DL T 5071-1997（条文说明） 混流式水轮机分瓣转轮组装焊接 工艺导则.pdf

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1、p DL 中华人民共和国电力行业标准DL/T 5071 -1997 混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工艺导则条文说明主编部门：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，？白咆约也i格、必1997北京目次1 范围.31 z 引用标准.32 3 转轮组装前的准备与检查.33 4 分瓣转轮组合.35 5 转轮焊接.36 6 焊缝局部热处理.38 7 下环及叶片焊缝探伤检查.39 8 止漏环安装及加工.41 9 转轮静平衡.42 10 水轮机轴及附件安装.45 30 1范围1. 0.1 本条说明本导则所包含的主要内容。1. o. 2 本条说明本导则的应用范围。1. o

2、. 3 本条明确编写本导则的依据，同时指出，在执行中不排斥先进施工技术的推广和应用。31 2引用标准明确了在编写本导则中所引用的技术规范、规则。32 3 转轮组装前的准备与检查3. 1 对转轮组焊场地的要求3. . 1 3.1. 4 明确了对转轮组焊场地的基本要求。3.2 分蝉转轮组合支墩的设置3.2.1 本条规定了分瓣转轮组装焊接用的支墩为6只，支墩高度定为750mm，支墩布置用简图表示，实践证明，支墩布置合理，既使于转轮组合，又便于转轮焊接、测量。3.2.2 调整转轮水平用的模子板的搭接长度引自GB8564，要求各对模子板间的高程差不宜超过lmm，其目的是便于转轮水平的调整及分瓣转轮的顺利

3、组合，模子板要临时点焊固定，以防转轮吊放时滑动。3.3 分瓣转轮及部件的检查3. 3.1 3.3.2 明确了对分瓣转轮组合面要进行全面清查，有问题要处理。3.3.3 除检查销钉、销钉孔、螺栓孔应无毛刺、高点外，还应检查转轮组合螺栓孔两侧的平面是否平行且与螺栓孔垂直，其目的是以利组合螺栓拧紧。3.3.4 转轮组合螺栓和主轴连接螺栓都是细牙螺纹，在拧紧时有时会碰到丝扣“咬死”现象，引起严重后果。故对这些螺栓、螺母要进行对号预装，螺母转动要灵活，松紧要适宜，同时应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宜超过lmm/m。这是经验数据，如超过，用液压拉伸器拧紧螺栓时，其伸长值很

4、难达到，用撞锤拧紧转轮组合螺栓时，螺栓会转动，故遇到这种情况时对螺栓一定要进行车削处理或加斜垫圈。33 3.3.5 在制造厂叶片与上冠及下环相焊接，虽经热处理，但内应力不可能完全消除，转轮经长途运输、吊装等过程后，叶片上、下端的焊接热影响区附近可能会产生裂纹，故应仔细检查，如有问题应认真处理。3.3.6 下环焊缝部位两侧断面不对称时会造成焊接变形大。焊缝坡口钝边径向错牙超过3mm时会造成焊接封底困难，焊缝预留间隙也不能精确保证。3.3.7 清除焊缝两侧的油器、油污，其目的就是保证其焊缝的焊接质量。34 4分瓣转轮组合4.1转轮组合4.1.1 4. 1.2 这两条是分瓣转轮组合的基本工艺要求。如

5、转轮在支墩上或吊起时不水平，则转轮就很难合拢，因定位销、孔难以找正，一旦销孔错位碰撞受损还要进行处理，故转轮在支墩上的一瓣或是吊起的一瓣都应基本处于水平状态。为防止组合螺栓丝扣“咬死”，在螺纹上应涂丝扣脂。4.1. 3 本导则螺栓伸长值的计算公式系引自水轮机的安装一书。4.2 转轮组合后的检查4. 2.1 4.2.4 对上冠组合缝间隙的质量要求及所有螺栓、螺母、销钉进行点焊固定的要求引自GB8564的规定，法兰面合缝处及法兰面止口如有错牙，则对焊接测量、主轴连接、销钉螺栓穿入、磨圆机安装精度等都会产生不良的影响。转轮组合后用lm平尺测量，检查法兰西下凹值，并检查下环错牙，其目的是做好原始记录，

6、给焊前预留反变形量作参考。水电第十二工程局，云南省电力局水轮机的安装北京2水利电力出版社，1979. 9 35 5转轮焊接s.2预留间隙的确定s. 2.1 规定了下环焊缝焊接测点数量和测点布置。5.2.2、s.2.3阐述了绘制综合间隙下凹值关系曲线的具体方法和步骤。5.2.4 指出在根据综合间隙一下凹值关系曲线确定下环预留综合间隙值和下环上、下端焊缝钝边间隙值时，还应充分考虑下环组合后椭圆度和焊接条件等因素的影响。s.2.s 下环焊缝预留间隙调整后，为了控制焊缝收缩量，防止焊接初始产生过收缩，应在焊缝上、下端钝边间隙内打人钢棋子板，并在下环顶底面焊接大拉板，大拉极焊接应保证有足够的强度和刚度。

7、5,4 焊接方式的选择目前在国内几个大中型电站转轮焊接中，有把大轴焊接和不把大轴焊接两种方式。采用哪种方式可根据具体情况由施工单位自行确定。一般当吊车起升高度有限和转轮需在工地进行静平衡试验时可采取不把大轴方式焊接，当不存在上述情况时，可采用把大轴方式焊接。5.5下环焊接工艺5.5. 1 从几个已建成电站资料来看，转轮焊前预热采用履带式远红外线加热装置进行。这种预热装置简单，预热方式灵活，其履带加热片可随下环形状贴装，加热效果较好。本条文对加热宽度范围、预热温度，提出了具体要求，同时指出为了保证预热温度稳定，在焊接全过程中应持续通电加热，并随时进行温度测量。5.5.2 下环焊接中的焊缝收缩量直

8、接影响着转轮上冠法兰面的36 凹度变化，即在转轮焊接中，保证上冠法兰面凹度值，是通过控制下环焊缝收缩量来实现的。大量的焊接实践表明，焊缝收缩量在下环焊缝全断面焊接中不是均匀的。在正常焊接情况下，当焊口内外面焊缝总厚度达35mm左右时，焊缝收缩量约占总收缩量的50%左右，焊缝厚度达60mm时，收缩量占总收缩量的90%。因此，在焊接中应特别注意调正控制焊口、正缝、背缝各15焊层焊接时的收缩量。条文中提出了常用控制收缩量和下环角变形的具体措施。5.5.4 条文对下环正常焊接情况下的焊缝分段、焊接顺序、焊层厚度等作出了规定。5.5.5 下环焊接时前6层的焊接收缩量控制是下环焊接中的关键阶段。本条文分别

9、对不把大轴和把大轴两种焊接方式下控制焊接收缩量的监测方法作了说明。5-6叶片焊接工艺5.6. 1 5.6.2 规定了叶片焊接前应先进行对装并切割修整焊接坡口，当叶片厚度大于50mm时应作预热焊接。当采用氧乙快焰进行烘烤预热时应注意温度均匀性。5.6.3 5-6-4 条文规定叶片分割焊缝和填补块焊缝应采取分段倒退焊。叶片分割焊缝长度大，分段氏度可为300mm400mm，填补块焊缝较短，分段长度为ZOOmm，并对两部分焊缝的焊接顺序作了明文规定。5.6.6 规定了叶片分割焊缝厚度大于50mm时，焊接后宜作后热消氢处理，加热温度100zoo，保温3h4h。37 6 焊缝局部热处理6. 0.1 鉴于下

10、环在各种运行工况下属于低拉应力区，建议下环焊缝焊后不作退火消应力处理，只作后热消氢处理。在施工中可根据具体情况决定取舍。6.0.2 6.0.5 条文规定了下环焊缝退火消应力处理的具体工艺方法和热处理工艺曲线。当制造厂家要求作热处理时可参照执行。6.0.6 规定r转轮热处理后应达到的质量标准。38 7 下环及叶片焊缝探伤检查7. 1焊缝探伤检查本节规定了转轮下环焊缝，叶片对接焊缝，叶片（含填补块）与下环、上冠对接角焊缝，焊接前后均应进行元损探伤检查。7. 1.1 规定了转轮焊接之前应采用超声波探伤法对焊缝的坡口及其附近200mm宽的母材进行检验，检验的目的主要是发现影响焊接和影响焊接后探伤的缺陷

11、，并在焊接前予以处理。7. 1. 2 焊后检验。条文分别对非奥氏体不锈钢铸钢（含碳钢、低合金钢和马氏体不锈钢）转轮的非奥氏体焊缝，奥氏体不锈钢铸铜转轮焊缝及奥氏体焊缝，厚铜板压制的叶片对接焊缝，叶片与下环、下冠对接角焊缝，和其它非铸铜件焊缝，规定了元损检测方法和执行的标准。其中对于奥氏体钢焊缝由于国内尚无探伤标准，也未查找到国外标准，所以提出了严格控制焊接工艺和焊接后进行着色探伤的规定。1.2 对探伤人员的要求本节对元损探伤人员的资格和资历作出了规定。7.3探伤条件本节对主要的探伤条件作了规定。7.4缺陆反修复探铸钢转轮焊缝一般厚度都比较大，因此在焊缝缺陷处理时应予以重视。探伤发现不合格缺陷时

12、，探伤人员应认真进行缺陷定39 位，为研究处理方案提供依据，以避免重复返修。缺陷返修后，往往会在原缺陷处理段两端出现新的缺陷，所以复探时应扩大检查范围。40 8 止漏环安装及加工s. 1止漏环安装s. 1. 1 本条明确了安装上、下转动止漏环的必要条件。s.1. 2 对上、下转动止漏环的安装质量要求引自水轮机的安装一书。s.2止漏环加工s.2. 1 由于焊接变形等因素，转轮上、下转动止漏环的圆度需使用专用的转轮圆度镜磨机具来加工，这种专用机具一般由制造厂提供，在安装该机具时，转轮法兰面应调水平，偏差不大于O. 05mm/m，偏差大对上下转动止漏环的同心度等有影响。s.2.2 本条明确了在安装转

13、轮圆度镜磨机具时，其安装基准中心应以上冠法兰止口为准；水机轴与转轮连接后应以水机轴为基准安装转轮圆度镜磨机具，其目的就是确保其同心度。s.2.3 转轮圆度镜磨机具的结构刚度非常重要，如刚度达不到要求，则会造成刀具有弹性跳动现象，影响施工进度及圆度的加工质量。s.2.4 转轮圆度镜磨机具安装后，刀具的进刀点应以止漏环半径最大处为基础，如在止漏环半径小的地方进刀，则造成切削量过大，有可能损坏刀具，或使刀具产生弹性跳动，甚至会产生不良后果。s.2.s 本条规定引自GB8564。41 9转轮静平衡9. 1 静平衡试验前的准备9. 1. 1 本条中所列工器具是转轮静平衡工作必须具备的。9. 1. 2 在

14、下环顶面JX、Y中心线，其作用就是在两条中心线上分别放置方型水平仪和与水平仪等重的配重块。9. 1.3 本条所列事项是静平衡工作操作者事前必须了解的，尤其是转轮的重心位置一定要搞清楚。9. 1. 4 本条概述了静平衡工具的装配过程，在装配中应将平衡球心调整在转轮中心位置，使球心在转轮重心垂直线上，以免影响平衡精度。9. 1.s 放置静平衡工具底座的基础很重要，如基础刚度不好，则在静平衡工作中支持座的水平偏差很难达到O.02mm/m以内，有些电站就是因为基础不行，静平衡工作遭到失败，故静平衡工具的底座最好放在大刚度的专用平台上，平台下的混凝土基础应有足够厚度，如没有专用平台，则预先应埋设基础板作

15、底座基础。9.2 静平衡试验工具灵敏度调整与计算9. 2.1 9.2.2 静平衡工具灵敏度的调整是一项很重要的工作，工具灵敏度高，平衡精度就高，反之精度就低，本导则对静平衡工具灵敏度的要求引自GB8564，其灵敏度的计算公式引自水轮机的安装一书。广西岩滩电站的转轮重达300t以上，该电站使用了较先进的液压支承静平衡装置，其球座的滚动摩擦系数为=O. 00045cm O. 00055cm 9.3 平衡试验的步骤9.3. 1 本条所述完全是进行静平衡工作的基本步骤方法。粗平衡时将配重块放在下环顶面上，其目的是施工方便，如果条件允许，42 配重块可直接放到上冠顶上。当引水盖板焊完后，最后需作一次精平

16、衡，少量不平衡重量只能用钢板焊在引水盖板上面，其铜板厚度不能超过lOmm，因为引水盖板至顶盖间距离有限，以免影响机组的正常运转和顶转于等工作。9.4 残余不平衡重量计算9.4. I 当残余不平衡重量图纸无要求时，其允许的残余不平衡重量可按本条中的式（9.4. 1)进行计算，本公式引自水轮机的安装一书。9.4.2 转轮实际残余不平衡重量按本条式（9.4.2）进行计算，本式引自水轮机的安装一书。在计算实际残余不平衡重量时，应考虑平衡支持座在试验后复查时转轮的水平值，如水平超差，则按下列例题进行计算和处理。如某电站转轮平衡试验后复查时转轮的水平值如图1所示，由于平衡底板在X方向有O.04mm/m 的

17、倾斜，因此总的不水平值为o.13mm/m，换算至2700mm处，相当于转轮下降H=O.35mm，其残余不平衡值的方向在第N象限，与X轴成角为38。39处。x 图1（单位：mm/m) 43 根据上述的转轮下降值计算出的残余不平衡值应小于允许的残余不平衡重量，计算结果如大于允许值，则在第E象限里的引水盖板上加焊铜板配重，直至符合要求为止。44 10 水轮机轴及附件安装10. 1 水轮机轴及转轮安装本节所述是水机轴与转轮连接的基本工艺要求。10.2转轮附件安装10.2. 1 引水盖板在制造厂都要进行预装，按厂家标记装配较为方便。引水盖板和排水管上的所有焊缝应严格按焊接工艺要求施焊，因为焊缝有裂纹，运行时泥水会进入上冠顶部，造成动平衡不好甚至将引水盖板顶起或脱落，从而造成严重后果。10.2.2 10.2.3 这两条要求引自GB8564，但主轴联接螺栓保护罩圆度提高至土10%的设计间隙值，以改善检修密封工作条件。45 协四tt闻机。崎F4。时一元-a” 。LE，EAU- 。2日价2定号书