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摘要：叙述长河坝立轴混流式电站蜗壳座环现场拼装及焊接工艺，对蜗壳水压实验失败的原因进行分析并提出解决措施。
关键词：蜗壳座环； 焊接； 热处理； 水压试验
【分类号】：TV33
长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，为大渡河干流水电梯级开发的第10级电站，工程区地处大渡河上游金汤河口以下约4km～7km河段上，坝址上距丹巴县城82km，下距泸定县城49km。大渡河为不通航河流，工程区距铁路线较远，公路有省道S211线从工程区通过，并在瓦斯河口与国道318线相接。
长河坝水电站是以单一发电为主的大型水库电站，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。工程为一等大（1）型工程，挡水、泄洪、引水及發电等。电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发。该电站厂房设在地下，位于黄金坪电站的上游，厂房内安装四台立轴混流式水轮发电机组，单机容量65MW，电站总装机容量2600MW，水头：1）不考虑黄金坪回水影响，最大水头216.2m，
2）考虑黄金坪回水影响，最大水头213.7～216.2m，单机容量650MW，总装机容量2600MW。电站水轮机为立式混流式机组，水轮机型号为HLA974-LJ-670，额定水头为200米，额定转速为142.9r/min。
设计采用金属蜗壳，由于运输条件限制，蜗壳和座环是分半运至工地现场，座环分4瓣运输到施工现场，基础环下固定止漏环与基础环采用现场焊接的方式固定。设备制造厂家提供座环和基础环现场加工的程序及工艺方案。
1、座环组装焊接工艺
1.1座环组装焊接
长河坝水电站共安装四台套立轴混流式水轮发电机组。机组座环由上下环板、固定导叶、上下过渡板、上下法兰板、基础法兰和锥段等部件组成，厂家考虑到运输需要，座环分为四瓣，基础环分为四瓣，到现场安装间组装焊接完成后，整体吊入机坑。
座环总重322.62T，基础环重26.83T。组装后最小内径6305mm，最大外径11424mm。高3827，其结构和主要尺寸见下图一：
1.2 座环组装
（1）在安装间定转子工位上按照每瓣座环布置4个支墩（共16个），支墩上面布置楔子板，用水准仪调整水平，使全部支墩的上平面水平保证在2mm以内。
（2）把四瓣基础环组合好焊接完毕后吊入机坑放在尾水锥管上。
（2）座环拼装前，用钢丝刷或磨光机将座环连接焊缝清扫干净，用细平板锉打磨组合面毛刺，合格后开始组装座环。
（3）用桥机将第一瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，确认摆放稳当后进行临时加固，然后松钩。
（4）用桥机将第二瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第一瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。
（5）用桥机将第三瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第二瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。旋紧螺母后，测量第一瓣和第三瓣间上下环板的弦长，再测量第四瓣上下环板的弦长，把两数据进行比较，必须保证前者弦长值略大于后者方可吊装第四瓣。
（6）用桥机将第四瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第三瓣和第一瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。
（7）根据图2和图3的要求检查拼成整体座环的内径、圆度，导水机构中心线水平，组合缝间隙，在环板上标记待测点。
（8）检查合格后，在每块环板的外侧焊接一块厚度不少于30mm的连接板来初步固定座环四瓣。
1.3 座环焊接
（1）焊接材料：长河坝水轮机座环工地现场焊接，其上、下环板材质为P355NL1-Z35；上、下过渡段材质为B610CF钢板；上法兰板材质为Q345C；下法兰板材质为Q235B；锥段为（2+38）复合钢板（304+Q235B）；封板材质为Q235B。
母材为B610CF的钢材，采用J607RH焊条进行焊接；母材为P355NL1-Z35、Q345C、Q235B的钢板，采用J507焊条进行焊接；母材为复合钢板（304+Q235B），采用A307焊条进行焊接。
焊接材料均有Φ3.2mm和Φ4.0mm两种规格。
（2）焊接时焊接电流规范值见表1、表2、表3，在焊接过程中应每30分钟对焊接电流进行记录。根据现场情况，可对焊接电流进行适当调整。
（3）焊接方法：手工电弧焊。
（4）焊工资格：参加座环焊接工作的焊工必须按照以下标准考试合格者，具有相关有资质部门颁发的资格证书者。
a.按照ASME《锅炉及压力容器规程》第Ⅸ卷、国家劳动总局编制的《锅炉压力容器焊工考试规则》及DL/T679《焊工技术考核规程》考试合格者。
b.持有有效期内的中国质量技术监督局签发的锅炉、压力容器焊工考试合格证。
c.电力工业部、水利部签发的水工钢结构焊工考试合格证。
（5）焊前准备：
a. 将坡口两侧30mm范围清理干净，去除油、脂等污物；打磨坡口内的氧化皮、铁锈等使钢材显露出金属光泽。
b. 焊条必须按照焊条说明书上要求的温度（经验值350℃～400℃）和时间（经验值2小时）进行烘干、保温。焊条烘干后放入120℃焊条保温箱内存放，随用随取，焊工领焊条时，须有完好的焊条保温筒。未烘干的焊条禁止使用。当日未用完的焊条应退回焊条库重新烘干处理，原则上烘干次数不超过3次，由相关人员做好记录。
c. 在组装完成尺寸验收合格后开焊接，对上下环板进行定位焊接。定位焊长度200mm～250mm，间隔300mm～400mm，焊接厚度10mm～15mm。完成定位焊后再次测量座环的个主要尺寸并做好相关记录。
关键词：蜗壳座环； 焊接； 热处理； 水压试验
【分类号】：TV33
长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，为大渡河干流水电梯级开发的第10级电站，工程区地处大渡河上游金汤河口以下约4km～7km河段上，坝址上距丹巴县城82km，下距泸定县城49km。大渡河为不通航河流，工程区距铁路线较远，公路有省道S211线从工程区通过，并在瓦斯河口与国道318线相接。
长河坝水电站是以单一发电为主的大型水库电站，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。工程为一等大（1）型工程，挡水、泄洪、引水及發电等。电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发。该电站厂房设在地下，位于黄金坪电站的上游，厂房内安装四台立轴混流式水轮发电机组，单机容量65MW，电站总装机容量2600MW，水头：1）不考虑黄金坪回水影响，最大水头216.2m，
2）考虑黄金坪回水影响，最大水头213.7～216.2m，单机容量650MW，总装机容量2600MW。电站水轮机为立式混流式机组，水轮机型号为HLA974-LJ-670，额定水头为200米，额定转速为142.9r/min。
设计采用金属蜗壳，由于运输条件限制，蜗壳和座环是分半运至工地现场，座环分4瓣运输到施工现场，基础环下固定止漏环与基础环采用现场焊接的方式固定。设备制造厂家提供座环和基础环现场加工的程序及工艺方案。
1、座环组装焊接工艺
1.1座环组装焊接
长河坝水电站共安装四台套立轴混流式水轮发电机组。机组座环由上下环板、固定导叶、上下过渡板、上下法兰板、基础法兰和锥段等部件组成，厂家考虑到运输需要，座环分为四瓣，基础环分为四瓣，到现场安装间组装焊接完成后，整体吊入机坑。
座环总重322.62T，基础环重26.83T。组装后最小内径6305mm，最大外径11424mm。高3827，其结构和主要尺寸见下图一：
1.2 座环组装
（1）在安装间定转子工位上按照每瓣座环布置4个支墩（共16个），支墩上面布置楔子板，用水准仪调整水平，使全部支墩的上平面水平保证在2mm以内。
（2）把四瓣基础环组合好焊接完毕后吊入机坑放在尾水锥管上。
（2）座环拼装前，用钢丝刷或磨光机将座环连接焊缝清扫干净，用细平板锉打磨组合面毛刺，合格后开始组装座环。
（3）用桥机将第一瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，确认摆放稳当后进行临时加固，然后松钩。
（4）用桥机将第二瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第一瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。
（5）用桥机将第三瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第二瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。旋紧螺母后，测量第一瓣和第三瓣间上下环板的弦长，再测量第四瓣上下环板的弦长，把两数据进行比较，必须保证前者弦长值略大于后者方可吊装第四瓣。
（6）用桥机将第四瓣座环吊起，按安装位置方向缓缓摆放在支墩上，与第三瓣和第一瓣进行对拼，装上合缝法兰连接螺栓及定位销钉，旋紧螺母然后松钩。
（7）根据图2和图3的要求检查拼成整体座环的内径、圆度，导水机构中心线水平，组合缝间隙，在环板上标记待测点。
（8）检查合格后，在每块环板的外侧焊接一块厚度不少于30mm的连接板来初步固定座环四瓣。
1.3 座环焊接
（1）焊接材料：长河坝水轮机座环工地现场焊接，其上、下环板材质为P355NL1-Z35；上、下过渡段材质为B610CF钢板；上法兰板材质为Q345C；下法兰板材质为Q235B；锥段为（2+38）复合钢板（304+Q235B）；封板材质为Q235B。
母材为B610CF的钢材，采用J607RH焊条进行焊接；母材为P355NL1-Z35、Q345C、Q235B的钢板，采用J507焊条进行焊接；母材为复合钢板（304+Q235B），采用A307焊条进行焊接。
焊接材料均有Φ3.2mm和Φ4.0mm两种规格。
（2）焊接时焊接电流规范值见表1、表2、表3，在焊接过程中应每30分钟对焊接电流进行记录。根据现场情况，可对焊接电流进行适当调整。
（3）焊接方法：手工电弧焊。
（4）焊工资格：参加座环焊接工作的焊工必须按照以下标准考试合格者，具有相关有资质部门颁发的资格证书者。
a.按照ASME《锅炉及压力容器规程》第Ⅸ卷、国家劳动总局编制的《锅炉压力容器焊工考试规则》及DL/T679《焊工技术考核规程》考试合格者。
b.持有有效期内的中国质量技术监督局签发的锅炉、压力容器焊工考试合格证。
c.电力工业部、水利部签发的水工钢结构焊工考试合格证。
（5）焊前准备：
a. 将坡口两侧30mm范围清理干净，去除油、脂等污物；打磨坡口内的氧化皮、铁锈等使钢材显露出金属光泽。
b. 焊条必须按照焊条说明书上要求的温度（经验值350℃～400℃）和时间（经验值2小时）进行烘干、保温。焊条烘干后放入120℃焊条保温箱内存放，随用随取，焊工领焊条时，须有完好的焊条保温筒。未烘干的焊条禁止使用。当日未用完的焊条应退回焊条库重新烘干处理，原则上烘干次数不超过3次，由相关人员做好记录。
c. 在组装完成尺寸验收合格后开焊接，对上下环板进行定位焊接。定位焊长度200mm～250mm，间隔300mm～400mm，焊接厚度10mm～15mm。完成定位焊后再次测量座环的个主要尺寸并做好相关记录。