轴流式水轮机及其附属设备技术规范.docx
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轴流式水轮机及其附属设备技术规范
采购内容及要求
目录
第一章一般规定与规范2
1.1承包范围2
1.2电站概况2
1.3交通运输及通讯3
1.4标准与工艺3
1.5材料4
1.6材料试验4
1.7最大许用应力4
1.8焊接5
1.9无损检测5
1.10钢铸件和锻件6
1.11部件及焊缝表面加工7
1.12防护、清扫及保护涂层7
1.13设备颜色7
1.14润滑油及润滑脂7
1.15测头7
1.16管路8
1.17备品备件8
1.18基础埋设材料8
1.19吊装附件8
1.20铭牌8
1.21电厂供给的公用设施8
1.22辅助电气设备、电线和端子9
1.23试验计划9
1.24工厂装配与试验证明9
1.25包装与标志9
1.26发包单位人员参加工厂试验和培训10
1.27成交供应商的现场指导10
1.28发包单位提供的图纸10
1.29成交供应商提供的图纸和资料10
第二章轴流式水轮机及其附属设备技术规范12
2.1供货范围12
2.2水轮机型式和额定值12
2.3转轮13
2.4现场试验13
2.5专用工器具14
第三章水轮发电机及其附属设备技术规范15
3.1供货范围15
3.2水轮发电机型式和额定值型式与额定值15
3.3电站水轮发电机增容改造后技术要求15
3.4现场试验20
3.5试运行21
3.6专用工器具21
第四章机组自动化要求22
4.1供货范围22
4.2机组控制方式22
4.3自动化元件技术要求22
4.4自动化元件配置23
第五章图纸25
第一章一般规定与规范
1.1承包范围
成交供应商将承包下列项目的设计、制造、试验；包装、运输、交货；指导安装、现场试验、试运行、验收及售后服务；并应完全符合合同要求。
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
水轮机转轮
ZD708-LH-200
4
2
发电机增容改造
SF1450-28/2600
4
1250kW增至1450kW
3
浆叶型流量开关
12
轴承排水管
4
剪断销信号器
4
导水机构保护
5
导叶位置开关
1
6
水位变送器
4-20mA,0-5m,两线制
2
集水井、尾水水位
7
液位信号器
0-5m
1
集水井水位
8
直流电动蝶阀
DN100，PN=0.5MPa
4
机组冷却水总管
9
机组测温屏
测温、测速、调速器油泵控制系统
4
10
专用工器具
1
1.2电站概况
1.2.1乌溪江流域位于浙江省西南部，河流全长155.9km，集水面积2577.3km2。
乌溪江干流衢州段水能目前已分四级开发，第四级为闹桥电站，设计引水流量为77.28m3/s，装机容量为5MW。
闹桥电站位于衢州市绿色产业集聚区东港街道闹桥村，利用上游柯山电站的发电尾水进行发电，于1988年投产发电。
闹桥电站装机4×1250kW，设计水头8.2m，设计引水流量77.28m3/s，近三年平均发电量为1926万kW.h，近三年年利用小时数为3852h，采用轴流式机组。
1.2.2气温
据衢州站实测资料统计，乌溪江流域多年平均气温17.3℃，极端最高气温40.9℃（2003年7月31日），极端最低气温-10.4℃（1970年1月16日）；多年平均水汽压17.4hPa，相对湿度79%；多年平均降水量1694mm，多年平均蒸发量938.8mm；多年平均风速2.7m/s，最大风速19.0m/s，相应风向为W。
1.3交通运输及通讯
1.3.1对外交通
本工程对外交通运输以公路为主，对外交通便利。
1.3.2电站交通
设备进厂交通为公路及公路桥。
1.3.3除上述提供的有关交通资料外，成交供应商应向有关部门进一步核实运输公路等级及允许运输限制指标。
1.3.4电站与外地有常规有线通讯方式，电站内部设有有线电话，有偿提供成交供应商使用。
1.4标准与工艺
6.4.1招投标文件中采用的技术标准名称和编写代号：
机构名称缩写
国际电工委员会IEC
国际标准化组织ISO
美国材料试验学会ASTM
美国机械工程师协会ASME
中华人民共和国国家标准GB
电力行业标准DL
水电部标准SD
机械部标准JB
石油部标准SY
冶金部标准YB
在上述标准中，优先采用中华人民共和国国家标准。
在国内标准缺项或不完善时，可参考选用相应的国际标准或其它国家标准。
选用的标准，应是在招标书发出前已颁布的最新版本。
1.4.2所有螺丝、螺母、螺栓、螺杆和有关管件的螺纹应用GB或ISO标准。
1.4.3如果投标单位采用除上述标准文件列举以外的其它标准时，须在投标书中加以说明，并经工程师同意方能使用。
1.4.4设备制造应采用先进的成熟工艺，以保证各种运行情况正常运行可靠，所有部件的结构、尺寸和材料应做到在各种应力下不产生扭曲和过量磨损。
零部件应有良好的互换性和便于安装及检修。
1.4.5成交供应商应对转轮翼形检查的样板，检验各部件尺寸的量规，检验模型、有关记录、照片等免费保管10年。
1.5材料
1.5.1应采用符合标准要求、无缺陷的优质材料，如主要设备采用代用品时，应经工程师审查同意。
1.5.2材料标准（规定采用招标文件出售前已颁布的最新版本所规定的最新标准）
灰铁铸件GB9439
碳素钢铸件GB11352
优质碳素结构钢GB699
碳素结构钢GB700
不锈铸钢JB/ZQ4299
不锈钢钢板GB3280
低合金结构钢GB1591
碳素钢板（压力容器用）GB66554
碳素钢板GB912
轧制钢板GB708GB709
无缝钢管GB8163
不锈钢无缝钢管GB2270
低压流体输送用焊接钢管GB3091（镀锌）
GB3092（不镀锌）
电焊钢管YB242
铸造铜合金GB1176
1.6材料试验
1.6.1用于设备或部件上的所有材料均应经过化学分析和机械性能的试验，试验应遵守有关规程的规定。
1.6.2所有主要部件用的材料应做冲击韧性试验。
热轧钢板应同时做纵向和横向冲击试验。
主要铸件和锻件的样品应做弯曲试验，以及规定的试验。
如成交供应商提供符合行业规定的质量证明，对主要部件所用板材可免做冲击试验，由此减少的价格在投标书中予以说明。
试验完成后，应提出合格的材料试验报告。
试验合格证标记在所用材料的部件上。
1.7最大许用应力
除非另有规定，正常额定运行工况下设备材料的工作应力应不超过材料屈服强度的1/3或极限强度的1/5的低值，在最严重运行工况下，应不超过材料屈服强度的1/2或极限强度的1/3的低值，铸铁的拉应力应是极限强度的1/10。
表6.7-1中未包括的材料的设计应力可由供方选用，但其最大拉应力或压应力不超过材料屈服强度的1/3或极限强度的1/5的低值。
在最大水头下，瞬时负荷超过水轮机最大出力时，各部件材料的最大允许应力不得超过屈服强度的50%。
在最大飞逸转速下，工作应力不得超过屈服强度的66%。
在破断装置破坏时，导叶、导叶轴颈，连杆、拐臂、销轴的最大应力值不得超过屈服强度的66%。
表6.7-1材料许用应力表
材料
拉应力
压应力
高强度钢板的高压力承受件
极限强度的1/5或屈服强度的1/3的较低值
极限强度的1/5或屈服强度的1/3的较低值
重要碳钢板的应力承受件
铸铁、锻钢
极限强度的1/5或屈服强度的1/3的较低值
极限强度的1/5或屈服强度的1/3的较低值
铸铁
极限强度的1/10
极限强度的3/10
其它钢板
极限强度的1/3或屈服强度的1/2的较低值
极限强度的1/3或屈服强度的1/2的较低值
1.8焊接
1.8.1焊接工作应采用焊接质量较高的焊接设备，如气体保护焊、埋弧焊等，焊后应有消除内应力的必要工艺及措施。
在制造厂焊接的主要零件，不允许采用局部消除内应力的方法。
焊接件接缝坡口应设计合理，坡口表面应平整光滑，无缺陷、油污及其他杂物。
1.8.2压力容器的焊接方法、工艺及焊接工序应符合国家标准及《压力容器安全技术监察规程》中有关规定，焊工必须有相应的合格证。
1.8.3设备在工地焊接时，成交供应商应按额定金属填充料的200%供应焊条或焊丝，所供材料应与工厂加工图纸一致，并能适应现场焊接条件。
1.8.4设备在工地焊接时，成交供应商应有一份完整的焊接工序计划，计划包括每个焊接件的详细焊接工序及每个焊接点的工序图表，焊接工序中焊接金属填充剂，预热、层间温度及应力释放、热处理等均应符合有关规程的规定。
1.9无损检测
1.9.1无损检测应按国家标准有关规定、或参考美国ASTM标准的规定执行。
1.9.2无损检测方法主要采用磁粉法、染色法和超声波探伤。
射线无损探伤用于高应力部件或某些关键部件的探伤。
如用其它方法检查、解释不了现有疑问时，也可采用射线无损探伤法复核。
成交供应商应将无损检测的详细工艺提交工程师审查。
水轮机压力容器部件的焊缝及转轮、导叶、座环、顶盖、压力油罐、蜗壳、进水阀壳体、伸缩节、发电机的组焊接件，定子机座、转子、机架和起吊的焊接件的焊缝均应进行无损检测。
1.9.3对于水轮机转轮铸件、导叶铸件和其它主要铸件应按规定进行无损检测。
对于水轮机和发电机主轴、法兰连接螺栓、水轮机导水叶轴和进水阀壳体等锻件应按规定进行无损检测。
1.10钢铸件和锻件
1.10.1钢铸件和锻件质量应符合有关国家标准。
1.10.2应根据6.9条要求对铸件进行无损检测，如发现重大缺陷，发包单位将要求进行X射线检查，所需费用由成交供应商支付。
成交供应商应将铸件次要缺陷的修补情况书面报告提交工程师备案。
对于铸件主要缺陷的处理，应由成交供应商提出详细的处理方案，交工程师审查后再进行修复。
修复后应与有关规范及图纸相符，必要时应重新进行热处理。
铸件次要缺陷系指气孔深不超过板厚的20%，最大孔深不超过25mm，且需补焊面积小于10cm2的缺陷。
超过次要缺陷的界限或若干个次要缺陷累积在一起时，则应认为是主要缺陷。
1.10.3铸件产生扭曲变形缺陷时，应予报废。
1.10.4应按6.9条要求对锻件进行无损探伤。
锻件的内部结构应是均质的，且不含过多的非金属杂质。
锻件中过大的杂质密度或合金元素在临界点的分离将导致锻件的报废，对主轴，如果检查发现一个或多个突变点，且突变点的凹凸超过规定的幅度，将被拒收。
1.11部件及焊缝表面加工
1.11.1水轮机过流部件表面应符合《水轮机通流部件技术条件》：
“GB/T10969-1996”的规定，保证有平滑的流线型，部件接头处表面要齐平，转轮、导叶、蜗壳、尾水管过水面上无凹凸不平或不平整的情况，以免造成脱流和局部空蚀。
1.11.2主要零部件表面粗糙度应符合国家有关规范和合同要求。
1.11.3焊缝外观一般应处理平整圆滑，对于需采用X射线探伤的焊缝，表面应铲平磨光。
过水表面的焊缝应磨光成流线型。
压力容器上的焊缝打磨处理后，应不削弱其结构强度。
1.11.4任何部件的表面应无焊渣、气孔、并应光滑、平整、美观。
1.12防护、清扫及保护涂层
所有设备部件出厂前应由成交供应商清扫干净。
并根据设备部件的特点采取防护措施。
1.13设备颜色
在合同签定后，由合同双方最后确定每个项目的用色。
涂料项目包括：
⑴水轮机；
⑵发电机；
⑶励磁柜及其它柜（箱）；
⑷铭牌框；
⑸刻度板；
⑹随机供应的其他设备。
1.14润滑油及润滑脂
水轮发电机组各轴承润滑油的操作油均采用同一型号汽轮机油，其性能应符合GB11120《L-TSA汽轮机油》的规定。
机组有关部件采用的润滑脂也应符合国家有关标准或石油部标准。
1.15测头
用于水轮机水力量测的动、静压测头形状、结构尺寸、材料和布置要求，应符合IEC193和IEC41的有关规定。
1.16管路
成套供应范围内的管路系统材料、安装、试验应符合GB8564《水轮机组安装技术规范》中的有关规定。
油、气管路采用无缝钢管，水管路采用镀锌钢管。
管路连接所用的法兰、螺栓、螺母、垫圈、衬垫、填料、支架等均由成交供应商提供，所有衬垫和填料应遵照通常使用的标准，采用适合的材料。
1.17备品备件
成交供应商应按合同提供备品备件，备品备件价格已包括在投标书中，备品备件应能互换，与原设备的材料和质量相同。
备品备件包装箱上应有明显的标记。
保证在规定的条件下，在6年内不会变质。
1.18基础埋设材料
成交供应商应随设备供应安装设备所必需的基础埋设材料，如基础螺栓、基础板、锚固件、拉紧螺栓、钢架、固定杆、支承千斤顶和其它在浇筑混凝土时，需拉紧、支撑和固定设备的基础材料。
1.19吊装附件
在设备主要部件上，均应设供吊装用的吊耳、吊环等。
在安装和组装中，用厂房起重机钩吊装设备时，所有部件和组装件挂装的吊具均由成交供应商供给。
1.20铭牌
每台主要设备及辅助设备均应有永久性铭牌、水轮发电机组的铭牌符合GB755-81规定。
铭牌上应标有名称、地址、设备出厂日期、编号、型号、额定容量、转速、设计水头、额定流量等主要电气参数及其它重要数据。
1.21电厂供给的公用设施
1、电站设有高、低压压缩空气系统，其额定工作压力分别为2.5Mpa和0.8MPa。
2、发电机导轴承油冷却器和主轴密封冷却水的温度≤25℃，供水压力0.3～0.5MPa。
3、厂用交流电源为三相四线制，50Hz，400/230V电压波动范围为15%；频率波动范围为±5%。
供控制和保护用的直流电源为220V，电范围为80～110%。
1.22辅助电气设备、电线和端子
1.22.1电站采用的所有电动机应符合GB（或ISO）标准，交流电源。
在1.15的运行系数下连续运行，并在端电压65%额定值时启动。
所有电气绝缘应是F级绝缘，Y系列。
对重量超过50kg的电动机应装配起吊耳环。
单向运转的电动机、在其外壳上应用箭头表示出其旋转方向。
联接法兰公差应符合GB要求。
卧式电动机的耐磨轴承的使用寿命应不小于10万小时（在额定出力和额定转速下）。
所有电动机应提交例行的试验报告和转速-转矩曲线，直流电动机应是220V额定直流电压。
6.22.2控制电缆芯线或控制导线应为铜芯。
控制电缆应带屏蔽层，额定电压不应低于750V，并适合于它所使用的环境，发电机通风道内的导线应有保护管。
电气导线应排列整齐。
在端子箱或端子板的接线处应有明显标记，每组端子板至少留有20%的空端子，并设有保护罩。
1.23试验计划
成交供应商应按工程进度提出工厂试验计划，由工程师核准后执行。
试验计划包括试验项目、试验准备、试验程序、判定标准和试验时间
1.24工厂装配与试验证明
按规定应在成交供应商工厂车间进行组装的各种设备，除制造厂规定的计划外，还应按发包单位要求进行一些必要的试验。
所有试验项目应尽量模拟正常使用条件。
对所拆卸的部件应做出适当的配合标记和设定位销。
凡在工厂进行的各种设备的检验和试验，应向工程师提供工厂检验记录抄件，并经工程师审查认可后，设备才能发运。
成交供应商应事先向工程师提交在工厂车间装配的设备和试验项目，工作及试验大纲和时间安排。
1.25包装与标志
1.25.1设备包装运输应符合GB/T13384《机电产品包装通用技术条件》与GB/T8660-1997《水电机组包装运输和保管规范》的规定。
1.25.2对设备加工面应采取适用的防锈措施和用木材或其它软材料加以防护。
对电气绝缘部件应采用防潮和防尘包装。
对仪器仪表设备应密封包装，并有妥善的防震措施。
对于刚度较小的焊件应加焊支撑以防变形。
1.25.3包装箱外部标志及起吊位置应符合GB191《包装储运指标标志》的规定。
包装箱外壁应标明收发货单位名称和地址、合同号、产品名称、件数、净重、毛重、心线及吊索位置，箱子外形尺寸，共××箱，第××箱等。
1.25.4包装箱中应有装箱单、明细表、产品出厂证明书、合格证、随机技术文件及图纸。
这些文件、清单、资料均应装在置于包装箱表面的专用铁盒内。
1.26发包单位人员参加工厂试验和培训
1.26.1成交供应商应及时通知发包单位派有关人员赴工厂参加主要设备项目的试验。
具体项目详见第7章和第8章。
时间和人数由双方商定。
成交供应商为参加工厂试验的人员提供有关文件和方便条件。
1.26.2发包单位将根据电站安装、运行及检修的需要，在设备制造期间派遣有关人员到成交供应商学习和培训，成交供应商有义务承担和接受培训任务，并免收培训费。
参加培训的人数、专业和时间，由双方另行商定。
成交供应商应为培训人员提供培训条件和食宿。
1.27成交供应商的现场指导
1.27.1成交供应商应派遣有能力、有实践经验的人员到现场指导安装和运行，并参加设备开箱和交接验收试验。
1.27.2成交供应商应事先向发包方提交参加现场指导人员的名单、专业和来现场的计划安排。
发包方有权拒绝不合格的现场指导人员，成交供应商应更换合格的指导人员。
发包方将为成交供应商现场指导人员提供食宿方便和工作条件，但费用自理。
1.27.3成交供应商在现场的指导人员，应对设备的安装工艺、质量、设备试验和试运行负责监督；在安装过程中指导人员发现安装质量不符合要求时，应立即书面通知工程师。
成交供应商应为安装指导延误或指导错误所引起的安装质量负责。
1.28发包单位提供的图纸
1.28.1发包单位提供的图纸列于第10章，机组及其附属设备应符合发包单位在第10章中所提供图纸（招标图纸）的基本要求。
1.28.2第10章所列招标图纸，除标明为控制尺寸及高程外，应视为只用来说明电站设备总体部置的图纸，如果有必要，电站设计可做非本质性的修改，使其适应所提供设备的需要。
水轮发电机组的控制尺寸和高程应符合或优于招标图纸的要求。
1.29成交供应商提供的图纸和资料
1.29.1成交供应商应向工程师提交下列图纸和资料供审查：
合同规定提交的图纸；设备安装、运行及维护说明书；设备技术条件和说明书；产品样本；开停机程序；现场试验大纲和程序；本合同文件中提及的其它图纸资料。
成交供应商应提交一式四份交图清单（注明按合同提交的日期及顺序），并经工程师审查认可。
成交供应商应向工程设计单位提供一套存有与工程布置安装及设备设计有关的图纸文件的计算机软盘一套。
成交供应商正式提交审查的图纸均应由成交供应商授权代表签署或单位盖章。
1.29.2对于成交供应商提交的不符合要求的图纸，工程师将不作正式审查或处理，也不将图纸退回成交供应商，只书面通知成交供应商不符合要求的图纸名称，并要求成交供应商修改后重新提交图纸。
由于重新修改图纸，推迟合同规定的交图时间，影响工程进度的，将认为成交供应商逾期，并应承担违约罚款。
1.29.3外形尺寸图纸和资料
成交供应商应从合同生效日算起的规定交图天数内提交本条所列设备外形尺寸、重量、所受载荷、作用力、固定方式等涉及电站设备、建筑物布置设计所需的图纸和资料。
下列图纸每项提交8套（其中3套提交工程设计单位——浙江九州治水科技股份有限公司，5套直接提交发包单位）。
每批提交的图纸应附清单，每套图纸或资料应硬装订并附一份清单目录。
1.29.4最终的图纸和资料
1、所有按规定提交的随机图纸和资料，向发包单位提供共8套。
2、所有产品的厂内检查及试验记录向发包单位每台机提供2套。
3、所有按规定应提交的随机图纸和资料应向工程设计单位——浙江九州治水科技股份有限公司提交1套。
4、上述资料应于合同生效后120天内提交。
第二章轴流式水轮机及其附属设备技术规范
2.1供货范围
表2.1轴流式水轮机及其附属设备供货范围
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
水轮机转轮
ZD708-LH-200
4
2
专用工器具
1
2.2水轮机型式和额定值
2.2.1水轮机
原水轮机（竖轴轴流式）
型号ZD560a—LH—200
额定出力1351kW
额定流量19.32m3/s
额定转速214.3r/min
飞逸转速480r/min
额定水头8.1m
吸出高程+1.5m
叶片安置角+100
制造厂家重庆水轮机厂
2.3转轮
2.3.1转轮
本次工程对电站厂房水轮发电机组的转轮予以更换，其它部件保留。
1、转轮型号ZD708-LH-200（转轮型号仅供参考，投标单位可择优选择适合本工程技术规格的转轮），应采用抗空蚀及抗磨蚀性能和焊接性能良好的镍铬不锈钢材料，转轮上冠、下环、叶片的材质均选用ZG0Cr16Ni5Mo（或OCV13Ni4Mo不锈钢），采用整铸结构或铸焊结构，应具有足够的强度和刚度。
2、原型水轮机转轮的过流部分应保证与模型水轮机转轮几何相似，转轮表面波浪度、粗糙度和叶片几何型线、流道尺寸应符合“GB/T10969”《水轮机通流部件技术条件》的要求。
过流表面应光滑，呈流线型，无裂纹或凸凹不平等缺陷。
尺寸检查应提前30天通知发包单位参加。
3、转轮和主轴采用法兰联接。
4、成交供应商应提供至少进、出口各4～5个断面上的转轮叶片型线检查样板，以供检查和修复时使用。
5、转轮上冠和下环外缘应设止漏环。
6、转轮泄水锥连接在转轮的上冠底部并有防泄水锥脱落的措施。
7、转轮加工完毕，应在厂内做静平衡、动平衡试验和无损探伤，探伤方法应得到工程师同意。
2.3.2转轮更换后水轮机效率
1、效率保证应以相似条件下模型试验测定数据为依据。
2、水轮机在设计水头8.2m，额定出力1528kW时的效率保证值不应低于90.5%。
2.3.3安装高程和空蚀损坏限制
1、水轮机安装高程（导叶中心线高程）为64.8m。
2、水轮机空蚀保证是指在本电站自投入商业运行之日算起，运行8000h内，其中出力小于45%额定出力运行的时间不大于800h，允许超负荷运行时间不大于100h的情况下,叶片任何点允许的剥落深度不超过5.1mm,如空蚀损坏超过保证值，成交供应商应在保证期内负责修复；补焊后表面应打磨光滑，符合样板型线。
如因叶片型线不良或部件质量不好造成过量空蚀损坏，成交供应商应负责改善，水轮机经修复并初步验收合格后，应重新开始空蚀保证期。
由于上述原因引起费用，均由成交供应商承担。
3、空蚀损坏的测量和计算按GB/T15469《反击式水轮机空蚀评定》规定方法执行》规定的方法执行。
2.4现场试验
2.4.1概述
1、每台机组安装完毕后，应进行各项现场试验（包括现场安装试验），试运行和验收试验，以验证设备性能质量是否符合合同文件的要求。
现场试验由发包单位主持，并组织现场试运指挥部负责对试验结果进行鉴定，成交供应商应对试验程序和方法负责，并指导试验。
成交供应商应提供现场试验所需的特殊设备和仪表。
2、试验大纲应由成交供应商——配合安装单位——根据工程进度，在开始试验前一个月提出，经发包单位（或工程师）核准后执行。
试验大纲应包括试验项目、试验准备、试验方法、试验程序、检验标准和试验时间及进度等。
2.4.2电站水轮机现场安装试验
水轮机与发电机主轴安装连轴后，在成交供应商指导下，由
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