混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工艺导则

备案信息

备案号：409-1997。

2016年4月25日，《1000MW级混流式水轮机技术导则》发布。

2016年11月1日，《1000MW级混流式水轮机技术导则》实施。

转轮直径6900mm，转轮室重40t，转轮室的上游侧通过法兰与外配水环连接形成悬臂结构，转轮室的下游侧为伸缩节。转轮室由收缩段、球面段、过度段、扩散段组成，且各段板厚不一致。水轮机导水机构外配水环轴向长为1.955m，转轮室轴向长为4.255 m。

为便于水轮机检修，转轮室按上、下两瓣设计。水轮机转轮检修时，将转轮室上半部分吊出，下半部分降低约500mm后形成检修平台。在转轮室外圈的收缩段、球面段、过度段、扩散段的中间位置分别设置3道环向筋板。轴向按8等分布置筋板，形成笼状结构以提高转轮室强度。将该环向加强筋板后移至焊缝处，并改过度段与扩散段为法兰(简称转轮室分段法兰) 连接。待转轮室组装完成后，对转轮室分段法兰的内接合缝采用了封水焊道的焊接工艺，该工艺在确保转轮室分段法兰的密封性能的同时具有一定柔性特点。

埋入部件基础环

基础环是混流式水轮机的埋设部件，预埋在混凝土中。其作用如下：

(1)基础环是连接座环和尾水管进口直锥段的基础部件。

(2)形成了混流式水轮机的转轮室，转轮的下环在其内转动，可能承受转轮室传来的水力振动，因而要求与混凝土结合牢固。

(3)基础环是底环安装的基础部件，底环通过螺栓与基础环把合。

(4)基础环是布置混流式转轮下静止漏环的基础。

(5)基础环下法兰面也是安装和拆卸水轮机时落放转轮的基础，它与转轮下环底面之间有一定的间隙，作为安装时放置斜楔、调整转轮水平之用。

基础环通常与座环直接连接，或者与座环作成一个整体。大中型机组的基础环一般采用钢板焊接而成，其上部法兰面与座环下环用螺栓把紧，其下法兰直接与尾水管进口锥管里衬焊接；对于中小型水轮机，若运输允许，可将基础环和座环作成一整体。

埋入部件转轮室

水轮机转轮室，主要是指转轮在其内转动的圆周空间。轴流式水轮机转轮室是水轮机过流通道的一部分，其上部与底环连接(起部分支承作用)，其下部与尾水管的锥管段连接。其作用相当于上述混流式基础环作用的“(2)”、“(3)”，但不与座环连接，对座环无支承作用。

转轮室的外形和选用的转轮型号有关。一般在叶片水平中心线以上为圆柱形，在中心线以下为球形，其形状和叶片外缘相吻合，以保证叶片转动时转轮仍具有最小的间隙。但也有采用全球形转轮室的，如三门峡水电站1号机改造后即是如此，叶片在各工况下均有最小的间隙，进一步减小了水流漏损，但不足的是在检修时需拆卸上半部转轮室。

转轮室的结构和转轮的大小、工作水头有关。小型机组一般采用碳素钢铸造结构，大中型机组一般采用焊接结构。由于大型机组的转轮室尺寸较大，多采用钢板卷焊而成，一般可分为上、下环二部分(或上、中、下环三部分)，每一环分几瓣，用法兰及螺栓把合。转轮室的内壁在叶片出口处常产生严重的磨蚀，通常采取的抗磨蚀措施是在转轮室内壁铺焊不锈钢板或堆焊不锈钢保护层。

运行时由于水流的压力脉动，在转轮室上作用有很大的周期性荷载，为加强转轮室的刚度和改善它与混凝土的结合，在其四周布有环向和竖向的加强筋，并用千斤顶和拉杆把转轮室牢固地固定在二期混凝土中。千斤顶在安装转轮室时还起调整中心的作用。

另外，转轮室一般设有进入孔，以便于进入转轮室检查叶片和修复叶片外缘。