惠蓄电站尾水肘管安装

1 概述： 1.1 尾水肘管结构

1）尾水肘管是水轮机的第一期预埋部件，由肘管里衬段（扩散段）和肘管段（弯管段）组成，钢板厚度均为22mm。其中，扩散段分为肘管里衬1和肘管里衬2两节，肘管里衬1分两半运抵工地，在工地组合焊接，重量为7.27t；肘管里衬2为拼焊整体到货，单件重量12t。肘管段分为肘管1和肘管2两节,重量分别为3.984t、4.246 t。如图1所示。

2）肘管里衬内壁间隔布置控形内支撑（见图E-E视图）； 3）外壁两侧下部间隔布置支撑肘管本体的支座（见G视图）； 4）管外壁两侧间隔设置耳板，用于安装拉紧锚栓（见G视图）。

图1 尾水肘管结构简图

1.2 主要技术参数及要求

1）肘管上管口高程为EL130.105m,上管口内径为φ2660mm；

2）肘管里衬1出口断面圆的内径φ3600mm，断面距机组中心线13000mm，中心高程为128.025m；

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3）尾水管首节长3000mm，出口断面圆的内径为φ4000mm，管口下平面高程126.225m；

4）安装允许误差：上管口安装中心与设计中心偏差小于5 mm，半径偏差±2 mm，与设计高程偏差5mm。出口侧与设计高程偏差±5 mm，半径偏差±2mm； 5）焊接等级按ALSTOM水电标准028.300； 6）现场的防腐参照厂家设计图纸要求。 1.3施工程序

焊接后验收、浇筑二期砼 整体焊接调整加固 肘管2吊装就位调整肘管1吊装就位调整肘管里衬2吊装就位调整肘管里衬1吊装就位调整肘管里衬1与尾支首节钢管对焊肘管里衬1分瓣组装尾支首节钢管制作焊接 图2 施工程序方框图

2． 肘管扩散段组装（在安装间）

2．1 组装、焊接肘管里衬1（扩散段）分瓣部件

1）在安装间组装工位上投影出肘管里衬出口侧设计尺寸，按厂家编号及组装顺序将分瓣的肘管里衬1运至安装间；

2）对组合缝用电动砂轮机打磨至露出金属光泽；

3）调整两分瓣肘管里衬底面达到同一平面，对正组合接缝，通过拉紧器调整

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组合缝的间隙，用千斤顶、压码调整组合缝使其错牙不超过2mm，并将内支撑连成整体。

4）检测组合后的尾水里衬两截面的尺寸应符合设计要求（不少于8个测量点）。 2．2 分瓣肘管里衬组合焊缝焊接

1）焊接前应将纵缝按每段200～400 mm的长度平均等分，并在焊缝处焊接加强板；

2）根据厂家设计要求，制定焊接层数、焊接速度、焊接电流、焊条规格及分段焊接的具体起始位置等；

3）两条焊缝的焊接应由2名焊工同时对称、分段、退步焊；

4）从第一层开始直到盖面层为止，均分段跳焊，具体的焊接方法见图3（B图）；

组合焊缝

内支撑2135A图B图

图3 单节肘管里衬组装焊接图

5）在两条焊缝的焊接过程中，要定时检查测量变形量，用改变焊接顺序及人工调整圆度的方法，保证肘管里衬焊接后其进出口圆度在允许公差范围之内（出口侧半径R1800mm，允许偏差±2mm；外壁周长尺寸11448mm，允许偏差±5mm）； 6）焊接完后进行无损探伤。

2．3 肘管里衬 1与尾支钢管首节的组装焊接

1）如图4所示，将尾支钢管（出口侧半径R2000mm，允许偏差±2mm；外壁周长尺寸12705mm，允许偏差±5mm）吊于组装工位上，在组装工位四周方向焊6到10个用于固定的挡块，防止在调整过程中钢管发生偏移；

2）将肘管里衬吊到尾支钢管上，在钢管管口焊4个挡块用于调整、固定肘管

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里衬位置使对接管口中心基本重合；

3）根据两管口实际配合情况用压码调整管口错牙，利用千斤顶调整其装配间隙控制在2～4mm,，调整合格后加焊加强板；

4）由4名焊工采用分段退步焊接，具体的焊接顺序见图5； 5）焊接后对焊缝进行超声波检查，应符合厂家和规范要求。

4名焊工对称焊接48组合焊缝挡块621尾支首节537挡块分段点焊，每段150mm

图4 肘管里衬1和尾支钢管对接图 图5 环缝焊接图 3. 尾水管安装（机坑） 3．1 安装准备工作

1)按照设计要求，进行尾水管基础锚钩（2×8根）、基础板（2×6块，上平面高程如图6所示,偏差≤±1mm）埋设并浇筑尾水肘管混凝土支墩；

 支墩

图6 尾水管基础图

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2) 制作在尾水肘管支墩的基础板上运输扩散段（含尾支首节）的轨道； 3）经检查清理土建移交安装工作面后，进行土建基准点校核、确认，设置尾水肘管安装高程、中心的基准点线；

4）根据校准的基准点、线检查基础预埋钢板和预埋锚钩的位置和高程。 。 3.2 肘管里衬扩散段就位安装

1）由于肘管扩散段（含尾支首节）有部分位于尾水支洞内，主厂房桥机无法将其吊装到位，需在尾水肘管支墩的基础板上架设轨道，运输进入尾水支洞内； 2）轨道安装在尾水肘管基础支墩上，在两排支墩之间用钢支撑进行加固（见图7）；

图7 尾水肘管扩散段运输轨道

3）用主厂房30t桥机将肘管里衬吊至轨道上，然后利用10t葫芦将其拖进尾水洞，在肘管扩散段和尾支首节的支座上插入螺栓临时固定后将螺杆点焊在基础钢板上（参见图8及图11 之详图B）；

图8 肘管扩散段（含尾支首节）吊装图

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4）以出口节为基准，用全站仪、水准仪、线坠配合钢卷尺检查出口段面的里程、中心、垂直度和高程等各尺寸符合要求（见图9）：

① 出口段的里程偏差±4mm、中心偏差±4mm、高程偏差±5mm； ② 起始管口距机组X方向距离应为16000mm；

然后，使用拉紧器对其进行对称加固（见图11之“D”、“E”、“F”）。

图9 肘管扩散段（含尾支首节）安装尺寸

3．3 肘管里衬2的安装

1）吊放肘管里衬2在支墩千斤顶上，以调整好的肘管里衬1（含尾支首节）为基准进行中心、高程和两管口的焊缝间隙调整（如图10）；

2） 调整合格后，将其与肘管里衬1点焊连接并使用拉紧器进行固定（见图11之“B/C”）。

图10 肘管里衬2吊装图

6

F

B-B/C-C

3 212

图11 尾水肘管里衬加固图

3.4 肘管段安装

1）将肘管1吊到已就位固定的肘管里衬上方，利用桥机吊钩及5t手拉葫芦调整进行对接、固定（如图12）；

7

图12

2）将肘管2吊到已就位固定的肘管1上方，利用桥机吊钩及5t手拉葫芦调整进行对接、固定（如图13）；

图13

3）在高于130.105m高程300～500mm处挂十字钢琴线和线坠，调整在130.105m高程处管口的中心和高程，其偏差应符合设计要求（肘管的安装是将来座环、锥管安装的基准，整个尾水管的安装质量最终反映在130.105m高程处管口的中心和高程上，焊接前的检查需严格予以控制）：

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① 尾水管中心与机组中心偏移的偏差X、Y不大于5mm(见图14)；

图14

② 测量周边管口的高程(共8个点)，设计高程L偏差在EL130.105±5mm范围内，管口周边高程相对偏差不大于4mm；

③ 管口圆度R1330mm的偏差≤±2mm，管口外径周长8495mm的偏差≤±5mm。

4）肘管段和扩散段对接完成后，焊接尾水管外壁上的锚钩或锚环； 5）调整完成后利用支墩、拉锚、拉紧器等进行加固，加固完成后，再次用全站仪复核各尺寸，如不符合要求，需重新调整，直至合格为止。 4．尾水肘管焊接 4.1 焊接准备工作

1）焊接前对肘管整体进行全面加固，要求各拉紧装置对称进行，基础垫板应受力均匀，检查所有技术参数（中心、水平、高程）均符合图15所示的设计要求；

图15

2）根据实际情况适当增加加固点，确保尾水管不因焊接、混凝土浇筑等因素

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的影响而产生位移；

3）焊接前必须将焊缝两侧100mm范围内的氧化皮、锈蚀、油脂、油漆、机油、水及其它可能影响焊接质量的异物。

4）焊接采用手工电弧焊，焊条采用J507焊条，焊前烘烤温度为350℃（1～2小时），放置在保温桶（温度控制100℃～120℃）内随用随取。 4.2 焊接工艺

1） 焊缝的焊接由2到4名焊工对称、分段（分段长度一般为100～200 mm）、退步、同时焊接，分段焊接时，各层、道的接头应相互错开30～50 mm； 2）所有焊缝的装配间隙为0～4 mm，当局部装配间隙大于4 mm时，应先在坡口一侧先堆焊，堆焊完后才允许整条焊缝进行打底焊接； 3）焊缝点焊、定位焊用的焊条等要求与正式焊接相同，如发现定位焊缝有开裂现象，应用电弧气刨将开裂处彻底清除并打磨光滑后再进行点焊；

4）严格控制线能量和焊道宽度，采用多层单道焊接的方法（按设计焊道宽度最大为14mm），焊层厚度不大于4 mm，焊接时层间温度不应超过230℃，并在焊接过程中严密监视焊接变形（如图16）；

4名焊工对

称焊接48162537分段点焊，每段150mm图16 环缝焊接顺序

5）焊条J507的焊接工艺参数如下表所示： 焊条直径 (mm) Φ3.2

电压 (V) 22～25

平焊 100～115

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电流(A) 立焊 95～110

仰焊 110～120 焊接速度（mm/min）83～140

Φ4.0 22～26 150～170120～140125～140 60～200

6）所有焊接原则上均在正面焊缝焊接完成后再用电弧气刨对背面焊缝进行彻底清根、并打磨光滑，方可进行背面焊缝的焊接，焊接完成后要进行焊缝的打磨。

6）焊接后检查所有技术参数（中心、水平、高程）均符合图15所示的设计要

求；

7）使图11详图2、3之螺杆达到600±60Nm的扭矩后进行加固焊接，如图17之1～10项。

图17

8）经过打磨的焊缝根据厂家规范要求在现场进行防腐处理。 5．埋管和测压管路安装 5．1 主要管路

1） 蜗壳和尾水管排水管路； 2）水环排水埋管；

3）水泵水轮机压水/充水埋管； 4）水泵水轮机平衡埋管； 5）测压管路等。

管路安装的具体工艺要求，见相关辅机管路施工措施。 5.2 所有管路均应按设计要求进行压力试验。 5.3 验收合格即可进行二期混凝土浇筑。 6．二期混凝土浇筑

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6．1在浇筑过程中，为防止砼浇筑时尾水管上浮及变形，在肘管的上管口及出口焊接测量架，用百分表进行监测（如图18）。

百分表百分表图18 尾水管砼浇筑变形监测图

6.2 混凝土须均布浇筑到尾水肘管及里衬周围，从EL125高程到EL128高程混凝土每次浇筑层高不大于1米，混凝土浇筑分三次最终浇筑到蜗壳层▽130.80m（含蜗壳基础）。

6．3 浇筑后检查，见图19。

R1=1800±2mm 图19

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