八盤峽水電站一號水輪發電機組轉輪槳葉操作失常根源檢查分析處理

田軍

摘要：選擇課題：2008年開始，八盤峽水電站一號機組壓油泵啟動間隔縮短，啟動頻繁。機組逐漸出現了受油器小缸體鼓型圈損壞、壓蓋變形及固定螺栓斷裂的缺陷。從2015年12月開始，1號機組運行過程中調整負荷時即發現有槳葉動作遲緩、不隨動現象。2017年11月至2018年3月，一號機組A級檢修轉輪分解后，根據現場檢查發現的設備狀況，開展原因分析直至要因確認，制定對策及對策過程實施，機組投運后效果檢查及總結。

關鍵詞：選則課題；原因分析；制定對策；效果檢查

1引言

八盤峽水電站1號機組由哈爾濱電機廠設計制造，為軸流轉槳式機組，1979年10月8日正式投入運行，發電機型號SF36-52/8540，水輪機型號ZZ560-LH-550，額定水頭18米，額定功率36MW，轉速115.4r/min。1994年底A修時更換了由浙江富春江機械廠生產的同型號水輪機轉輪，2003年機組B修時，調速器整體更換為武漢四創自動控制技術有限公司生產的BWST-PLC型可編程微機調速器，同時對受油器也進行了改造，由天津中斯水電設備配套有限公司設計制造。

2 1號機組受油器、轉輪歷年改造、檢修情況

2003年開始，由天津中斯水電設備配套有限公司對八盤峽1-5號機組受油器進行了選型設計和設備制造，電站技術人員結合機組檢修，相繼完成了1-5號機組受油器施工改造和調試投運。改造后的受油器漏油量較之前大為減少，1、2號機組壓油裝置壓油泵也成功的由連續運行改為斷續運行。

3原因分析：

1）機組受油器缺陷發生原因

綜合分析機組受油器2003年改造投運以來，期間對受油器進行的各種檢查處理過程，可以斷定造成受油器小缸體鼓型圈損壞、壓蓋變形及固定螺栓斷裂的原因有兩個：一是受油器改造選型不合理；二是受油器技改時未嚴格執行檢修工序工藝造成受油器轉動件與固定件產生“憋勁”。

2）轉輪缸體、活塞缺陷發生原因

根據本次1號機轉輪分解后發現的螺栓壓痕分析，當轉輪槳葉開關時，轉輪活塞帶動操作油管及連接套、小缸體、回復桿上下移動，到達轉動油盆密封壓蓋附近，壓力油可能帶動螺栓帽從連接套油孔進入到操作油管內腔，落到轉輪活塞下方，最終卡在活塞及缸體之間，造成活塞及缸體損傷。

4對策實施

1）缸體修復

① 對缸體內部損傷部位進行清理。

② 對缸體內部直徑進行測繪并制出研磨樣板（與母體圓相吻合，用光照法不得透光）。

③ 對缸體內部損傷部位用氣焊輕微加溫去除表面油污與潮氣。

④ 對缸體內部未被損傷部位進行保護，焊接時不得傷害其它表面。

⑤ 采用氬弧焊進行保護焊接，補焊方式要對焊研傷部位穿插補焊，要焊透，焊縫表面要光滑，不得出現咬邊等弊病，焊縫長度不得大于10mm，以免缸體溫度升高。

⑥ 焊接部位母體與焊縫采用手錘進行錘擊，消除應力，母體溫度下降接近環境時方可進行下一次焊接，焊縫要高于母材3-5mm減少轉輪缸體表面波浪度。

⑦ 用國產砂輪片進行粗磨，然后用進口砂輪片進行精磨，并用樣板著色檢查有無高點。

⑧ 用拋光盤進行拋光處理，用纖維輪研麼提高光潔度和母體相同，并用樣板塞尺檢查修磨部位不可低于0.1mm。

⑨ 使用氈輪配合研磨膏進行研磨，提高光潔度。

2）活塞修復

① 對活塞損傷部位進行清理。

② 對活塞直徑進行測繪并制出研磨樣板（與母體圓相吻合，用光照法不得透光）。

③ 對未被損傷部位進行保護，焊接時不得傷害其它表面。

④ 用氣焊進行加熱清理潮氣與油污。

⑤ 使用鑄鐵焊條進行焊接并在焊接后進行錘擊消除應力處理。

⑥ 手工打磨，樣板檢測，不允許有高點，局部不低于0.1-0.3mm。

⑦ 活塞環槽內損傷部位接觸面要修磨平整，光潔，尖角倒鈍，以便活塞環安裝。

⑧ 活塞損傷部位表面修理后達到整潔光亮效果。

3）活塞環處理

① 拆除已受損的金屬活塞環。

② 清除活塞所有表面的油污和焊渣等并倒活塞尖角3X45°要圓滑過渡，標準為不得劃手。

③ 清理聚氨酯活塞環表面的油污，檢查刮傷等疵病。

④ 準備裝配聚氨酯活塞環工具（木方，大錘，撬棍，引角扁鐵等）。

注意：撬棍和引角扁鐵等工具不得有尖角，免得劃傷聚氨酯活塞環。

⑤ 活塞處理合格后更換清理后的新式聚氨酯材料的活塞環，此結構、材料運行密封性能，相比金屬活塞環要好。

⑥ 裝配時（從活塞兩側端面裝入）要將活塞環先引進放入一側溝槽中（要裝到底），然后用其它工具將聚氨酯活塞環慢慢撬入溝槽中。

⑦ 聚氨酯活塞環，引入后用木方或木錘將聚氨酯活塞環向溝槽內打實。

修復后測量：

缸體補焊后用模板檢查測量原劃痕部位，誤差小于0.03mm，直徑測量劃痕部位直徑與其他部位直徑誤差小于0.03mm。

活塞修磨后驗收：無高點、毛刺。

活塞安裝新的聚氨酯活塞環后進行竄油試驗：試驗壓力1.8MPa，5分鐘漏油量610毫升，小于6.12升標準值，漏油量符合要求。

將小缸體改成無壓蓋型式并回裝。

上機架、受油器部件回裝后，先后對轉換套、副軸、小缸體、中操作油管、回復桿進行盤車測量、調整，受油器擺度值符合要求。

5、效果檢查

八盤峽水電站一號機組自2017年4月初檢修工作結束，經過72小時試運行，機組投入商業化運行至今，經過主汛期多次開停機操作和負荷調整，轉輪槳葉動作靈活、操作無異常現象，至此造成水輪機轉輪槳葉操作失常重大缺陷根源性問題得到有效解決。

6結束語

根據1號機組轉輪出現的問題，應當在今后的機組檢修過程中吸取教訓，從思想上高度重視，嚴格按照檢修標準、規程的要求進行，做到不漏項、不減項，應修必修、修必修好，確保設備檢修質量。

參考文獻

[1]GB/T8564-2003《水輪發電機組安裝技術規范》

[2]DL/T838-2003《發電企業設備檢修導則》

[3]QB/LDBSD205-16.00-2013《機械設備檢修維護規程》

（作者單位：黃河上游水電開發有限責任公司隴電分公司）