第八講 水力機(jī)組的檢修

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,第8講水力機(jī)組的檢修,本章內(nèi)容,水輪發(fā)電機(jī)組安裝與檢修,檢修項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),發(fā)電機(jī)主要零部件的修復(fù),水輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)的,故障和處理方法,水輪機(jī)主要零部件的修復(fù),檢修分類,事后維修,定期預(yù)防維修,臨時(shí)性檢修,消除某些機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)件異常工作狀態(tài),完善自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備可靠性，防止停機(jī)事故,定期檢查,（機(jī)組處于備用停機(jī)狀態(tài)）,人員能夠進(jìn)入并接觸的部件,傳動(dòng)部件,自動(dòng)化元件,機(jī)組保護(hù)設(shè)備等,計(jì)劃檢修,狀態(tài)維修,第一節(jié) 計(jì)劃檢修的內(nèi)容與特點(diǎn),計(jì)劃檢修工作的分類,維護(hù)檢查,在運(yùn)行機(jī)組不停機(jī)的情況下，,每周進(jìn)行一次

2、,（檢修時(shí)間半天）,小修,大部分在發(fā)生了設(shè)備故障需立即處理時(shí)進(jìn)行。通過小修能掌握設(shè)備使用情況，為大修項(xiàng)目提供了依據(jù)。小修需在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，,每年23次,（檢修時(shí)間57天）,大修,全面地檢查機(jī)組各部分情況，并按照規(guī)定數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是否需要吊出視實(shí)際情況決定。,35年一次。,（檢修時(shí)間2030天）,擴(kuò)大性大修,全面徹底地檢查機(jī)組每一部件(包括埋設(shè)部件)的結(jié)構(gòu)及其技術(shù)數(shù)據(jù)，并按規(guī)定數(shù)值進(jìn)行處理。擴(kuò)大性大修要吊出水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，有時(shí)還要進(jìn)行較大的技術(shù)改革工作。,810年一次。,（檢修時(shí)間4575天）,檢修工作的項(xiàng)目和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),檢修項(xiàng)目及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)機(jī)型、容量和具體情況決定的。,（見檢修有關(guān)

3、規(guī)程）,水輪機(jī)維護(hù)檢查項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；,水輪機(jī)小修項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；,水輪機(jī)大修或擴(kuò)大性大修項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；,發(fā)電機(jī)維護(hù)項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；,發(fā)電機(jī)小修項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；,發(fā)電機(jī)大修項(xiàng)目及質(zhì)量指標(biāo)。,第二節(jié) 水輪機(jī)主要零部件的修復(fù),水輪機(jī)過流零部件遭到泥沙磨損和空蝕破壞后，需要在現(xiàn)場進(jìn)行修復(fù)，使其恢復(fù)工作能力。,由以上兩種原因造成的損壞盡管有所不同，但卻有著最為基本的共同點(diǎn)，那就是工作零部件表面金屬的大量流失和在局部形成穿孔。,所以，兩種情況的修復(fù)工作基本相同，并構(gòu)成水輪機(jī)的主要檢修工作內(nèi)容。,1葉片進(jìn)水邊正面；2葉片進(jìn)水邊背面；,3葉面背面靠下環(huán)和出水邊一帶,轉(zhuǎn)動(dòng)部分檢修,轉(zhuǎn)輪空蝕和泥沙磨損后的修復(fù)

4、,混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪發(fā)生空蝕的部位多為三處，如圖所示。,遭泥沙磨損和空蝕破壞的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪修復(fù)的主要方法是補(bǔ)焊。目前常用的是表面分層補(bǔ)焊法。,工具與焊接材料準(zhǔn)備：所需要的主要工具和設(shè)備有直流電焊機(jī)、焊具、風(fēng)鏟、炭弧氣刨、砂輪機(jī)、探傷設(shè)備、加溫和保溫設(shè)備、測量工具和儀器等。焊接材料則采用國產(chǎn)的堆277、堆276等耐氣蝕堆焊電焊條。,轉(zhuǎn)輪被侵蝕面積、深度和金屬失重量的測量：侵蝕面積可用涂色翻印法測量；侵蝕深度可用探針或大頭針插入破壞區(qū)測量，再用鋼板尺量得；金屬的失重量可用泥子按葉片的曲面形狀涂抹在侵蝕區(qū)上，然后取下稱重，按其比重?fù)Q算出金屬的失重量。,氣蝕區(qū)的清理和補(bǔ)焊：多采用炭弧氣刨清理侵蝕區(qū)

5、；采用對稱分塊跳焊法進(jìn)行補(bǔ)焊。,磨光和探傷：補(bǔ)焊完成后應(yīng)進(jìn)行表面磨光。磨光前先用超聲波進(jìn)行補(bǔ)焊區(qū)的探傷檢查。,葉片裂紋檢查與處理,裂紋檢查與標(biāo)記：葉片裂紋可使用超聲波探傷儀進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)標(biāo)記出裂紋的部位、長度和深度。,裂紋焊接工藝：為了進(jìn)行裂紋補(bǔ)焊，必須事先將裂紋處用炭弧氣刨開好坡口，用30%濃度的硝酸溶液進(jìn)行酸洗檢查，根據(jù)母材的化學(xué)成份選取與之相接近的焊條，然后選擇經(jīng)過考試合格的焊工完成焊接。,全部坡口堆焊完畢，用探傷法進(jìn)行檢查，合格后，用砂輪機(jī)將葉片表面按原型線磨平。,葉片開口測量與整形處理,根據(jù)制造廠所給圖紙的技術(shù)數(shù)據(jù)和允許值，繪成圖表，由專人進(jìn)行測量和記錄，一般應(yīng)反復(fù)進(jìn)行兩次，以

6、便互相校驗(yàn)；,如果相鄰葉片實(shí)測數(shù)值沒有超過設(shè)計(jì)允許值，平均開口偏差認(rèn)為是可以的，不必進(jìn)行處理。,主軸磨損檢查與處理,軸頸檢查：對于1m的油潤滑的軸頸單側(cè)磨損值0.1mm以內(nèi)為合格；軸頸偏磨方位和數(shù)值的檢查方法如圖所示。,軸頸處理：當(dāng)軸頸偏窘超過允許值時(shí)，要進(jìn)行處理。有現(xiàn)場處理和運(yùn)回制造廠處理兩種方法。,軸頸測量,導(dǎo)水機(jī)構(gòu)檢修,導(dǎo)葉漏水量測定,大修前后均應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)葉漏水試驗(yàn)，掌握導(dǎo)葉密封效果，檢查導(dǎo)水機(jī)構(gòu)檢修后(尤其是導(dǎo)葉間隙調(diào)整)的質(zhì)量。,常用容積法測定導(dǎo)葉的漏水量，其布置方式如下圖所示。,容積法測定導(dǎo)葉漏水量,導(dǎo)葉磨蝕處理及開度測量,導(dǎo)葉磨蝕的處理方法有兩種：不吊導(dǎo)葉原地處理；吊出導(dǎo)葉在機(jī)坑外

7、處理。,導(dǎo)葉開度測量：一般大修時(shí)，要測a025、50、75、l00四個(gè)位置，互相成90度的四個(gè)導(dǎo)葉的開度值；擴(kuò)大性大修時(shí)要測a050、100兩個(gè)位置的全部導(dǎo)葉開度值。測量在導(dǎo)葉立面的中間部位進(jìn)行。,導(dǎo)葉軸承及軸頸的處理,導(dǎo)葉軸承處理：為了解決尼龍瓦因水脹所產(chǎn)生的抱軸現(xiàn)象，要將導(dǎo)葉套簡吊出來，重新計(jì)算軸承的配合間隙，將下軸承拔出壓裝在內(nèi)孔尺寸與軸套外徑相同的模具內(nèi)，按間隙要求放在車床上加工。,導(dǎo)葉軸頸處理：損壞嚴(yán)重時(shí)，可將導(dǎo)葉軸頸車圓，然后包焊一層不銹鋼，再車到規(guī)定尺寸(不銹鋼的厚度不得小于2mm)。當(dāng)軸頸磨損不嚴(yán)重時(shí)，可噴鍍一層鉻或不銹鋼層，力求表面光滑。,水導(dǎo)軸承檢修,水導(dǎo)軸瓦檢修,水導(dǎo)軸承

8、根據(jù)冷卻介質(zhì)和軸承結(jié)構(gòu)的不同，可分為橡膠瓦水潤滑導(dǎo)軸承、分塊瓦油潤滑導(dǎo)軸承和筒式瓦油潤滑導(dǎo)軸承三種。這里只介紹分塊瓦導(dǎo)軸承的修復(fù)。,這種軸承主要優(yōu)點(diǎn)是軸瓦分塊，間隙可調(diào)，運(yùn)行可靠，制造、安裝均很方便。它的缺點(diǎn)是主軸上要套裝軸領(lǐng)，使得制造復(fù)雜一些，造價(jià)也高一點(diǎn)。,分塊瓦軸承大修項(xiàng)目有：軸承間隙測量、軸瓦檢查與處理、軸承拆裝等。,分塊瓦油潤滑導(dǎo)軸承,1上擋油田；2下?lián)跤腿Γ?冷卻器：4油帽；5抗重螺栓；6背帽；7軸承蓋；8鑲塊；9軸承體；10軸承密封蓋；11電阻溫度計(jì)；12盤根；13合金墊塊；14信號(hào)溫度計(jì)；l 5油位信號(hào)計(jì)；16钖基合金軸瓦,密封檢修,水封的作用有二：一是當(dāng)停機(jī)時(shí)，阻止下游水淹沒

9、水輪機(jī)室(當(dāng)吸出高度Hs為負(fù)值時(shí))；另一個(gè)重要作用是阻止水流入油槽發(fā)生油水混合事故。,對這種水封裝置的檢修程序如下：記下轉(zhuǎn)環(huán)在輔上的位置后拆下轉(zhuǎn)環(huán)，檢查不銹鋼抗磨板磨損情況。拆去空氣圍帶進(jìn)氣管路及接頭，分解下密封蓋，取出圍帶，檢查圍帶磨損情況。拔下定位銷，分解中間環(huán)，將所有部件清洗干凈后進(jìn)行安裝。,鋼管、蝸殼、尾水管檢修,蝸殼檢修,鋼管銹蝕檢查處理,鋼管進(jìn)人孔檢查,蝸殼檢查,尾水管檢修,尾水管檢查項(xiàng)目有三：尾水管里襯、進(jìn)人孔、排水管水籠頭。,一般機(jī)組如吸出高度選擇適當(dāng)，安裝質(zhì)量合格，則尾水管里襯發(fā)生空腔氣蝕不很嚴(yán)重，可參照轉(zhuǎn)輪葉片補(bǔ)焊方法用堆277等焊條補(bǔ)焊即可。,排水管水籠頭是指檢修排水泵的

10、吸水管進(jìn)口處的水籠頭。當(dāng)水位低到規(guī)定值時(shí)，可穿上防水衣下去檢修吸水籠頭的柵網(wǎng)是否腐蝕損壞，若有破壞應(yīng)修補(bǔ)或更換。,第三節(jié) 發(fā)電機(jī)主要零部件的修復(fù),轉(zhuǎn)子檢修,轉(zhuǎn)子檢修的項(xiàng)目主要有：發(fā)電機(jī)空氣間隙的測量、轉(zhuǎn)子起吊前的準(zhǔn)備工作和吊出、轉(zhuǎn)子測圓、磁極的拆裝、磁極鍵打緊和轉(zhuǎn)子吊入等。這里只介紹磁極拆裝和轉(zhuǎn)子各部件檢查。,磁極拆裝：為了處理轉(zhuǎn)子圓度或更換磁極線圈絕緣等工作項(xiàng)目，要進(jìn)行磁極拔出和掛裝工作。,焊縫檢查：大修中對轉(zhuǎn)動(dòng)部件的各焊縫，應(yīng)進(jìn)行全面檢查，對于開焊的地方要用炭弧氣刨吹去，開成V型坡口，用電熱加溫至90左右，進(jìn)行堆焊。,螺栓檢查：對于輪轂與輪臂的連接螺栓、磁軛穿心螺栓等都要用小錘敲擊，檢杳是

11、否松動(dòng)，如有松動(dòng)的，應(yīng)用大錘打緊，然后點(diǎn)焊固定。,定子檢修,大修時(shí)對定子的檢查項(xiàng)日有：檢查定位筋是否松動(dòng)，定位筋與托板、托板與機(jī)座環(huán)板結(jié)合處有無開焊現(xiàn)象，通風(fēng)鐵芯襯條、鐵芯是否松動(dòng)，壓緊螺栓應(yīng)力值是否達(dá)到120MPa等等。,壓緊螺栓應(yīng)力測定,采用應(yīng)變片和應(yīng)變儀對壓緊螺栓的應(yīng)力進(jìn)行測定。,冷態(tài)振動(dòng)處理,為消除冷態(tài)振動(dòng)，要在鐵芯合縫處加墊，消除間隙，減少振動(dòng)。,軸承檢修,推力頭拆卸,將風(fēng)閘的各閘瓦調(diào)至同一水平；,取下推力頭的卡環(huán)；,拔出推力頭,推力瓦刮瓦,許多水電站發(fā)生過燒瓦現(xiàn)象或合金瓦與鋼環(huán)脫殼等缺陷，輕微者可用熔焊方法處理；嚴(yán)重者需要重新刮瓦。,刮瓦的方法與導(dǎo)軸瓦刮瓦的方法相同，只是在托瓦平臺(tái)

12、上放一個(gè)澆推力瓦的胎具，按澆導(dǎo)軸瓦的方法進(jìn)行澆钖基合金即可。,第四節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)的故障和處理方法,水輪機(jī)與附屬設(shè)備在運(yùn)行中的故障,當(dāng)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)全關(guān)閉后，機(jī)組長時(shí)間不能降低到允許對機(jī)組施加制動(dòng)的轉(zhuǎn)速。,機(jī)組轉(zhuǎn)速超過正常值的40%50%，此時(shí)轉(zhuǎn)速繼電器拒絕動(dòng)作。,轉(zhuǎn)速繼電器拒不動(dòng)作，也不給閘門下落和水輪機(jī)主閥關(guān)閉發(fā)出脈沖。,水輪機(jī)在帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，向閘門下降和主閥關(guān)閉發(fā)出脈沖。,并列運(yùn)行的機(jī)組，在原來的導(dǎo)葉工作開度下，出力下降；單個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的機(jī)組，導(dǎo)葉開度不變時(shí)，轉(zhuǎn)速下降。,水輪機(jī)在開機(jī)時(shí)，它在空載額定轉(zhuǎn)速下所對應(yīng)的導(dǎo)葉開度，大于安裝后第一次運(yùn)行時(shí)所記錄的空載開度。,轉(zhuǎn)葉式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片密封

13、不良，引起調(diào)速系統(tǒng)大量漏油。,巴氏合金油軸承溫度過高。,水輪機(jī)頂蓋被水淹沒。,水輪機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，真空破壞閥不動(dòng)作，空氣不能進(jìn)入轉(zhuǎn)輪區(qū)域。,在啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組主軸在水輪機(jī)導(dǎo)軸承處的擺度不超過標(biāo)準(zhǔn)值，隨著推力軸承溫度的升高，主軸擺度增大，當(dāng)溫度為6070時(shí)，擺度值可能增大510倍。,壓力表指示不正常。,水輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中的故障,推力軸承的油溫和軸瓦體溫超過規(guī)定值。,發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承溫度過高。,從油室取出的油試樣中發(fā)現(xiàn)有水。,在發(fā)電機(jī)區(qū)域出現(xiàn)敲擊聲、振動(dòng)和噪音。,如果這些現(xiàn)象突然出現(xiàn)，必須立即停機(jī)檢查，查明原因，消除故障。,總之，要提高水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，避免或者減少故障，需要不斷地提高安全運(yùn)行技術(shù)水平。機(jī)組的檢修工作必須堅(jiān)持以預(yù)防為主，早期杜絕設(shè)備故障的發(fā)生。因此，定期檢查是很重要、很關(guān)鍵的。,