水電工程發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝施工工法

PAGEPAGE11發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝工法1前言傳統(tǒng)立式水輪發(fā)電機(jī)組的鏡板與推力頭是分離的，通常采用先調(diào)整鏡板水平后吊裝發(fā)電機(jī)下端軸的安裝工藝。近年來(lái)，隨著加工技術(shù)的提高，出現(xiàn)了取消獨(dú)立鏡板，推力頭底部就是鏡板面的結(jié)構(gòu)。對(duì)于取消獨(dú)立鏡板的機(jī)組安裝工藝尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)借鑒，xxx抽水蓄能電站采用了發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝，轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝完成后整體調(diào)整受力的安裝工藝，成功地安裝了該結(jié)構(gòu)機(jī)組。各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到廠家技術(shù)要求和國(guó)家規(guī)范要求。實(shí)踐證明，采用發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝，轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝完成后整體調(diào)整受力的安裝工藝，具有易操作、質(zhì)量好、效率高、工期短等優(yōu)點(diǎn)，因而必將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到無(wú)獨(dú)立鏡板機(jī)組的安裝中。2工法特點(diǎn)采用發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝，轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝完成后整體調(diào)整受力的安裝工藝，與先安裝下機(jī)架，再吊發(fā)電機(jī)下端軸的安裝工藝相比，其優(yōu)勢(shì)十分明顯。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：適用范圍更廣，對(duì)推力軸承安裝后發(fā)電機(jī)下端軸無(wú)法吊入的機(jī)組安裝也適用；推力軸承在安裝間進(jìn)行安裝，不占直線(xiàn)工期，施工條件及施工質(zhì)量更好；推力軸承在安裝間進(jìn)行安裝，能避免發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)安裝交叉作業(yè)，水輪機(jī)安裝條件得到更好的保障，水輪機(jī)安裝時(shí)間更加充足。發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝的機(jī)組安裝工藝減少了傳統(tǒng)工藝的鏡板水平調(diào)整等工序，縮短了機(jī)組安裝工期，減少了安裝成本。3適用范圍適用于無(wú)獨(dú)立鏡板的立式水輪發(fā)電機(jī)組安裝。4工藝原理4.1以底環(huán)為基準(zhǔn)，用電子水準(zhǔn)儀放置下機(jī)架安裝控制樣點(diǎn)；4.2復(fù)測(cè)底環(huán)與下機(jī)架推力軸承座裝配面尺寸鏈上的各部件尺寸，計(jì)算并確定下機(jī)架的安裝高程（須考慮下機(jī)架加載后的擾度）；4.3下機(jī)架組焊完成后吊入機(jī)坑進(jìn)行預(yù)裝，形位尺寸（高程、水平、中心、方位）驗(yàn)收合格后澆注下機(jī)架基礎(chǔ)二期砼；4.4下機(jī)架徑向基礎(chǔ)安裝、砼澆注及等強(qiáng)；4.5在澆注下機(jī)架基礎(chǔ)二期砼時(shí)對(duì)下機(jī)架形位尺寸（高程、水平、中心、方位）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如有變化進(jìn)行調(diào)整。4.6下機(jī)架基礎(chǔ)二期砼等強(qiáng)后，復(fù)測(cè)下機(jī)架下機(jī)架形位尺寸（高程、水平、中心、方位），合格后將下機(jī)架從機(jī)坑吊出至安裝間的下機(jī)架安裝工位，再將發(fā)電機(jī)下端軸豎直吊入下機(jī)架內(nèi)，并利用安裝間已預(yù)埋的鋼板將發(fā)電機(jī)下端軸固定；4.7將下機(jī)架吊起并用鋼支墩進(jìn)行支撐，粗調(diào)下機(jī)架、發(fā)電機(jī)下端軸的水平度及下機(jī)架與發(fā)電機(jī)下端軸的同心度后，再安裝下機(jī)架軸承及附件(下機(jī)架所屬附件盡量在安裝間安裝及試驗(yàn)完成)，以推力軸承座上平面為基準(zhǔn)預(yù)置推力軸承支撐桿的高度；4.8采用“一鉤兩吊”法將下機(jī)架與發(fā)電機(jī)下端軸整體吊入機(jī)坑正式安裝。5工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝施工流程為：放樣→下機(jī)架安裝高程確定→下機(jī)架預(yù)裝→下機(jī)架澆砼→下機(jī)架吊至安裝間→發(fā)電機(jī)下端軸吊入下機(jī)架內(nèi)→下機(jī)架抬高→推力軸承安裝→下導(dǎo)瓦安裝→下機(jī)架與發(fā)電機(jī)下端軸整體吊裝。5.2操作要點(diǎn)5.2.1以底環(huán)為基準(zhǔn)，用電子水準(zhǔn)儀放置下機(jī)架安裝控制樣點(diǎn)。要求來(lái)回測(cè)量的計(jì)算結(jié)果偏差不大與0.05mm。5.2.2復(fù)測(cè)底環(huán)與下機(jī)架推力軸承座裝配面尺寸鏈上的各部件尺寸，計(jì)算并確定下機(jī)架的安裝高程（須考慮下機(jī)架加載后的擾度）。5.2.3下機(jī)架組焊完成后吊入機(jī)坑進(jìn)行預(yù)裝，形位尺寸（高程、水平、中心、方位）驗(yàn)收合格后澆注下機(jī)架基礎(chǔ)二期砼，澆注時(shí)按下機(jī)架支臂對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，加強(qiáng)澆注過(guò)程中的監(jiān)測(cè)；5.2.4將下機(jī)架從機(jī)坑吊出至安裝間的下機(jī)架安裝工位，再將發(fā)電機(jī)下端軸豎直吊入下機(jī)架內(nèi)，并利用安裝間已預(yù)埋的鋼板將發(fā)電機(jī)下端軸固定；、5.2.5制作支撐下機(jī)架的鋼支墩4個(gè)，每個(gè)鋼支墩配一對(duì)鍥塊，鋼支墩的高度按推力軸承安裝后與鏡板面距離200mm進(jìn)行制作；5.2.6將下機(jī)架吊起并用鋼支墩進(jìn)行支撐，粗調(diào)下機(jī)架、發(fā)電機(jī)下端軸的水平度及下機(jī)架與發(fā)電機(jī)下端軸的同心度后，將鋼支墩進(jìn)行加固；5.2.7安裝下機(jī)架軸承及附件；5.2.8以推力軸承座上平面為基準(zhǔn)，精調(diào)推力軸承支撐桿的高度，要求高度差小于0.02mm。5.2.9配置起吊發(fā)電機(jī)下端軸及下機(jī)架的鋼絲繩，鋼絲繩的長(zhǎng)度按橋機(jī)單鉤整體起吊后鏡板面與推力瓦面距離大于50mm考慮；5.2.10臨時(shí)對(duì)稱(chēng)抱4塊下導(dǎo)瓦，抱瓦間隙為0.20mm；5.2.11完成吊裝下機(jī)架吊裝前基坑內(nèi)的準(zhǔn)備工作，水輪機(jī)軸上法蘭面的水平度不大于0.02mm/m，轉(zhuǎn)輪中心偏差不大于0.05mm，轉(zhuǎn)輪高度比設(shè)計(jì)高度低10mm。5.2.12單鉤整體試吊下機(jī)架及發(fā)電機(jī)下端軸3次，檢查橋機(jī)是否工作正常，無(wú)異常后整體吊入基坑。當(dāng)?shù)竭_(dá)下機(jī)架安裝位置后安裝下機(jī)架，拉伸下機(jī)架的地腳螺栓至額定力矩。5.2.13下機(jī)架安裝完成后，下落發(fā)電機(jī)下端軸，以水輪機(jī)軸為基準(zhǔn)調(diào)整發(fā)電機(jī)下端軸的中心及方位，直到水發(fā)聯(lián)軸銷(xiāo)釘打入后再將發(fā)電機(jī)下端軸下落至推力瓦面上；5.2.14吊裝轉(zhuǎn)子及發(fā)電機(jī)上端軸；5.2.15以推力頭上平面為基準(zhǔn)，測(cè)量推力頭上平面的水平度。精調(diào)3個(gè)支撐螺桿的高度，直到推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m。支撐桿調(diào)整前轉(zhuǎn)動(dòng)部分用制動(dòng)器支撐，確保支撐桿在不受壓時(shí)進(jìn)行；5.2.16在每個(gè)支撐桿的尾部架設(shè)千分表，起落轉(zhuǎn)動(dòng)部分，將其他支撐桿均布、分多次進(jìn)行升高。記錄每個(gè)支撐桿在加載及未加載時(shí)千分表的讀數(shù)，計(jì)算出每個(gè)支撐桿的變形值。要求每個(gè)支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時(shí)推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m；5.2.17滿(mǎn)足每個(gè)支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時(shí)推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m后，再調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)部件中心，要求轉(zhuǎn)輪中心不大于0.05mm。5.2.18盤(pán)車(chē)檢查軸線(xiàn)。5.2.19軸線(xiàn)檢查合格后，復(fù)查每個(gè)支撐桿的變形值，合格后鎖定支撐桿。6材料與設(shè)備6.1材料與設(shè)備φ300鋼支墩：4個(gè)；鍥鐵：4對(duì)；螺紋潤(rùn)滑劑、螺紋緊固膠、破布等適量；6.2材料與設(shè)備（見(jiàn)表6.2）表6.2材料與設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)/規(guī)格單位數(shù)量平板拖車(chē)輛1逆變焊機(jī)ZX7-4000S臺(tái)2氬弧焊機(jī)WSN-1600臺(tái)2角向磨光機(jī)φ180臺(tái)2水準(zhǔn)儀N1007(一一級(jí))臺(tái)1電動(dòng)試壓泵2D1-SY7710/110MPaa臺(tái)1千斤頂32t臺(tái)8大軸翻身工具套1推力瓦安裝工具具套1梅花扳手各型號(hào)套1活動(dòng)扳手各型號(hào)套1內(nèi)六角扳手套1塞尺300mm把2深度千分尺把17質(zhì)量控制本工法質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范(GB8564-2003)執(zhí)行。7.1下機(jī)架控制樣點(diǎn)檢查7.1.1下機(jī)架高程控制樣點(diǎn)設(shè)置兩個(gè)；7.1.2用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行放樣，要求兩下機(jī)架高程控制樣點(diǎn)計(jì)算出來(lái)的高程差與實(shí)測(cè)高程差小于0.05mm。7.2下機(jī)架預(yù)裝質(zhì)量檢查下機(jī)架中心≤0.50mm，下機(jī)架水平≤0.05mm/m，下機(jī)架高程≤1mm。7.3安裝間推力軸承支撐桿高度調(diào)整質(zhì)量要求在安裝間，12個(gè)推力軸承支撐桿高度差≤0.02mm。7.4轉(zhuǎn)輪安裝質(zhì)量檢查轉(zhuǎn)輪中心偏差不大于0.05mm，轉(zhuǎn)輪高度比設(shè)計(jì)高度低10mm。7.5水輪機(jī)軸安裝質(zhì)量檢查水輪機(jī)軸上法蘭面的水平度不大于0.02mm/m。7.6基坑內(nèi)推力軸承支撐桿調(diào)整及推力頭水平度質(zhì)量檢查每個(gè)支撐桿的變形值之差≤0.02mm，同時(shí)推力頭上平面的水平度≤0.02mm/m。8安全措施8.1吊裝前在推力頭與推力瓦之間墊羊毛氈，防止意外傷害鏡板及推力瓦。8.2吊裝前臨時(shí)抱4塊瓦，抱瓦間隙0.20mm。保證下機(jī)架及下端軸起吊中心一致。8.3吊裝前仔細(xì)檢查鋼絲繩及卸扣，確保安全可靠，并在原地起升3次，檢查橋機(jī)殺車(chē)是否可靠。8.4焊接時(shí)，焊工必須佩戴防毒面具。8.5易燃品如酒精、丙酮等由專(zhuān)人保管，使用完畢隨即回收。8.62m以上的高空施工，必須系好安全帶，并將安全帶固定在符合規(guī)定的位置。在腳手架四周及底邊懸掛安全網(wǎng)。8.7對(duì)施工用電設(shè)備采取防雷接地、漏電保護(hù)等安全措施。在施工場(chǎng)所布置足夠數(shù)量的消防器具。9效益分析9.1由于推力軸承安裝在安裝間進(jìn)行，不占直線(xiàn)工期，推力軸承安裝可節(jié)省機(jī)組安裝直線(xiàn)工期20天以上。9.2推力軸承安裝在安裝間進(jìn)行，施工條件好，施工質(zhì)量及施工安全更容易保證。9.3推力軸承在安裝間進(jìn)行安裝，能避免發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)安裝交叉作業(yè)，水輪機(jī)安裝條件得到更好的保障，水輪機(jī)安裝時(shí)間更加充足。9.4發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝安裝工藝，機(jī)組軸線(xiàn)檢查一步完成，縮短了機(jī)組安裝工期，減少了安裝成本。10應(yīng)用實(shí)例湖南望城xxx抽水蓄能電站1#~4#機(jī)成功應(yīng)用了發(fā)電機(jī)下端軸與下機(jī)架整體吊裝，轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝完成后整體調(diào)整受力的安裝工藝。各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到廠家技術(shù)要求及國(guó)家規(guī)范要求。實(shí)踐證明：采用該技術(shù)加快了施工進(jìn)度，提高了安裝質(zhì)量，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)組安裝、調(diào)試相關(guān)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表11）表11機(jī)組安裝、調(diào)試相關(guān)數(shù)據(jù)1#機(jī)2#機(jī)3#機(jī)4#機(jī)機(jī)組型式立軸半傘式可逆逆混流式額定出力306MW轉(zhuǎn)輪名義直徑5100mm下機(jī)架外形尺寸64880mm××64800mm×19700mm，重量36..6T發(fā)電機(jī)下端軸下法蘭直徑φ11760mmm，重量45..2T推力瓦數(shù)量/下下導(dǎo)瓦數(shù)量量12塊/12塊塊推力軸承芯軸壓壓縮值0.165～00.1855mm0.170～00.1755mm0.170～00.1855mm0.160～00.1755mm盤(pán)車(chē)擺度上導(dǎo)：0.0222mm發(fā)電機(jī)法蘭：00.0277mm水機(jī)法蘭：0..028mmm水導(dǎo)：0.0113mm上導(dǎo)：0.0222mm發(fā)電機(jī)法蘭：00.0177mm水機(jī)法蘭：0..018mm水導(dǎo)：0.0007mm上導(dǎo)：0.0224mm發(fā)電機(jī)法蘭：00.0277mm水機(jī)法蘭：0..028mmm水導(dǎo)：0.0115mm上導(dǎo)：0.0110mmm發(fā)電機(jī)法蘭：00.0277mm水機(jī)法蘭：0..028mm水導(dǎo)：0.0228mmm施工時(shí)間段（底環(huán)開(kāi)始安裝裝到盤(pán)車(chē)結(jié)結(jié)束）2008.3..21～2008.122.25（279天）2008.122.13～2009.7..15（214天）2009.6..24～2009.111.15（144天）2009.111.2～2010.2..8（98天）是否需要配重實(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡衡否是否否30天試運(yùn)行考核一次通過(guò)一次通過(guò)一次通過(guò)