工业胶复印成型法在刘老涧抽水站检修中的应用

袁凤友 荐威

（江苏省骆运水利工程管理处, 江苏 宿迁 223800）

一、刘老涧抽水站概况

刘老涧抽水站位于江苏宿迁境内的中运河上，是江水北调第五梯级站，淮水北调第二梯级站。它直接抽引泗阳站送来的江水、淮水，沿中运河北调，并补给刘老涧闸上中运河航运和两岸工农业用水。丰水季节可利用下泄洪水使机组反向发电。

该站装设3100ZLQ38－4.2型井筒分段式全调节轴流泵和TL2200－40/3250大型立式同步电机4套，总装机容量为8800kW，设计流量为150m3/s。

二、水泵的结构

刘老涧抽水站的水泵为井筒式轴流泵结构，如图1。水泵泵体由座（底座、下座、中座、上座)、叶轮外壳(上、下)、导叶体、弯管、顶盖等部件组成。底座埋入混凝土中, 是进水流道与叶轮外壳(下) 之间的过渡件。下座用来支撑叶轮外壳下半部分, 导叶体与叶轮外壳上半部分的重量由中座来支撑, 弯管与顶盖的重量由上座来支撑。

叶轮外壳分上下两半沿叶轮中心水平剖分,上、下叶轮外壳在剖分处仅用止口作径向定位, 轴向不联接, 叶轮下外壳固定在下座上、叶轮上外壳与导叶体下端联接。导叶体用螺栓固定在座上。

三、存在的问题

刘老涧抽水站建成于1996年，其易损件是上下外壳及叶轮，主要问题是水流造成的气蚀或冲蚀磨损。在2007年检修3号机组更换下外壳时，发现下座法兰面的磨损十分严重，并呈不均匀分布。进一步检查发现下座与下外壳法兰的联接螺栓松动，螺栓已失去作用，下外壳成自由状态，所以抽水或泄洪发电时，旋转的水流对下外壳产生巨大的扭转力矩，下外壳法兰在下座上产生滑动，滑动方向随抽水或泄洪的改变而改变，最终造成下座法兰面的严重磨损。当更换新下外壳后，两法兰面间隙达10 ～ 20mm，下座已无定位基准，下外壳无法与下座进行正常安装，如图2。

四、确定检修定位安装方案

针对下座存在的问题，检修人员提出了二种解决方案：

方案一，堆焊修补下座磨损部位，焊后手工打磨。该方案存在三个问题，一是打磨工作量大，二是打磨无法达到要求的精度，三是焊后下座有可能产生变形。

方案二，垫金属垫片。该方案存在二个难题，一是难以保证精度，二是难以确保垫得可靠密实。

结合以上两种方案，该站领导与技术人员经认真研究，认为虽能勉强施工，但不能保证检修质量，遂放弃了以上方案。后经网上咨询与认真比对，决定使用高抗压强度的修补剂，采用复印成形法修复下座的磨损。简单说，该方案是将修补剂涂敷于下座法兰面，将下外壳吊装到要求的位置，通过挤压胶液并调整好下外壳的位置精度，待修补剂完全固化后，最后紧固联接螺栓，从而实现定位与可靠安装的目的。

复印成形法方案的优势是：定位精度高，操作简单，维修周期短，100%填充间隙，能保证下壳体与下座的稳固定位。

修补材料确定为TS2111超级金属修补剂，该材料有四方面的优势：一是抗压强度高（达170MPa），承载下外壳安全可靠；二是冬季施工操作性好，在现场温度2 ～ 8℃的环境下，调胶和涂胶仍比较方便；三是触变性好，适合在下座法兰面上涂敷较厚的胶层；四是可操作时间长（60～ 90分钟），在大量用胶时，有足够的涂胶时间。

五、维修工艺

1.预调整下外壳的位置精度

调整下外壳与中座的同心度。因下座已无定位基准，故以中座基准为参考。方法是先找出中座的中心，再用吊线法检查下外壳，下外壳四周用四个千斤顶进行调整。

调整下外壳的水平方位和高度。在下外壳法兰面上预加工4个M36螺纹孔，用4个M36螺栓调整下座的水平和垂直高度。

2.加工紧固螺纹孔、定位销孔

当下外壳的同心度、水平度和垂直高度调整好后，将4个M36的调整螺栓做上记号，防止其变动；在下外壳和下座上加工4个定位销孔，并在下座上新加工24个M24的联接螺栓孔。

3.准备泡沫海绵，在各定位销孔、螺栓孔处进行保护。联接螺栓孔处拧上M24的双头螺栓。

4.下座法兰面除锈、除油，并涂敷足够厚度的TS2111修补剂。

5.下外壳法兰面上喷1731脱模剂，将其吊装入位，安装定位销，靠其自重将胶液挤压到位。

6.初固后，用碘钨灯加温固化，完全固化后，拆下双头螺栓，换上M24的联接螺栓进行紧固。

六、结束语

2007年11月20日在3号机组实施了工业胶复印成型法维修。通过1年多的运行，经现场多次测试，各项技术性能指标均达到原设计要求，机组运行平稳、噪音低、振动小，进、出水流流态良好， 为其它同类机组维修积累了经验。