基于水射流的水轮机转轮室混凝土拆除执行机构研制

针对水电站水轮机转轮室改造修复工程中存在的混凝土拆除作业强度高、施工效率低、环境影响大等问题,探索研制了一种基于水射流的超大型水轮机转轮室混凝土拆除执行机构。经工程应用表明,该高压水射流执行机构能够利用压力大于130 MPa、流量大于60 L/min的射流水高效拆除超大型转轮室混凝土结构,其效率是传统人工机械的2.7倍,实现了施工半自动化,且具备修复质量高、安全、环保等特性,在同类型结构工程的改造中具有很好的应用前景。

某灯泡贯流式水轮机转轮室振因研究

某电站灯泡贯流式水轮机振动问题较为严重,尤其是转轮室裂纹问题,需明确转轮室振动的主要原因,为电站优化运行提供理论依据。本文运用真机试验方法研究该机组转轮室的振动特性和造成转轮室振动的主要因素。研究结果表明转轮室振动的主要诱因是转轮旋转造成的不稳定流动以及叶片到转轮室间隙的不一致;转轮室部分区域出现贯穿性裂纹是由水力因素导致的。

某轴流转桨式水轮机转轮室裂纹故障原因分析及处理

随着水电站运行时间的延长,设备老化、故障等情况愈发严重与频繁。为减少故障与合理开展检修,确保水电站设备安全可靠地高效运行,从设备安全管理的角度出发,详细探讨了某电站轴流转桨式水轮机转轮室裂纹故障的特征,缩小故障的诊断范围,全面分析了故障的原因,并对处理方法以及维修效果进行总结,可供同类型故障的处理借鉴。

灯泡贯流式机组转轮室的振动与破坏

灯泡贯流式机组转轮室裂纹情况较为常见,研究不同机组转轮室产生裂纹的情况和相应的振动原因,表明转轮室强度不足以及叶片狭缝射流和压力脉动引起的周期性交变应力是产生裂纹的常见原因。根据近年来开展的不同机组转轮室径向振动测量,提出了准确测量转轮室径向振动值方法的建议,并根据测量的数据,统计了转轮室是否产生裂纹时的振动峰峰值区间,便于辅助评估转轮室是否能够满足安全运行要求。

灯泡贯流式机组转轮室空蚀成因与处理

介绍了某电站贯流式机组转轮室空蚀发展、空蚀成因及缺陷程度,为了提高转轮室的抗空蚀能力,制定了在Q235表面焊接不锈钢保护层的空蚀缺陷处理及工艺方案,并从空蚀涂料、机组运行及设计方面提出整改建议。

水泵转轮室制造技术研究

针对不同结构型式的水泵转轮室,研究确定设计和制造方案,重点阐述制造过程控制要点,并对比分析优缺点,列出成功应用案例,满足不同客户的使用需求。

水轮机转轮室现场修复专用机床设计

水电站水轮机转轮室由于泥沙和空蚀的联合作用而损坏,降低了机组效率,危及机组安全.采用现场修复与整体拆除换新相比,可缩短修复时间和降低修复成本.针对巨大的转轮室直径和机组水工基础条件,现场修复加工的专用机床采用特殊的悬挂支撑方式,对称的两个转臂实现双刀同步圆周数控切削加工.机床采用模块式机械结构,满足不同机组转轮室的直径测量和加工要求.

多腔注塑模具浇注系统的平衡研究

为了保证多腔注射模具浇注出的各个塑件的质量,注射加工过程中浇注系统应处于平衡状态,使塑料热熔体能够同时间、同压力、同温度到达并充满各型腔。对相同塑件和不同塑件分别使用平衡式和非平衡式多腔浇注系统进行分析,提出了为达到浇注系统的平衡在设计中应考虑的问题。

水轮机尾水管凑合节与转轮室连接处裂纹分析处理

介绍了平班水电站尾水管凑合节与转轮室连接处存在较长裂纹的现象,初步分析了裂纹的形成受水轮机安装施工质量、机组运行方式及协联曲线等影响。采用补焊、化学灌浆等措施处理裂纹,效果较好。

葛洲坝电站2号水轮机转轮室中环修复

针对葛洲坝电站2号机组运行中出现转轮室中环损坏的现象,设计制造出转轮室现场机加工的大型专用机床,在修复改造过程中,解决了一系列技术难题,改造后技术指标均达到理想水平,为电站机组现场修复技术积累了宝贵经验。

水电站钢衬混凝土结构脱空缺陷定量检测应用研究

利用中子法探查厚钢衬下混凝土脱空方法原理、检测仪器及技术指标,对福建水口电站7台机组的转轮室现场进行检测,检测结果表明,不同机组转轮室都存在分散性的小片或零星孤立的脱空深度小于3mm的微小脱空区域,除1#机组转轮室外,都存在局部孤立的脱空深度在3~10mm脱空点,受钢板脱落影响,仅3#机组转轮室存在脱空大于10mm的脱空区域,后期对其进行了灌浆处理和复测,并对复测结果给出了指导性意见。另外,针对3#、4#、6#机组转轮室热中子计数明显偏高的现象,分别从灌浆、背景含水量、气蚀等方面对其进行了合理性分析。中子法脱空检测技术在机组转轮室钢衬下混凝土脱空检测中的成功应用,为水利工程钢衬下混凝土永久埋设部件工程建设与运行期安全监督提供了可靠的检测手段与科学依据。

转轮室现场修复加工快速决策支持系统

针对水轮机转轮室现场修复加工存在的难以确定需要修复部位、无法预估待修复面积等问题,设计了一种能为现场修复加工提供快速修复方案的快速决策支持系统。快速决策支持系统首先通过激光测量获得水轮机转轮室内壁扭曲或气蚀形变的数据,然后将该数据重现,并将形变的转轮室内壁三维模型与原始标准的转轮室分析比较,标示出凹凸形变面的特征区域,计算出形变面积,从而为高效的现场加工提供指导。

水轮机转轮室设计方案的工艺与强度性能研究

在轴流式水轮机的转轮室设计中,通过对其内表面结构进行分析,拟定了两种设计思路,从加工工艺路线和有限元分析两个方面,比较了两种设计方案的结构特点,以确定转轮室的最佳设计思路。为后续产品的生产加工,提供了便利的工艺加工路线,提高了生产效率。

株溪口水电厂机组转轮室结构安全数值分析

建立了株溪口水电厂灯泡贯流式机组转轮室的三维模型,采用有限元法,对转轮室的动静力特性和疲劳进行了分析。结果表明:模态计算显示机组正常运行时,转轮室的固有频率应在37~47 Hz,现场试验测点转轮室振动频率为叶片频率,转轮室无共振风险。转轮室的振动属于水力作用下的强迫振动,转轮室刚度偏小,引起振动偏大。转轮室结构强度可以满足机组运行要求,出现疲劳破坏的可能性较低。计算结果为保障转轮室安全运行提供了重要技术支持。

铜街子电站转轮室破损部位原因分析及处理措施

铜街子水电站2号机组于20世纪90年代初投产发电,2012年5月底完成了增容改造工作,此后在投运不到1 a的时间里即发现转轮室某些部位出现了破损。深入分析后认为,真空涡带引起的汽蚀破坏、真空破坏阀补气效果不佳、抗水流振动性能差等是造成转轮室破坏的主要原因,提出了相应的解决方案并完成了修复工作,为该电站其他即将开展的机组增容改造奠定了较好的基础。

金属环状结构焊接应力振动时效研究

由Q235A与S135两种材质分瓣组装焊接的转轮室结构件,一瓣采用热时效法,一瓣采用振动时效法,并在时效前后分别进行应力测量及尺寸测量,发现采用振动时效瓣的应力得到明显降低和均化,尺寸稳定性能大幅度提高,割去工艺支撑后变形很小,不需进行尺寸矫正;采用热时效处理瓣的应力得到大幅度降低并出现大量负值,割去工艺支撑后与通常变形很大需对尺寸进行矫正。

全球型水轮机大修关键技术研究与应用

以三门峡水电站1~#机组为例,探究了国内首台全球型水轮机大修的关键技术问题:以技术攻关的形式,对薄壁钢板焊接结构转轮室吊装及变形控制、水轮机转轮叶片裙边高精度修复、转轮体多功能调节支墩研制、激光测圆装置的研制等,提出了行之有效的检修方法和施工工艺,缩短了检修工期,为其他机组增容改造提供了依据,在取得巨大经济效益的同时,形成了《全球型水轮机组检修规程》(QB/SSD 01—2012)。将改造后的3#机组的稳定性监测数据与大修后的1~#机组稳定性试验监测数据对比表明:在空载以及带负荷工况下的摆度及水平振动均满足要求;上机架垂直方向振动在空载以及低负荷工况下(20 MW及以下)振动较大,1~#机组大修后与改造后的3~#机组试验数据一致,从而印证了国内首次全球型水轮机大修的成功。

水轮机转轮室圆度检测系统设计

转轮室型面检测是水轮机机组检修的关键问题。针对大型球形转轮室型面数据难以检测的问题,设计了基于检测工艺要求的圆度检测系统,并建立检测机构的三维实体模型。利用ANSYS Workbench有限元软件,对检测装置机械结构进行静力和模态分析,分别得到装置机构的形变和等效应力以及机构前6阶的固有频率和振型。该检测系统的有限元分析和在三门峡水电站检修项目中的应用结果充分表明:所设计的检测系统具有抗振性好,力学性能好,精度高以及运行安全可靠等特性,在现场工作环境下能够实现转轮室型面精确检测的目的。

基于模型试验的灯泡式水轮机压力脉动研究

水轮机压力脉动是影响机组稳定性的一个重要因素。本文以某比转速的灯泡式水轮机为研究对象,通过模型试验的方法,分别分析了转轮与转轮室间隙、空化系数、协联关系等因素对压力脉动的影响,为今后灯泡式水轮机的设计及原型机组的运行提供参考。

三门峡水电站机组改造转轮室回填浇筑技术

为了解决水电站增容改造转轮室扩大后,受原座环尺寸和转轮室安装精度所限,新转轮室和开挖混凝土之间密闭狭小空间回填浇筑难题,通过对无收缩灌浆材料进行试验研究,找出了适合高安装精度要求和密闭狭小空间的回填浇筑材料以及施工工艺和方法,并对材料的强度、拌和用水量、流动性、竖向膨胀率等关键性能进行了优化,成功应用于三门峡水电站2#~5#机组增容改造。