回龙抽水蓄能电站1号机组水泵水轮机中拆吊装工艺.pdf

109回龙抽水蓄能电站1 号机组水泵水轮机中拆吊装工艺孙江耘李宝童/中国水利水电第十二工程局有限公司【摘要】回龙抽水蓄能电站1 号机组水泵水轮机底环抗磨环损坏，采用中拆水泵水轮机的方式进行处理。施工过程利用中拆吊具和水平滑移平台，拆除各部件。中拆的方式，不仅能够缩短工期，提高安全性，避免转子回装，还具有施工难度小和成本低的优点。本文介绍了回龙抽水蓄能电站1 号机组水泵水轮机中拆吊装工艺。【关键词】抽水蓄能电站水泵水轮机中拆吊装回龙抽水蓄能电站1 号机组运行时，发现底环抗磨环损坏，导致机组不能正常工作，为了修复抗磨环和提高机组的运行稳定，决定对水泵水轮机进行检修。检修级别是C级，但工期紧、任务重、强度大，如采取上拆的方式检修，工期较长，施工难度增加，检修成本较高。经综合分析，将采用中拆水泵水轮机方式进行检修，即发电电动机转子、上下机架、大轴等设备部件不拆，水泵水轮机顶盖、导叶、转轮等部件从水车室内逐件拆除，吊出机坑。1工程概述回龙抽水蓄能电站位于河南省南阳市南召县，电站装机容量为2 X60MW，机组采用立轴布置，发电电动机与水泵水轮机通过中间轴法兰连接；水泵水轮机型式为单级、混流可逆式，额定转速7 50 r/min，最大水头416m。水泵水轮机在机坑中依次拆除中间轴、顶盖、水泵水轮机轴、转轮和相关辅件，利用中拆吊装小车把单件吊出机坑，水平滑移平台倒运至吊物孔正下方，再用桥式起重机吊至装配间。2中拆吊装机构回龙抽水蓄能电站1 号机组中拆机构包括吊装部分和移动平台两部分，吊装部分安装在行车轨道上，轨道设置在机坑里衬顶部（见图1），为双轨道形式，共设置4个吊点，用于吊装顶盖、导叶、中间轴、水泵水轮机轴、转轮等部件，单件最大起重量2 0 t，起吊高度4m。行车行车.O.O:：o:图1吊具在机坑里衬顶部布置图移动平台部分在水车室地面上，地面安装两条轨道，轨道面高于地面约50 mm，轨道上安置一个滑移平台，平台与轨道接触面设置深2 mm的凹槽，确保滑移方向稳定，滑移平台前、后中心设置锁孔，利用导链牵引移动。3主要部件参数水泵水轮机底环抗磨板损坏，进蜗壳检查，发现抗磨板碎裂部分卡在转轮空腔中，转轮叶片出现变形。为避免在中拆中间轴解轴与发电电动机轴止口脱开的过程中对转轮造成二次伤害，需要精确计算转子顶升高度和转轮下方垫板高度，需要对拆除的中间轴、水泵水轮机轴、顶盖、转轮等大件尺寸逐一核对，确保部件的顺利110机电与金属结构吊出。转子最大顶升高度为3 0 mm，拆除高度最大的部件中间轴，高度为2 1 50 mm，拆除直径最大的、重量最重的部件顶盖，外径为3 2 6 0 mm，重量为1 7 450 kg，水泵水轮机轴重量为46 0 0 kg，转轮重量为550 0 kg，底环重量为46 40 kg。4水泵水轮机中拆拆除中拆水泵水轮机是在有限狭小空间内进行水轮机中间轴、顶盖、调速环、接力器、水导轴承等部件的拆除及吊装作业的，设备部件多，有先后工序制约，施工工艺各不相同，拆除工序较为复杂。中拆的流程依次为：中间轴水导轴承连杆、拐臂套筒调速环主轴密封接力器顶盖水轮机轴导叶转轮底环。4.1中间轴拆除中间轴上部法兰与发电电动机大轴连接，下部法兰与水泵水轮机法兰连接，中间轴上下均有1 0 mm的止口。转子理论顶升最大高度为3 0 mm，实际检查发现，转子挡风板位置影响顶升高度，经过测量确定转子顶升高度为1 5mm；转轮理论下落高度为2 8 mm，但损坏的抗磨环部分卡在转轮叶片内，精确测量确定转轮实际可以下落1 8 mm。为保险起见，在转轮与下止漏环间隙处4个方向分别垫1 5mm垫板，转轮实际可下落1 3 mm。因此，转轮下落及转子顶升后，实际会有2 8 mm的间隙，而中间轴脱开止口最小间隙为2 0 mm，水车室洞口高度为2 40 0 mm，中间轴高度为2 1 50 mm，中间轴拆除理论与实际均满足条件。中间轴专用吊具分两瓣把合卡在中间轴上，对中间轴吊具及相关设备进行检查，包括双钩双向连接小车、导链、卸扣、护垫、牵引绳等，而后进行中间轴拆除工作。具体步骤如下：（1）拆除发电机大轴保护罩、联轴螺栓、电动机抬机开关，操作顶转子油泵，转子有效顶升1 5mm，而后锁定风闸。（2）将4个3 t导链挂在上双钩双联接手拉葫芦并移至中心，另一端和吊具连接。（3）拆除中间轴与水轮机轴连接螺栓。（4）同时缓慢、均匀地起升4个导链，起升导链使中间轴与水轮机轴连接处的止口脱开，待止口脱开后继续向上起升约5mm，检查中间轴上下两端间隙是否均匀，必要时通过导链调整。（5）拉动两根牵引绳，中间轴置于水平移动平台，平台移动至吊物孔正下方，用厂房桥机将中间轴吊至装配间。4.2水导轴承拆除水泵水轮机导轴承拆除顺序依次为：铜环上油盆盖上油盆楔子板水导瓦水导瓦托板水导瓦架下油盆。由于瓦架下方安装了水导瓦托板，托板内径尺寸小于水轮机大轴上法兰外径，无法直接吊出瓦架。因此，用导链两个方向吊起瓦架，将两根槽钢放在瓦架与调速环之间，先拆除水导瓦托板，托板分两块拆除，再吊出瓦架。水导下油盆下部是悬空状态，拆除时，先对称拆除两个油盆把合螺栓，然后将提前准备的两根全螺纹丝杆装人此两孔中，再拆除油盆其余全部把合螺栓，对称旋拧两根全螺纹丝杆上的螺母，直至下油盆内壁落至实处，吊出下油盆，油盆内壁固定在水轮机大轴上，随大轴吊出。4.3调速环拆除调速环拆除顺序依次为：接力器与调速环连板调速环与导叶连板拐臂调速环吊出。调速环最大直径为2 6 6 0 mm，高度为52 9.5mm，重量为1 9 6 0 kg。拆除时，调速环4个方向旋拧4个M24的吊环，吊具的4个吊点分别连接，平稳吊出。4.4主轴密封拆除主轴密封拆除顺序依次为：导流板第一层密封压板第一层主轴密封第二层主轴密封压板第二层主轴密封第三层主轴密封压板第三层主轴密封主轴密封座空气围带空气围带座。主轴密封拆除过程中，详细做好标识，由于机组运行频繁、主轴密封供水量的变化，第一层主轴密封磨损比较大，咨询设计，确定在主轴密封回装时，第三层与第一层调换位置，以确保主轴密封正常有效工作。4.5顶盖拆除顶盖是中拆水轮机部件中尺寸最大、重量最重的部分，顶盖外径3 2 6 0 mm，重量为1 7.45t，加上吊具重量，总起升重量约1 8 t；中拆吊装机构4个吊钩，单个吊钩起升重量为5t，水车室洞口宽度为3 450 mm。因此，顶盖吊出水车室时，顶盖边缘与墙壁约有1 0 0 mm空隙，顶盖吊出满足条件。顶盖上端面对称布置4个吊耳孔，分别安装1 个M42的吊环，顶盖拆除作业具体步骤如下：（1）将4个5t导链挂在水车室顶部吊环上，将4个导链分别与顶盖吊环连接，调整导链长度，找正起吊中心，指挥发出指令，4个人同时缓慢、均匀地起升导链，导链每起升50 mm，用铜棒敲击2 0 只导叶的轴颈顶部，防止导叶与顶盖一同起升。11回龙抽水蓄能电站号机组水泵水轮机中拆吊装工艺（2）顶盖起升同时，确保顶盖水平、均匀、平稳起吊。（3）顶盖起升脱离导叶，超过导叶轴颈顶部约50mm，停止起升，在8 个方向对称位置放置顶盖支撑工具，将顶盖缓慢落于支撑上。而后，松开一只导链，此位置吊环连接对应位置中拆机构的一只吊钩，直至4只吊钩换装完成。（4）调整中拆机构吊钩，小幅度（1 0 0 mm）缓慢起落顶盖，无异常情况后，继续缓慢起升顶盖，调整至合适的高度，将顶盖拖出洞口，置于水平移动平台上。（5）拖动滑移平台，将顶盖移至吊物孔正下方，用厂房桥机将顶盖吊至装配间。4.6水泵水轮机轴及导叶拆除水泵水轮机轴长度为1 8 1 8.5mm，吊具高度1 0 0 mm，吊钩及钢丝绳最小行程高度为6 50 mm，垂直起吊水泵水轮机轴最小高度为2 56 8.5mm，因此，水泵水轮机轴只能水平吊出水车室。水泵水轮机轴上法兰面对称安装2 个M80的吊环，拆除作业具体步骤如下：（1）水泵水轮机轴2 个吊环上各装一条长度为1 m起重量为5t的吊带。（2）电动葫芦缓慢起升，吊起水泵水轮机轴脱开下法兰止口，直至高度约50 0 mm，水泵水轮机轴下法兰螺孔装一条5t的吊带，吊带于一y方向5t导链连接，而后起升导链一定高度，在下落电动葫芦相应高度，重复此操作，直至水轮机轴处于水平状态后，缓慢落下大轴。（3）重新捆绑好轴，水平吊出大轴，置于滑移平台上。（4）将大轴滑移至吊物孔正下方，用厂房桥机将大轴吊至装配间。4.7转轮与底环拆除转轮两吊具的吊点距离较小，经过计算，起吊装置吊钩1 和吊钩2 之间的夹角与吊钩3 和吊钩4之间的夹角都超过1 0 0，夹角过大，在这种情概况下直接起吊可能损坏吊具和起升装置。因此，对转轮实际测量，现场用钢板自制一个专用吊具，吊具放在转轮上端面与螺栓孔对正，将2 个M80吊环装当作把合螺栓旋紧，使吊具与转轮把合牢固，在吊具上重新设置吊点，只使用电动葫芦对称的两个吊钩完成吊装作业。转轮吊出后，在此位置安装专用平台，而后拆除底环与基础的把合螺栓，在底环对称4个位置安装M48的吊环，将底环吊出水车室。5结语回龙抽水蓄能电站1 号机组水泵水轮机中拆过程中，与机组设计人员进行了深人探讨，充分利用了现场条件，合理安排施工工艺，在空间苟刻、吊运工具有限的情况下，逐一解决了中拆遇到的问题，节约了人工投人、保证了工期，降低了检修成本。通过对工程1 号机组水泵水轮机中拆经验的总结，进一步熟悉了抽水蓄能机组的检修工艺，对以后检修同类工程积累了经验。