基本信息
文件名称：滩坑水电站水轮机蜗壳安装与焊接质量控制.docx
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总页数：15 页
更新时间：2020-02-26
总字数：约3.32千字
文档摘要
滩坑水电站水轮机蜗壳安装与焊接质量控制 滩坑水电站是浙江省瓯江流域规划中的一座重要骨干电站，电 站位于青田县境内的瓯江支流小溪上，拦江大坝为钢筋混凝土 面板堆石坝，坝高162米，是华东目前第一高坝，水库总库容41 .5亿立方米。电站以发电为主，具有调峰、调频、调相及事故 备用功能，兼顾防洪及其他综合利用效益，是一座具有多年调 节能力的大型水电站。 电站共安装3台20万千瓦混流式水轮发电机组，电站总装机容量 为60万千瓦，电站年发电量为10.23亿千瓦时。是浙江省目前容 量最大的常规水电机组。3台机组已先后于2008年8月15日、200 9年1月12日和2009年7月10日并网发电，进入商业运行。 1 机组蜗壳简介 滩坑电站工程每台水轮机的蜗壳共分28节，总重约161吨。包括 蜗壳进口渐变段4节，蜗壳的本体段24节（包括两个凑合节）， 其中蜗壳本体尾部和大舌板均在现场装焊，除18―24管节外， 其余管节均为瓦片到货，单节蜗壳需在现场拼装。蜗壳包角为3 28°。 蜗壳材料为非调制高强钢WDB620，蜗壳进口管节最大直径为φ6 200mm，最大厚度40mm，最小厚度20mm，，单节最大尺寸φ6200 mm×1453mm，单节最大重量约10t（不含内支撑）。 座环采用带导流板无蝶形边平行式钢板焊接结构，上下环板为1 6MnR- Z25抗层次撕裂钢板。蜗壳与座环的连接采用过渡板、大舌板结 构，座环过渡板采用与蜗壳同材质的WDB620钢板。 2 WDB620钢的焊接性分析 WDB620钢是舞钢厂为适应和满足西电东送项目而研制开发的水 电压力钢管、机组蜗壳用60kg级新型低焊接裂纹敏感性高强度 钢板。WDB620钢按照日本焊接协会关于CF钢的基本要求,在原CF 62、NK- HITEN610U标准基础上,对钢的强韧性进行了更加合理的设计,优 化了钢的屈强比( 2）凑合节的配割方法 将瓦片覆盖在两侧管节上，用压缝器与相邻管节压紧，并沿管 节两侧实际管口划出切割线，凑合板尽量向出口断面放置，以 求环向长度较大；采用管道切割机由内向外切割，切割时，先 割一边，压好缝后，再切割另一侧，从蝶形边向腰线方向切割 压缝，切割一段即压一段，以防整体切割完后引起变形；瓦片 配割好之后，纵缝先定位焊，后点焊环向焊缝。 3）凑合节的焊接坡口设置 ①纵缝腰线以上大坡口在外，小坡口在内；腰线以下大坡口在 内，小坡口在外，与环向焊缝坡口形式设置相同； ②环向缝对位于座环水平线上的，正缝为过流面小坡口，位于 水平线以下的，正缝为非过流面小坡口，反之，背缝均为大坡 口。 5 蜗壳焊接 5.1蜗壳焊接顺序原则 ①大舌板焊缝焊接→②非凑合节环向焊缝焊接→③凑合节纵向 焊缝焊接→④凑合节一侧环向焊缝焊接→⑤凑合节封闭环向焊 缝焊接→⑥上、下蝶形边焊缝焊接→⑦加强板、导流环进人孔 和排水槽等焊接。 5.2 蜗壳环向焊缝焊接 蜗壳环焊缝焊接与挂装顺序相同，自第一节定位节26节开始按 顺时针方向进行，从尾部自导板开始则向逆时针方向逼近。除 凑合节4条环缝外，其余各节环缝应随挂装逐节焊接。根据管节 的大小，由2名或4名或6名焊工同时施焊，并采用多层多道、对 称退步分段焊法。环缝坡口设置双Y形不对称坡口，大坡口在上 ，先焊仰焊侧的焊缝，即位于座环水平线以上，从管内侧进行 焊接；位于水平线以下的，则从管外侧进行焊接，然后从反面 清根焊接。 5.3舌板焊接 舌板（板厚70mm）与固定导叶的连接焊缝拘束应力较大，由经 验丰富和焊接质量一贯优良的焊工施焊。从舌板的过流面开始 焊接，焊接至焊缝1/2时进行清根，根部进行着色（PT）探伤， 合格后焊接背面焊缝至2/3时，之后交替焊接余下的焊缝。焊接 过程中除根部和盖面层外，其它用风铲逐层锤击消除应力。根 部进行探伤前，需对焊缝进行后热处理，后热处理温度和时间 要求见表1。 5.4 凑合节焊接 蜗壳凑合节的纵缝和第一条环缝焊接工艺与蜗壳其它纵缝和环 缝焊接要求相同。纵缝先焊大坡口，小坡口清根后再焊接。蜗 壳凑合节先焊填充量（间隙大）的一道环缝，再焊另一条环缝 。凑合节第二条环缝为封闭焊接，拘束应力较大，首层焊道采 用叠焊方法，从第二层至盖面前一层止，应使用风铲锤击消除 应力。凑合节第二条环缝由2- 4名焊工同时施焊，采用“对称退步分段焊法”焊接方法。焊后 进行后热消氢处理和缓冷，后热温度与保温时间要求见表1。联 接钢管段的凑合节的最后一条环缝，焊接时受拘束应力影响， 将直接牵涉到座环变形，实施中编制了专项作业指导书予以工 艺保证。 5.5蝶形边焊接 蝶形边焊缝由8名焊工采用”对称退步分段焊法”焊法，焊接时 ，
滩坑水电站水轮机蜗壳安装与焊接质量控制 滩坑水电站是浙江省瓯江流域规划中的一座重要骨干电站，电 站位于青田县境内的瓯江支流小溪上，拦江大坝为钢筋混凝土 面板堆石坝，坝高162米，是华东目前第一高坝，水库总库容41 .5亿立方米。电站以发电为主，具有调峰、调频、调相及事故 备用功能，兼顾防洪及其他综合利用效益，是一座具有多年调 节能力的大型水电站。 电站共安装3台20万千瓦混流式水轮发电机组，电站总装机容量 为60万千瓦，电站年发电量为10.23亿千瓦时。是浙江省目前容 量最大的常规水电机组。3台机组已先后于2008年8月15日、200 9年1月12日和2009年7月10日并网发电，进入商业运行。 1 机组蜗壳简介 滩坑电站工程每台水轮机的蜗壳共分28节，总重约161吨。包括 蜗壳进口渐变段4节，蜗壳的本体段24节（包括两个凑合节）， 其中蜗壳本体尾部和大舌板均在现场装焊，除18―24管节外， 其余管节均为瓦片到货，单节蜗壳需在现场拼装。蜗壳包角为3 28°。 蜗壳材料为非调制高强钢WDB620，蜗壳进口管节最大直径为φ6 200mm，最大厚度40mm，最小厚度20mm，，单节最大尺寸φ6200 mm×1453mm，单节最大重量约10t（不含内支撑）。 座环采用带导流板无蝶形边平行式钢板焊接结构，上下环板为1 6MnR- Z25抗层次撕裂钢板。蜗壳与座环的连接采用过渡板、大舌板结 构，座环过渡板采用与蜗壳同材质的WDB620钢板。 2 WDB620钢的焊接性分析 WDB620钢是舞钢厂为适应和满足西电东送项目而研制开发的水 电压力钢管、机组蜗壳用60kg级新型低焊接裂纹敏感性高强度 钢板。WDB620钢按照日本焊接协会关于CF钢的基本要求,在原CF 62、NK- HITEN610U标准基础上,对钢的强韧性进行了更加合理的设计,优 化了钢的屈强比( 2）凑合节的配割方法 将瓦片覆盖在两侧管节上，用压缝器与相邻管节压紧，并沿管 节两侧实际管口划出切割线，凑合板尽量向出口断面放置，以 求环向长度较大；采用管道切割机由内向外切割，切割时，先 割一边，压好缝后，再切割另一侧，从蝶形边向腰线方向切割 压缝，切割一段即压一段，以防整体切割完后引起变形；瓦片 配割好之后，纵缝先定位焊，后点焊环向焊缝。 3）凑合节的焊接坡口设置 ①纵缝腰线以上大坡口在外，小坡口在内；腰线以下大坡口在 内，小坡口在外，与环向焊缝坡口形式设置相同； ②环向缝对位于座环水平线上的，正缝为过流面小坡口，位于 水平线以下的，正缝为非过流面小坡口，反之，背缝均为大坡 口。 5 蜗壳焊接 5.1蜗壳焊接顺序原则 ①大舌板焊缝焊接→②非凑合节环向焊缝焊接→③凑合节纵向 焊缝焊接→④凑合节一侧环向焊缝焊接→⑤凑合节封闭环向焊 缝焊接→⑥上、下蝶形边焊缝焊接→⑦加强板、导流环进人孔 和排水槽等焊接。 5.2 蜗壳环向焊缝焊接 蜗壳环焊缝焊接与挂装顺序相同，自第一节定位节26节开始按 顺时针方向进行，从尾部自导板开始则向逆时针方向逼近。除 凑合节4条环缝外，其余各节环缝应随挂装逐节焊接。根据管节 的大小，由2名或4名或6名焊工同时施焊，并采用多层多道、对 称退步分段焊法。环缝坡口设置双Y形不对称坡口，大坡口在上 ，先焊仰焊侧的焊缝，即位于座环水平线以上，从管内侧进行 焊接；位于水平线以下的，则从管外侧进行焊接，然后从反面 清根焊接。 5.3舌板焊接 舌板（板厚70mm）与固定导叶的连接焊缝拘束应力较大，由经 验丰富和焊接质量一贯优良的焊工施焊。从舌板的过流面开始 焊接，焊接至焊缝1/2时进行清根，根部进行着色（PT）探伤， 合格后焊接背面焊缝至2/3时，之后交替焊接余下的焊缝。焊接 过程中除根部和盖面层外，其它用风铲逐层锤击消除应力。根 部进行探伤前，需对焊缝进行后热处理，后热处理温度和时间 要求见表1。 5.4 凑合节焊接 蜗壳凑合节的纵缝和第一条环缝焊接工艺与蜗壳其它纵缝和环 缝焊接要求相同。纵缝先焊大坡口，小坡口清根后再焊接。蜗 壳凑合节先焊填充量（间隙大）的一道环缝，再焊另一条环缝 。凑合节第二条环缝为封闭焊接，拘束应力较大，首层焊道采 用叠焊方法，从第二层至盖面前一层止，应使用风铲锤击消除 应力。凑合节第二条环缝由2- 4名焊工同时施焊，采用“对称退步分段焊法”焊接方法。焊后 进行后热消氢处理和缓冷，后热温度与保温时间要求见表1。联 接钢管段的凑合节的最后一条环缝，焊接时受拘束应力影响， 将直接牵涉到座环变形，实施中编制了专项作业指导书予以工 艺保证。 5.5蝶形边焊接 蝶形边焊缝由8名焊工采用”对称退步分段焊法”焊法，焊接时 ，