巨型水轮机蜗壳垫层埋设方式和监测设计研究

溪洛渡水电站单机容量770 MW,最大水头226 m,蜗壳尺寸大、承受的内水压力高。为设计蜗壳合理的垫层方案,从改善蜗壳结构的受力状况出发,通过建立蜗壳三维有限元模型,进行线弹性计算和非线性有限元计算,对垫层厚度、包角和平面铺设范围以及蜗壳应力、钢筋应力、混凝土裂缝开展与宽度等物理力学指标进行分析,从而确定合理的垫层方案。在结构计算结果的基础上进行蜗壳安全监测设计。针对蜗壳不同结构形状、不同垫层方案选择监测断面;选用多种监测仪器对钢衬及外围混凝土应力、应变进行全面监测,以分析机组运行性态和评价机组运行安全情况。     

巨型水轮机蜗壳不同埋设方式的结构非线性分析

巨型水轮机蜗壳埋设方式的选择对机组安全运行有重要影响。基于MARC软件对向家坝水电站地下厂房蜗壳结构的不同埋设方式进行三维非线性有限元分析,比较了不同埋设方式下混凝土的裂缝分布、钢材应力、结构位移。结果表明,直埋垫层组合埋设方式具有明显优势,既能充分发挥混凝土的联合承载作用,又能满足结构强度、刚度、限裂、上抬位移等控制标准,是适应于该电站巨型蜗壳的最优埋设方式。      

大型混流式水轮机蜗壳的埋设方式

大型水轮机蜗壳通常采用保压、垫层、直埋3种埋设方式,设计研究和工程实践表明,针对不同埋设方式的特点,采取相关技术措施后都是可行的。不同埋设方式在性能参数、工程投入、施工难易和工期长短等方面存在着差异。结合三峡工程具体特点,认为采用垫层埋设方式是适宜的。蜗壳最优埋设方式的选取,与机组的容量、运行水头以及水头变幅有着密切的关系,应结合水电站的具体条件择优选取。     

巨型水轮机蜗壳软垫层埋设方式可行性论证

对于巨型水电站高HD值的蜗壳,国内外目前多采用打压埋设方式。但垫层蜗壳也有其明显的优点,能否在巨型蜗壳中采用,一直存在疑虑并缺乏工程经验,研究的成果也相对缺乏。以某巨型工程为例,采用数值模拟方法,重点从垫层蜗壳的静力强度、变形特性、整体刚度、自振特性、振动反应和疲劳特性等若干重要方面,对垫层蜗壳埋设方式的可行性加以论证,以期为蜗壳埋设方式的方案选择提供参考依据。     

关于卧式水轮机组蜗壳安装方式的探讨

在中小型水电厂中 ,卧式水轮发电机组占有相当大的数量 ,尤其是小型水电厂 ,卧式机组所占的数量更大 .几年来 ,笔者走访调查了十几家安装了卧式水轮发电机组的中小水电厂 ,发现这些水电厂在蜗壳的安装方式上有一个共同特点 ,那就是进水压力钢管和蜗壳进口处均采用了急转弯管直角的联接方式 .这种联接方式和平角联接方式相比 ,产生的局部水头损失相当大 ,对于高效率利用水能十分不利 ,不容忽视 .长期以来 ,这个问题一直未能得到某些设计和安装部门的重视 ,一些在建的卧式水轮机组在压力钢管和蜗壳的联接方式上 ,仍旧采用了急转弯管直角的联接…     

混流式水轮机蜗壳座环强度的主要影响因素分析

从拓扑结构、几何形状、板厚尺寸三个方面，系统地阐述了影响混流式水轮机蜗壳座环强度的主要因素．通过对水轮机蜗壳座环强度影响因素分析，得到以下结论：(1)影响蜗壳座环强度的主要因素是蜗壳与固定导叶的相对位置、蜗壳过渡段的形状和位置、蜗壳断面圆半径、固定导叶数以及各主要板件的厚度．(2)一个强度性能好、合理的水轮机蜗壳座环结构型式应该是，蜗壳断面圆或其延长线与座环环板的交点应落在固定导叶内，到固定导叶外切圆的距离一般占固定导叶径向长度的28％-47％；蜗壳过渡段最好为蜗壳断面圆的圆弧，其次是弦或靠近该弦的斜线；要有足够数量的固定导叶．     

长江三峡水利枢纽水轮机特大型蜗壳安装新工艺探讨

三峡水电站是目前世界上最大的水电站，根据现场安装的具体实际情况，文章从材料、结构，性能，规范标准以及安装等方面，分析了特大型蜗壳安装的工艺、方法等特点，对蜗壳安装，装配，翻转，挂装，调整加固以及焊接的具体施工工艺和装备进行大胆的改革和探讨，用以总结经验，促进水电机电安装技术的进步 。     

三峡电站710MW水轮机蜗壳安装

三峡机组是世界上最大的混流式机组，体现了容量大、尺寸大、高新技术含量高、标准高等特点，现有的水轮机安装及相关标准、规范不适应该机组。现主要根据三峡机组蜗壳已完成的1＃－6＃（1＃－3＃机组为VGS机组，4＃－6＃机组为ALSTOM机组）实际安装情况，整理出三峡电站机组蜗壳安装、焊接、探伤的要求及具体实施办法，供大型机组埋件安装技术人员参考。     

水轮机蜗壳的几个结构问题

水轮机钢蜗壳外层包有钢筋混凝土，在蜗壳内充水压情况下，浇筑外层混凝土可使其与蜗壳间形成一定的间隙，当机组在运行中蜗壳内水压超过浇混凝土时的充压值时，其超出部分将由蜗壳和外层混凝土联合承担，这种方法宜在大型工程上采用。蜗壳焊缝处有很大的残余应力，在设计时应进行临界裂纹尺寸和低周疲劳校核。蜗壳上的所有开设的孔口都应按压力容器规范补强；在蜗壳外测有排除积水的措施。我国近年来引进的机组其蜗壳焊接后多数要在工地进行蜗壳的水压试验，水压试验尽管可以消除部分残余应力，但量值有限，又因蜗壳的设计应力不大、设计技术比较成熟、焊接和制造工艺稳定，而且有有效的检测手段和经验，所以我国水电站的蜗壳可不要求做工地水压试验。     

广蓄电站机组座环蜗壳安装的特殊工艺与措施

广州抽水蓄能电站水泵水轮机的最大入力和最大出力分别为326.08MW和347.70MW。蜗壳的最大工作水头加水锤压力为775m,最大过流量为72.2m~3/s。蜗壳在浇筑混凝土前进行水压试验。试验水压为最大工作水头与水锤压力之和的1.5倍(114×10~5Pa),蜗壳钢板的厚度达35～80mm,座环组合焊缝厚度达40～90mm,为了保证这种特厚钢板和焊缝的焊接质量,采用了特殊的安装工艺和措施。     

大型贯流转桨式机组浮动环安装技术浅析

介绍了大型灯泡贯流转桨式机组受油器体采用浮动环结构特点和浮动环安装工艺以及浮动环烧损后的处理思路和方法,并对安装过程中应重点注意的事项进行了总结,仅供参考.     

皂市水利枢纽工程水轮机的座环处理

针对皂市水利枢纽工程水轮机座环螺孔加工错位的事故，采用扩孔修复方案进行修复，并对修复工艺提出要求和受力进行分析，通过证明方案可行。     

大型混流式水轮机座环现场加工方法探讨

大型混流式水轮机座环现场加工,实质上是制造厂加工工作在现场的延续。虽说座环现场加工占有了机组安装的直线工期和增加了现场工作量,但它消除了蜗壳焊接与混凝土浇筑产生的变形,更重要的是提高了机组安装的精度。阐述了座环现场加工的两种方法,并进行了比较,认为局部锪平加工的方法是我国大型机组值得推广与借鉴的一种新方法。     

水轮机座环结构有限元分析

采用UGNX7.5中的Nastran有限元分析模块对某型号的水轮机座环在机组的最大设计水头下进行静态刚强度计算,得到了正常工况下座环的变形和应力分布规律。同时采用ASME锅炉压力容器规范中的应力强度评定标准进行评估,发现该结果满足座环材料的强度要求。该分析方法亦可为以后座环结构的优化提供理论依据。     

水轮机座环平面打磨设备的研制

介绍为缅甸邦朗电站设计制造的水轮机座环平面打磨设备的设计原理、结构型式、主要技术参数及该设备的推广应用的前景。     

大型水轮机蜗壳快速安装技术

根据阿海电站水轮机蜗壳现场安装中的关键工序和控制重点,整理、总结出大型机组蜗壳挂装、焊接、TOFD无损检测、施工进度及质量等方面的控制要求和施工经验。实际检测表明,已完成的4台水轮机蜗壳挂装和焊接质量全部达到优良标准。     

水轮机座环蜗壳组合缝的焊接及其工艺评定

广蓄电站二期工程共安装四台单机容量为３００ＭＷ的混流式水泵———水轮发电机组，其水轮机和发电机设备分别由德国伏依特（ＶＯＩＴＨ）公司和西门子公司制造。由伏依特公司分两瓣制造供货的水轮机座环蜗壳部件运到电站厂房安装间组合焊接成整体，并在加工好座环上下平面后再吊入机坑安装。座环和蜗壳分别用德国产的ＧＳ－２０ＭｎＭｏＮｉ５５铸钢和ＳＴＥ６９０Ｖ高强钢制成，这两种钢都是低碳调质高强钢，用于我国水轮机座环蜗壳中尚属首次。本文简要介绍水轮机座环蜗壳组合缝的焊接工艺、焊接质量控制及组合缝焊接前所进行的焊接工艺评定，可为其它大型电站类似高强钢部件的焊接提供借鉴。     

桐柏抽水蓄能电站座环、蜗壳的安装

介绍了桐柏抽水蓄能电站水泵/水轮机解决座环、蜗壳的安装,包括座环、蜗壳的拼装、焊接、吊装、安装调整及蜗壳水压试验,安装中出现的问题和解决问题的办法。     

阿海水电站水轮机基础环/座环现场加工工艺控制

详细介绍了阿海水电站1号水轮机组基础环/座环现场组焊后加工的内容、要求、流程及安装步骤。针对大尺寸、大质量水轮机分瓣基础环/座环在现场加工及安装过程中易出现的问题进行了总结并提出了应对措施建议。通过确保加工设备的稳定性、选择合适的加工参数和方法、采用正确的测量方法和仪器,保证了1号机基础环/座环现场加工精度符合设计要求。