混流式水轮机作业指导书.docx
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混流式水轮机作业指导书
混流式水轮机安装作业指导书
1、混流式水轮机安装工艺流程图
2、作业方法及要求
2.1施工准备
2.1.1熟悉图纸及制造厂的技术资料，了解设备的结构特点、技术要求及
工艺要求。
2.1.2根据工程特点，结合现场的具体情况，编制施工技术措施。
2.1.3对施工人员进行技术交底。
2.1.4临时工装、器具制作，施工工器具准备。
2.2尾水管里衬拼装与安装
2.2.1作业方法
2.2.1.1根据尾水管到货设备的具体情况（若为分块到货），在尾水肘管拼
装平台上将各分瓣件组焊成吊装单元。
2.2.1.2按照安装顺序将组焊成的各吊装单元拖运至施工现场吊装就位，
并控制调整各断面尺寸和整体位置，然后加固定位。
2.2.1.3焊接各吊装单元环缝，焊后复查进水口断面尺寸和位置。
2.2.1.4若锥管进人门为现场安装，则待尾水管吊装焊接后再进行安装。
2.2.1.5尾水管全部安装完毕，整体验收合格后，交付土建进行砼浇筑。
2.2.2质量检验
2.2.2.1检验依据：
设计图纸
制造厂资料
GB8564中的相关内容。
2.2.2.2检验方法及器具
尾水管里衬各单元环节进、出口尺寸：
用卷尺测量。
尾水管里衬各单元环节安装高程：
用水准仪测量。
断面垂直度：
吊线坠配合钢板尺测量。
管口中心及方位：
由测量单位测出基准中心位置，并在X、Y方向悬挂钢琴线进行测量。
各单元进出口断面平面度检查可用拉线的方法检查线条间的间隙。
各焊缝按要求进行探伤检查。
2.3座环、基础环组装及安装
2.3.1作业方法
2.3.1.1尾水锥管里衬上口断面复查。
（尾水管里衬砼浇筑完毕，座环、基
础环、蜗壳支墩混凝土均已浇筑完毕）。
2.3.1.2基础环吊装就位
2.3.1.3基础环中心、标高、水平、圆度调整、加固（其中高程一般应比
理论高程稍低，待座环安装完毕后，再与座环一同进行调整）。
2.3.1.4基础环组合缝焊接。
2.3.1.5基础环中心、标高、水平、圆度复查。
2.3.1.6座环吊装就位、组合。
2.3.1.7基础环、座环中心、水平、圆度调整、加固。
2.3.1.8座环组合缝焊接。
2.3.1.9基础环、座环间法兰接合面封焊。
2.3.1.10基础环、座环整体尺寸和位置复查。
2.3.1.11验收合格加固后，方可进行蜗壳挂装。
2.3.1.12基础环与锥管上管口间补偿节焊接（可根据工程进度安排时间施工）。
2.3.2质量检验
2.3.2.1检验依据
设计图纸
制造厂资料
GB8564中的相关内容
2.3.2.2检验方法及器具
检查基础环、座环组合缝间隙应符合“GB8564-88”中第2.0.6条之规定。
中心及方位的测量：
在测量单位预先测放出的基准中心上悬挂钢琴线（X向、Y
向），再吊线锤，用钢板尺测量埋件上X、Y标记与机组X、Y基准轴线间的距离，应符合要求。
基础环、座环高程：
用水准仪测量。
机组中心线至镗口半径：
悬挂钢琴线，用内径千分尺测量，使基础环、座环圆度（包含同轴度）符合要求。
基础环、座环水平度：
可在其上表面（同一平面上）架设水平梁，配合框式水平仪对其水平度进行测量。
焊缝：
外观检查，一二类焊缝按要求进行探伤。
过流面处各焊缝：
外观检查、手摸。
2.4蜗壳的拼装、挂装及焊接
2.4.1作业方法
2.4.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。
2.4.1.2在蜗壳拼装平台上将各瓦片拼装，焊接成单环节或安装单元。
2.4.1.3蜗壳支墩混凝土已浇筑完毕，测量单位测放出定位节断面的方位及高
程，吊装调整定位节应确保准确。
2.4.1.4根据各电站蜗壳的具体情况并考虑其它因素，分成若干工作面，按照安
装顺序将组焊成的各单环节蜗壳（或单元蜗壳）拖运至施工现场吊装就位，从定位节开始安装，并控制调整各断面尺寸及位置，然后加固定位。
附注：
每个工作面均从定位节的安装单元开始安装
2.4.1.5焊接各单节间蜗壳环缝。
2.4.1.6安装各凑合节的蜗壳瓦块，并焊接其纵缝和两侧的环缝，最后焊接上、下蝶形边焊缝。
2.4.1.7蜗壳进人门安装。
附注：
对于分叉供水式水轮发电机组，需进行伸缩节及蝶阀的安装。
蜗壳直管段挂装，应在蜗壳伸缩节和压力钢管之间铺设轨道，用于伸缩节就位。
在蜗壳焊接、加固工作完成后，安装伸缩节。
2.4.2质量检验
2.4.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂资料
（3）GB8564中的相关要求
2.4.2.2检验方法及器具
（1）蜗壳拼装时检查项目
1）用卷尺测量各节进出口边周长应符合检验依据中的各项相关要求。
2）用卷尺测量各节开口尺寸。
3）用卷尺测量各节开口处对角线长度。
4）用卷尺测量各节断面直径。
5）用拉线方法检查各断面的平面度。
6）用弦距样板检查各瓦块焊缝间的圆弧过渡情况。
7）过流面处各焊缝应打磨平滑
8）各焊缝应按照相应的焊接工艺措施进行焊接及检验。
（2）蜗壳挂装时检查项目
1）用钢板尺检查各环缝间错牙情况应符合检验依据中的相关要求。
2）挂钢琴线确定出机组轴线后，用卷尺测量直管段中心与机组Y轴线之距离；用水平仪测量其中心高程，二者均应符合要求。
3）挂装时，用水准仪测量蜗壳各单节最远点的高程应符合要求。
4）定位节管口倾斜值测量时应挂线锤，配合钢板尺进行测量，其结果应符合要求。
5）用直尺测量定位节管口与基准线间的距离应符合要求。
6）用卷尺测量各节最远点半径应符合要求。
7）蜗壳焊接应符合制造厂工艺要求及GB8564规范中规定。
8）蜗壳工地水压试验，按设计要求进行。
9）混凝土蜗壳护壁，一般需作煤油渗透试验检查，焊缝应无贯穿性缺陷。
10）设有弹性层的蜗壳，应确保弹性层部位干净。
2.5机坑里衬及接力器里衬安装
2.5.1作业方法
2.5.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。
2.5.1.2在拼装平台上将机坑里衬进行拼焊（现场允许情况下），整体吊装就位，并按要求进行调整。
2.5.1.3焊接机坑里衬与座环结合缝
2.5.1.4按照接力器布置方位在机坑里衬上进行配割，再分别将机坑里衬吊装就位进行调整。
2.5.1.5复测机坑里衬及接力器里衬各项质量指标，符合要求并经验收合格后交付土建浇筑混凝土。
2.5.2质量检验
2.5.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂资料
（3）GB8564
2.5.2.2检验方法及器具
（1）机坑里衬安装
测量机坑里衬法兰与座环上部法兰镗口间距离，确定其中心应符合要求。
将机坑里衬等分八点测量，其各部位处直径应符合要求。
（2）接力器里衬安装
用框式水平仪测量接力器里衬法兰垂直度应符合要求。
根据座环上法兰面所确定的机组中心线及轴线，挂线吊线锤用卷尺测量接力器里衬基础垫板中心线到y轴线距离与平行度，该基础板到x轴线距离与平行度，使其符合要求。
用水准仪测量两个接力器里衬基础垫板中心处的高程应符合要求。
2.6机坑测定
2.6.1作业方法
2.6.1.1清除机坑内杂物；
2.6.1.2将事先确定好的测量点清扫、打磨干净，并做好相应的标记
2.6.1.3确定机组中心，复核高程基准点。
中心:
用内径千分尺测量座环上镗口圆度，选定互成90°的、并符合圆度要求的4
等分点作为机组中心测点，记录好数据，并在测点处作出标记，要求标记清楚、牢靠，不可随便擦拭。
高程:
复核座环基准面实际高程，并以此高程面为基准，分别复核在水轮机层、发
电机下风洞、发电机上风洞内壁上的基准高程点，并做出明显标记。
水平:
用精密水准仪（精度0.01）测量座环及基础环基准面的平面度，若超出规范
及设计要求，需要研磨，使结果符合要求。
2.6.2质量检验
2.6.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）测量单位测放的基准轴线及高程点
2.6.2.2检验方法及器具
（1）用内径千分尺复测座环上的测量点，要求两次测量结果相差不大于
0.02mm。
（2）用水准仪配合卷尺测量高程点高程，两次测量结果相差不大于1mm。
（3）用清密水准仪测量座环及基础环基准面的平面度使之符合要求。
2.7导水机构予装
2.7.1作业方法
2.7.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。
2.7.1.2导水机构予装前，复测座环上平面高程、水平、镗口圆度应符合设计及规范要求。
2.7.1.3将底环各分瓣件按图纸要求进行组合，检查合缝间隙。
2.7.1.4将底环整体吊入机坑，调整其圆度中心及水平，钻铰定位销孔，打入定位销。
2.7.1.5吊入50%数量的导叶进行予装。
2.7.1.6将顶盖在指定的拼装场地按设计及规范要求进行组合，检查合缝间隙。
2.7.1.7将顶盖整体吊入，再将轴套吊入组装后，检查导叶端部间隙。
2.7.1.8调整上、下止漏环同轴度，调整导叶轴承孔同轴度，钻铰定位销孔，打入
定位销，检查导叶端部间隙。
2.7.1.9大轴密封装置底座予装。
2.7.1.10顶盖吊出。
导水机构予装后，钻铰相应的定位销钉，再将其按照由上至下，由外至里的顺序吊出，待转轮与主轴吊入机坑后，再进行正式安装。
2.7.2质量检验
2.7.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂资料
（3）GB8564
2.7.2.2检验方法及器具
（1）用塞尺对各组合缝间隙进行检查，结果应符合规范规定。
（2）各部位组合螺栓的伸长值应符合厂家设计要求。
（3）分别在X、Y轴线上，按照机组安装方位标记拉线检查底环、顶盖的安
装方位与标记线间的偏差应符合规范要求。
（4）用塞尺检查导叶端面间隙应符合设计间隙的要求。
（5）在机组中心挂钢琴线，利用耳机电测法测量调整座环中心与圆度；测量
调整底环止漏环与顶盖止漏环同轴度；测量调整顶盖导叶轴孔同轴度应符合要求。
（6）用内径千分尺测量底环与顶盖的轴向距离，应符合图纸要求。
2.8转轮与主轴联接及吊入
2.8.1作业方法
2.8.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。
2.8.1.2分瓣转轮装配
（1）将分瓣转轮在指定位置进行组装和刚度试验。
（2）将已组装好的转轮根据专门制定的焊接工艺规范进行焊接及热处理。
（3）转轮焊接成整体后应对转轮进行加工，并安装上止漏环，其圆度及各部位的同轴度符合设计及规范要求。
（4）对转轮进行静平衡试验。
2.8.1.3主轴与整体转轮联接、吊入
（1）将泄水锥与转轮进行予装，完成后将泄水锥吊至机坑内事先搭设的平台
上；
（2）将装配好的转轮放置在支墩上，调平。
（3）竖立主轴，将主轴吊至转轮上法兰面进行联接；
（4）拧紧组合螺栓，检查组合面合缝间隙，符合要求后，吊入机坑进行安装
（5）在机坑内进行泄水锥的正式安装。
2.8.2质量检验
2.8.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂资料
（3）GB8564
2.8.2.2检验方法及器具
（1）用测圆装置（测圆架等）测量转轮上、下止漏环圆度及同轴度应符合设
计及规范要求。
（2）焊接及热处理情况应符合规范GB8564之规定。
（3）转轮静平衡试验应符合制造厂或规范GB8564之规定。
（4）用塞尺检查主轴与转轮、泄水锥与转轮组合缝之间应符合GB8564之规
定。
（5）检查各部位联接螺栓伸长值或对应的力矩值应符合设计要求。
（6）在主轴与转轮连接预紧对称的4个螺栓后，将主轴与转轮调整水平，在
轴内挂钢琴线，用电测法测量主轴上、下内镗口与转轮连接法兰内镗口的中心偏移（同轴度）
（7）用水准仪检查转轮安装的最终高程应符合设计及规范要求。
（8）用塞尺检查上、下止漏环间隙（或桨叶与转轮室间隙）其偏差应符合要
求。
（9）安装高程、中心和水平检查:
在主轴和转轮吊装到位，调整中心和水平
后，用精密水准仪在主轴上法兰面上均布4～8点，测量法兰面相对于机组的安装基准的高程。
水平采用合像水平仪或精密水准仪在主轴上法兰面上均布4～8点测量其水平。
在主轴四周挂4根均布的钢琴线，采用电测法在主轴上、下测量检查与调整垂直度。
2.9导水机构安装（导叶及导叶操作机构安装）
2.9.1作业方法
2.9.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施及安全措施，严格按照措施进行施工。
2.9.1.2导叶应按照厂家的设计要求进行安装，即导水机构予装后吊出放置在机坑
周围空地，其它导叶和轴套等在安装场地或基地拼装场进行清扫检查，各部件按照由下至上的顺序安装，不得漏装。
2.9.1.3导叶全部对号吊装就位后，吊装顶盖，检查并调整导叶端部间隙应符合厂家设计要求。
2.9.1.4接力器安装前应在安装基地进行分解清扫和打压试验，合格后吊入机坑内安装。
2.9.1.5调速环安装时先在安装场进行清扫组合，螺栓紧力符合要求后用专用吊
具吊入机坑，对好方位落于顶盖上；待调速器调试时与接力器导叶相连，进行相关试验。
2.9.1.6导叶端部间隙调整和立面间隙研磨及导叶轴密封安装，均采用传统施工方
法，如立面间隙研磨采用钢丝绳、导链捆绑导叶，塞尺检查间隙，必要时打磨的方法。
2.9.1.7在水轮机与调速器机电联调后安装导叶密封。
2.9.2质量检验
2.9.2.1检验依据：
（1）设计图纸
（2）制造厂资料
（3）GB8564
2.9.2.2检验方法及器具
（1）逐步、分阶段检查导水机构各部件安装是否正确，有无漏装。
（2）检查各部位间隙应符合设计及规范要求。
（3）检查接力器各部件是否清扫干净，打压试验是否合格。
（4）调整环安装后，检查螺栓紧力是否符合要求。
（5）检查导叶端面间隙、导叶止推环轴向间隙是否符合设计及规范规定，导
叶转动是否灵活。
（6）检查导叶立面间隙，在用钢丝绳捆紧或接力器油压压紧的情况下，用
0.05mm塞尺检查，不能通过，局部间隙及有间隙的总长度均不应超过规范及设计中的要求。
2.10机组联轴及轴线调整
2.10.1作业方法
（1）水轮机转轮已处于中心位置，上下止漏环间隙均已符合要求。
（2）清扫水轮机主轴法兰面、发电机主轴法兰面；将发电机大轴吊入机坑落
于水轮机主轴上。
（3）将联轴螺栓按对称方向逐个分次拧紧，使其伸长值达到设计值要求；
（4）配合发电机进行机组轴线检查，按照技术人员提供的调整方案进行调
整。
2.10.2质量检验
2.10.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂设计资料
2.10.2.2检验方法及器具
（1）用塞尺复测上、下止漏环间隙
（2）用专用工具测量联轴螺栓伸长值或拧紧力矩应符合设计要求
（3）检测水导处的摆度
2.11水导轴承及主轴密封的安装
2.11.1作业方法
2.11.1.1熟悉技术人员编写的施工技术措施和安全措施，严格按措施进行
2.11.1.2部件清扫、试验
（1）将水导轴承及主轴密封各零部件进行分解、清洗。
（2）轴承冷却器进行充水耐压试验
（3）油质进行化验
（4）主轴检修密封在安装前应通压缩空气，作漏气试验。
（此工作也可在机
坑内进行）
2.11.1.3水导轴承安装：
按图纸组装水导轴承各组件，按技术人员提供的要求分配调整轴瓦间隙。
2.11.1.4主轴工作密封、检修密封安装
（1）检修密封安装:
先将检修密封座在顶盖内重新组合；按照在导水机构予
装中装配的方位安装底座，检查其与转动部分的间隙，必要时进行调整；进行空气围带的充气试验；将工作密封的浮动环和检修密封座提起，安装空气围带，将检修密封座落到位，检查调整其与转动部分的间隙，应符合要求；安装气管路并充气试验。
（2）工作密封安装:
按图纸组装工作密封各组件，测量记录数据应符合设计
要求。
2.11.2质量检验
2.11.2.1检验依据
（1）设计图纸
（2）制造厂技术资料
（3）GB8564
2.11.2.2检验方法及器具
（1）水导轴承安装
目测检查水导瓦和轴颈表面。
巴氏合金表面应无气孔、裂纹、硬点及脱壳等缺陷，瓦面粗糙度应达到设计要求。
轴颈表面应光滑、无划痕、锈迹等，表面粗糙度应达到设计要求。
水导瓦间隙分配应符合要求，并应定位牢靠，防止间隙变化。
目检油槽内无异物、灰尘等，用干净白布擦拭，应无污迹。
轴承装配后封盖注油前向油槽注入煤油，做渗漏试验，应满足技术规范的要求。
轴承冷却器在安装前按照设备工作压力进行1.5倍的水压试验，持续30min应无渗漏，管路安装后与冷却器一起进行整体耐压试验。
油质化验结果应符合标准要求。
注油后从观察孔用卷尺检查油面高度（或刻度线）
（2）主轴工作密封及检修密封
密封座中心在予装时应以顶盖内镗口为基准，用钢琴线电测法测4点半径值。
空气围带安装前，通以符合要求的压缩空气，在水中作检漏试验，应无漏气
分4点测量密封座与转动部分的间隙或距离。
分4点测量密封与转动部分的径向间隙或轴向距离。
检查调整密封件螺栓的力矩及各部件上、下动作灵活情况。
2.12辅助设备及管路安装:
水轮机本体部分安装完成后，可根据现场实际情况配制相应的油、气、水管路，安装辅助设备，具体措施详见“辅助设备作业指导书”。
2.13起动试运行:
全面检查各部位安装情况，验收后，可进入试运行阶段。
3．附注：
以上所述的作业方法仅提供了立式混流式水轮机安装的主要步骤及常规要求，操作时可根据施工的具体情况加以删减或予以补充，编写出各单元工程的详细施工工艺来指导生产。
4．附表:
根据各工程施工的具体情况，对附表（选自《水利工程质量管理文件选编》）
予以增减修改，提交监理审批后实施。
说明：
1．新的水轮发电机组安装技术规范即将出版，本指导书仍然按GB8564-88编写的。
新规范出来后，应按新规范执行。
2．单元工程质量检验内容按表中所列内容进行自检，建设（监理）单位复核；若因施工现场具体情况而发生变更时，可对其内容进行增减，并经建设（监理）单位认可，才能执行。
3．表中加“△”的项目为主要检查项目。
凡在“质量标准”或“允许偏差”栏中有“设计要求”“设计规定”者，应注明设计的具体要求。
4．附表目录：
附表1立式反击式水轮机吸出管里衬安装单元工程质量评定表
附表2立式反击式水轮机基础环、座环安装单元工程质量评定表
附表3立式反击式水轮机蜗壳安装单元工程质量评定表
附表4立式反击式水轮机机坑里衬及接力器基础安装单元工程质量评定表
附表5立式反击式水轮机转轮安装单元工程质量评定表
附表6立式反击式水轮机导水机构安装单元工程质量评定表
附表7立式反击式水轮机转动部件安装单元工程质量评定表
附表8立式反击式水轮机水导轴承及主轴密封安装单元工程质量评定表
附表9立式反击式水轮机附件安装单元工程质量评定表。
水利水电工程立式反击式水轮机吸出管里衬安装
单元工程质量评定表
附表1
单位工程名称
单元工程量
分部工程名称
施工单位
单元工程名称、部位
检验日期
年月日
项
次
检查
项目
允许偏差
实
测
值
（mm）
结论
合格
优良
转轮直径
转轮直径
≤3000
＞3000
≤6000
＞6000
≤8000
＞8000
≤3000
＞3000
≤6000
＞6000
≤8000
＞8000
1
管口直径
±0.0015D
±0.001D
2
相邻管口内壁周长（L）差
0.001L
10
0.0008L
8
3
△上管口中心及方位
4
6
8
10
3
5
6
8
4
上管口高程
＋8
0
＋12
0
＋15
0
＋18
0
＋5
0
＋10
0
＋10
0
＋15
0
检验结果
共检验项，合格项，其中优良项，优良率％
评定意见
单元工程质量等级
主要检查项目全部符合质量标准，一般检查项目中有%符合质量标准，其余虽有微小出入，但不影响使用。
检查项目有%达到优良，其中主要检查项目项达到优良。
测量人
施工
单位
建设（监理）单位
水利水电工程
立式反击式水轮机基础环、座环安装
单元工程质量评定表
附表2
单位工程名称
单元工程量
分部工程名称
施工单位
单元工程名称、部位
检验日期
年月日
项
次
检查
项目
允许偏差
实
测
值
（mm）
结论
合格
优良
转轮直径
转轮直径
≤3000
＞3000
≤6000
＞6000
≤8000
＞8000
≤3000
＞3000
≤6000
＞6000
≤8000
＞8000
1
△中心
及方位
2.0
3.0
4.0
5.0
1.5
2.0
3.0
4.0
2
高程
±3.0
±2.0
3
△水平
每米不超过0.07
每米不超过0.05，径向最大不超过0.60。
每米不超过0.07
每米不超过0.03，径向最大不超过0.50。
4
△转轮室
圆度
＋10%～－10%设计平均间隙
＋8%～－8%设计平均间隙
5
△基础环、座环圆度（含同轴度）
1.0
1.5
2.0
2.5
0.5
1.0
1.5
2.0
6
各组合缝
间隙
符合“规范”第2.0.6
检验结果
共检验项，合格项，其中优良项，优良率％
评定意见
单元工程质量等级
主要检查项目全部符合质量标准，一般检查项目中有%符合质量标准，其余虽有微小出入，但不影响使用。
检查项目有%达到优良，其中主要检查项目项达到优良。
测量人
施工
单位
建设
（监理）
单位
水利水电工程
立式反击式水轮机蜗壳安装
单元工程质量评定表
附表3
单位工程名称
单元工程量
分部工程名称
施工单位
单元工程名称、部位
检验日期
年月日
项
次
检查
项目
允许偏差
实测值
（mm）
结论
合格
优良
1
△直管段中心
与Y轴线距离
±0.003D
±0.002D
2
△直管段中心高程
±5
±4
3
最远点高程
±5
±12
4
定位节管口与基准线
±5
±4
5
定位节管口倾斜值
5
4
6
最远点半径
±0.004R
±0.003R
7
△焊缝射线探伤
环缝
III级
III级一次合格率80%以上
纵缝与蝶形边
II级
II级一次合格率80%以上
8
△焊缝超声波探伤
环缝
II级
II级一次合格率85%以上
纵缝与蝶形边
I级
I级一次合格率85%以上
检验结果
共检验项，合格项，其中优良项，优良率％
评定意见
单元工程质量等级
主要检查项目全部符合质量标准，一般
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