伍曉芳

（廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530023）

0 引 言

巖灘水電站 （一期）是紅水河梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第5級(jí)電站，距上游龍灘水電站166 km，總裝機(jī)容量1210 MW，于1995年全部建成發(fā)電。上游龍灘水電站水庫(kù)具有多年調(diào)節(jié)性能，其投產(chǎn)顯著改善了巖灘水電站的徑流特性，使巖灘水電站年發(fā)電量顯著增加，經(jīng)過(guò)論證巖灘水電站進(jìn)行擴(kuò)建，擴(kuò)建工程利用原水庫(kù)，在一期大壩右岸修建引水發(fā)電系統(tǒng)，擴(kuò)建機(jī)組安裝于地下廠房?jī)?nèi)。

一期電站水輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)過(guò)廠房振動(dòng)、葉片大量裂紋等嚴(yán)重問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題，水輪機(jī)廠家哈爾濱電機(jī)廠有限公司 （以下簡(jiǎn)稱哈電）與電站業(yè)主合作，經(jīng)過(guò)大量的的研究工作，2003年對(duì)電站3號(hào)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行了改造，改造有一定的效果。本文基于改造的成功經(jīng)驗(yàn)，在擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究中，將研究重點(diǎn)放在影響水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性及葉片裂紋的幾個(gè)重要因素上，包括水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速、尾水管高度、安裝高程等特征參數(shù)優(yōu)化、水輪機(jī)模型的選擇以及制造工藝上的改進(jìn)等。

1 擴(kuò)建工程水輪機(jī)特征參數(shù)優(yōu)化

該工程水輪機(jī)的運(yùn)行水頭范圍為41.5～68.5 m，經(jīng)過(guò)水文水能論證，水輪機(jī)的額定水頭確定為57.4 m，水輪機(jī)額定出力306.1 MW。為了提高水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，在項(xiàng)目進(jìn)行水輪機(jī)招標(biāo)選型時(shí)，對(duì)以下特征參數(shù)予以優(yōu)化。

1.1 比轉(zhuǎn)速

比轉(zhuǎn)速是表征水輪機(jī)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平的重要特征參數(shù)之一。在相同水頭和出力條件下，提高水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速將提高機(jī)組轉(zhuǎn)速，減少機(jī)組尺寸和質(zhì)量，進(jìn)而帶來(lái)明顯的一次性經(jīng)濟(jì)效益，但是提高水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速，會(huì)提高水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和單位流量，從而使水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)的相對(duì)流速增加，對(duì)水輪機(jī)的空化性能、泥沙磨損及穩(wěn)定性造成不利影響。按照水輪機(jī)額定水頭為57.4 m，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外廠家對(duì)于比轉(zhuǎn)速的確定提出的一些統(tǒng)計(jì)公式，該工程轉(zhuǎn)輪的比轉(zhuǎn)速計(jì)算見(jiàn)表1。

表1 比轉(zhuǎn)速計(jì)算

由上述各統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算可見(jiàn)，根據(jù)制造技術(shù)水平，擴(kuò)建工程水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速ns在264（m·kW制，以下相同）以上300以下均可，各制造廠也有很多高參數(shù)的模型轉(zhuǎn)輪，但是鑒于一期電站水輪機(jī)額定水頭59.4 m，額定點(diǎn)比轉(zhuǎn)速為252.03，水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)存在過(guò)的嚴(yán)重裂紋和廠房振動(dòng)等穩(wěn)定性問(wèn)題，在擴(kuò)建工程中，不為短期的經(jīng)濟(jì)利益片面追求高比轉(zhuǎn)速，而考慮適當(dāng)降低比轉(zhuǎn)速[1]和額定轉(zhuǎn)速，以改善水輪機(jī)的穩(wěn)定性，將擴(kuò)建工程水輪機(jī)真機(jī)額定點(diǎn) （額定水頭57.4 m）比轉(zhuǎn)速降低到250左右。

根據(jù)比轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式:ns=n·P0.5/H1.25，該擴(kuò)建工程水輪機(jī)額定出力P=306.1 MW，額定水頭H=57.4 m，如果擴(kuò)建工程額定點(diǎn)比轉(zhuǎn)速ns=250 W或以下，則反算出來(lái)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)速為71.4 r/min，根據(jù)模型比轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式 ns=3.13·n11·(Q11.η)0.5，當(dāng)比轉(zhuǎn)速降低，需要水輪機(jī)單位轉(zhuǎn)速或單位流量與效率的乘積會(huì)降低，或兩者均降低。擴(kuò)建工程水輪機(jī)的限制工況流量應(yīng)低于一期，以此作為擴(kuò)建工程水輪機(jī)模型選擇的條件之一。

1.2 水輪機(jī)尾水管高度

本擴(kuò)建工程屬于地下廠房，為保證廠房和洞室的穩(wěn)定性，最好是減少洞室開(kāi)挖的跨度、保證洞室之間的有效巖層間距，而對(duì)局部開(kāi)挖長(zhǎng)度、深度的不嚴(yán)格限制。為了不加大廠房長(zhǎng)度，減少工程量，根據(jù)受水輪機(jī)蝸殼尺寸，本工程的兩臺(tái)機(jī)組中心間距定為33 m，那么兩臺(tái)機(jī)組尾水隧洞的間距也就為33 m，根據(jù)規(guī)范，相鄰隧洞間巖體厚度不宜少于2倍開(kāi)挖洞徑或洞寬，經(jīng)論證可適當(dāng)減少，但不得小于1倍洞寬，因此為了保證兩個(gè)尾水隧洞之間的有效巖層厚度，尾水管出口最大寬度不能超過(guò)15m，為了同時(shí)保證尾水管出口面積滿足水流速度降低，增加尾水管的能量恢復(fù)系數(shù)，提高水輪機(jī)效率的要求，從而必須增加尾水管出口高度方向的尺寸，因此，采用高而窄的尾水管，尾水管整體高度定為3.37 D1。這種高尾水管的選用，不僅減少了水工的工程量，也提高了水輪機(jī)的效率，改善了尾水管偏心渦帶所引起的振動(dòng)，增強(qiáng)了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.3 水輪機(jī)的安裝高程

通常而言，水輪機(jī)的安裝高程取決于水輪機(jī)空化性能、廠房開(kāi)挖經(jīng)濟(jì)性等綜合因素。從水輪機(jī)空化性能方面考慮，水輪機(jī)安裝高程的選擇除了要滿足水輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下的的空化特性要求外，還應(yīng)核算尾水管出口頂部淹沒(méi)深度是否滿足要求，安裝高程降低，對(duì)水輪機(jī)的空化性能有好處，但會(huì)加大廠房開(kāi)挖量。本項(xiàng)目滿足這兩項(xiàng)要求的安裝高程為155.15 m，但擴(kuò)建工程廠房為地下廠房，其頂部存在石英脈及蝕變巖，為保證廠房頂部完整的圍巖有一定的厚度，增強(qiáng)廠房的安全性，同時(shí)也考慮到較低的安裝高程更加有利于水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此將水輪機(jī)實(shí)際安裝高程降到147.00 m高程。對(duì)于地下廠房而言，單純降低水輪機(jī)安裝高程，不會(huì)影響廠房的開(kāi)挖工程量。

2 實(shí)際采用水輪機(jī)主要參數(shù)

本工程2010年12月開(kāi)始水輪機(jī)招標(biāo)，中標(biāo)單位為哈電，其推薦的水輪機(jī)型號(hào)為 HLA964－LJ－850，葉片數(shù)為14，額定功率306.1 MW；額定流量Qr=599.91 m3/s，額定轉(zhuǎn)速nr=71.4 r/min，額定點(diǎn)單位轉(zhuǎn)速n11=80.4 r/min，單位流量Q11=1.0947 m3/s，額定點(diǎn)比轉(zhuǎn)速ns=249.98，水輪機(jī)運(yùn)行最高水頭額定出力下的比轉(zhuǎn)速為200。該模型轉(zhuǎn)輪以三峽右岸A858a模型轉(zhuǎn)輪為基礎(chǔ)，再根據(jù)巖灘本工程的實(shí)際，優(yōu)化了蝸殼、提高了尾水管高度，增加轉(zhuǎn)輪葉片，改善振動(dòng)特性；在能量特性上，采用負(fù)傾角葉片形式，以提高轉(zhuǎn)輪能量指標(biāo)，拉大了限制工況和最優(yōu)工況單位流量的距離，轉(zhuǎn)輪運(yùn)行的高效區(qū)加寬，使得水輪機(jī)能得到較高的加權(quán)平均效率和部分負(fù)荷的高效率；A964轉(zhuǎn)輪的相對(duì)導(dǎo)葉高度0.289D1，比一期的低，提高了轉(zhuǎn)輪的剛度，進(jìn)一步提高了部分負(fù)荷運(yùn)行的穩(wěn)定性。A964模型轉(zhuǎn)輪于2011年4月在哈電進(jìn)行了模型試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)實(shí):A964最優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)葉開(kāi)度18 mm，n11=74.98 r/min，Q11=0.8012 m3/s，最優(yōu)點(diǎn)比轉(zhuǎn)速ns=204.62，模型效率94.88%，對(duì)應(yīng)真機(jī)效率96.56%，模型能量性能優(yōu)良，且模型最優(yōu)工況點(diǎn)的比轉(zhuǎn)速接近電站最高水頭下的比轉(zhuǎn)速，對(duì)穩(wěn)定性比較有利[1]，試驗(yàn)表明模型運(yùn)行區(qū)域內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)葉道渦，沒(méi)有發(fā)生葉片背面脫流；尾水管壓力脈動(dòng)頻率和混頻雙振幅均小于合同保證值，轉(zhuǎn)輪穩(wěn)定性好。

從模型驗(yàn)收結(jié)果看，巖灘水電站擴(kuò)建工程所選擇使用的水輪機(jī)具有良好的設(shè)計(jì)綜合性能，但是轉(zhuǎn)輪的最終運(yùn)行質(zhì)量還需要靠合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精良的加工質(zhì)量才能得以保證。

3 制造過(guò)程質(zhì)量對(duì)水輪機(jī)性能的影響分析

制造質(zhì)量所包含的內(nèi)容廣泛，由于篇幅所限，本文僅針對(duì)巖灘一期出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題進(jìn)行討論。巖灘早期水輪機(jī)葉片裂紋的原因分析[2]之一是:在工廠轉(zhuǎn)輪焊接時(shí)，焊接順序混亂，焊接工藝沒(méi)保證，焊接后葉片間距開(kāi)口偏差較大，焊縫質(zhì)量沒(méi)保證，焊接后殘余應(yīng)力大等。本電站轉(zhuǎn)輪直徑大 （大于8.0 m），在國(guó)內(nèi)對(duì)于大型轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪只能靠焊接組成整體，葉片與上冠、下環(huán)之間焊接時(shí)，焊縫長(zhǎng)而且深，因此焊接時(shí)必須分段、分層，這樣復(fù)雜的焊接工藝，決定了轉(zhuǎn)輪焊接后焊縫及周圍必定存在焊接殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在，降低了焊縫處的強(qiáng)度，使葉片的疲勞強(qiáng)度、脆性破壞、應(yīng)力腐蝕等力學(xué)性能降低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生變形和開(kāi)裂。受當(dāng)時(shí)運(yùn)輸條件和制造能力限制，一期的轉(zhuǎn)輪采用分瓣轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪在工廠加工后分成2瓣運(yùn)輸?shù)焦さ卦俳M焊，焊接后沒(méi)有進(jìn)行整體退火，額外惡化了轉(zhuǎn)輪的力學(xué)性能，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)帶來(lái)隱患。為了克服上述缺陷，在擴(kuò)建工程中高度重視轉(zhuǎn)輪的焊接工藝、降低焊接殘余應(yīng)力等問(wèn)題，并決定工地現(xiàn)場(chǎng)制造轉(zhuǎn)輪。另外，雖然對(duì)一期水輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)原因分析至今尚無(wú)權(quán)威定論，但是由于葉片、轉(zhuǎn)輪形體制造偏差引起的流場(chǎng)分布不均所產(chǎn)生的影響也不應(yīng)忽視，因此擴(kuò)建工程中對(duì)轉(zhuǎn)輪的外觀形體加工質(zhì)量也提出了更嚴(yán)格的要求。

4 轉(zhuǎn)輪制造

4.1 轉(zhuǎn)輪加工廠及設(shè)備

為了在工地制造轉(zhuǎn)輪，本擴(kuò)建工程專門設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)輪加工廠，廠房距離地下廠房直線距離1865 m，行車距離3102 m，轉(zhuǎn)輪加工廠長(zhǎng)90 m、寬27 m、高25 m，為門式鋼架結(jié)構(gòu)。廠內(nèi)設(shè)有拼焊、加工、靜平衡、翻身及熱處理等工位。并在廠內(nèi)設(shè)置有1臺(tái)350 t/80 t門式起重機(jī)及下列加工主要設(shè)備及附屬設(shè)施:可拆式退火爐、翻身架、上冠法蘭加工立車、止漏環(huán)加工立車、聯(lián)軸孔鏜孔機(jī)、液壓靜平衡設(shè)備以及生活供排水、照明、通風(fēng)、消防等輔助系統(tǒng)和設(shè)施。加工廠通風(fēng)系統(tǒng)完善，可保證廠內(nèi)焊接等工藝對(duì)環(huán)境粉塵、風(fēng)速、溫度等的要求。

4.2 高質(zhì)量的轉(zhuǎn)輪構(gòu)件

轉(zhuǎn)輪由上冠、下環(huán)、葉片及泄水錐組焊而成，各構(gòu)件以散件發(fā)貨到工地。轉(zhuǎn)輪最大外徑8500 mm，高4417mm，進(jìn)口邊開(kāi)口高度2474.8mm。每個(gè)轉(zhuǎn)輪共有14個(gè)葉片，葉片材料為ZG06Cr13Ni4Mo，VOD精練后一次性整體鑄成。葉片成品質(zhì)量?jī)?yōu)良:材質(zhì)最低屈服強(qiáng)度為600 MPa，最低抗拉強(qiáng)度為810 MPa，葉片硬度最低248HB，葉片進(jìn)、出口型線與樣板單邊間隙檢驗(yàn)值在允許的8.3 mm以內(nèi)；葉片頭部、尾部與樣板間隙均為4 mm，在允許的4.2 mm偏差范圍內(nèi)；葉片最大表面粗糙度檢測(cè)值小于0.7 um，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)1.6 um；葉片波浪度均不到設(shè)計(jì)允許值的一半；葉片100%UT、100%PT探傷檢查沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何鑄造缺陷。

上冠最大外圓直徑7596 mm，為整體鑄造件，材料為ZG06Cr13Ni5Mo，出廠時(shí)已經(jīng)過(guò)必須的退火、機(jī)械加工等工序，材料屈服強(qiáng)度610 MPa、抗拉強(qiáng)度850 MPa，硬度255HB。

下環(huán)最大外圓直徑8646 mm、分4瓣鑄造，材料為ZG06Cr13Ni5Mo，發(fā)貨前已加工出水力流線和對(duì)接焊縫的焊接坡口。

4.3 轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)制造

轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)制造主要包括:裝配、焊接、退火、無(wú)損探傷檢查、機(jī)械加工、靜平衡和檢查驗(yàn)收等幾個(gè)關(guān)鍵工序，每道工序都嚴(yán)格控制。

4.3.1 裝配

每個(gè)轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)裝配有4瓣下環(huán)、1個(gè)上冠、14個(gè)葉片和1個(gè)泄水錐，共計(jì)20個(gè)部件。4瓣下環(huán)組圓后采用嚴(yán)格的工序進(jìn)行分段焊，焊接過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)控下環(huán)的變形情況，并根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的變形情況靈活調(diào)整焊接順序，采用逐層錘擊焊道的方法，達(dá)到消除焊縫中的焊接殘余應(yīng)力和減小焊接變形的目的。嚴(yán)格控制下環(huán)的徑向尺寸偏差，將上冠、下環(huán)的水平度控制在1 mm以內(nèi)；下環(huán)與上冠的同心度控制在2 mm以內(nèi)；最后，精準(zhǔn)定位葉片，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)輪進(jìn)口高度。

4.3.2 定位焊接

為有效控制轉(zhuǎn)輪焊接過(guò)程中的焊接應(yīng)力和焊接變形，哈電總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)焊接工藝方法，加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制。具體采用的控制措施有:

（1）科學(xué)安排焊接順序。先焊接葉片與上冠的正面坡口到30 mm深、焊接葉片與下環(huán)的背面坡口到30 mm深；對(duì)葉片與上冠的背面坡口側(cè)清根、打磨、PT探傷；交替焊接葉片與上冠的正、背面坡口至60 mm深；將葉片與下環(huán)的背面坡口焊滿。

（2）嚴(yán)格控制焊接工藝和材料。采用專用的可控硅調(diào)功控溫預(yù)熱裝置，并經(jīng)過(guò)預(yù)先的熱平衡計(jì)算，根據(jù)轉(zhuǎn)輪各部件的不同厚度適當(dāng)布置電加熱器的數(shù)量和位置，在加熱過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)整加熱器的輸出功率，使得整個(gè)轉(zhuǎn)輪的焊接區(qū)溫度始終保持在預(yù)定溫度；采用哈電自主研制的、可有效提高焊縫韌性的馬氏體不銹鋼焊絲進(jìn)行焊接，有效控制了焊接過(guò)程中的變形和應(yīng)力。

4.3.3 轉(zhuǎn)輪焊接后熱處理

為了進(jìn)一步降低焊接轉(zhuǎn)輪內(nèi)的焊接應(yīng)力，轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)焊接后采用電加熱退火方式退火。降低殘余應(yīng)力的關(guān)鍵就是退火工藝，首先為了保證退火效果，退火爐采用可控硅調(diào)功控溫法進(jìn)行加熱，由多臺(tái)可控硅調(diào)功控溫柜適時(shí)地控制加熱器的輸出功率，其次科學(xué)制定退火曲線，嚴(yán)格控制退火過(guò)程的熱電偶間的溫差、加熱速度、分段加熱的溫度階段劃分、分段保溫的保溫溫度和保溫時(shí)間、冷卻速度、出爐溫度，進(jìn)行退火。

4.3.4 轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場(chǎng)加工及驗(yàn)收

轉(zhuǎn)輪退火后現(xiàn)場(chǎng)加工的部位有聯(lián)軸法蘭、上、下止漏環(huán)、聯(lián)軸孔等，加工完再進(jìn)行靜平衡配重。

4.3.4.1 轉(zhuǎn)輪水力尺寸、外觀檢查

轉(zhuǎn)輪各主要尺寸如上冠最大外圓直徑、下環(huán)最大外圓、連軸孔直徑、轉(zhuǎn)輪高度尺寸、轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)最大外圓同軸度 （0.75 mm）等驗(yàn)收實(shí)測(cè)值均在設(shè)計(jì)的公差范圍以內(nèi)；葉片開(kāi)口布置均勻，最大差值為-8 mm （-1.69%），最小差值0 mm，遠(yuǎn)優(yōu)于設(shè)計(jì)允許偏差；葉片進(jìn)口角、出口角最大偏差±0.5°，小于設(shè)計(jì)偏差規(guī)定值±2°。轉(zhuǎn)輪水力尺寸、外觀質(zhì)量均優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。

4.3.4.2 轉(zhuǎn)輪殘余平衡重驗(yàn)收

每個(gè)轉(zhuǎn)輪14個(gè)葉片，最小、最大質(zhì)量分別為8390、8530 kg，差值為140 kg，根據(jù)哈電企業(yè)規(guī)范，擴(kuò)建工程的轉(zhuǎn)輪靜平衡時(shí)，在下環(huán)外圓8646 mm處掛1 kg重物，下環(huán)8550 mm處下降0.55～0.75 mm之間就為合格，實(shí)測(cè)值為0.7 mm；殘余不平衡力矩為1019 N·m （111.22 kg·m），在轉(zhuǎn)輪下環(huán)外圓 8646 mm處加重物不超過(guò)25.7 kg就合格，但實(shí)際配重7.0 kg。該轉(zhuǎn)輪靜平衡配重小，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先制造水平。

4.3.4.3 殘余應(yīng)力檢測(cè)

本工程轉(zhuǎn)輪采用盲孔釋放法[4]進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試。選擇轉(zhuǎn)輪9、11號(hào)葉片背面與下環(huán)焊接部位靠近出水邊側(cè)的焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)及葉片本體，分別進(jìn)行了轉(zhuǎn)輪焊接狀態(tài)和整體熱處理后的殘余應(yīng)力測(cè)試。測(cè)試時(shí)，應(yīng)變片沿焊縫垂直方向分布。兩葉片在退火前后的測(cè)試結(jié)果對(duì)比見(jiàn)圖1、2。

圖1 9號(hào)葉片應(yīng)力分布

圖2 11號(hào)葉片應(yīng)力分布

測(cè)試結(jié)果表明:退火前，在9號(hào)葉片與下環(huán)出水邊焊縫及熔合線區(qū)域所測(cè)最大主應(yīng)力 （壓應(yīng)力）達(dá)到387.9 MPa（9號(hào)葉片驗(yàn)收最低屈服強(qiáng)度741 MPa的52.4%），最大拉應(yīng)力為169.1 MPa，應(yīng)力變化幅度為474.9 MPa；11號(hào)葉片殘余壓應(yīng)力最高達(dá)450.0 MPa（11號(hào)葉片驗(yàn)收最低屈服強(qiáng)度640 MPa的70.3%），最大拉應(yīng)力為221.2 MPa，應(yīng)力變化幅度為671.2 MPa。這表明轉(zhuǎn)輪退火前，焊接殘余應(yīng)力很高，且分布不均勻。

在轉(zhuǎn)輪熱處理后，9號(hào)葉片所測(cè)最大壓應(yīng)力降低到37.9 MPa，最大拉應(yīng)力為71.8 MPa（小于材料屈服強(qiáng)度的9.7%）；應(yīng)力變化幅度為109.7 MPa;11號(hào)葉片殘余壓應(yīng)力最高84.8 MPa，最大、拉應(yīng)力為146.4 MPa（小于材料屈服強(qiáng)度的22.8%），整個(gè)葉片的應(yīng)力變化幅度為141.2 MPa。退火熱處理后，葉片最大殘余應(yīng)力大大降低，而且應(yīng)力變化幅度也大大降低，殘余應(yīng)力分布更加均勻，這樣低的殘余應(yīng)力在目前國(guó)內(nèi)也屬于領(lǐng)先水平[4]。

5 結(jié) 論

2013年11月25日擴(kuò)建工程首臺(tái)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，運(yùn)行記錄顯示水輪機(jī)在當(dāng)時(shí)的66 m水頭下運(yùn)行穩(wěn)定性良好，表明本文所做的研究工作是有效的，即對(duì)于水頭變化大的中、高比轉(zhuǎn)速混流式水輪機(jī)在選擇時(shí)，不應(yīng)為一次性投入的經(jīng)濟(jì)性而片面追求高比轉(zhuǎn)速等參數(shù)，可以酌情降低比轉(zhuǎn)速，適當(dāng)降低機(jī)組轉(zhuǎn)速；對(duì)于地下廠房，可通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，適當(dāng)降低水輪機(jī)安裝高程、增加尾水管高度，既能改善水輪機(jī)的穩(wěn)定性，又不至于因?yàn)槲菜荛_(kāi)挖工程量的增加而嚴(yán)重影響整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)挖工程量。

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