浅析水轮发电机组安装和焊接质量管控

李万长

摘要：水轮机安装作为一项系统性的工程，在实践操作过程中难免受到各种外部因素的影响，因此其对于安装人员的安装技术水平提出了严格的要求。水轮发电机组安装施工中焊接质量的高低是影响水轮发电机组运行稳定性与可靠性的关键因素。施工企业必须采取积极有效的措施加大焊接施工质量管控的力度，才能促进水轮发电机组安装施工质量与效率的全面提升。本文主要是就水轮发电机组安装与焊接质量管控进行了分析与探讨。

关键词：水轮机发电机组;安装;焊接;质量控制

1、水轮发电机组安装要点

1.1座环及蜗壳安装

立式混流式水轮发电机组安装施工过程中，座环安装是影响机组安装施工质量的关键因素。施工人员必须在座环、蜗壳等部位的混凝土浇筑施工完成后，以座环为基础准确定位水轮发电机组其他部件的安装位置。由于座环是水轮发电机组安装施工的基础，因此，水轮发电机组安装对于该环节施工的精度提出了明确的要求，在座环安装施工过程中，施工人员必须将安装高程偏差控制在±3mm，中心与方位偏差控制在2mm以内才能满足水轮机组安装施工的质量要求。另外，座环加固作为座环安装施工的重要环节之一，施工人员在蜗壳挂装以及座环与蜗壳混凝土浇筑施工过程中，必须仔细的观察座环的水平变化情况，如果混凝土浇筑过程中发现座环水平度发生变化，施工人员必须立即进行相应的调整，将座环水平度偏差控制在允许的范围内，为后续水轮发电机组安装的顺利进行做好充分的准备。

1.2水轮发电机组固定部件

1.2.1定子的安装

定子作为水轮发电自己的重要构件之一，其主要发挥着将机械能转化为电能的重要作用。所以，施工企业必须采取积极有效的措施，确保水轮发电机组中定子安装的质量。通常情况下，定子是固定不动的，施工人员在定子安装过程中，应该根据自己掌握的数据信息先固定定子，然后再采用具有针对性的安装方案，才能达到提升定子安装质量的目的。根据水轮发电机组的特点，施工人员在安装定子前，可以先将定子分为几部分运送至施工现场，然后再施工现场根据要求完成定子的安装作业，为后续水轮机组的调试与运行做好充分准备。

1.2.2附件调试

施工人员在定子安装过程中，必须及时的做好相关附件的调试分析工作，以确保后续调试工作的规范有序进行。（1）发电机定子安装。定子组圆作业完成后，施工人员应该以定子铁芯水平中心为基准，按照发电机转子磁极中心以及发电机大轴法兰面的实际长度，换算并确定定子安装的实际高程。一般情况下，为了最大限度的减轻推力轴承承受的负荷，施工人员可以采取定子铁芯中心高于转子磁极中心1～2mm操作方法，在定子高层确定后，先初步债平，然后打好垫铁，最后再安装地脚螺栓。（2）发电机上机架安装高程的确定。发电机上机架组合完成后，施工人员应该及时使用吊装设备将其吊装至定子上平面与定子连接螺栓连接在一起，然后再测量上机架的水平状态，如果经过测量发现上机架不平，则应该采取在定子连接处加垫处理的的方式，将发电机组上机架的高程偏差与水平偏差分别控制在±1.5mm和0.04mm/m的范围内。施工人员在调整发电机下机架、定子、上机架、水轮机中心时，应该在发电机下机架、定子、上机架等各个部件初步就位后，通过在上机架上方设置球心器与支架的方式，以水轮发电机组中心线为基准，完成下机架中心的调整工作。根据水轮发电机组安装的规范和要求，下机架中心偏差不能大于1mm，定子中心必须分别位于定子铁芯的上、中、下三层以及定子铁芯的+Y、-Y、+X、-X等几个方向。如果在安装过程中发现定子铁芯的上、中、下三层出现了中心倾斜的问题，应该立即调整定子铁芯的内孔垂直度，确保定子铁芯的内孔垂直度与定子上平面始终处在同一水平线上。

1.3水轮发电机安装

水轮发电机是水轮发电机的关键部件之一，发电机安装质量的优劣对水轮发电机运行的安全性与稳定性有着决定性的影响。所以，施工人员必须严格的按照相关规范和标准进行安装，才能将水轮发电机的安装质量隐患控制在合理的范围内。首先，根据不同型号设备的安装特点和设计要求，制定相应的安装方案。其次，全面分析水轮发电机的结构，了解各个零部件安装的位置和顺序，确保安装流程的规范有序。

1.4管路与附件安装

管路与其他附件的安装是水轮发电机组安装中相对简单的环节，为了确保管路和附件安装的质量，施工人员必须严格的按照焊接作业操作的规范和要求施工，避免因为焊接环节出现出现质量隐患，才能在保证管路与附件安装符合标准的前提下，为后续水轮发电机组投入运行奠定坚实的基础。

2、水轮发电机焊接质量控制措施

（1）焊接施工人员不仅要持有有效的焊接作业资格证书，而且还应在上报监理认可后，才能允许其从事水轮发电机组的焊接作业。（2）焊接材料质量检验与存储。首先，焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，必须出具出厂质量保证书，且相关指标满足水轮机在焊接质量的规范和要求。其次，材料供应部门必须严格按照原材料入场检验制度的规范和要求，加大原材料质量的抽检验收工作力度，经过检验合格的焊接材料做好标识，然后按照品种和规格分别存放在通风、干燥且室温不低于5℃的专用库房内。最后，焊条在正式使用前，必须根据厂家说明书的要求烘干后保存于100～150℃的恒温箱内，以便于随时使用。（3）焊接质量控制要点。1.焊接作业开始前，施工人员必须下降坡口以及两侧10～20mm范围内的铁锈和污物清理干净。2.在进行一类或者二类焊缝的处理时，必须确保焊接工艺满足焊接质量要求。另外，对于需要先预热然后再焊接的钢板，必须保证预热工艺要求符合焊接质量的规范和要求。3.一类、二类焊缝预热工艺、焊接层间温度、焊后热处理温度、焊接线能量控制等相关工艺必须符合水轮发电机组焊接工艺和质量的相关标准。4.施工人员在进行手工电弧焊焊接作业时，禁止在坡口以外的母材上直接引弧，而是应该现将弧坑填满，然后再进行焊接作业。5.施工人员在进行纵缝埋弧焊时应该现在焊缝两端设置引弧与熄弧板，并在使用乙炔火焰切割完成后，使用磨光机磨光原坡口型式然后再按照要求进行焊接作业。.在进行双面焊接作业时，施工人员必须在单侧焊接完成后，使用碳弧气刨或者砂轮等设备清理背面，然后再使用磨光机修磨刨槽。7.焊接作业完成后，施工人员必须及时的进行焊接质量的自我检查。对于一类、二类焊缝应该在自检合格后，及时的焊缝附近使用钢印打上焊工代号，并做好相应记录，然后由焊接人员本人签字确认。8.焊缝成型外观达到水轮发电机组焊接及时标准和要求后，施工人员应该及时打磨焊接过程中出现的飞溅、焊渣等外观缺陷问题。打磨结束后，则应该采用无损检测的方式检查不合格的局部焊缝，然后根据实际的检测结果，安排经验丰富的焊接人员进行修复。在修复过程中，切忌发生缺陷的部位返修次数不得超过三次，在第三次返修时，必须先上报监理和相关负责人，并在技术人员审核批准后，由监理人员现场监督实施。9.施工人员在进行异种钢的焊接作业时，必须严格的按照要求选择低强度钢材进行焊接作业。

结束语

总之，施工企业在开展水轮发电机组的安装施工时，必须根据水轮发电机组的特点和要求，制定科学合理的设备焊接施工方案，确保焊接质量满足发电机组安装质量的要求，提高水轮发电机组运行的安全性與稳定性。

参考文献

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[2]李惠.水轮发电机组蜗壳现场安装施工焊接技术概述[J].大众科技，2019，12：110-111+108.