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金窩水電站配水環(huán)管水壓試驗

文檔作者：李思全文檔來源：中國水利水電五局有限公司機電制造安裝分局		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年06月03日
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第33卷第5期
2010年lO月
水電站機電技術(shù)
Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station
V01．33 No．5
Oct．2010 45
金窩水電站配水環(huán)管水壓試驗
李思全
(中國水利水電五局有限公司機電制造安裝分局，四川寶輪628003)
摘要：水壓試驗是金窩水電站配水環(huán)管施工的難點，按通常的慣例及國家標準，水壓試驗壓力為設(shè)計水頭的1．5
倍。金窩水電站為地面廠房結(jié)構(gòu)，設(shè)計院為了考驗地面廠房的防振動能力，要求按11MPa壓力進行水壓試驗，以設(shè)
計水頭的1．85倍的超高壓力進行試驗，這在水電行業(yè)是沒有的，在其它行業(yè)也是少見的。配水環(huán)管實質(zhì)上是一個薄
壁壓力容器，采用的是WDB60鋼板制造，其冷脆性要求在水壓試驗時水溫控制在恒溫5。c左右，這些都給現(xiàn)場施工
帶來很多困難和挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞：金窩水電站；配水環(huán)管；超高壓
中圖分類號：TK735 文獻標識碼：B 文章編號：1672—5387(2010)05-0045-03
1工程概況3水壓試驗條件
金窩水電站位于四川石棉草科鄉(xiāng)，是田灣河梯
級開發(fā)的第2級，為引水式地面廠房結(jié)構(gòu)。電站裝設(shè)
兩臺140 MW沖擊式水輪發(fā)電機組。水輪機部分由
配水環(huán)管、噴嘴、水斗式轉(zhuǎn)輪、大軸及水導(dǎo)軸承等部
件組成。本電站具有水頭高(設(shè)計水頭595 m，最大
水頭619．7 m)、單機容量大、6噴嘴、轉(zhuǎn)輪水斗數(shù)量
多(21個水斗)等特點。
配水環(huán)管進口直徑1 900mm，尾端直徑853 mm，
壁厚由65 mm漸變?yōu)?0 toni。配水環(huán)管采用WDB60
調(diào)質(zhì)鋼制作，在廠家制成6個支管和5個湊和節(jié)，每
個管節(jié)在廠里進行水壓試驗合格后出廠，在工地組
裝成整體后進行整體水壓試驗。
金窩水電站為地面廠房結(jié)構(gòu)，設(shè)計院為了考驗
地面廠房的防振動能力，要求按ll MPa壓力進行水
壓試驗，以設(shè)計水頭的1．85倍的超高壓力進行試
驗，這在水電行業(yè)是沒有的，在其它行業(yè)也是少見
的。配水環(huán)管實質(zhì)上是一個薄壁壓力容器，采用的是
WDB60鋼板制造，其冷脆性要求在水壓試驗時水溫
控制在恒溫5。C左右，這些都給現(xiàn)場施工帶來很多
困難和挑戰(zhàn)。
2水壓試驗?zāi)康?
(1)檢驗配水環(huán)管承壓能力。
(2)檢驗配水環(huán)管焊接質(zhì)。
(3)消除配水環(huán)管焊接殘余應(yīng)力。
(1)配水環(huán)管焊接完成，經(jīng)探傷合格。
(2)配水環(huán)管調(diào)整完成，其安裝方位、距離、法蘭
面垂直度、高程滿足要求。
(3)配水環(huán)管加固完成。
(4)供水系統(tǒng)已完成。
4配水環(huán)管加固
配水環(huán)管的加固分為兩個部分：
(1)配水環(huán)管管體加固
配水環(huán)管管體的加固在安裝過程中進行，原設(shè)
計每個管節(jié)通過3個基礎(chǔ)座與預(yù)先預(yù)埋的基礎(chǔ)螺栓
連接，無需再加固。在施工中預(yù)先在混凝土中埋設(shè)
10號槽鋼，在配水環(huán)管焊接之前進行用lO號槽鋼
把預(yù)埋槽鋼與配水環(huán)管加固牢固，防止其焊接過程
中出現(xiàn)較大焊接變形和移位，同時也保證了水壓試
驗、混凝土澆筑時配水環(huán)管不致發(fā)生較大移位。
(2)配水環(huán)管進口與支管加固
原設(shè)計對進水口與支管用悶頭進行封堵，只是
把悶頭把合在法蘭上，沒有加固措施。在廠家做單個
管節(jié)水壓試驗時曾發(fā)生悶頭脫開的現(xiàn)象，為了保證
配水環(huán)管的強度尤其是受力最大的尾部的強度及穩(wěn)
定性，在工地整體水壓試驗時增加了對悶頭的加固。
收稿日期：2010—08～23
作者簡介：李思全(1973一)，男，工程師，從事水電站機電安裝質(zhì)量管
理工作。
萬方數(shù)據(jù)
水電站機電技術(shù)第33卷
加固方
圖1悶頭加固
進口法蘭用廠家到貨的試驗蓋進行封堵，用球
閥到貨的液壓扳手把緊螺栓到規(guī)定的力距值(見表
1)。
表1
支管先把悶頭把合在支管法蘭上，用廠家提供
的專用液壓扳手把緊螺栓到規(guī)定的力矩值。再用廠
家到貨的專用加固工裝進行加固。
5水壓試驗供水系統(tǒng)及試驗設(shè)備
試壓泵選用廠家提供的頂轉(zhuǎn)子用的電動試壓
泵，型號：SY一35 B，額定壓力16 MPa，滿足試驗要
求。
水源選用廠后喇嘛溝的流水，金窩常年氣溫
10℃，金窩水電站水壓試驗時問是11月份，經(jīng)測得
水溫8℃，基本滿足對水溫的要求。
在試驗蓋上鉆兩個孑L，一個用于充水，一個用于
排氣。在充水管上安裝一塊壓力表，監(jiān)測水壓變化情
況，安裝兩只針塞閥，用于卸壓和壓力表的拆裝。
當充水到排氣孔排水時，關(guān)閉排氣孔針塞閥。
6監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計
法蘭面百分表布置如圖2所示：
圖2法蘭面百分表布置
除此之外還要對配水環(huán)管環(huán)管進行監(jiān)測，在實
驗中對X軸線與y軸線方向進行監(jiān)測，百分表布置
如圖3：
圖3 j|f、y軸線方向百分表布置
百分表布置完成后整個配水環(huán)管監(jiān)測系統(tǒng)完
成，對各百分表進行編號，如圖4所示：
水壓試驗中需要對配水環(huán)管進行監(jiān)測，以掌握圖4百分表編號爰篇篙囂豢慧簍蔓7試驗過程況。在試驗中選用百分表對配水環(huán)管進行監(jiān)測，裝設(shè)’”一一一
表計時要求其支座不得與配水環(huán)管相接觸。(1)升壓過程
萬方數(shù)據(jù)
配水環(huán)管充滿水后緩慢升壓到3 MPa，保壓15 min，
檢查各焊縫及法蘭是否有滲漏和裂紋。
從3 MPa升壓到5．5 MPa，保壓10 min，檢查各
焊縫及法蘭是否有滲漏和裂紋。
從5．5 MPa升壓到8．5 MPa，保壓10min后，檢
查各焊縫及法蘭是否有滲漏和裂紋。
從8．5 MPa升壓到10 MPa，保壓10 min，檢查各
焊縫及法蘭是否有滲漏和裂紋。無異常情況后泄壓
到9 MPa，再保壓10min。
從9 MPa升壓到1l MPa，保壓30min，檢查各
焊縫及法蘭是否有滲漏和裂紋。
(2)降壓過程
在檢查1l MPa壓力后，無任何裂紋及異常情況
后，對配水環(huán)管進行降壓。從ll MPa降至8 MPa，保
壓10 min?！?
從8 MPa降至0。打壓試驗結(jié)束。
在水壓上升的初始階段，應(yīng)密切注意觀察配水
環(huán)管及其連接管路有無異常情況。在每一階段中保
壓一段時間并仔細檢查配水環(huán)管各焊縫是否存在漏
點，發(fā)現(xiàn)滲漏應(yīng)立即停止試驗，處理合格后重新開始
試驗。
在試驗過程中，每一個步驟都對配水環(huán)管各位
置百分表進行監(jiān)控。
8試驗成果
(1)試驗曲線圖(圖5)
(2)監(jiān)測成果
圖5試驗曲線
試驗結(jié)果表明各法蘭、環(huán)管位移、變形量(數(shù)據(jù)
見表2)在設(shè)計要求內(nèi)，符合要求，配水環(huán)管水壓試
驗取得預(yù)期效果。分析數(shù)據(jù)表明，配水環(huán)管的尾部承
受了較大壓力，變形量也大于其它部位，對配水環(huán)管
的加固是成功的。
表2
9結(jié)束語
金窩水電站配水環(huán)管安裝過程中的難點在于超
高壓力水壓試驗，它的成功與否直接決定了機組安
裝的質(zhì)量，是對廠房抗振能力的關(guān)鍵考驗。金窩水電
站配水環(huán)管在水壓試驗中通過吸取廠家打壓經(jīng)驗，
嚴格地控制，精心地組織施工，取得了成功。為大容
量沖擊式水輪機組的設(shè)計、制造、施工取得了第一手
資料，積累了寶貴的經(jīng)驗。

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