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江边水电站涡壳水压试验漏水原因分析及处理

文档作者：石文忠文档来源：云南金江机电设备安装检修有限公司		点击数：	更新时间： 2025年03月04日
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第52卷第7期
2016年7月
甘肃水利水电技术
GANSUWATER哪0URCES ANDHYDROPOWER TECHNOLOGY
V01．52．No．7
Jul．，2016
·设计与研究·
江边水电站涡壳水压试验漏水原因分析及处理
石文忠
(云南金江机电设备安装检修有限公司，云南丽江674100)
摘要：以江边水电站1号机组涡壳水压试验漏水为例，阐述了涡壳水压试验漏水处理过程，探讨了漏水原因，通过安
全、经济和施工进度等多方面的综合分析和论证，剩余2台机组涡壳水压试验可按l号机组的方案实施。剩余2台机
组的涡壳水压试验证明了试验方案的可行性。
关键词：涡壳；水压试验；漏水；漏水处理
中图分类号：7Itv737 文献标志码：B 文章编号：2095—0144(2016)07—0050—04
1 概述
江边水电站总装机容量为330 MW，装设3台
单机容量为1 10 MW混流式水轮发电机组，水轮机
型号HL(TFS008)一LJ一315．5，额定水头272 m，额定
转速333．3 r／min，额定流量45．2 m3／s。
涡壳压力试验分三步进行：加压充水逐步升
压，压力升至1．90 MPa，保持20 min；如无异常现象，
压力升至3．80 MPa，保持20 min；如无异常现象，压
力升至5．63 MPa(为1．5倍额定压力)，保持30 min，
如无异常现象，降压至3．7 MPa，保持30 min，检查有
无缺陷和渗漏(升降压速度不大于0．15 MPa／min o
但是在第三步压力升至5．63 MPa(为1．5倍额定压
力)且保持30 min，座环下部盘根槽出现了漏水现
象，为了查明漏水产生的原因，提高预埋部件安装
质量及施工进度，特将l号机组涡壳压力试验漏水
原因、处理过程、可能的影响因素进行分析。
2问题分析
1号机组涡壳压力试验时，涡壳升压至4．9 MPa
(为1．5倍额定压力)，保持20 min；继续升压至5．63
MPa，保持5 min，试压筒下部(座环下部盘根槽)圆
橡胶密封处出现泄漏水现象，咖8 mm圆橡胶密封
500 mm长被水压挤出盘根槽外。检查发现被水压挤
出的西8 mm圆橡胶密封有变形和划痕，初步分析认
为西8 mm圆橡胶密封存在质量缺陷。对12颗连接
螺栓、6块试压筒压板及水压试压筒等试压工具拆
除，更换座环上部、下部咖8 mm圆橡胶密封，回装水
压试压筒、试压筒压板及水压试压筒，打紧12颗连
接螺栓，进行第二次涡壳水压试验，涡壳升压至4．9
MPa，保持20 min；继续升压至5．4 MPa时，试压筒下
部圆橡胶密封处出现泄漏水现象。
1号机组涡壳多次压力试验，压力无法到达
5．63 MPa(为1．5倍额定压力)并保持30 rain，漏水点
均为座环下部盘根槽处，分析认为试压筒顶部有6
块试压筒压板，试压筒中、下部没有固定部件，是造
成下部盘根槽处漏水的主要原因。
3结构处理
供货商对试压筒结构进行了以下变更：
(1)水压试验筒的固定方式，由在水压试压筒底
部用螺栓与座环连接固定改为在水压试验筒顶部用
压板(件1)固定(图1、2)。
图1试压筒压板布置
收稿日期：2016—07—29
作者简介：石文忠(1968一)，男，吉林人，工程师，学士，主要从事水电厂机组安装与检修及相关管理，E—mail：ycy0912@126．tom。
万方数据
百之也：汜边水电站涡壳水压试验漏水原因分析及处理第52卷
图2试压筒压板剖面
(2)压板(件1)数量由6处改为12处(共增加
了6处)。压板用来克服向上的水压力，以确保压紧
圆橡胶密封，防止漏水(图1、2)。
(3)增加了6处压板所需要的垫片(件
2，3，4，5，6)、垫圈(件7)、M80×4螺栓及螺母。
(4)增加了压板下方垫片(件8)共12处。用以
调整压板与座环上法兰面间隙(图l、2)。
4试压工具安装
4．1 预装
(1)安装前将水压试验筒、试压筒压板(件1)、
座环上法兰面、垫圈(件7)、垫片(件2，3，4，5，6)安
装面上的击打痕迹和附着物清理干净，不允许安装
凹凸不平的试件(图1、2)。
(2)在水压试验筒上标记出+l，方向，并与座
环+y方向对正安装水压试验筒。注意此时上下两
条圆橡胶密封暂时不安装，+l，方向需做出明显标
记，以确保下次安装时水压试验筒相对于座环在同
一个位置(图1、2)。
(3)对12个试压筒压板(件1)按1。12进行编
号并标记，按图示位置安装，注意记录下每个试压筒
压板的安装位置，以确保下次安装时试压筒压板(件
1)、座环、水压试验筒在同一位置(图1、2及表1)。
表1试压筒压板配件
(4)间隙“占”(图中记载符号)设计值是5 mlll，
但由于制造误差需要测量实际值。压板(件1)安装
完成后，测量每个试压筒压板(件1)与座环上法兰
面间隙“艿”如果间隙“6“小于1 mm，则在试压筒压板
与水压试验筒接触面加垫片(件8)，以确保“6”在1
rain以上(图1、2)。
(5)安装垫圈(件7)及螺栓螺母(M80 X4)，用扳
手轻轻拧紧螺母直到垫圈(件7)上下面没有间隙，
再次测量间隙“6”并做记录。用同样的方法测量记录
其他所有的间隙“6”，共24处(图1、2)。
(6)按“6一(0．2。0．3 mm)=垫片厚度”合理选择
垫片(件2，3，4，5，6)，并对每处螺栓(共24处)所使
用的垫片组套作出标记，以确保其安装位置的一致
性。
(7)拆除螺栓、螺母、垫圈(件7)、压板(件1)、
水压试验筒。
4．2正式安装
(1)安装圆橡胶密封条，根据密封槽长度调整
密封条长度并切断粘接，同时保证粘接牢靠，粘接部
位必须平滑过渡，不允许有凹凸不平。
(2)按已标记+l，方向安装水压试验筒，保
证+y方向与座环一致，安装位置与第一次安装时
位置相同(图1、2)。
万方数据
2016年第7期甘肃水利水电技术第52卷
(3)按上述预装中第3条记录的序号、位置安
装试压筒压板(件1)，需要垫片(件8)时，按上述预
装中第4条在试压筒压板与水压试验筒接触面加垫
片(件8，图1、2)。
(4)按上述预装中第6条所选定的垫片组套将
垫片插入压板(件1)与座环上法兰面间隙“6”中。注
意垫片组套位置是特定的，不能出错(图1、2)。
(5)安装垫圈(件7)及螺栓螺母(M80×4)以压
紧压板(件1)。扭紧力矩：4．0 kN·m(对应的螺母转
角：60～8。)。采用交替位置紧固方式(图1、2)。
(6)确认各压板(件1)的安装状态后进行水压
试验(图1、2)。
5结构改进讨论
结合1号机组涡壳多次水压试验漏水均为底部
盘根处，主要由于试压筒底部没有固定部件，虽然试
压筒顶部有12块压板，但因中下部受压变形较大，
试压筒只靠顶部固定强度还是不够。
为了确保1号机组涡壳水压试验一次性成功．
同时避免试压时避免伤害到现场工作人员，以及反
复多次的投入人力、物力和耗费时间，根据前几次1
号机组涡壳水压试验失败教训与经验，经过多次分
析考虑，遵守供货商对试压筒修改意见，在试压筒顶
部设有1 2块压板，但还是建议座环上下盘根槽采用
咖10 mm圆橡胶密封，并在试压桶底部增加“米”字
形支撑(图3、4)，以增加试压筒中下部的固定强度，
防止下部盘根处试验时漏水。
+'
承荔”
《二夕
图3米字形支撑安装
图4米字形支撑剖面安装
6支撑制作及安装
6．1 支撑结构形式
采用“米”字形支撑，有4根相邻6159 X4．5钢
管头部装有丝杠，分别顶在试压筒下部，另外4根
4,159 X 4．5钢管端部设置16 t千斤顶，同样顶在试
压筒下部。调整4个千斤顶，使其顶在试压筒上的
压力均匀，防止试压筒顶偏和受力不均。
6．2支撑制作
在安装场制作支撑。按图示根据试压筒内径实
际尺寸，切割4159 mm×4．5 mm钢管和2块24 mm
厚度八边形钢板(452 mm×452 mm)，以及配割8块
(400 mm X 400 mm)与八边形钢板焊接的钢板，同时
还要配割8块(180mm×180mm)钢板。先将2块八
边形钢板间隙调整至80～100 mm，叠加在一起并与
8块(400 mm×400 mm)钢板以45度夹角分开后焊
接，钢管一端与8块(400 mm×400 mm)钢板中心接
触，并按45度夹角分开，之后进行施焊(图4)。
6．3支撑安装
当试压筒安装好后，用主厂房桥式起重机将支
撑水平吊起，并吊入机坑试压筒内，使相邻四根钢管
支撑(丝杠部分)先调整接触到试压筒，之后在其对
称的钢管顶端安装千斤顶，并顶紧试压筒。
万方数据
第7期石文忠：江边水电站涡壳水压试验漏水原因分析及处理第52卷
6．4压力试验及监视
压力试验时，应假设百分表严密监视“米”字形
支撑和试压筒的表变化，如有泄漏水和支撑变形等
异常情况，应立即停压力试验，泄压后进行处理。
压力升至3．80 MPa，保持20 min，检查未发现无
异常现象；然后将压力升至5．63 MPa(为1．5倍额定
压力)，保持30 min，检查无异常现象，降压至3．7
MPa，保持30 min，检查无缺陷和渗漏(升降压速度
不大于O．15 MPa／min)。
加支撑改进后的试压筒用在2、3号机组涡壳水
压试验，试验一次性成功，并得到了监理、业主的好
评。
7结语
压筒结构设计不合理，造成座环下部盘根槽漏水是
因试压筒上部有压板固定、下部无固定部件所致，并
从2、3号机组涡壳水压试验得到了进一步验证。
参考文献：
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E驴、移、c西nE2争、价疥E犰西九司争疥西卜硒斗《≯电伊电争卅争电争《p电≯电≯《夕叫芗、驴、驴、驴、驴、驴、矛、刃、移、够、哆、驴、驴、驴×驴、驴、梦、驴、驴、驴、莎、移、移坳
(上接第11页)畜禽养殖场项目应配套建设畜禽养
殖污染物沼气综合利用工程。已有的畜禽养殖场，
应有计划逐步更新改造，争取2025年引黄济临工程
通水前，受水区集中养殖畜禽污染物达到无害化和
资源化处理，实现污水零排放。
3．2．4预测地表水水质变化
受水区在落实上述水环境保护要求和对策措施
后，预测基准年和水平年主要水污染物入河量的具
体变化情况见表5所列。
通过预测，2025年受水区COD及氨氮比现
表5预测受水区污染物变化
状(2010年)入河量分别减少了1 245．20 t／年、
254．41 t／年，减少比率分别为47．60％、56．84％，水
质趋于好转，水环境质量得到明显改善。至2025
年各地表水入河污染物量的减少，有利于受水区
水功能区树显i改善，能达!目觑划提出的水质目标。
4结论
引黄济临工程受水区水环境影响预测需以三先
三后为指导原则，严格依据流域各项规划要求的水
污染物控制标准，预测工程实施后受水区各地表水
水质。预测结果表明，受水区应结合实际技术经济
现状，积极提高城镇居民生活污水收集和处理率，实
现工业废水达标排放，养殖废水零排放的要求。在
实现各项水污染防治要求和措施后，至设计水平年
2025年区内的COD和氨氮入河量均有明显减少，
地表水水质得到改善。
参考文献：
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