水口電站機(jī)組導(dǎo)葉檢修新工藝創(chuàng)新

吳丁厚 福建水口發(fā)電集團(tuán)有限公司

對(duì)于水電站而言，發(fā)電機(jī)組是其最重要部分，為確保水電站安全運(yùn)行，確保發(fā)電機(jī)不出現(xiàn)故障問題，離不開對(duì)機(jī)組導(dǎo)葉的檢修。實(shí)踐中，為了能夠有效減少發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障的概率，運(yùn)維管理過程中應(yīng)當(dāng)按照標(biāo)準(zhǔn)操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，注重工藝創(chuàng)新。

一、水口電站機(jī)組基本情況

福建省水口水電廠共裝設(shè)七臺(tái)ZZA315 -LJ-800軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組。單機(jī)額定容量為200MW，總裝機(jī)容量1400 MW，設(shè)計(jì)水頭為47米，最高水頭為57.8米，最低水頭30.9米，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑8米，是目前世界上單機(jī)容量最大的高水頭軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，首臺(tái)＃1機(jī)于1993年8月正式投產(chǎn)發(fā)電，最后一臺(tái)機(jī)組#7機(jī)于1996年12月投產(chǎn)發(fā)電，年平均發(fā)電量為49.5億千瓦/小時(shí)。在福建電網(wǎng)中擔(dān)負(fù)著調(diào)峰、調(diào)頻以及事故備用的作用，也是目前華東地區(qū)最大的水電廠。

水口機(jī)組自1993年8月投產(chǎn)以來，已連續(xù)運(yùn)行16年，導(dǎo)葉軸套機(jī)構(gòu)在一般小修、大修中無法檢修。水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是水輪發(fā)電機(jī)組重要部件，經(jīng)過多年運(yùn)行，該部件必須進(jìn)行解體更換檢修，按照我國傳統(tǒng)常規(guī)檢修工藝和解體步驟，原設(shè)計(jì)24個(gè)導(dǎo)葉檢修，必須將重達(dá)105.32噸外頂蓋在機(jī)坑內(nèi)分四瓣多次起吊到安裝場，再將24個(gè)單件重6.44噸導(dǎo)葉吊至檢修專用場地的傳統(tǒng)檢修工藝。曾季弟高級(jí)工程師通過研究水口機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場條件，提出了原地檢修導(dǎo)葉及軸套新工藝，設(shè)計(jì)一套專用檢修裝置，將130噸外頂蓋及支撐架重量原地升高軸套檢修空間后，臨時(shí)轉(zhuǎn)移專用裝置上，即可以進(jìn)行水輪機(jī)導(dǎo)葉各項(xiàng)檢修工作。

二、外頂蓋基本參數(shù)

水口電站機(jī)組的導(dǎo)葉重量為6440kg，其中下軸高度為220mm，下軸套尺寸為Φ360*Φ365，共24件，單件重為3kg。就其外頂蓋而言，外頂蓋共分為四半，總裝配重量為105324kg。其中，外連接螺栓為180-M72，軸向定位銷為10-Φ40錐銷孔，頂起螺栓為10-M64。該電站機(jī)組的底環(huán)下軸套密封為Φ375×Φ360×8.6，外購“O”型密封圈，共計(jì)24個(gè)。支架6組，其單件重量為4269kg，總重量為 4269*6= 25614kg。電站機(jī)組整體起吊重量為105.324噸+25.6噸≈130噸。

三、水口電站機(jī)組導(dǎo)葉檢修內(nèi)容及工藝

（一）檢修內(nèi)容

本次檢修過程中，主要針對(duì)以下內(nèi)容。第一，24個(gè)下軸套更換，潤滑。第二，下軸套“O”型密封圈更換。第三，對(duì)導(dǎo)葉上、下端面拋光處理，并且對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)行汽蝕處理。第四，上下端密封盤根更換，上下端面抗磨板拋光處理。第五，上軸頸尺寸及外觀檢查拋光，并且清掃外頂蓋及更換密封。

（二）檢修工藝

1.做好準(zhǔn)備

在油壓系統(tǒng)卸壓前，將導(dǎo)葉全開，槳葉全關(guān)；同時(shí)選取合適的鋼絲繩、吊環(huán)、卸扣等起重工具。在此過程中，還應(yīng)當(dāng)注意選取合適的外頂蓋支撐桿（導(dǎo)葉大頭）12個(gè)及導(dǎo)葉小頭12個(gè)；并按圖紙要求加工專用楔子板；拆除機(jī)坑內(nèi)接力器環(huán)管、主軸密封、頂蓋排水、空氣圍帶等關(guān)聯(lián)管路以及電纜。同時(shí)，拔出各導(dǎo)葉連桿、拐臂和套筒，拔出外頂蓋法蘭軸向定位銷。完成上述工作任務(wù)以后，拆除外頂蓋聯(lián)接螺栓，準(zhǔn)備必要的方木、橡膠板、羊毛氈等；沿底環(huán)平面機(jī)坑內(nèi)安裝施工平臺(tái)，在蝸殼側(cè)沿固定導(dǎo)葉一圈設(shè)置臨時(shí)檢修圍欄。

2.檢修

在起吊之前，應(yīng)當(dāng)全面檢查橋機(jī)工作正常與否，人員應(yīng)當(dāng)分工明確，各負(fù)其責(zé)，起吊中統(tǒng)一指揮。導(dǎo)葉檢修過程中，先利用10-M64頂起螺栓，緩慢頂起外頂蓋1-2mm，檢查整圈應(yīng)有間隙。同時(shí)，按照?qǐng)D紙要求，布置專用吊具，懸掛鋼絲繩。在技術(shù)交底環(huán)節(jié)，吊裝之前總指揮應(yīng)召集有關(guān)人員，檢查工作并布置起吊中應(yīng)注意的事項(xiàng)。通過橋機(jī)緩慢將外頂蓋提升900-950mm，同時(shí)在6個(gè)支架對(duì)應(yīng)的12個(gè)導(dǎo)葉上大、小頭分別架設(shè)2個(gè)專用支架，高度為870mm，相對(duì)導(dǎo)軸對(duì)稱支撐。在已支撐12個(gè)導(dǎo)葉上，每一個(gè)導(dǎo)葉分別用2塊專用楔子板調(diào)節(jié)所有支撐在同一水平面上，保證受力均勻平衡。所有支撐桿和千斤頂用繩子綁牢，以防脫落砸傷；橋機(jī)緩慢地下落，將外頂蓋支撐在12個(gè)導(dǎo)葉24個(gè)支撐點(diǎn)上。

完成上述檢修操作后，用4部10噸手拉葫蘆在對(duì)稱方向?qū)⑼忭斏w掛住，作為受力輔助，并防止傾倒。同時(shí)，利用基礎(chǔ)上專用吊耳，用手拉葫蘆提起導(dǎo)葉，高度控制800-850mm左右。并用專用支撐從導(dǎo)葉大小頭部固定，以防突然落下。用專用螺絲刀在導(dǎo)葉軸套接縫處撬開，使軸套變形錯(cuò)位取出。新備品裝入專用軸套裝配工具，然后通過手工控制手拉葫蘆緩慢落下導(dǎo)葉，將軸套均勻地壓入軸孔內(nèi)。在軸套表面均勻抹上潤滑油，更換密封圈。導(dǎo)葉上、下端面打磨平滑。導(dǎo)葉裝回原位。先逐步更換12個(gè)。其余12個(gè)重復(fù)以上步聚，將所有支撐沿順時(shí)針或反時(shí)針移一個(gè)導(dǎo)葉即可。全部檢修完畢，外頂蓋重新安裝在法蘭。

3.檢修效果

通過上述工藝，改變了導(dǎo)葉及其附件檢修全部吊離機(jī)坑的傳統(tǒng)檢修方法，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備布置特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套專用檢修工具，將外頂蓋原方位起吊一定的安全作業(yè)高度，在原地進(jìn)行所有導(dǎo)葉軸套檢修工作，不僅工序工藝大大簡化，檢修時(shí)間極大縮短，作業(yè)現(xiàn)場安全得到可靠保障，勞動(dòng)效率大為提高，該工藝不僅簡單實(shí)用，在水口公司#6、#7機(jī)檢修中得到充分應(yīng)用，取得了良好效果，受到檢修作業(yè)人員極大歡迎，該工藝的創(chuàng)新簡單適用，針對(duì)性強(qiáng)，最大限度提高安全檢修水平，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度與節(jié)省作業(yè)時(shí)間，節(jié)約人力投入，節(jié)省可觀費(fèi)用；大大縮短大修工期，達(dá)到事半功倍效果。同時(shí)，該檢修新工藝對(duì)其他水電廠導(dǎo)葉檢修具有參考和借鑒意義，有推廣使用價(jià)值。

四、結(jié)束語

總而言之，雖然該檢修工藝工序煩瑣、現(xiàn)場高空、超大尺寸、大噸位作業(yè)安全危險(xiǎn)點(diǎn)多，但是檢修工作必不可少。水口公司通過實(shí)施金點(diǎn)子新工藝，導(dǎo)葉檢修只需幾個(gè)作業(yè)人員在7天時(shí)間即可完成全部檢修工作，原工藝每臺(tái)機(jī)整個(gè)檢修過程需歷時(shí)30天左右時(shí)間，工序十分繁雜，施工過程伴隨高空作業(yè)、大件起重、上下層交叉作業(yè)等諸多危險(xiǎn)點(diǎn)因素，并可節(jié)約人工費(fèi)，起重機(jī)械臺(tái)班費(fèi)，每年可直接節(jié)省費(fèi)用138000元，大修工期縮短20天，增加機(jī)組旋轉(zhuǎn)備用時(shí)間，大大提高發(fā)電量，產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。