混流式水輪機分瓣轉(zhuǎn)輪組裝焊接工藝導(dǎo)則

備案信息

備案號：409-1997。

2016年4月25日，《1000MW級混流式水輪機技術(shù)導(dǎo)則》發(fā)布。

2016年11月1日，《1000MW級混流式水輪機技術(shù)導(dǎo)則》實施。

轉(zhuǎn)輪直徑6900mm，轉(zhuǎn)輪室重40t，轉(zhuǎn)輪室的上游側(cè)通過法蘭與外配水環(huán)連接形成懸臂結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)輪室的下游側(cè)為伸縮節(jié)。轉(zhuǎn)輪室由收縮段、球面段、過度段、擴散段組成，且各段板厚不一致。水輪機導(dǎo)水機構(gòu)外配水環(huán)軸向長為1.955m，轉(zhuǎn)輪室軸向長為4.255 m。

為便于水輪機檢修，轉(zhuǎn)輪室按上、下兩瓣設(shè)計。水輪機轉(zhuǎn)輪檢修時，將轉(zhuǎn)輪室上半部分吊出，下半部分降低約500mm后形成檢修平臺。在轉(zhuǎn)輪室外圈的收縮段、球面段、過度段、擴散段的中間位置分別設(shè)置3道環(huán)向筋板。軸向按8等分布置筋板，形成籠狀結(jié)構(gòu)以提高轉(zhuǎn)輪室強度。將該環(huán)向加強筋板后移至焊縫處，并改過度段與擴散段為法蘭(簡稱轉(zhuǎn)輪室分段法蘭) 連接。待轉(zhuǎn)輪室組裝完成后，對轉(zhuǎn)輪室分段法蘭的內(nèi)接合縫采用了封水焊道的焊接工藝，該工藝在確保轉(zhuǎn)輪室分段法蘭的密封性能的同時具有一定柔性特點。

埋入部件基礎(chǔ)環(huán)

基礎(chǔ)環(huán)是混流式水輪機的埋設(shè)部件，預(yù)埋在混凝土中。其作用如下：

(1)基礎(chǔ)環(huán)是連接座環(huán)和尾水管進口直錐段的基礎(chǔ)部件。

(2)形成了混流式水輪機的轉(zhuǎn)輪室，轉(zhuǎn)輪的下環(huán)在其內(nèi)轉(zhuǎn)動，可能承受轉(zhuǎn)輪室傳來的水力振動，因而要求與混凝土結(jié)合牢固。

(3)基礎(chǔ)環(huán)是底環(huán)安裝的基礎(chǔ)部件，底環(huán)通過螺栓與基礎(chǔ)環(huán)把合。

(4)基礎(chǔ)環(huán)是布置混流式轉(zhuǎn)輪下靜止漏環(huán)的基礎(chǔ)。

(5)基礎(chǔ)環(huán)下法蘭面也是安裝和拆卸水輪機時落放轉(zhuǎn)輪的基礎(chǔ)，它與轉(zhuǎn)輪下環(huán)底面之間有一定的間隙，作為安裝時放置斜楔、調(diào)整轉(zhuǎn)輪水平之用。

基礎(chǔ)環(huán)通常與座環(huán)直接連接，或者與座環(huán)作成一個整體。大中型機組的基礎(chǔ)環(huán)一般采用鋼板焊接而成，其上部法蘭面與座環(huán)下環(huán)用螺栓把緊，其下法蘭直接與尾水管進口錐管里襯焊接；對于中小型水輪機，若運輸允許，可將基礎(chǔ)環(huán)和座環(huán)作成一整體。

埋入部件轉(zhuǎn)輪室

水輪機轉(zhuǎn)輪室，主要是指轉(zhuǎn)輪在其內(nèi)轉(zhuǎn)動的圓周空間。軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪室是水輪機過流通道的一部分，其上部與底環(huán)連接(起部分支承作用)，其下部與尾水管的錐管段連接。其作用相當于上述混流式基礎(chǔ)環(huán)作用的“(2)”、“(3)”，但不與座環(huán)連接，對座環(huán)無支承作用。

轉(zhuǎn)輪室的外形和選用的轉(zhuǎn)輪型號有關(guān)。一般在葉片水平中心線以上為圓柱形，在中心線以下為球形，其形狀和葉片外緣相吻合，以保證葉片轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)輪仍具有最小的間隙。但也有采用全球形轉(zhuǎn)輪室的，如三門峽水電站1號機改造后即是如此，葉片在各工況下均有最小的間隙，進一步減小了水流漏損，但不足的是在檢修時需拆卸上半部轉(zhuǎn)輪室。

轉(zhuǎn)輪室的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)輪的大小、工作水頭有關(guān)。小型機組一般采用碳素鋼鑄造結(jié)構(gòu)，大中型機組一般采用焊接結(jié)構(gòu)。由于大型機組的轉(zhuǎn)輪室尺寸較大，多采用鋼板卷焊而成，一般可分為上、下環(huán)二部分(或上、中、下環(huán)三部分)，每一環(huán)分幾瓣，用法蘭及螺栓把合。轉(zhuǎn)輪室的內(nèi)壁在葉片出口處常產(chǎn)生嚴重的磨蝕，通常采取的抗磨蝕措施是在轉(zhuǎn)輪室內(nèi)壁鋪焊不銹鋼板或堆焊不銹鋼保護層。

運行時由于水流的壓力脈動，在轉(zhuǎn)輪室上作用有很大的周期性荷載，為加強轉(zhuǎn)輪室的剛度和改善它與混凝土的結(jié)合，在其四周布有環(huán)向和豎向的加強筋，并用千斤頂和拉桿把轉(zhuǎn)輪室牢固地固定在二期混凝土中。千斤頂在安裝轉(zhuǎn)輪室時還起調(diào)整中心的作用。

另外，轉(zhuǎn)輪室一般設(shè)有進入孔，以便于進入轉(zhuǎn)輪室檢查葉片和修復(fù)葉片外緣。