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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。