山圖迪斯水電站受油器操作油管擺度超標的原因分析及處理

摘 要：軸流式水輪機機組盤車經常存在受油器操作油管擺度過大的現象。本文介紹了山圖迪斯水電站1號機組受油器操作油管擺度過大的處理原因分析及處理。

關鍵詞：軸流轉槳式；水輪發電機組；受油器操作油管

1 前言

山圖迪斯水電站是軸流轉槳式水輪機，該電站位于塔吉克斯坦。機組安裝完成后進行軸線檢查，采用機械盤車的方法檢查水導軸承和發導軸承的相對擺度、集電環的擺度、受油器操作油管的擺度、轉輪與轉輪室之間的間隙等；機組軸線的好壞直接關系到機組運行的可靠性和穩定性，是水輪發電機械部分安裝的一個關鍵控制檢查環節。

軸流轉槳式機組盤車經常存在受油器操作油管擺度過大的現象，給施工和運行帶來很大不便，機組擺度過大經常導致機組運行時事故停機。山圖迪斯水電站1號機組受油器操作油管盤車時擺度過大，本文下面主要介紹受油器操作油管擺度過大原因分析和處理方案。

2 操作油管盤車擺度偏差過大

山圖迪斯電站機組受油器操作油管盤車檢查時，在操作油管精加工位置（浮動瓦工作區域）的+X方向、+Y方向架設2塊百分表，操作油管周長均勻布置8點，將百分表+X指針對準1'點（+Y對準7'點）。如圖1示，通過機械外力轉動主軸來記錄百分表讀數，計算相對擺度值是否滿足設計規范要求（0.10mm）。

山圖迪斯1#機組盤車時，受油器操作油管相對擺度竟然達到了4.62mm，引起了高度重視，其盤車數據如表1。下面著重闡述一下原因分析及處理方案：

山圖迪斯操作油管長達19.7m，并由6節長短不同的外管、內管通過導向塊連成一體，導向塊帶有止口和密封圈，油管與油管之間由穿過導向塊的螺栓聯結。受油器操作油管相對擺度達到了4.62mm以后，我們開始分析原因并相應檢查，我們開始懷疑一是操作油管制造加工的時候可能存在精度不夠（或者說操作油管中心加工偏差過大），導致了相對擺度嚴重超標。二是安裝人員沒有嚴格按照工藝要求施工，上下油管之間的同心度沒有保持一致，油管與油管聯結過程中沒有檢查是否傾斜，最終反映到受油器操作油管擺度嚴重超標。由于操作油管在生產廠內進行過預裝，而現場將外管裝配和導向塊拆卸后上機床檢查后都符合設計圖紙要求，不可能是操作油管制造加工出現的問題。使用框式水平儀檢查靠近發電機頂軸處的導向塊平面不平度，發現導向塊傾斜，傾斜方向與操作油管擺度偏差過大的方向一致，可以確定是操作油管安裝過程出現了問題，從而導致了操作油管擺度過大的問題。

由于業主制定的發電工期迫在眉睫，重新將操作油管拆卸后重新裝配已經不可能，也會造成很大的損失；根據操作油管偏心情況，和現場加工設備能力，考慮在現場處理操作油管中靠近頂軸處的導向塊，從而解決操作油管擺度過大的原因。最后我們與業主通過商討，我們提出了研磨操作油管中導向塊來保證操作油管的擺度，防止機組運行時操作油管與浮動瓦接觸處擺度過大而損傷浮動瓦。

具體處理施工步驟：

（1）標注盤車操作油管布置坐標點在導向塊上的相應位置，避免在研磨及安裝時錯誤。

（2）通過數據分析4\"點與8\"點測量數據最大4.62mm，操作油管中心偏向8\"點位置，需要研磨導向塊4\"點位置2.01mm，3\"點位置1.70mm，5\"點位置1.75mm，2\"點位置1.02mm，6\"點位置1.05mm，2\"點至1\"點之間研磨平滑過渡，6\"點至7\"點之間研磨平滑過渡但是都要研磨過渡到接近8\"點位置。

（3）由于研磨量局部過大，可以利用現場的臥車進行加工，等數據接近時用砂紙手工研磨。在研磨過程中，利用游標卡尺觀測記錄數據防止研磨過量。為保證精度防止研磨過量，可以多次安裝檢查盤車數據。根據盤車數據適量調整，直至盤車數據符合設計規范要求。注意在處理過程中一定要保證研磨到止口根部。

（4）將研磨后導向塊按照相應位置安裝，安裝過程中注意把合螺栓對稱分布把合，螺栓受力相同。受油器操作油管繼續盤車，但是發現盤車數據還是不符合，擺度超差在0.50mm以內，通過分析：由于操作油管太長，在盤車過程中由于導向塊和主軸內壁之間存在間隙，操作油管由于主軸旋轉時而擺動引起受油器操作油管的擺度超差，最后我們決定在操作油管導向塊與主軸內壁之間加墊片來保證操作油管發生偏移，如圖2，再次盤車受油器操作油管擺度合格。

3 結語

軸流式水輪機由于所利用的水頭較低、單位轉速高、機組過流量大、效率高、尺寸小、能量及經濟指標好的等諸多優點，成為目前比較普遍的一種水電站開發型式。山圖迪斯水電站通過調整和處理操作油管導向塊，保證了受油器操作油管的擺度，通過機組近1年的運行情況看，機組運行良好，為延伸機組壽命打下了良好的基礎。

作者簡介：雒軍紅（1985-），2008年畢業于蘭州理工大學熱能與動力工程專業，本科，現從事水輪機制造工藝工作。