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关于冲击式水轮机转轮修复工艺技术的探讨

信息来源:www.sygtsd.com 发布时间:2018-01-22
 当今时代,冲击式转轮发电站在发电设施中占着很大一部分,其中冲击式转轮的工作环境最为恶劣,转轮在高压、重复、潮湿的环境下长期高速旋转,导致水斗出现各种程度的破坏,甚至断斗,发生各种危险事故。在转轮破坏的各种情况中,水斗各种磨损最为常见而且无法避免,唯一便捷、可靠、经济的方法就是加强对转轮进行维护,定期对水斗进修维修。
        冲击式转轮的维修过程中,最容易产生的质量问题有二,其一是维修后型线不合理,导致重新使用时极其容易产生磨损或导致机组工作不稳定,维修没有达到预计的经济使用效益,失去维修意义。其二是水斗维修后产生潜在应力、或有残留裂纹,导致转轮不胜高强度的工作负荷,产生断斗危险。断斗在高速飞出时容易拍打在喷嘴或其他危险部件上,造成二次破坏,而且机组会瞬时失去平衡,严重则会直接报废转轮、破坏发电机组,造成巨大的经济、人生安全事故。因维修产生应力,导致运行时发生断斗的损失在国内已有多例,因此冲击式转轮维修必须严格控制水斗的残留应力、对转轮的各个部位必须进行严格的无损探伤检测,排查各种缺陷裂纹。为了确保维修质量,在此我们对冲击式转轮的磨损破坏维修工艺作一简单介绍探讨。
        冲击式转轮的磨损维护按型线构造是否与原来型线是否一致,分为水斗型线重建和水斗型线改造两种。当转轮的水力型线设计较合理,不需作改动时,我们采用水斗型线重建,此时,维修后水斗的型线与水斗磨损前的型线一致。而水力型线改造主要是对水斗按照优化后的设计进行重新建造,重新建造后的水力型线与磨损前的型线不同,但更加合理,转轮使用寿命更长。值得一提的是型线重建与型线改造的工艺过程是相同的。
维修工艺过程:
        1.转轮维修前,首先需要对转轮进行维修前的状态检验,包括水斗磨损量、修补量的检验以及安装尺寸、安装位置的检验,以便对转轮的维修内容作出初步的评定,合理编排后续的维修工艺。
        2.转轮外观检验完成后,需要对水斗内部的磨损部位进行初步打磨,使需要修补的区域表面光滑平整,为后续的探伤、补焊进行准备。
        3.磨损区、需要修补的部位进行打磨后,需要对整个转轮进行NDT探伤,特别是水斗部位进行MT探伤,以确认转轮无潜在的缺陷,避免修补后重新返工修补之前的缺陷,提高维修效率,提高经济效益。
        4.转轮焊接修补:
        转轮焊接修补应由高技术水平的焊工执行,在焊接前需在补焊区明确画出具体的补焊区、补焊方式、补焊量。焊工按此要求进行补焊,以减少焊接缺陷、焊接变形和最大限度减少焊接应力。
        在焊接水斗内侧时,需要在水斗的两外侧进行焊接(如图1所示)。该水斗外侧焊接可在后续的水斗内侧焊接时,起到焊接反变形的作用,而且外侧的焊接可加强水斗的强度,以最大限度减少水斗的变形,保证水斗质量。
        此外,在焊接水斗时,由于在焊接厚度检验、水斗加工、打磨基准为水斗两侧边缘基准面,因此在焊接前期绝不可以破坏该基准面(如图2所示)。
        水斗外侧加强焊完成后,可对水斗内部进行焊接,在对水斗内部进行补焊时,一般先对切水刃进行补焊,再对水斗的底部进行圆形轨迹补焊,最后才对水斗内侧面进行补焊(如图3所示),在补焊时起弧、收弧点尽量避免在水斗中部出现,以尽量减少焊接缺陷。焊接过程中使用定制的卡板对焊接量进行测量,以确认补焊量是否满足要求。


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