三峡电站大型水轮机导水机构的底环安装工艺

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摘 要：本文分析三峡电站水轮机导水机构底环安装工程中创新采用的“底环分块垫板现场加工新工艺”，该新工艺用以保证巨型水轮机底环的安装水平，解决了三峡工程的重大技术难题，并使水轮机安装工艺更具备实用性和先进性。

关键词：三峡电站；导水机构；底环水平；新工艺

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）04-0257-01

阿尔斯通（ALSTOM）公司向三峡电站供货的世界最新型700MW水轮机由转轮、水轮机主轴、导轴承及导水机构等组成。水轮发电机组的各项技术指标都超过伊泰普、大古力投产的巨型水轮发电机组，多项综合指标均为世界之最。700MW水轮机的现场安装不仅工作量巨大，而且质量要求特别高，被列为三峡工程重大的技术难题之一。水轮机导水机构底环安装工程创新采用了“底环分块垫板现场加工新工艺”，展示了破解这个重大技术难题的新技术。

一、技术难题的提出

700MW的ALSTOM水轮机底环为钢板焊接结构，抗磨环系不锈钢材料。底环外径为13280mm，高度为695mm，重量为155t，分成4瓣运输到工地，三峡电站现场进行组装，安装间底环分瓣组圆,底环安装间组圆完毕后， 在三峡电站现场用螺栓把合成整体。

在三峡电站工地现场需要对水轮机导水机构的底环和顶盖进行下述部件的安装设置。

①为了减小导叶在关闭时导叶与底环、顶盖间的漏水量，在底环和顶盖相应部位设置有导叶端面密封，在底环和顶盖过流面上的导叶活动范围内设置有不锈钢抗磨板。

②固定止漏环在工厂内固定到分瓣的顶盖和底环上，工地拼装后要对止漏环的分缝进行封焊，然后将底环用螺栓把合到基础环的上平面上。

由于底环和顶盖安装在未经机械加工过的座环安装面上，在需要进行上述部件安装设置的前提下，水轮机导水机构的高程和净空高度调整既要保证安装的精确定位，又要避免水轮机整体的水平误差，其底环水平定位的工程技术难度和安装质量要求在世界水电建设史上可称为世界之最。

二、底环安装新工艺的确定

“底环分块垫板现场加工新工艺”的核心是在底环与基础环、顶盖与座环上平面间采用分块垫板，根据机坑内水轮机中心的测定，确定底环的方位，对于安装底环出现的水平误差，可使用小型加工工具在座环的相对位置对分块垫板加工调整，因分块垫板加工的面积小，底环和顶盖的水平度能得到可靠的保证。

“底环分块垫板现场加工新工艺”的具体内容介绍如下。

1.确定底环中心

水轮机安装是在埋件部分已经完成的情况下开始的。底环安装前首先进行固定平台和活动平台的安装，然后进行机坑测定，检查埋件的安装质量，并且确定机组的安装标准点（线）。采用电测法，用内径千分尺分别测量座环上、下镗口的半径，并计算出最佳中心作为机组的安装中心，今后底环及其它固定部件的安装中心将依此为依据。

2.确定底环方位

底环吊入机坑参加预装时，根据机坑测定时机组的中心，确定底环安装中心，测量从底环轴套中心线与机组X轴线之间的弦距，计算对应的角度值，设计为0.5°，以此确定底环的方位。

3.确定底环水平

底环方位调整结束后，钻铣底环与基础环之间的连接销钉孔，并标记底环与基础环连接螺栓孔的中心位置。之后底环预装结束，底环吊出机坑，开始基础环与底环之间连接螺栓孔的加工以及分块垫板位置的锪平。分块垫板锪平直径170mm，深度1～2mm。对分块垫板锪平位置进行测量，计算永久垫板厚度并根据水平误差加工处理,然后底环吊入机坑，正式安装底环与基础之间的密封及压板。

三、底环安装新工艺的的实施

（1）底环的预装

ALSTOM水轮机的分瓣底环在三峡电站工地进行组装和止漏环圆度检查。底环预装时采用临时垫板调整水平，中心基准为座环上、下环板与尾水管最优中心，高程基准座环固定导叶中心高程，中心测量采用电测法。底环预装后采用专用设备对基础环进行加工，测量加工部位高程和水平，根据测量结果加工底环分块垫板。

（2）底环的正式安装

在底环分块垫板加工后，再次测量加工部位高程和水平，随后正式安装底环，并钻铰其余定位销钉孔,复测底环水平、中心和高程，各项技术指标合格后开始进行ALSTOM水轮机顶盖的预装。

参考文献

[1]长江三峡水利枢纽电站发电机组安装施工招标文件，2001.