越南中宋水電站機組安裝創(chuàng)新優(yōu)化措施

（長沙理工大學(xué)，湖南 長沙 410000）

越南中宋水電站機組安裝創(chuàng)新優(yōu)化措施

殷湘黔

（長沙理工大學(xué)，湖南 長沙 410000）

越南中宋水電站安裝4臺60MW混流式水輪發(fā)電機。水輪發(fā)電機組的安裝工期是整個電站投產(chǎn)發(fā)電的關(guān)鍵，通過首臺機組的安裝經(jīng)驗總結(jié)，我部對后續(xù)機組轉(zhuǎn)子組裝、定子下線、下機架安裝、水輪機管路配制方案及措施進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)了水電站成套機電設(shè)備的快速優(yōu)質(zhì)安裝。本文闡述了越南中宋水電站機組安裝優(yōu)化調(diào)整措施，并總結(jié)了部分經(jīng)驗。

水電站；轉(zhuǎn)子組裝；定子下線；水輪機管路配制；優(yōu)化調(diào)整

越南中宋水電站安裝四臺60MW混流式水輪發(fā)電機。由于土建施工進(jìn)度滯后，水電站下閘蓄水時間節(jié)點滯后45天，嚴(yán)重影響到電站投產(chǎn)發(fā)電關(guān)鍵目標(biāo)。為了實現(xiàn)整個電站2017年6月四臺機組全部投產(chǎn)發(fā)電，經(jīng)科學(xué)研究，創(chuàng)新制定了一系列安裝優(yōu)化措施，加快水輪發(fā)電機組本體安裝施工進(jìn)度。通過對機組本體安裝關(guān)鍵線路的研究，我部在后續(xù)機組轉(zhuǎn)子組裝、定子下線、下機架安裝、水輪機管路配制方案及措施進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，實現(xiàn)了越南中宋水電站成套機電設(shè)備的快速優(yōu)質(zhì)安裝。

1 水輪機管路配制工序優(yōu)化措施

水輪機管路配制及導(dǎo)葉拐臂安裝工序優(yōu)化措施：根據(jù)原1#機組水輪機安裝方案，頂蓋平壓管路、水輪機測壓管路安裝工序，在導(dǎo)水機構(gòu)安裝完成后進(jìn)行。我們將該項工序調(diào)整至導(dǎo)水機構(gòu)預(yù)裝后，下機架吊裝前進(jìn)行。導(dǎo)葉拐臂同樣按此執(zhí)行。

原方案缺點：導(dǎo)水機構(gòu)安裝完成后，意味著水車室內(nèi)，導(dǎo)葉拐臂、連板、控制環(huán)、接力器等均已安裝完成，而且機坑內(nèi)還預(yù)存有主軸密封、檢修密封、水導(dǎo)油槽等設(shè)備。水車室內(nèi)空間狹小，管路配制人員施工難以展開，大量不銹鋼管設(shè)備的轉(zhuǎn)運不便。因為下機架已完成吊裝，整個機坑內(nèi)即使采用人工照明，光線仍然不足。水輪機機坑內(nèi)管路的配制還需要進(jìn)行大量焊接工作，空間受限，通風(fēng)不暢通，焊接煙塵難以揮發(fā)消散，我部已安裝一臺軸流風(fēng)機，對機坑內(nèi)焊接煙塵進(jìn)行抽排，但是焊接煙塵仍然對施工人員有較大影響。

工序調(diào)整后優(yōu)點：水輪機機坑內(nèi)管路配制在導(dǎo)水機構(gòu)安裝完成后、下機架吊裝前進(jìn)行，那時機坑內(nèi)僅完成頂蓋、轉(zhuǎn)輪、水輪機大軸吊裝，整個機坑上下通透，自然采光充足無遮擋，空氣循環(huán)流通好，作業(yè)場地及空間大。此時進(jìn)行頂蓋平壓、量測系統(tǒng)測壓管路等配置工作，施工效率大大高于原方案。特別是管路配制過程中產(chǎn)生的焊接煙塵很快消散，既保護(hù)了施工作業(yè)人員身體健康，同時也極大提高了施工效率。機坑內(nèi)管路配制完成后再進(jìn)行導(dǎo)葉拐臂安裝，接力器安裝，控制環(huán)、主軸密封、水導(dǎo)油槽等設(shè)備的吊入預(yù)存。最后進(jìn)行下機架吊裝，對機坑進(jìn)行封閉。

水輪機導(dǎo)葉拐臂的安裝同樣按照該調(diào)整思路進(jìn)行了優(yōu)化，原方案導(dǎo)葉拐臂在下機架吊裝后安裝，現(xiàn)在改為下機架吊裝前，施工操作空間大、效率高。

通過測算對比，該項創(chuàng)新的優(yōu)化措施，使得水輪機安裝工期合理縮短15天。

2 下機架油冷器及管路配制工序優(yōu)化措施

下機架油冷器及管路配制工序優(yōu)化措施：根據(jù)原1#機組下機架安裝方案，油冷器及管路安裝工序，在轉(zhuǎn)子吊裝后進(jìn)行。我們將該項工序優(yōu)化調(diào)整至下機架吊裝前進(jìn)行。

在水輪機優(yōu)化措施中提到，水輪機管路配制、導(dǎo)葉拐臂安裝均在下機架吊裝前進(jìn)行。我們對于下機架的安裝也進(jìn)行了合理優(yōu)化，將6個油冷器及其管路在機坑外工位進(jìn)行安裝及配管，留有充足時間讓水輪機完成機坑內(nèi)管路及導(dǎo)葉拐臂安裝。

原方案缺點：下機架油冷器共有六個，每個重達(dá)1噸，在轉(zhuǎn)子吊裝完成后，機坑內(nèi)安裝，不僅空間狹小難以展開作業(yè)，更缺乏吊裝手段，需要人為在轉(zhuǎn)子支架底部焊接增加吊耳。吊裝過程容易損壞冷卻器的銅管，造成冷卻器在油槽內(nèi)漏水的質(zhì)量事故。油冷器的管路配制也需要大量焊接作業(yè)，同樣，轉(zhuǎn)子吊裝后，空氣狹小，通風(fēng)不暢，焊接煙塵難以揮發(fā)消散，作業(yè)人員難以忍受，降低施工效率。施工照明完全依靠人工照明，沒有自然采光效果好。

工序調(diào)整后優(yōu)點：在下機架吊入機坑前進(jìn)行油冷器及管路安裝，作業(yè)場地在安裝工位進(jìn)行，四周暢通，自然采光充足無遮擋，空氣循環(huán)流通好，作業(yè)場地及空間大。油冷器的安裝使用橋機吊裝，質(zhì)量有保障，效率高。相對在機坑內(nèi)安裝，每天只能安裝兩個油冷器需要3個工作日才能完成，而在機坑外工位采用橋機吊裝半個工作日即完成六個油冷器吊安裝。

管路配制過程中產(chǎn)生的焊接煙塵很快消散，既保護(hù)了施工作業(yè)人員身體健康，同時也極大提高了施工效率。油冷器及管路配制工作完成后進(jìn)行整體吊裝工作，及縮短了下機架自身安裝工期，同時預(yù)留了水輪機管路配制及導(dǎo)葉拐臂安裝時間。

通過測算對比，該項創(chuàng)新的優(yōu)化措施，使得下機架安裝工期合理縮短15天。

3 轉(zhuǎn)子組裝工序優(yōu)化措施

轉(zhuǎn)子組裝工序優(yōu)化措施：根據(jù)原1#機組轉(zhuǎn)子組裝方案，制動閘門安裝以及螺栓堵板焊接，在轉(zhuǎn)子磁極掛裝后進(jìn)行。我們將該項工序優(yōu)化調(diào)整至轉(zhuǎn)子支架拼裝后、磁軛疊裝前進(jìn)行。

轉(zhuǎn)子制動器閘門單塊重量大，轉(zhuǎn)子磁極掛裝后難以安裝。轉(zhuǎn)子制動閘門的螺栓有96塊堵板，堵板位于轉(zhuǎn)子支架內(nèi)部，每塊堵板安裝完成后有兩條焊縫需要現(xiàn)場焊接。首臺機組由于考慮不足，將制動器閘板安裝以及堵板焊接工序安排在轉(zhuǎn)子磁極掛裝后進(jìn)行，通過實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)受磁極阻礙閘門安裝困難，焊接在轉(zhuǎn)子內(nèi)部進(jìn)行，煙塵難以消散，且不利于轉(zhuǎn)子清掃保護(hù)。

原方案缺點：轉(zhuǎn)子制動器閘門單塊重量達(dá)80kg，在轉(zhuǎn)子磁極掛裝后，安裝區(qū)域空間低，施工操作難度大，安裝閘門需要異常小心，擔(dān)心由于操作不當(dāng)損壞碰傷磁極，造成設(shè)備安全事故。制動器閘板螺栓的堵板焊縫安排在磁極掛裝后進(jìn)行，此時焊接處外部被磁軛鐵皮包裹，鐵片通風(fēng)槽外被磁極覆蓋，通風(fēng)不暢，焊接煙塵難以揮發(fā)消散，作業(yè)人員難以忍受，降低施工效率。施工照明完全依靠人工照明，沒有自然采光效果好。

工序調(diào)整后優(yōu)點：在轉(zhuǎn)子支臂拼裝完成后進(jìn)行該項工序，作業(yè)場地外部未進(jìn)行磁軛疊片，四周暢通，自然采光充足無遮擋，空氣循環(huán)流通好，作業(yè)場地及空間大，不會擔(dān)心碰傷磁極。制動器閘板的安裝使用叉車提升，質(zhì)量有保障，安裝效率大大提高。

通過測算對比，該項創(chuàng)新的優(yōu)化措施，使得發(fā)電機轉(zhuǎn)子組裝工期合理縮短10天。

4 3#機組轉(zhuǎn)子組拼工位優(yōu)化措施

3#轉(zhuǎn)子組裝工序優(yōu)化措施：越南中宋水電站轉(zhuǎn)子在安裝間設(shè)計有一個組裝工位，我們通過優(yōu)化安裝間布局，新增一個轉(zhuǎn)子支架組裝工位。

通過1#、2#機組安裝經(jīng)驗分析，轉(zhuǎn)子組裝是后續(xù)機組安裝的關(guān)鍵線路，據(jù)安裝施工進(jìn)度分析，由于土建施工滯后1年，我部無法滿足2017年6月份四臺機組全部投產(chǎn)發(fā)電。為了保障合同工期的順利完成，關(guān)鍵就需要縮短發(fā)電機轉(zhuǎn)子組裝工期。我部計劃在安裝間新增加一個轉(zhuǎn)子支臂組裝工位，由于安裝地面未預(yù)先埋設(shè)鋼板，所以該工位僅能進(jìn)行轉(zhuǎn)子支臂組裝，不能進(jìn)行磁軛疊裝工序。當(dāng)轉(zhuǎn)子支臂組裝、制動器閘板安裝完成，再將轉(zhuǎn)子支架吊入原設(shè)計工位進(jìn)行轉(zhuǎn)子磁軛疊裝以及磁極掛裝工序。

在安裝間進(jìn)門口部位增設(shè)一個轉(zhuǎn)子組裝工位，不僅需要通過增加汽車吊、橋機轉(zhuǎn)運設(shè)備強度，加快機電設(shè)備轉(zhuǎn)運速率，才能保證場地的騰出。而且還需要增加用于3#機組轉(zhuǎn)子支臂拼裝的鋼支墩、千斤頂，以滿足3#機組轉(zhuǎn)子提前進(jìn)入拼裝工作。才能是增加轉(zhuǎn)子支臂組裝工位計劃得以實現(xiàn)。

對于增加3#機組轉(zhuǎn)子支臂組裝工位，不僅是需要對后續(xù)設(shè)備科學(xué)合理加強轉(zhuǎn)運效率，同時也需要對整個水輪發(fā)電機安裝流程具有相當(dāng)豐富的實踐經(jīng)驗。

通過測算對比，該項創(chuàng)新的優(yōu)化措施，使得單臺轉(zhuǎn)子組裝工期合理縮短25天。

5 結(jié)語

通過分析首臺機組安裝經(jīng)驗，優(yōu)化調(diào)整后續(xù)機組安裝工序順序，提高了單臺機組安裝效率?？偨Y(jié)歸納出兩項經(jīng)驗：第一，在安裝初步階段盡量安排完成那些安裝難度大、需要焊接作業(yè)的工作，降低后續(xù)施工對改道工序的影響，增加施工作業(yè)方便性，從而提高效率。第二，水電站機電安裝工作與廠房土建工作緊密聯(lián)系，兩者需要密切配合，大量土建工作需要機電安裝配合預(yù)埋，機電安裝過程也需要土建交面以及二期混凝土澆筑，一旦兩者配合不好，將會嚴(yán)重耽誤機電安裝工期，這也極大考驗了技術(shù)管理者經(jīng)驗智慧，靈活根據(jù)土建施工進(jìn)度，合理調(diào)整機電安裝順序，可以極大客服不利條件帶來的滯后影響。

目前越南中宋水電站四臺水輪發(fā)電機組已投入商業(yè)運行，機組各項參數(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，越南中宋水電站多項創(chuàng)新優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用是成功的，為今后水電站水輪發(fā)電機組安裝調(diào)試提供了可借鑒的經(jīng)驗。

[1]主編.白延年.水輪發(fā)電機設(shè)計與計算[D].1982.

[2]孫旺，曲揚.流體力學(xué)在水輪機管路設(shè)計中的應(yīng)用[J].大電機技術(shù)，2013(4):42-44.

[3]嚴(yán)文.水輪發(fā)電機組安裝工程實踐[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2016(8):119-120.

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