博瓦水電站蝸殼座環(huán)安裝方法

(中國水利水電第十工程局有限公司機(jī)電安裝分局，四川 都江堰，611830)

座環(huán)是水輪機(jī)組的基準(zhǔn)，其中心、高程及水平度將直接影響底環(huán)、頂蓋等設(shè)備的垂直度及水平度，蝸殼的作用是為了使上游側(cè)水流均勻且呈軸對(duì)稱的方式通過導(dǎo)葉調(diào)節(jié)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。傳統(tǒng)的座環(huán)蝸殼要澆筑一期混凝土，然后在一期混凝土上澆筑便于安裝座環(huán)及蝸殼的混凝土支墩，本文就博瓦水電站座環(huán)蝸殼安裝工藝的改進(jìn)進(jìn)行論述。

1 工程概況及主要技術(shù)參數(shù)

博瓦水電站位于四川省涼山州木里縣水洛河下游河段，為水洛河干流額斯～捷可河段一庫十一級(jí)開發(fā)方案中自上而下的第八級(jí)電站，為單一發(fā)電工程，無供水、灌溉、防洪等綜合利用要求。博瓦水電站采用引水式開發(fā)，閘址位于群英河匯口下游約3.06km的水洛河上，水庫正常蓄水位2001m時(shí)，調(diào)節(jié)庫容24.1萬m3，具有日調(diào)節(jié)能力。最大閘高27m，左岸引水隧洞全長14.188km，電站裝機(jī)容量168MW，發(fā)電引水流量160.1m3/s，多年平均年發(fā)電量7.117/7.596億kW·h(單獨(dú)/與東朗聯(lián)合)。左岸地下廠房位于水洛河左岸下博瓦溝溝口上游約900m處的山體內(nèi)。

技術(shù)參數(shù)：(1)座環(huán)尺寸：φ4300×1675mm，重19.5t；(2)蝸殼延伸段進(jìn)口內(nèi)徑為φ3500mm，總重27.8t；(3)蝸殼分為10節(jié)到貨；(4)座環(huán)安裝高程：1849.959m；(5)蝸殼掛裝高程：1850.8m。

2 前期準(zhǔn)備工作

任何機(jī)組安裝前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，只有將準(zhǔn)備工作做充分了，做好了掌握安裝的難點(diǎn)，分析出安裝中可能出現(xiàn)的問題等，后續(xù)的安裝工作才能得心應(yīng)手。具體的準(zhǔn)備工作如下：在土建方對(duì)尾水錐管進(jìn)行澆筑工作時(shí)，按照座環(huán)蝸殼設(shè)計(jì)圖紙要求在支墩相對(duì)應(yīng)位置預(yù)埋基礎(chǔ)板及地錨，以便于在后期固定鋼性支墩與座環(huán)蝸殼以及調(diào)整座環(huán)蝸殼。

(1)座環(huán)鋼支墩基礎(chǔ)安裝。座環(huán)支墩設(shè)計(jì)四組，采用φ273×8無縫鋼管制作，上下基礎(chǔ)板為400mm×400mm×22mm鋼板制作。座環(huán)蝸殼安裝面高程為1847.75m，一期開倉澆筑倉位從1846.50m開始，安裝面下為素混凝土，鋼支墩下部基礎(chǔ)板安裝高度1.25m高度，采用L50角鋼及φ25鋼筋作為加固材料固定。

(2)蝸殼基礎(chǔ)支墩設(shè)計(jì)十組，采用φ219×6無縫鋼管作為鋼支墩，每組上下2個(gè)基礎(chǔ)板為300mm×300mm×22mm鋼板制作。在每掛裝一節(jié)蝸殼瓦片后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝高程進(jìn)行鋼性支墩制作與安裝。

3 座環(huán)安裝

3.1 清掃、尺寸檢查

座環(huán)吊裝前，應(yīng)對(duì)座環(huán)進(jìn)行清掃，并對(duì)座環(huán)的相關(guān)尺寸、座環(huán)基礎(chǔ)的高程、方位進(jìn)行檢查，是否符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，確認(rèn)正確無誤后，方能進(jìn)行吊裝。

3.2 鋼性支墩安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核尺寸制作鋼支墩，并按設(shè)計(jì)位置放置在基礎(chǔ)預(yù)埋板上，調(diào)整好垂直度后固定牢固，上部基礎(chǔ)板焊接可靠。

3.3 吊入找正

先把座環(huán)支柱放入基礎(chǔ)板上，在座環(huán)支墩墊板上放置楔子板，采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行楔子板找平，其高程應(yīng)使座環(huán)放上后，座環(huán)上法蘭面的高程符合設(shè)計(jì)要求。然后再將座環(huán)按X、Y軸線標(biāo)志吊至座環(huán)支墩就位。

(1)中心測(cè)量與調(diào)整：座環(huán)放穩(wěn)后，采用掛線法進(jìn)行座環(huán)中心調(diào)整。

(2)高程測(cè)量與調(diào)整：用水準(zhǔn)儀測(cè)量座環(huán)上法蘭面至基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，若不符合要求，可用下部的楔子板及拉緊器進(jìn)行調(diào)整。

(3)水平測(cè)量與調(diào)整：利用水平梁配合框式水平儀，在座環(huán)上法蘭面上進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量計(jì)算結(jié)果，用下部楔子板及拉緊器進(jìn)行調(diào)整，直到水平符合要求為止。

3.4 加固

座環(huán)調(diào)整合格后，即可進(jìn)行加固：先把支柱螺栓打緊，再進(jìn)行楔子板的點(diǎn)焊。在進(jìn)行座環(huán)的加固點(diǎn)焊過程中，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視座環(huán)的水平。上述工作結(jié)束后，復(fù)查座環(huán)的中心、高程和水平，并檢查加固情況，符合要求后將支柱與基礎(chǔ)板進(jìn)行焊接加固。

4 蝸殼安裝：

4.1 分瓣蝸殼檢查

檢查以下尺寸：

(1)單節(jié)大、小口的弧長，在掛裝時(shí)它們與相鄰的管節(jié)是否一致；

(2)單節(jié)開口的弦長，斷面的半徑應(yīng)符合蝸殼單線圖要求；

(3)上、下蝶形邊的弧長，在掛裝時(shí)各節(jié)弧長總和應(yīng)與座環(huán)蝶形邊相一致；

(4)對(duì)已發(fā)生變形的單節(jié)予以矯形處理并加固。

4.2 分瓣蝸殼掛裝

在固定導(dǎo)葉外側(cè)分劃蝸殼中心高程標(biāo)記，清除蝸殼各節(jié)及座環(huán)焊逢坡口及兩側(cè)100mm～150mm處的鐵銹、油脂、底漆。

按廠家預(yù)裝標(biāo)記，首先掛裝定位節(jié)蝸殼。將蝸殼吊起，用手動(dòng)葫蘆調(diào)節(jié)其軸向水平，向座環(huán)對(duì)接處緩緩靠攏，與座環(huán)對(duì)接，掛裝時(shí)注意檢查中心高程，以及最大半徑和軸線；調(diào)整合格后，將定位節(jié)蝸殼點(diǎn)焊固定于座環(huán)上，要求點(diǎn)焊必須由合格焊工用合格焊條進(jìn)行。按同樣的方法掛裝其它節(jié)蝸殼。掛裝完后檢查各環(huán)縫處對(duì)接縫間隙應(yīng)符合圖紙要求，過流面應(yīng)平齊，采用壓碼、輔助以千斤頂、拉緊器進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整好后采取定位焊加騎縫板進(jìn)行固定，防止因應(yīng)力及變形過大而造成環(huán)縫壓接崩裂。準(zhǔn)備進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)行座環(huán)蝸殼精調(diào)，使其各項(xiàng)安裝數(shù)據(jù)達(dá)到優(yōu)良指標(biāo)。

5 結(jié)語

(1)該施工工藝適用于混流式機(jī)組在工期緊的情況，摒棄了以往座環(huán)及蝸殼要澆筑一期混凝土，然后在一期混凝土上澆筑安裝座環(huán)及蝸殼的混凝土支墩。由于混凝土支墩作業(yè)流程多，養(yǎng)護(hù)時(shí)間長的缺點(diǎn)，本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況提出的新施工工藝，改變了以往一成不變的安裝理念；

(2)該施工工藝由于采用鋼性支墩代替混凝土支墩，進(jìn)而進(jìn)行座環(huán)蝸殼安裝工作，有效地縮短了施工工期。