巨型水轮发电机组蜗壳焊接的一种新方法

2015-07-29占梁梁中国长江三峡集团公司四川成都610072

水电站机电技术 2015年2期

陈　欢，占梁梁（中国长江三峡集团公司，四川成都 610072）

巨型水轮发电机组蜗壳焊接的一种新方法

陈欢，占梁梁
（中国长江三峡集团公司，四川成都 610072）

摘要：针对大型水电站巨型机组金属蜗壳传统焊接工艺存在的问题，探索蜗壳焊接新工序。通过在溪洛渡水电站右岸电站蜗壳焊接试验基础上，提出了一种蜗壳焊接新方法，优化了焊接工序，改善了工作环境和保证了焊接质量的稳定，同时将传统工艺与新工艺的蜗壳焊缝进行现场应力试验对比，说明了新方法在质量上是可靠的。

关键词：新方法；水轮发电机组；蜗壳焊接

1　概述

溪洛渡水电站是目前中国第二大水电站，电站总装机容量为13 860MW，共装有18台单机容量77万kW的水轮发电机组。电站运行水头为154.6m 至229.4m。水轮机蜗壳是引水管路中重要的承压部件，蜗壳焊接质量影响着机组安装质量。溪洛渡水电站蜗壳材质为B610CF和ADB610D，板厚为29mm 至90mm，管节28至35节，拼装难度高，焊接填充量大，同时由于蜗壳焊接过程中需预热到120℃，传统的焊接工艺要求先焊环缝再焊纵缝，纵缝焊接时，蜗壳已经形成了一个封闭腔，内部空气流动差、温度高，焊工中暑现象时有发生，导致焊接质量也难以控制。这便引起了地下厂房巨型机组施工过程中的一个安全、环保和质量矛盾。

2　ADB610D新的焊接工序-两环一蝶

为了改善工作条件，确保焊工身体健康，保证焊接质量稳定，溪洛渡水电站尝试采用新的焊接工序，经过多次试验和论证，提出了“两环一蝶”的焊接顺序。即在焊接完成相邻的两条环缝后，开始焊接环缝之间的蜗壳与座环之间的纵缝，并将此纵缝向左右侧各延伸10 cm。具体操作如下：

（1）普通节焊接顺序

普通管节焊接过程如图1所示。定位节调整验收合格后，先依次进行标记为①的环缝焊接，定位节两侧的环缝焊接完成后，进行标记为②的焊缝焊接。焊缝②焊接完成后焊接标记为③的焊缝，其他管节以此类推。在焊接蜗壳与座环之间的蝶形边时，应将焊缝向两侧各延伸10 cm或预留10 cm，以避免在丁字接头处形成“应力集中区”。

（2）凑合节焊接顺序

凑合节焊接过程如图2所示。凑合节调整验收合格后，先焊接标记为①的凑合节纵缝，再焊接标记为②的凑合节与蝶形边的焊缝，最后进行标记为③和④的凑合节环缝焊接（先焊出水边环缝，再焊进水边环缝）。焊接凑合节两侧的普通节蝶形边时应注意在接头处留出10 cm不焊，以避免在环缝与蝶形边焊缝的丁字接头处形成“应力集中区”。