DL T 5071-1997 混流式水轮机分瓣转轮组装焊接.工艺导则.pdf
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1、备案号中华人民共和国电力行业标准混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工艺导则发布实施中华人民共和国电力工业部发布中华人民共和国电力行业标准混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工艺导则主编单位中国水利水电第七工程局中国水利水电工程总公司批准部门中华人民共和国电力工业部批准文号电技号前言本标准是根据电力工业部年电力行业标准计划项目第二批技综号文的安排制定的在编写格式和规划上以标准化工作导则为基础并符合电力标准编写的基本规定本标准是水电站水轮发电机组安装一系列工艺导则的一部分对大型混流式水轮机分瓣结构的转轮在施工现场的组装焊接热处理及加工的工艺方法技术要求操作程序和一般检验规则作出了规定导则的内容和要求是在继丹江口
2、刘家峡龚咀白山一期电站建设的基础上又增加了年代新建大型百万千瓦级水电站如龙羊峡白山二期安康岩滩漫湾李家峡等电站的施工经验和最新实践成果而提出的对工程施工和质量保证具有一定的指导意义和实用价值它主要包括以下基本内容转轮组装前的准备与检查分瓣转轮组合工艺转轮下环和叶片的焊接焊缝局部热处理焊缝探伤工艺及标准止漏环安装及加工转轮静平衡工艺及标准为了统一多年来施工中经常采用的技术名称和术语赋予其真实的物理意义和工程含义本标准在节中给出有关名称术语的定义同时规定了标准的适用范围本标准制订工作始于年代中当时原水利水电建设局提出了制订一系列水轮发电机组安装工艺导则的编制计划其中将混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工
3、艺导则水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则两项交中国水利水电第七工程局负责起草中国水利水电第七工程局按计划时间提出了标准征求意见稿曾分发各单位征求意见该征求意见稿编写的依据是基于当时已建成的以龚咀刘家峡丹江口等为代表的几个大型电站的施工经验和实践由于机构变动工程任务的影响及主要编写人员的人事变动使上述两项工艺导则的编制工作中断年电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会挂靠在中国水利水电工程总公司出于行政业务和施工技术归口管理的原因认为按照电力工业部标准化体系表的要求水轮发电机组安装系列工艺导则已基本制订和颁发齐全仅剩下上述两项工艺导则应该在补充龙羊峡白山安康岩滩漫湾李家峡等电站施工经验的基础上重新
4、列计划制订使之早日颁发投入使用在中国电力企业联合会标准化部的领导下在电力工业部水农司的大力支持下重新制订工作由中国水利水电工程总公司和电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责组织实施在制订过程中电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会对标准的报批稿送审稿进行了多次的技术审查和规范化整理及统稿使得制订工作能按计划完成本标准由中国电力企业联合会标准化部提出本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会和水电站水轮机标准化技术委员会归口本标准起草单位中国水利水电第七工程局中国水利水电工程总公司本标准主要起草人黎永茂郎友泉赵丛茂许松林本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责解
5、释目次前言范围引用标准转轮组装前的准备与检查分瓣转轮组合转轮焊接焊缝局部热处理下环及叶片焊缝探伤检查止漏环安装及加工转轮静平衡水轮机轴及附件安装范围本导则规定了水电站混流式水轮机分瓣转轮组装焊接热处理及加工的工艺方法技术要求操作程序和检验的一般规则本导则适用于混流式水轮机分瓣数为二材质为低合金钢及镍铬不锈钢的转轮在现场组装焊接的工艺过程不适用于上冠下环及叶片分件制造并在现场组装焊接的组焊方式本导则系根据有关的规程规范并结合实践中行之有效的施工经验和工艺方法而制订在执行中不排斥先进施工技术的推广和应用引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所
6、有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性钢制压力容器附录钢制压力容器渗透探伤钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级钢制压力容器磁粉探伤铸铜件超声波探伤及质量评级方法水轮发电机组安装技术规范钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级水工金属结构焊工考试规则劳人锅号关于颁布锅炉压力容器焊工考试规则的通知中华人民共和国劳动人事部一材料与工件的超声检验规范一焊缝超声检验附录转轮组装前的准备与检查对转轮组焊场地的要求转轮组焊场地应有足够的承载能力要采取措施使转轮组焊场地的室温不应低于相对湿度不大于避免气流对转轮及其焊缝直接吹袭转轮组焊场地的起吊设备应具有足够的起重容量和起吊高度并应平稳
7、可靠转轮组焊施工现场应有可靠的压缩空气水电源及消防设施具有加温及保温的焊接条件分瓣转轮组合支墩的设置如图所示转轮组合的支墩设置只高度一般为支墩设置应稳固并用型钢相互连接顶面应平整调整转轮水平用的楔子板尺寸按接触面受力不大于确定其两楔子板的搭接长度应占总长的三分之二以上置于支墩顶面楔子板的标高相对高差不宜超过为防止吊放转轮时楔子板滑动可将楔子板临时点焊固定分瓣转轮及部件的检查分瓣转轮组装前对设备要进行清点检查全面清扫转轮上冠组合面用平台及平尺检查应无高点毛刺若组合面不平整度超过设计要求应会同制造厂研究采取特殊处理工艺检查所有销钉销钉孔螺栓孔应无毛刺高点螺栓孔两侧的平面应平行且与螺栓孔垂直并检查销
8、钉螺栓与孔的配合尺寸是否符合图纸要求转轮组合螺栓和转轮与主轴的连接螺栓螺母要进行对号转轮下环楔子板钢支墩组合缝加固型钢图转轮组装场地支墩布置图预装配螺母在螺杆螺纹的全行程上用手转动应灵活松紧要适宜若过紧或卡阻应对螺纹进行修磨并检查螺栓头与螺母底平面应平行且与螺杆垂直其不平行度或不垂直度不应超过如超差则须加斜垫圈或车削处理以利螺栓拧紧对转轮叶片及各部位应仔细检查如发现裂纹等缺陷应会同制造厂及有关单位研究处理检查转轮下环及叶片焊缝部位两侧断面尺寸是否相对称其焊缝坡口合拢后钝边的错牙不应超过如超差则要进行补焊修正处理彻底清除转轮下环焊缝坡口两侧各内的油漆和油污以备加热焊接分辨转轮组合转轮组台先将一瓣
9、转轮吊放在支墩上另一瓣吊起时要基本水平以便就位找正两瓣转轮合拢前用白布和酒精将组合面清扫干净不准任何杂物夹入缝中合拢时应避免互相碰撞定位销不能受损当分瓣转轮基本合拢后应先穿入组合螺栓戴螺母时螺纹上涂二硫化钼丝扣脂等防锈润滑脂上冠分缝用清洁布覆盖以免杂质落入组合缝中用拉紧器将下环合缝拉拢同时逐步拧紧组合螺栓使上冠组合缝靠拢然后精心地调整上冠法兰面及止口的错牙合格后拧紧组合螺栓并将支墩顶面的楔子板点焊固定组合螺栓应对称拧紧其伸长值应符合设计要求设计无要求时按下列公式计算式中螺栓的伸长值螺栓计算长度一般从螺母的一半算至螺栓根部螺栓所受拉应力一般采用螺栓所用材料的弹性模量转轮组合后的检查用塞尺检查上冠
10、组合缝间隙不能通过允许有局部间隙用塞尺检查深度不应超过该处组合面宽度的总长度不应超过周长的销钉周围不应有间隙组合面处的各零部件安装面应无错牙法兰面合缝处及法兰面止口应无错牙如图所示用长平尺测量检查并记录法兰面下凹值及下环错牙值下环轴向及径向错牙值一般不应大于图法兰下凹值测点布置图转轮上的所有销钉螺栓螺母均应按设计要求锁定或点焊牢固检查下环焊缝坡口钝边对接情况应符合要求转轮焊接术语定义综合收缩量下环焊接过程中焊缝的收缩变形通过叶片的传递而使法兰面凹度发生变化这种变化是由全焊缝收缩的综合效应产生的可用下环的顶底部收缩量的代数平均值与法兰面下凹值的关系表示这个代数平均值称焊缝的综合收缩量其表达式为均
11、为正式中下环顶面测点距离的变化值下环底面测点距离的变化值综合间隙下环焊缝顶开过程中顶部底部顶开值的代数平均值其表达式为均为负式中意义同角变形反映下环焊接过程中止漏环安装面向内凹或向外凸出的一个相对比较量表示焊缝止漏环处向外凸出反之为向内凹进为下环中部内外侧测点距离的变化值当焊缝收缩时表示焊缝止漏环处向外凸均为正预留间隙的确定法兰面下凹度测点布置如图所示点为支承点两点紧靠组合缝两侧点分别位于点和点之间顶部拉板楔子板底部拉板图下环焊缝测点布置图下环焊缝测点布置如图所示测点用钢冲打出光滑记号以便用游标卡尺类量具测量两测点距离约其中为下环顶底面中部测点距离为距止漏环下边缘处内外侧测点距离值的变化量用表
12、示焊缝顶开过程中值增大为负焊接过程中值减小为正用千斤顶将下环两焊缝同时同步顶开每次顶开间隙增加量为测量并记录下环顶底部焊缝钝边间隙值顶底部中间测点值和法兰面下凹值直至综合间隙值达以各次顶开综合间隙和相应的法兰面下凹值绘制出综合间隙下凹值关系曲线根据综合间隙下凹值关系曲线综合分析确定下环预留综合间隙值和相应的下环顶底部焊缝钝边的间隙值焊缝预留间隙调整好后如图所示在焊缝钝边上下端各插入宽的钢楔子板然后拆除千斤顶割掉挡块在下环顶底面用拉板焊接固定焊工凡参加转轮焊接工作的焊工均应按照中华人民共和国劳动人事部锅炉压力容器焊工考试规则或的规定考试合格并经过分瓣转轮结构材料和焊接知识的专门培训焊接方式选择转
13、轮焊接可在如下两种状态下进行水轮机轴与转轮不连接方式水轮机轴与转轮连接方式采用何种方式下焊接可根据具体情况而定下环焊接工艺焊缝预热预热温度通常为在下环顶部靠近焊缝坡口处用水银温度计或热电偶点式温度表测量热源如图所示在下环焊缝内外两侧距焊缝处用远红外线履带式加热器加热加热宽度为下环顶部厚度的倍焊接全过程持续通电以保证有稳定的预热温度和层间温度按图纸或转轮材质化学成份选取相应焊条并按焊条说明书要求进行烘焙每次从干燥箱内取出该焊层所需量置于保温筒中随用随取控制焊缝综合收缩量的方法焊缝封底及内外层焊接即焊缝两面焊接厚度合计左右焊缝累计综合收缩量占总收缩量的焊接厚度达时综合收缩量占总收缩量的其后只有微小
14、的变化因此控制焊缝的收缩措施要在第焊层内实施控制收缩量的方法取出焊缝内楔子及切除上下拉板的时间转轮下环加热器保温材料固定支架支架铰链图加热器安装图改变分段数分段数少收缩量大反之收缩量小使用单道及多道焊接单道焊较多道焊收缩量大改变每层焊接厚度焊层厚较焊层薄收缩量大控制角变形的方法实为控制下环焊接缝内外侧各自的收缩量在层焊接中内外侧同时施焊角变形由凸起一侧先起弧后另一侧再起弧并保持这一相对距离层以后两侧分别用控制收缩量方法中的第条均可调整角变形正常情况下的焊接规范焊缝分段如图所示焊缝长时分段各为总长的当时则分段各为总长的当时则分段各段长度最长不宜超过最短不宜少于且分或段时的总长分段时的总长为焊缝全
15、长的其目的是使下环焊缝顶部收缩量不超过顶部预留图下环焊缝焊接工艺间隙值而底部收缩量不小于底部预留间隙值以免造成止漏环垂直度偏差过大焊接顺序如图所示内侧封底焊接完段或刚超过焊缝一半长后即切除下部拉板取出下部焊缝内楔子后进行段封底焊接外侧碳弧气刨清根然后焊接内外侧层下段先焊接一层后再从上至下倒退焊接以求下部有足够的收缩量焊接完内外一层后割除上部缝内的楔子板并补焊顶部拉板至焊缝稳定不收缩后再割除每层焊接厚度焊接电流接法为直流反接推荐在每层焊接完后用锤击方法消除层间应力前层每焊接一层测量一次焊缝各部位的综合收缩量及法兰面下凹值以确定下层的焊接工艺当采用不连接水轮机轴的焊接方式时可对比法兰面下凹值与综合
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