咬合面導(dǎo)致泄漏。

3.1.2二次驗(yàn)收

1個(gè)月后進(jìn)行第2次驗(yàn)收，當(dāng)壓力升至3.5 MPa，打開連通工作密封和閥體內(nèi)腔閥門時(shí)，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，分析認(rèn)為是平壓操作不當(dāng)引起。調(diào)整穩(wěn)定操作后，快速將工作密封投入腔壓力升至5.5 MPa泄漏轉(zhuǎn)為滴水狀，繼續(xù)升壓至10.6 MPa保壓30 min，除工作密封外閥體各部位未見泄漏。

3.1.3出廠驗(yàn)收

(1)球閥整體壓力試驗(yàn)。開啟腔升壓至10.06 MPa保壓30 min。降壓至7.14 MPa保壓30 min，整個(gè)過程所有外表面無水滴和冷凝。

(2)工作密封漏水試驗(yàn)。閥體內(nèi)加壓至7.06 MPa保壓30 min，測(cè)量工作密封漏水量52 mL/min，符合要求。

(3)檢修密封漏水試驗(yàn)。進(jìn)水接管內(nèi)腔加壓至2 MPa，然后每增壓1 MPa保壓10 min，升壓至7.06 MPa后保壓30 min，測(cè)量漏水量為22 mL/min，符合要求。

經(jīng)檢驗(yàn)，檢修密封自鎖功能試驗(yàn)、止漏環(huán)動(dòng)作及行程試驗(yàn)、活門動(dòng)作試驗(yàn)、上下游止漏環(huán)及密封環(huán)硬度檢測(cè)均符合要求。

3.1.4出廠驗(yàn)收結(jié)論

驗(yàn)收組審查了1號(hào)球閥的材質(zhì)證明、焊接尺寸檢查、熱處理曲線、鏟磨檢查、探傷報(bào)告、加工記錄等文件。1號(hào)球閥按球閥試驗(yàn)程序規(guī)定完成全部試驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)收并符合合同要求，同意通過出廠見證驗(yàn)收。

3.2 1號(hào)機(jī)組定子線棒驗(yàn)收

驗(yàn)收項(xiàng)目包括文件審查、線棒截面尺寸檢查、校驗(yàn)?zāi)z查、電氣試驗(yàn)檢查(表面和絕緣整體性檢查，表面電阻率測(cè)量，單根線棒電暈試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)，股間短路試驗(yàn))、介損(常溫和熱態(tài))、局放和瞬時(shí)擊穿試驗(yàn)等。其中，線棒表面質(zhì)量比巡檢發(fā)現(xiàn)已有較大改善，隨機(jī)抽查8根線棒(上、下層各4根)僅發(fā)現(xiàn)一條較淺痕跡，深度約為0.17 mm，小于0.65 mm的上限。哈電現(xiàn)場(chǎng)已具備測(cè)量此種缺陷的設(shè)備，設(shè)備均經(jīng)過校準(zhǔn)并在有效期內(nèi)。其他檢查項(xiàng)目均符合合同和規(guī)范要求。

3.3 規(guī)范發(fā)貨監(jiān)造簽證流程

針對(duì)前期部分輔助設(shè)備發(fā)貨前沒有經(jīng)過監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)的情況，通過協(xié)調(diào)會(huì)議明確，所有設(shè)備發(fā)貨前，生產(chǎn)廠家應(yīng)向監(jiān)理提供發(fā)貨清單以及相應(yīng)的質(zhì)量記錄文件(質(zhì)量處理關(guān)閉情況，完整的完工報(bào)告資料)，在核實(shí)包裝、防腐、裝箱符合情況，檢查外觀質(zhì)量，由監(jiān)理工程師在出廠簽證單上簽字。生產(chǎn)廠家應(yīng)在各方簽字后把簽證單掃描件發(fā)送買方，經(jīng)買方確認(rèn)同意后才能發(fā)貨。

通過規(guī)范設(shè)備發(fā)貨前的簽證流程，可以有效控制出廠質(zhì)量和設(shè)備符合性，防止漏發(fā)、誤發(fā)，確保發(fā)貨與現(xiàn)場(chǎng)安裝進(jìn)度銜接。

4 結(jié) 語

監(jiān)理工程師對(duì)在制部件生產(chǎn)過程進(jìn)行日常巡檢，東電、哈電、分包商和工序外委均能嚴(yán)格按工藝文件要求規(guī)范操作，主要工序、檢查點(diǎn)能及時(shí)檢查見證，過程質(zhì)量控制到位。對(duì)見證、巡檢過程發(fā)現(xiàn)的問題在深蓄公司和監(jiān)理工程師的監(jiān)督下及時(shí)得到閉環(huán)。NCR單、材料代用單等均具有對(duì)設(shè)備原材料質(zhì)量可追溯性。

一些重要的零部件不在主機(jī)廠生產(chǎn)，其過程監(jiān)造和出廠驗(yàn)收工作容易被忽視，但這些零部件的質(zhì)量對(duì)主機(jī)設(shè)備有很大影響。在監(jiān)造合同執(zhí)行過程中，及時(shí)將主機(jī)廠外包重要零部件納入監(jiān)造范圍。監(jiān)造過程中，發(fā)現(xiàn)諸多缺陷，例如2號(hào)機(jī)座環(huán)MT檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)16處表面缺陷、3號(hào)、4號(hào)機(jī)上下機(jī)架Q235B鋼板屈服強(qiáng)度雙倍復(fù)驗(yàn)仍不合格、伸縮節(jié)堆焊過程焊材不符質(zhì)量等，這些問題最終都在設(shè)備出廠前得到妥善處理。深蓄的主機(jī)設(shè)備安裝調(diào)試期間，未發(fā)生由于重大缺陷需要返廠的情況，原料供貨、生產(chǎn)制造、工廠監(jiān)造、出廠驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)安裝等環(huán)節(jié)有序進(jìn)行，監(jiān)造工作為實(shí)現(xiàn)深蓄電站機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電里程碑計(jì)劃奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也對(duì)提高設(shè)備安全可靠性提供了前提條件。