焦兴平

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 伊犁 835000)

1 问题的提出

某工程为无调节水库径流式水电站，安装3台混流式水轮发电机组，单管单机布置，每台机组蜗壳前布置1台2500Dx7pk41Xh－25Mn型进水蝴蝶阀。

水电站建设包括引水(蓄水)工程建设、输水工程建设、厂房建设、排水工程建设以及水工机械、水轮发电机组及其附属设备的安装调试等。在水工建筑物按工期节点建设完成后，厂房内、外设备的安装调试应同时展开，为水轮发电机组做有水调试打好基础。如果在进水阀处和尾水闸门处达到设备安装条件时，能够迅速将设备安装到位，可有效阻止厂房上、下游来水，为厂内设备的正常安装调试赢得时间;同时，在上游进水口的闸门及启闭机设备安装调试时，进水阀设备又为厂内设备安装调试提供了安全保障。

该过程的关键是进水阀和尾水闸门安装调试要快速完成。尾水闸门一般具备安装条件较早，设备相对单一，能够很快完成安装调试，但进水阀的安装包括进水阀本体及其附件的安装(在蜗壳安装完成的情况下)、液压站的安装、操作控制系统的安装调试、管路安装焊接、液压油品的采购、请厂家人员进行进水阀整体无水调试等环节，程序较为复杂。对于该电站，要在具备条件后将3个进水阀迅速安装调试完毕，防止上游调试进水和雨水、洪水从压力管道进入厂房。鉴于这种情况，经过研究，采用了一种既能保证安装质量，又能节省工期的施工方法。

2 进水阀快速安装方法

该电站进水主阀为卧轴双密封液压控制蝶阀，主阀公称直径为DN 2500，压力等级为PN 2.5MPa，开启和关闭时间可调;采用独立的油压装置为主阀接力器提供操作油源，主阀的下游侧设有波纹管伸缩节，伸缩节由其他厂家供货，现场与进水阀所配法兰焊接;主阀配有单独的操作控制系统。

进水阀系统安装流程如图1所示。在设备正式安装前做好技术准备，图纸尺寸和现场实际尺寸应一致，准备好必要的工具和装备，在安装间留足摆放设备的空间，对到货的设备要拆检并清洗干净，各密封面和精加工面必须清洁，无污物和毛刺。下面介绍进水阀系统安装步骤。

图1 进水阀系统安装流程

2.1 进水阀上、下游短接管的安装

(1)检查进水阀安装现场实际尺寸和图纸设计尺寸，保证一致。根据现场实际尺寸对进水阀上游短接管进行配割，配割时要考虑一定的修割和焊接余量。配割完成后，用桥式起重机吊装上游短接管，根据进水阀阀体中心线来安装上游短接管，在初步安装加固后对安装尺寸进行复核，保证其和设计尺寸一致。

(2)上游短接管复核完成后，再对进水阀本体、伸缩节和下游短接管按图纸进行复核，根据两者的尺寸偏差来切割下游短接管，同样要考虑修割和焊接余量。切割完成后安装下游短接管，并根据进水阀的中心线来调整下游短接管，安装质量应符合设计要求。

2.2 进水阀本体安装

(1)由于进水阀支墩未浇筑完成，因此，先制作了2座钢支墩，上面放置2台320 kN千斤顶，用来支撑和调整进水阀的安装偏差。

(2)用桥式起重机吊装阀体并将其落在千斤顶上，利用水准仪检查上、下游短接管与阀体的高程，利用千斤顶调整阀体高程。比较沿水流方向的中心线与压力钢管和蜗壳实际中心线的高程，调整偏差控制在3.0 mm以内;横向中心线(上、下游位置)与设计中心线的偏差不大于10.0 mm。

(3)中心调整完成后，将阀体与上游短接管螺栓连接，之后进行进水阀整体垂直度和水平度的调整。利用在阀体法兰面吊线锥的方法进行垂直度的调整，用拉紧器配合千斤顶进行调整，偏差控制在2.5 mm以内。

(4)进水阀本体安装完成后，就可以移交工作面浇筑混凝土支墩，以便在支墩凝固后及时进行设备调试。

2.3 伸缩节的安装焊接

(1)伸缩节安装前应按设计要求对波纹管段进行检查;检查装焊波纹管段的距离、两侧管口圆度和错牙，均应符合设计要求。

(2)在伸缩节外壳两端制备2 mm钝边的V形焊接坡口，将伸缩节与进水阀端配套法兰和下游短接管端配套法兰分别用螺丝连接起来，吊装伸缩节本体至安装位置，调整好伸缩节位置，将伸缩节两端法兰点焊连接在伸缩节上，至此伸缩节预装完成，伸缩节和两端法兰一起吊至安装间。

(3)在安装间焊接平台上，检查伸缩节压缩(或伸长)量，保证其符合设计要求，之后进行法兰焊接。焊接时要求4个焊工对称均匀施焊，采用分段退步焊接方法，焊接前对焊接部位做好焊接标价，焊接过程中要严格按照焊接规范进行操作，密切监视焊接质量，防止法兰因焊接受热不均而变形。

(4)两端法兰焊接完成后，法兰变形应在1 mm内，对其进行焊接检查后，再焊接伸缩节内衬筒。

2.4 进水阀上、下游短接管的焊接及检验

(1)这2条焊缝为一类焊缝，要严格按照规范要求进行施焊，焊条必须按照说明书要求的温度和时间进行烘焙，并且要有专人负责保管。

(2)技术人员要实时对环境温度、湿度等现场条件以及焊接部位、焊接方法、焊接质量等进行监控，做好记录。

(3)焊接按顺时针顺序进行，上半部焊缝先焊内侧，下半部焊缝先焊外侧，每道焊缝由4名焊工均匀分布在上下对称方向同时进行分段退步施焊，分段长度为300～500mm，层间接头错开30～50mm，4个人的焊接速度一致。焊完一层，焊下一层前将前一层的焊道杂物清理干净，打磨掉渗碳层。焊满1/3～1/2坡口深度后在背面清根并焊满，然后焊满另一面焊缝。

(4)焊接完的焊缝要严格进行焊缝外观检查、无损检测以保证焊接质量。在进行焊缝外观检查时，未发现裂纹、表面夹渣、未焊满、表面气孔、飞溅、焊瘤等缺陷，咬边最大深度小于0.5 mm，连续长度最大80 mm，满足规范要求;在进行100%超声波探伤时未发现内部缺陷，达到BI级合格要求。

2.5 操作控制系统的安装

操作控制系统分为液压站操作系统和电气控制系统。液压站系统由液压站、油缸组件、油路切换控制组件、不锈钢无缝钢管、高压胶管等组成，电气控制系统由控制柜、电动机、操作开关等附件组成。在安装过程中，应严格按照图纸尺寸安装。在操作管路焊接时用氩弧焊焊接，防止出现夹渣，整个管路系统焊接完毕后拆除清洗，用高压气吹扫，再用干净的白布拉洗后装回。在操作控制部分安装完后，就可浇筑基础等二期混凝土，为调试做准备。

2.6 进水阀系统的整体调试

在进水阀及其附属设备全部安装完成并检查合格后，在厂家人员在场的情况下进行注油和调试。

(1)进行控制回路的检查和单体单点调试，以保证控制回路电源、接线、元件的正常和完好。

(2)液压系统调试和参数整定。检查油位和传感器等，指示正常;点动油泵查看，正常。随后进行工作油泵、备用油泵的启/停和报警参数的调试设置。液压站工作油泵启动压力整定为14.5 MPa，停泵压力整定为17.0 MPa;液压站备用油泵启动压力整定为14.0 MPa，停泵压力整定为17.0 MPa，同时发出油压低信号;液压站事故低油压压力整定为13.5 MPa，同时控制面板上液压故障灯亮，发出事故低油压信号;液压站压力过高压力整定为17.5 MPa，发出压力过高信号;液压站组合阀溢流阀动作整定为18.0 MPa。将油压打至17.0 MPa额定油压进行保压试验，系统无漏油等异常现象。

(3)进水阀流程和持续动作进行调试。先进行锁定、旁通阀、进水阀单点开关调试正常，各接近开关位置调整到位;再进行进水阀开关流程调试，紧急关阀动作调试，先后动作5次，各流程都正常动作，模拟远控和现地操作进水阀均正常动作;检修密封和机械锁定投退接近开关，位置适当，信号动作正常;在调试期间检查油泵，油泵切换正常。

(4)调试进水阀的事故低油压时的动作情况。该电站进水阀液压站储气罐共4个，分别进行了测试，测试结果见表1。

表1 储能罐测试结果

从测试结果看，2种工作模式下都完成了至少1次由开到关或由关到开的操作，能在电站全厂失电的极端情况下完成1次进水阀的关闭或开启，完全满足要求。

3 结束语

进水阀液压油和厂家人员在进水阀正式安装前就已到位。按照这种安装方法，1台进水阀的安装在1周内就可完成，加上调试时间，10 d内可完成1台进水阀的无水调试;经过周密安排，3台进水阀在不到20 d的时间内全部完成了无水调试，达到了预期目的。

这种快速的水轮机进水阀安装方法是在对安装关键控制点非常清楚，对设备各个部件配合很了解的情况下进行的，在安装前要做大量的技术准备工作。该安装方法通过在该电站的实践检验，被证明是可行的，其应用可缩短水电站施工工期。

［1］GB 8564—2003，水轮发电机组安装技术规范［S］.

［2］GB/T 14478—1993，大中型水轮机进水阀门基本技术条件［S］.

［3］SL 36—2006，水工金属结构焊接通用技术条件［S］.