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[摘 要]根据水利枢纽工程钢闸门的特点以及主要技术操作，简单来说，就是设中心参考线在过流断面上，用于监控安装球阀过流部件。本文详细地讲述了球阀的安装、调试步骤以及质量控制等步骤的方法，为安装水电站球阀提供借鉴。
[关键词]阀体；过流断面中心参考线；安装；调试；质量控制
中图分类号：TS299 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0108-02
1.水利枢纽工程钢闸门安装要点
水电站的水力系统中，水轮机主阀的作用是：水轮机组检修时用来隔离机组和上游水道，保障检修安全以及机组正常运行。停机时减少水轮机机组漏水量、缩短重新启动时间。当机组突发故障、调速系统不会转动、导叶关不上时，应该迅速关主阀，截断上游水流，避免飞逸事故。对于新建的电站投产，前期的堵头用压力钢管，是未投产机组钢管，以此保障厂房的安全。常用的进水主阀有蝴蝶阀和球阀这两种。前者常用200M以下的低水头的电站；球阀，则用于200M以上的电站。
从水轮机球阀适用与水头进水主阀的作用来看：球阀的作用主要是接通或者截断200M以上的电站当中上游压力管的来水，以及活门的开关。
为了保证球阀投产后功能正常使用及运行，需要在安装球阀前，明确安装、调试步骤相关的内容、掌握每个工序的控制方法。
安装进水球阀主要包括：焊接——蜗壳侧法兰，检查球阀的严密性，阀体、进水管伸缩节、活门及轴端、密封装置、接力器、旁通阀及旁通系统、液压站及操作机构以及其它设备的安装。主要技术操作：球阀全关，前后端关闭严密。球阀全开，几乎无水力损失，水流状况最佳。测量管路和过水部件无渗漏。球阀操作正确、过程流畅。
下面是使用者从事安装球阀的一些经验，详细介绍了进水球阀安装、调试和质量控制方法等步骤。
2.设置过流断面中心参考线
2.1 中心架的设置
构造两只中心架（如图1），分别将两只中心架设在蜗壳进口管心及压力钢管适当位置。
2.2 制作中心架的参考线
将线架固定于中心架1后侧，将钢琴线放在中心架1和中心架2的出口，在中心架2后侧的钢琴线上挂上一个重锤，重锤的重量可以将钢琴线拉直。如图2。
2.3 调整中心参考线
用螺栓调整中心架1和中心架2，用卷尺沿周向一圈测钢管内壁8个方向的最短距离，然后把两侧钢琴拉紧螺栓调整好中心位置。把钢琴线上的重锤放在固定端，进行下一步。
3.焊接蜗壳侧法兰
3.1 蜗壳侧法兰就位
把蝸壳侧法兰吊入安装位置，若蜗壳延升和法兰管外壁管两者直径相同，则可以进行下一步，做为支撑在蜗壳管口外壁下侧焊上两根钢筋，有助于调整法兰的位置。
3.2 调整法兰管中心线
在中心架上安装钢琴线，利用卷尺进行测量法兰侧内壁的半径之差，进而计算蜗壳延伸管的管口用来焊缝切割尺寸。在焊缝修斜口时应当注意控制平面度，避免出现焊缝间距不相同导致应力偏差情况。使中心参考线和法兰管中心线位置重合、焊缝无缝后，对焊缝开始对称点焊。完成点焊后测量差值必须不大于1mm。安装方法如图2。
3.3 焊接法兰管
运用对称分进行施焊。每当完成一次对称焊接，就会监测到法兰侧中心发生变化一次，直到第一遍焊接完成，中心偏差应控制在不大于2mm。全部完成后焊接工作后，再重新检测一次中心。
3.4 试验球阀严密性
球阀加工的最重要质标之一是球阀严密性，必须在安装前进行检查试压。以此来确认球阀通过各环节之后的严密性情况。寻找活门在哪个位置处于全关，以便为安装接力器提供精确的数据。应当把相关技术参数也检查，避免安装球阀后出现问题，进而制造了工期上的不便。为安装质量和生产质量的界定提供了依据。
5 安装阀体、伸缩节、钢管侧法兰
5.1 初步修割压力钢管管口
通过查阅资料计算伸缩节、钢管侧法兰管、阀体组装后三者的总长度和伸缩量，计算三者的修割尺寸。修割过程中应控制好蜗壳侧法兰面的平行度以及压力管道管口的平面度。
5.2 组装阀体、伸缩节、钢管侧法兰
先将钢管侧法兰、伸缩节放入球阀层，按运行方位将阀体放在基础墩上，装入地脚螺栓，用千斤顶或楔子板调节支撑。通过调整阀体Y的位置，将已套上止水环的伸缩节、连接在阀体两端的钢管侧法兰要注意旁通管方位。
5.3 初步定位阀体的位置
设置钢琴线，令其通过蜗壳侧法兰中心与压力管道管口中心。把钢管侧法兰焊接和环缝两者对齐，以中心参考线为标准，管口中心偏差调整在1mm之内。当中心偏差值、焊缝处间隙值满足所需要求后，然后监测球阀X水平值。通过调整阀体的下部支撑进而调整阀体的整个水平。把调好的基础支撑零件焊接加固，此刻对阀体进行第二次浇注。
5.4 焊接钢管侧法兰
焊接钢管侧法兰仍然采用对称性的分段退步焊，焊接钢管侧法兰过程中特别加强伸缩节管口的中心偏差的监测。此偏差控制不大于2mm。
5.5 最终定位的阀体位置
等到钢管侧法兰焊接完成、球阀基础第二期浇注凝固期满后，拧紧球阀螺栓。
5.6 安装伸缩节止水环
伸缩节止水环的安装，按照要求安装盘根槽偏差值、止水盘根、及复核伸缩量。
6.安装接力器及锁锭
（1）检查接力器。安装前应先检查活塞长度调节量及杆行程，同时也要检查接力器缸体内的严密性。（2）联接活门拐臂和活塞杆。联接接触面必须清扫干净，然后涂抹润滑脂，安装联接锁板及销。（3）固定接力器基础。调整各联接接触面间隙均匀，没有蹩劲现象。按照图表要求调整活门转动轴中心线和接力器基础的相对位置，进而加固基础，进行第二期浇注。（4）按照生产厂家的图纸进行球阀锁锭的安装。 7.安装辅助管件
安装辅助管件前应先检查阀门所能承受压力的等级、联接螺栓外观质量是否有损伤、强度是否满足所求，。
（1）安装旁通管件。在安装过程中应该注意手自动阀（也称电动阀或液压阀）和动阀的位置。（2）安装排气、排沙管件。（3）安装蜗壳放空阀。在蜗壳内设置过滤格栅，防止比较大的杂物进入，以免造成堵塞。（4）安装蜗壳补气阀。安装蜗壳补气阀前应按照设计要求来动作试验。
8.安装液压站和操作控制屏柜
控制柜、操作屏、液压站三者在安装前应该根据图纸事先估算足够的孔洞。在安装后必须对液压操作组件油槽、进行清扫擦拭处理。
9.安装管路
管路的安装应该按照尽量减少接头横平竖直、原则操作。完成所有管路配管后必须进行清除打扫处理，用相同工作介质液体冲洗同回路管路联接。然后根据管路的走向进而做好下一步固定工作。
10.安装控制保护测量回路
按照厂家设计图的要求，接通各台电动设备电源。把回路引入电站的计算机监控系统中，实现现地和远地双重功能，以便于监视各类型的监测数据。
11.安装其他设备
11.1 调试工作
液压站的建压，建压前重复核实主用和备用油泵电机操作电源顺序的正确，保证测量回路的正确性，安装完毕相关设备，清扫油槽并且注入适量合格的透平油。手动更换并启动油泵建压，注意观察各部件零件有无渗漏，若有渗漏就是泄压处理。
11.2 调试无水分部
（1）仔细检查全开全关时活门的位置。（2）仔细检查活门全关时，锁锭装置的投退情况。（3）调整球阀时间全开全关。（4）仔细检查电接点和密封行程杆的动作情况。（5）仔细检查自动旁通阀的情况。（6）仔细检查每个部件所处位置信号的稳定、准确。
11.3 调试静水联动
（1）具备条件：机组具备导叶全关、调速系统投入使用以及启动试运转条件。上游水道中的异物已经清扫完毕。正确审查球阀的操作流程，自动化元件和各部件运行正常。（2）联动调试。球阀的初始状态：活门位置全关，全部启动手动旁通阀，自动旁通阀全部关闭。
总结
这种方法安装的进水球阀，操作比较稳定、安全、缺陷少。一般来讲，球阀的安装方法大部分是参照行业标准规范，比较看重监测球阀的方位、中心、水平。设计高程等多方面的参数，使用者从满足球阀安装的主要技标、实现水电站进水主阀作用着手，利用设置中心參考钢琴线的方法，安装球阀主要的部件。这种方法的特点：对压力管道管口和蜗壳延伸段管口在方位、高程、中心上的偏差来做最好的补救；减少焊接缝隙的错牙，保证水流状况最佳；减少了测量工作，提高进水球阀的安装效率。提高了工作效率，加快了生产效率，节约了成本。
参考文献
[1] 韩敏，水轮机进水球阀接力器[J]。中国发明专利。F16K31/122.F16K5/03.
[2] 陈春华，蒲石河抽水蓄能电站进水球阀典型问题分析及处理[J]。哈尔滨电机。2011（07）.
[3] 李新军、杨浦生、徐春云，水利水电建设监理工程师手册[M]。中国水利水电出版社，1998.
[关键词]阀体；过流断面中心参考线；安装；调试；质量控制
中图分类号：TS299 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0108-02
1.水利枢纽工程钢闸门安装要点
水电站的水力系统中，水轮机主阀的作用是：水轮机组检修时用来隔离机组和上游水道，保障检修安全以及机组正常运行。停机时减少水轮机机组漏水量、缩短重新启动时间。当机组突发故障、调速系统不会转动、导叶关不上时，应该迅速关主阀，截断上游水流，避免飞逸事故。对于新建的电站投产，前期的堵头用压力钢管，是未投产机组钢管，以此保障厂房的安全。常用的进水主阀有蝴蝶阀和球阀这两种。前者常用200M以下的低水头的电站；球阀，则用于200M以上的电站。
从水轮机球阀适用与水头进水主阀的作用来看：球阀的作用主要是接通或者截断200M以上的电站当中上游压力管的来水，以及活门的开关。
为了保证球阀投产后功能正常使用及运行，需要在安装球阀前，明确安装、调试步骤相关的内容、掌握每个工序的控制方法。
安装进水球阀主要包括：焊接——蜗壳侧法兰，检查球阀的严密性，阀体、进水管伸缩节、活门及轴端、密封装置、接力器、旁通阀及旁通系统、液压站及操作机构以及其它设备的安装。主要技术操作：球阀全关，前后端关闭严密。球阀全开，几乎无水力损失，水流状况最佳。测量管路和过水部件无渗漏。球阀操作正确、过程流畅。
下面是使用者从事安装球阀的一些经验，详细介绍了进水球阀安装、调试和质量控制方法等步骤。
2.设置过流断面中心参考线
2.1 中心架的设置
构造两只中心架（如图1），分别将两只中心架设在蜗壳进口管心及压力钢管适当位置。
2.2 制作中心架的参考线
将线架固定于中心架1后侧，将钢琴线放在中心架1和中心架2的出口，在中心架2后侧的钢琴线上挂上一个重锤，重锤的重量可以将钢琴线拉直。如图2。
2.3 调整中心参考线
用螺栓调整中心架1和中心架2，用卷尺沿周向一圈测钢管内壁8个方向的最短距离，然后把两侧钢琴拉紧螺栓调整好中心位置。把钢琴线上的重锤放在固定端，进行下一步。
3.焊接蜗壳侧法兰
3.1 蜗壳侧法兰就位
把蝸壳侧法兰吊入安装位置，若蜗壳延升和法兰管外壁管两者直径相同，则可以进行下一步，做为支撑在蜗壳管口外壁下侧焊上两根钢筋，有助于调整法兰的位置。
3.2 调整法兰管中心线
在中心架上安装钢琴线，利用卷尺进行测量法兰侧内壁的半径之差，进而计算蜗壳延伸管的管口用来焊缝切割尺寸。在焊缝修斜口时应当注意控制平面度，避免出现焊缝间距不相同导致应力偏差情况。使中心参考线和法兰管中心线位置重合、焊缝无缝后，对焊缝开始对称点焊。完成点焊后测量差值必须不大于1mm。安装方法如图2。
3.3 焊接法兰管
运用对称分进行施焊。每当完成一次对称焊接，就会监测到法兰侧中心发生变化一次，直到第一遍焊接完成，中心偏差应控制在不大于2mm。全部完成后焊接工作后，再重新检测一次中心。
3.4 试验球阀严密性
球阀加工的最重要质标之一是球阀严密性，必须在安装前进行检查试压。以此来确认球阀通过各环节之后的严密性情况。寻找活门在哪个位置处于全关，以便为安装接力器提供精确的数据。应当把相关技术参数也检查，避免安装球阀后出现问题，进而制造了工期上的不便。为安装质量和生产质量的界定提供了依据。
5 安装阀体、伸缩节、钢管侧法兰
5.1 初步修割压力钢管管口
通过查阅资料计算伸缩节、钢管侧法兰管、阀体组装后三者的总长度和伸缩量，计算三者的修割尺寸。修割过程中应控制好蜗壳侧法兰面的平行度以及压力管道管口的平面度。
5.2 组装阀体、伸缩节、钢管侧法兰
先将钢管侧法兰、伸缩节放入球阀层，按运行方位将阀体放在基础墩上，装入地脚螺栓，用千斤顶或楔子板调节支撑。通过调整阀体Y的位置，将已套上止水环的伸缩节、连接在阀体两端的钢管侧法兰要注意旁通管方位。
5.3 初步定位阀体的位置
设置钢琴线，令其通过蜗壳侧法兰中心与压力管道管口中心。把钢管侧法兰焊接和环缝两者对齐，以中心参考线为标准，管口中心偏差调整在1mm之内。当中心偏差值、焊缝处间隙值满足所需要求后，然后监测球阀X水平值。通过调整阀体的下部支撑进而调整阀体的整个水平。把调好的基础支撑零件焊接加固，此刻对阀体进行第二次浇注。
5.4 焊接钢管侧法兰
焊接钢管侧法兰仍然采用对称性的分段退步焊，焊接钢管侧法兰过程中特别加强伸缩节管口的中心偏差的监测。此偏差控制不大于2mm。
5.5 最终定位的阀体位置
等到钢管侧法兰焊接完成、球阀基础第二期浇注凝固期满后，拧紧球阀螺栓。
5.6 安装伸缩节止水环
伸缩节止水环的安装，按照要求安装盘根槽偏差值、止水盘根、及复核伸缩量。
6.安装接力器及锁锭
（1）检查接力器。安装前应先检查活塞长度调节量及杆行程，同时也要检查接力器缸体内的严密性。（2）联接活门拐臂和活塞杆。联接接触面必须清扫干净，然后涂抹润滑脂，安装联接锁板及销。（3）固定接力器基础。调整各联接接触面间隙均匀，没有蹩劲现象。按照图表要求调整活门转动轴中心线和接力器基础的相对位置，进而加固基础，进行第二期浇注。（4）按照生产厂家的图纸进行球阀锁锭的安装。 7.安装辅助管件
安装辅助管件前应先检查阀门所能承受压力的等级、联接螺栓外观质量是否有损伤、强度是否满足所求，。
（1）安装旁通管件。在安装过程中应该注意手自动阀（也称电动阀或液压阀）和动阀的位置。（2）安装排气、排沙管件。（3）安装蜗壳放空阀。在蜗壳内设置过滤格栅，防止比较大的杂物进入，以免造成堵塞。（4）安装蜗壳补气阀。安装蜗壳补气阀前应按照设计要求来动作试验。
8.安装液压站和操作控制屏柜
控制柜、操作屏、液压站三者在安装前应该根据图纸事先估算足够的孔洞。在安装后必须对液压操作组件油槽、进行清扫擦拭处理。
9.安装管路
管路的安装应该按照尽量减少接头横平竖直、原则操作。完成所有管路配管后必须进行清除打扫处理，用相同工作介质液体冲洗同回路管路联接。然后根据管路的走向进而做好下一步固定工作。
10.安装控制保护测量回路
按照厂家设计图的要求，接通各台电动设备电源。把回路引入电站的计算机监控系统中，实现现地和远地双重功能，以便于监视各类型的监测数据。
11.安装其他设备
11.1 调试工作
液压站的建压，建压前重复核实主用和备用油泵电机操作电源顺序的正确，保证测量回路的正确性，安装完毕相关设备，清扫油槽并且注入适量合格的透平油。手动更换并启动油泵建压，注意观察各部件零件有无渗漏，若有渗漏就是泄压处理。
11.2 调试无水分部
（1）仔细检查全开全关时活门的位置。（2）仔细检查活门全关时，锁锭装置的投退情况。（3）调整球阀时间全开全关。（4）仔细检查电接点和密封行程杆的动作情况。（5）仔细检查自动旁通阀的情况。（6）仔细检查每个部件所处位置信号的稳定、准确。
11.3 调试静水联动
（1）具备条件：机组具备导叶全关、调速系统投入使用以及启动试运转条件。上游水道中的异物已经清扫完毕。正确审查球阀的操作流程，自动化元件和各部件运行正常。（2）联动调试。球阀的初始状态：活门位置全关，全部启动手动旁通阀，自动旁通阀全部关闭。
总结
这种方法安装的进水球阀，操作比较稳定、安全、缺陷少。一般来讲，球阀的安装方法大部分是参照行业标准规范，比较看重监测球阀的方位、中心、水平。设计高程等多方面的参数，使用者从满足球阀安装的主要技标、实现水电站进水主阀作用着手，利用设置中心參考钢琴线的方法，安装球阀主要的部件。这种方法的特点：对压力管道管口和蜗壳延伸段管口在方位、高程、中心上的偏差来做最好的补救；减少焊接缝隙的错牙，保证水流状况最佳；减少了测量工作，提高进水球阀的安装效率。提高了工作效率，加快了生产效率，节约了成本。
参考文献
[1] 韩敏，水轮机进水球阀接力器[J]。中国发明专利。F16K31/122.F16K5/03.
[2] 陈春华，蒲石河抽水蓄能电站进水球阀典型问题分析及处理[J]。哈尔滨电机。2011（07）.
[3] 李新军、杨浦生、徐春云，水利水电建设监理工程师手册[M]。中国水利水电出版社，1998.