水轮发电机安装技术的思考

靳涛

摘 要：随着我国经济的飞速的发展，社会的快速的进步，我国的水电事业也在迅猛的发展着，多个大型的水力发电站已经成为我国水利发电的典型，比如二滩和三峡发电站的建成和投入使用，大型水力发电站的水轮发电机的安装技术是水力发电站一大重点和难题，尤其是水轮发电机的金属蜗壳和定子铁芯的安装是很重要的，本文简单的分析了水轮发电机金属蜗壳和定子铁芯的安装技术。

关键词：水轮发电机；金属蜗壳；定子铁芯；安装技术

我国的水轮发电机的安装技术在日益成熟，也取得了很大的成就，但是仍然存在一定的不足，需要进行严格改进，本文对水轮发电机安装的分析分为两个部分，第一是水轮发电机的金属涡流的安装技术，第二是水轮发电机的定子铁芯的安装技术。笔者以三峡水力发电站为例进行了介绍和分析。

1 水轮发电机金属蜗壳的安装

分析了我国现有的发电站的水轮发电机后，比如二滩、三峡和小浪底发电站，我们可以发现，大型的水轮发电机都是采用金属蜗壳，因为大型的水利发电站流量很大，水头很高。几个发电站的蜗壳都具有以下特点：结构大，重量重，钢板厚，焊接工作量大，安装要求高难度大。

1.1 蜗壳管节的安装

蜗壳管节安装包括定位节和凑合节等的安装，蜗壳安装的顺序一般是首先安装定位节，然后依据定位节和凑合节的配合程度和位置进行以定位节为基础的其他节的安装，一般是单方向和双方向的安装其他管节，最后是进行凑合节的配割。在整个蜗壳管节的安装过程中要遵循一个原则，就是安装要对称，进行平衡挂装。在安装过程中要防止底座偏离重心，要进行相关平衡度和稳定度的监测。

1.1.1 定位节的安装。定位节的安装难度很大，在进行吊装之前，要进行严格测量和进行定位节截面的标记，然后进行搭接板的焊接，搭接板的焊接一般在蜗壳的管节的开口处进行。管节被吊入机坑后，依靠搭接板把管节挂在渡板上，然后就是利用拉紧器或者其他设备进行截面的中心，角度和中心、半径的调节。調节好后进行渡板和搭接板的焊接，固定好蜗壳支撑，然后就是固定工作。

1.1.2 凑合节的安装。凑合节是最后进行安装的，在定位节和其他管节安装好后进行的。首先是底部瓦块的安装，然后是上部的瓦块，最后是中间的瓦块。每一个部分的瓦块安装好后都要进行压缝。采用磁力切割机进行凑合节的切割，顺序是由内而外沿着切割线进行切割。切割线的确定很重要，化切割线应该考虑间隙要求还有热影响。

1.2 蜗壳的焊接

蜗壳管节的合缝都是采用不对称X形的焊接坡口，较大的坡口在上方，蜗壳管节的焊接一般采用一边安装一边焊接的方式，在焊接前和焊接中，都要严格的按照管节的焊接要求和工艺进行焊接，在焊接过程中要遵循设计的要求和保证功能的完善。焊接管节的焊工必须经过严格训练和持有合格的上岗证书进行上岗作业。

1.2.1 焊接的材料和方法。由于施工环境和现场的条件的限制，管节的焊接一般都是采用手工的电弧焊，电焊设备一般采用接线式逆变焊接机，采用正接直流的方式。焊接的材料要进行严格的控制删选和监督，在进行工艺评定。材料要进行严格烘烤和保温，在焊接的整个过程中，使用的焊接材料都要保存在保温桶内，随用随取。

1.2.2 焊接的预热。在大型水轮机的焊接中都需要预热，金属板厚度大于30毫米在焊接前都必须进行预热，预热的温度根据焊接的工艺评定进行确定，一般是70℃到120℃。预热的部位大多是焊缝的两侧，温度的要求必须严格遵守，温度要均匀。焊缝预热一般都是采用红外线履带式加热的，位置布置在焊缝的较大的坡口处，然后进行磁力固定，要用计算机技术进行温度的控制，利用红外线测温仪等精密仪器进行预热温度的监测。在焊接过程中，要保持板层温度在150摄氏度左右。在焊接过程中要进行严格保温，焊接中断后或者焊接完成后要进行处理，一般是后热和去氢处理，后热保持两个小时，然后进行严格覆盖，一般用石棉被进行覆盖，直到板降至室温才能暴露。

1.2.3 打磨和检验。焊接前的焊缝一般都是由铁锈的，而且有油污，需要进行铁锈的打磨和油污的清理，让焊缝有金属光泽。焊接完成后，要进行打磨焊缝到余高小于1.5毫米，为了减少阻力，蜗壳内的焊缝必须打磨至于内表面相持平。焊接完成后，要进行严格焊缝监测和检查，不合格的要进行重焊或者补修。

1.3 蜗壳安装质量控制

蜗壳的安装要严格进行质量的控制，这关系到蜗壳的使用寿命和发电机组的正常运作。在安装前的准备和施工组织等方面要严格控制质量。

1.3.1 安装前的准备。在安装之前，要仔细阅读设计图纸和制造商的技术数据，要建立编制实施方案，要和施工人员进行详细的技术交底。在安装之前，仔细的对设备的数量和设备外观质量和尺寸的测量等。

1.3.2 施工组织。在施工组织设计中要体现施工规范化的工艺以及制度化的管理施工和程序化的施工措施。技术人员要进行严格对工艺形式的遵守，要按照严格安装顺序进行安装，按照步骤进行编制施工的措施，而且每一个施工必须具有详细的内容和方法以及所需的施工器具，还必须有检查的项目和控制的标准等。要让施工进行终有实际的操作性。施工人员必须严格按照设计的图纸和厂家提供的资料还有相关的施工的工艺文件以及相关的工艺流程，在施工时要进行详细的记录和真实的监督。施工单位要根据自身制定一系列的严格规章制度，做到有章可依，违章必究。

1.3.3 过程控制。按照质量技术要求尽快建立检查记录表。相应的落实质量控制责任人，每个施工人员的工作内容和施工场所都要有详细记录。首先要进行班组的自我检查、然后进行作业队的复检，最终进行项目部的最终检查，这是日常的三检制度。这种制度是很关键的，有助于检查制度走走形式。对于那些容易出现质量缺陷的程序，我们要选择质量控制点。比如严格控制安装尺寸和严格控制定位部位。同时不能放松的截面尺寸控制；焊接应根据保温要求进行正式的预热。在管节吊装完成后进行焊接的时候，必须进行转序卡的填写，内容必须包括转序工程的名称和状态好友注意事项。在焊接完成后必须让检查人员进行严格检查，验收进行后才能进行转序。焊接之前必须进行预热温度的检查和焊缝清扫。

2 水轮发电机定子铁芯的安装

水轮发电机定子安装的技术在我国较为成熟，这里简单的介绍定位筋。三峡发电站的水轮发电机的定位筋为双鸽定位筋，没根必须由多个托板进行严格固定，还要进行机座和托板的焊接。在定位筋进行调节时，首先调整第一根定位筋，第一根定位筋调整好后，然后以调整好的定位筋为基准进行其他定位筋的调整。按照图纸的要求进行位置布局，还要测量其半径和径向垂直度。用挂钢琴线的一种方法进行测量轴向的垂直度，在进行对此尺寸和位置检测的合格后才能进行托板的电焊。还是用第一根定位筋进行基准然后进行安装和调整，用千分尺方法进行测量弦距，尺寸合格后进行电焊，在大跨度的定位筋之间要按照其余的定位筋。定位筋的焊接时很重要的，定位筋的焊接采用二氧化碳焊接进行保护焊接，多名焊工同时进行跳跃式焊接，侧面的焊接进行三次完成，一定要严格安装图纸和设计要求进行焊接。

3 结束语

我国的水轮发电机的安装技术在日益成熟，同时也取得了很大的成就，但是仍然存在一定的不足，需要进行改进，水轮发电机的金属涡流的安装技术中要进行严格操作，严格遵守操作规程，水轮发电机的定子铁芯的安装技术要严格进行焊接，焊接工艺要不断完善，这样水力发电站才能进行更好更快的发展。

参考文献

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