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向家坝右岸电站蜗壳安装与相关技术措施题目

收藏本文 2023-12-31 点赞:5249 浏览:14037 作者:网友投稿原创标记本站原创

方春松(1977-),男,安徽安庆人,工程师,从事水电站建设与管理工作
摘要:向家坝右岸电站共装4台单机额定容量为800MW的水轮发电机组,每台蜗壳共分32节,蜗壳挂装采用分段对称挂装,在现场混凝土地面预放安装基准点方法,提高了现场蜗壳挂装速度。
关键词:向家坝水电站 蜗壳 焊接 焊缝检测 安装技术
向家坝右岸电站4台800MW水轮机蜗壳安装包括吊装、焊接。蜗壳由进水管、蜗壳各节(26节)、尾端一节(V28)等组成。蜗壳采用B610CF高强度钢板,共分32个管节,其中V28节与座环焊接成整体,进水管节(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5节)及其余各管节需在工地装配、焊接。蜗壳进水口内径为11400mm,管壁最大厚度为74mm,最小厚度为25mm。在安装过程中主要注意蜗壳行位尺寸检查、焊接过程监控工作,并做好砼浇筑前的加固工作,确保蜗壳行位尺寸符合设计要求。

一、蜗壳挂装

按照制造厂提供的《蜗壳装配图》,先检查到货的蜗壳母材是否存在缺陷,并核实蜗壳管节的编号、板厚、进出水口周长等参数。检查完成后按制造厂提供的工艺方案吊装蜗壳。
制造厂提供的挂装顺序是先吊入蜗壳V2节、V12节和V19节作为定位节(见图1),调整好后再吊入其它管节,Z5、V6和V18节为凑合节。但在现场施工中发现,V19节~V28节之间因无凑合节,挂装过程的累计误差无法消除。经过现场讨论,取消V19定位节,将V27节改为定位节。根据改后的定位节,现场挂装顺序是:先挂装V2节、V12节和V27节三个定位节,然后以3个定位节依次挂装其它管节,对称挂装。

图1 蜗壳装配平面布置图

1、测量放点

根据建设单位提供的控制网店及设计图纸的要求,在蜗壳层地面设置蜗壳各管节分布位置的点线,确定蜗壳各管节的安装基准。向家坝蜗壳中心线设计高程为255.00m。以机组中心为基准,安装《蜗壳装配图》中所示各节的圆心角,蜗壳各管口中心至机组中心的尺寸、蜗壳各管节最远点至机组中心的尺寸,用全站仪在混凝土地面上放置安装基准点,并做上明显的标记,同时用水准仪测出混凝土标记的基准点的实际高程,作为此蜗壳管节管口中心、高程定位的基准点。

2、定位节安装

用厂房桥机将定位节(V2节、V12节、V27节)吊装就位。在蜗壳管节开口外部焊接两块临时挡块,将蜗壳挂在座环过渡段上,依据测量的基准点,利用千斤顶、拉紧器等调整工具,调整定位节的最远点到机组中心线的距离(允许偏差≤±0.004R),最远点高程与固定导叶中心线偏差(≤±4mm),管口与基准线偏差(≤±5mm),管口的倾斜值偏差(≤5mm),焊缝的错牙(≤3mm)。
各项控制指标符合制造厂要求后,通过临时搭板将座环上下过渡段与蜗壳焊接牢固,并在定位节的下面支撑千斤顶,在管节外侧用拉紧器等对定位节进行加固,最后复测定位节个检查项目符合标准要求。

2、其它管节挂装

定位节安装完成后,从定位节两侧顺序对称挂装其它管节,控制各工作面的挂装速度,保证座环、蜗壳的整体平衡。
用压码、楔子及千斤顶调整组合缝过流面错牙,纵缝错牙控制在2mm内,环缝错牙控制在3mm内。调整管节的最远点到机组中心线的距离(允许偏差≤±0.004R),最远点高程与固定导叶中心线偏差(≤±15mm)。调整就位后,在管节底部、侧面进行加固,确保蜗壳管节的稳定。

3、凑合节挂装

凑合节采用配割安装,以蜗壳水平中心线为基准贴合凑合节瓦片,沿管口划切割线进行配割和修割坡口,凑合节吊装就位后,调整两侧环缝,确保间隙均匀,以蜗壳内壁为基准对两条环缝同时对称压缝。检查高程和水平中心线的水平、环缝及纵缝的位置满足要求。在安装凑合节时要注意避免出现“十字缝”。

二、蜗壳焊接

向家坝电站蜗壳焊缝包括蜗壳与座环过渡段焊缝、蜗壳间环缝、凑合节纵缝。蜗壳过渡段板厚29~74mm,蜗壳管节板厚25~72mm。焊接材料为J607焊条,规格为Φ

3.2、Φ

4.0。焊接方法采用手工电弧焊。

蜗壳的焊接工艺流程见图2. 电焊→环缝焊接→纵缝焊接→凑合节焊接→过渡段与蜗壳焊接
图2蜗壳焊接工艺流程
1、点焊
在压缝过程中,应间隔200~1000mm点焊1处,点焊前对点焊部位进行预热,点焊长度为50mm,点焊必须是不中断地一次操作中完成。
同时点焊焊缝在正式焊接前必须清除,不得在点焊焊缝上覆盖焊接。

2、环缝焊接

环缝焊接坡口如图3所示。

图3环缝焊接坡口
蜗壳环缝焊接根据焊缝长度确定焊接人数和分段数,每段由一名电焊工进行焊接,每段长度为1~

1.5米,同时施焊,焊接方向如图4所示。


图4环缝焊接方向及分段退步焊接示意图
焊接工艺采用多层、多道、对称、分段、退步焊,每段长度200~400mm,层间接头错开40mm以上。
蜗壳环缝焊接先悍仰焊一侧,焊满1/3至1/2坡口深度后反面清根,做MT探伤,清根后满焊清根的一侧并盖面后,再满焊另一侧。同时在焊接过程中必须保持焊缝温度不低于预热温度。

3、纵缝焊接

纵缝焊接是指直管段拼装及直管段与大舌板段的焊接,焊接工艺与环缝焊接相同。

4、凑合节焊接

蜗壳凑合节的纵缝和第一天环缝焊接方法与蜗壳环缝焊接要求相同。凑合节

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第二条环缝为封闭焊接,应力较大,封底焊时宜采用叠焊(如图5所示),焊缝焊接应连续完成。

图5叠焊打底图
第二条环缝从第二层焊接开始到盖面前最后一层焊接止,应配合锤击消除应力。锤头应磨成圆形,其圆弧半径不应小于5mm。打击方向应沿着焊接方向成矩形运动,如图6所示。

图6锤击方向示意图

5、过渡段焊接

过渡段焊缝由多名焊工同时对称分段退焊。焊接时应保持焊接速度一致,先悍接下过渡段,后焊接上过渡段。上下过渡段均先悍外侧,即非过流面,然后在内侧清根,再焊接内侧过渡段。焊接应连续进行直至焊完。过渡段焊接前后应测量座环水平,焊接过程中做好座环水平、圆度的监视,以便及时调整焊接顺序。

三、蜗壳焊缝检测

蜗壳焊缝检测主要是焊缝质量检测,焊接变形监测采用目视检测过流面是否平滑。
向家坝要求蜗壳内表面的所有焊缝均打磨到不凸出表面1.5mm的高度,并平滑过渡,对环缝、纵缝做无损探伤检查。蜗壳所有焊缝均进行双面100%VT、双面100%PT(或MT)和100%UT检测。蜗壳环缝检测存在疑问的部位采用TOFD复检,环缝的丁字焊缝两侧各500mm范围内进行TOFD检测。发现缺陷进行返工处理,返工部位采用相同方法复测。对UT复检存在疑问的部位采用TOFD复检,对TOFD复检不能确认的部位采用RT复检。

四、蜗壳浇筑监测

砼浇筑时对座环的位移进行了监测。现场采取百分表与水准仪、全站仪相结合的监测方法。
从尾水锥管的四个方位引出支架至座环上环板,架设百分表,分别监测座环上下环板四个方位的径向与轴线位移。砼浇筑时与土建浇筑队伍密切配合,根据监测情况调整砼浇筑方位、速度等,确保蜗壳位移、变形在受控范围内。
五、结语
在现场将定位节V19改为V27,提高了现场蜗壳挂装的速度,同时也确保了V19~V28间的蜗壳挂装后的累计误差能通过凑合节消除。现场焊工除了必须具备特种作业证外,在焊前按AE标准进行了培训考试,合格方能上岗操作。焊缝的加热、焊条的烘焙和管理安排专人负责。同时在焊接过程中对焊接参数、焊缝预热温度、安装记录、座环变形监测等都做了详细的记录。现场监理进行旁站检查,对焊工出现的习惯性违章现象及时纠正。蜗壳的安装、焊接质量得到了保障,向家坝各项安装记录均在优良范围内,焊缝探伤的一检合格率均在99%以上。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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