座环、蜗壳安装施工技术措施

大型抽水蓄能机组整连座环蜗壳安装施工工法大型抽水蓄能机组整连座环蜗壳安装施工工法一、前言大型抽水蓄能机组在面对全球能源供应和环境保护的压力下，成为了能源行业的重要解决方案之一。

其中，整连座环蜗壳安装施工工法是一种高效、可行的安装方式。

本文将介绍整连座环蜗壳安装施工工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点整连座环蜗壳安装施工工法的特点主要包括：1. 施工速度快：采用整连方式，减少了施工时间。

2. 节约材料：螺栓穿过整连座环进行连结，不需要焊接螺栓，减少了材料消耗。

3. 工艺简单：工法操作简单，不需要复杂的设备和工艺流程。

4. 适应性强：适用于各种类型和规模的大型抽水蓄能机组。

三、适应范围整连座环蜗壳安装施工工法适用于各种大型抽水蓄能机组的安装，包括但不限于水电站、风电场、火电厂等。

四、工艺原理整连座环蜗壳安装施工工法的工艺原理是通过将螺栓穿过整连座环的孔洞，将座环与蜗壳连结起来，形成一个整体。

这样可以减少安装步骤和材料消耗，并提高施工的效率和质量。

五、施工工艺整连座环蜗壳安装施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 基础准备：根据设计要求，进行基础建设，确保基础平整牢固。

2. 安装座环：将整连座环放置在基础上，按照设计要求进行位置和水平调整。

3. 安装螺栓：根据设计要求，在座环上预先布置螺栓孔，并将螺栓穿过座环孔洞。

4. 连接蜗壳：将蜗壳安装到座环上，通过螺栓进行连接，并进行紧固。

5. 检查和调整：检查蜗壳的安装质量和位置是否符合要求，根据需要进行调整。

6. 最后调试：根据设计要求和施工完成情况，进行最后的调试和检验。

六、劳动组织整连座环蜗壳安装施工工法需要组织一支合适规模的施工队伍，包括工程师、施工人员、技术人员和检验人员等。

七、机具设备整连座环蜗壳安装施工工法所需的机具设备主要包括吊车、脚手架、电动起重机、调试设备和检测仪器等。

抽水蓄能电站座环/蜗壳组焊及安装技术周若愚（中国水利水电第三工程局有限公司，陕西西安 710032）［摘要］抽水蓄能电站大都具有水头高、容量大、厂房空间小等特点，设备外形尺寸不大且布置紧凑，因此大多数抽水蓄能电站座环/蜗壳采用两瓣结构，在制造厂内整体制造并与导水机构预装后，分解运至现场完成拼装焊接及安装。

本文以世界总装机容量最大的丰宁抽水蓄能电站分瓣座环/蜗壳为例，介绍了抽水蓄能电站座环/蜗壳的组装、焊接及安装等工艺，阐述了抽水蓄能分瓣座环/蜗壳焊缝质量检查及缺陷处理方法；在施工过程中通过采用有效的施工工艺，保证座环/蜗壳的安装精度要求，为抽水蓄能电站分瓣座环/蜗壳现场组焊及安装提供借鉴。

［关键词］抽水蓄能电站；座环/蜗壳；组装焊接；安装；工艺［中图分类号］TV743 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2021）07-0060-05 Technology for assembly welding and installation of stay ring/spiral casein pumped storage power stationZHOU Ruo-yu丰宁抽水蓄能电站地处河北省承德市丰宁满族自治县境内，距北京市区直线距离180km，距承德市直线距离150k m。

电站总装机容量3600MW，电站分两期开发，一、二期工程装机容量均为1800MW。

其中二期工程安装4台（7号～10号机）单机容量300MW的定速水泵水轮机-发电电动机组，2台（11号、12号机）单机容量300MW的变速水泵水轮机-发电电动机组。

机组间距为24.0m，二期工程水泵水轮机安装高程为EL966.50m。

本文以二期座环/蜗壳为例加以介绍。

丰宁抽水蓄能电站7号～10号座环蜗壳由东方电机厂生产，座环与蜗壳已在厂内焊接为整体（除凑合节与延伸段外）。

座环上、下板材质为S500Q-Z35，上、下过渡段及蜗壳材质为HD610CF高强钢，下围板材质Q235B，下法兰材质Q345B。

松绑4座环、蜗壳安装
1. 引言
随着时间的推移和使用情况的变化，钢制输气管道的4座环和蜗壳也会产生不同程度的变形和损伤。

为了确保其安全运行，需要对其进行定期检查和维护。

本文将介绍如何松绑4座环和安装蜗壳。

2. 松绑4座环
2.1 材料和工具
•螺丝刀
•扳手
•手套
2.2 操作步骤
1.先关闭与待处理4座环相邻的阀门并排空管道气体。

2.使用手套和扳手，拆卸连接4座环的螺栓，松开紧固螺母。

3.将已拆卸的螺栓和螺母标记并分类整理，以备后续维护使用。

4.注意，当重复使用已经松绑的闭口螺母和铁人环时，注意排除受损及
变形的元素及于当前元素匹配不匹配的问题。

3. 蜗壳安装
3.1 材料和工具
•手套
•螺丝刀
•蜗壳
3.2 操作步骤
1.检查待安装的蜗壳是否完好无损。

2.使用手套和螺丝刀，将蜗壳拆卸，并检查其中的螺栓、垫块和螺母等
元素是否完好无损。

3.将蜗壳的两段套接在管道上，注意正确调整方向并固定好。

4.安装蜗壳时，请注意以下事项：
4.1. 确保橡胶垫圈位于螺母下方，能够完全覆盖螺栓头和铁人环。

4.2. 按照规定的扭矩值逐个紧固螺母。

4.3. 请不要使用力过大的动力扳手，因为它可能会使螺栓扭断或垫片
破裂。

5.安装完成后，需要对管道进行检查，确保其无泄漏现象且完好无损。

4.
本文介绍了如何松绑4座环和蜗壳安装的具体操作步骤。

仅供参考，具体操作
需结合实际情况和操作经验。

在进行操作时，需要注意安全，穿戴适当的防护装备，确保操作得以顺利完成。

抽水蓄能电站蜗壳、座环安装焊接工法XXXXXX1 前言随着我国水电事业的发展，抽水蓄能电站所占水电站的比例也日益增加，而抽水蓄能机组均为高水头、大容量机型，其座环和蜗壳的安装，对机组的安装、运行起着至关重要的作用。

2 工法特点座环是安装水轮机的基准，其水平度将直接影响底环、顶盖等的水平度和垂直度，蜗壳是为了使由压力管道引进来的水流能够以较小的水力损失，均匀而呈轴对称地进入转轮。

而座环和蜗壳的安装质量关键是在于焊接控制，其工法特点具体表现在以下方面：1）座环分瓣吊入机坑进行组装、调整和定位焊接；2）座环定位焊后进行座环焊接，同时挂装蜗壳，进行蜗壳调整和焊接；3）由于座环和蜗壳采取了平行施工法，在机组安装工期紧张的情况下，可以大大缩短工期，生产人员可以均衡施工；4）座环不在安装间组装和焊接，可以为后续设备安装提供工位（这在地下厂房，安装间空间不大情况下，有利于施工）；5）由于座环在机坑内安装，除有临时支墩支撑外，在轴线方向还可以用拉紧螺杆固定座环，这样有利于控制座环的水平，如果制造的精度高，其座环水平可以避免日后加工处理，或加工处理量很小。

3 适用范围适用于抽水蓄能电站现场蜗壳和座环的安装焊接。

4 工艺流程及操作要点4.1 工艺流程座环蜗壳安装施工流程为：座环吊入机坑组合、调整→座环定位焊→蜗壳定位节挂装调整验收→蜗壳普通壳节对称挂装→蜗壳普通壳节截面焊接→蜗壳凑合节挂装→蜗壳蝶形边焊接→蜗壳丁字头焊接→座环尺寸调整验收→延伸段安装调整验收→延伸段焊接→延伸段安装焊后调整验收→闷头挂装焊接验收→蜗壳焊缝返修（如有）→蜗壳水压试验→蜗壳混凝土保压浇注→质量评定。

4.2操作要点4.2.1座环吊入机坑组合、调整座环到货后，在安装间进行组合面清扫及打磨毛刺，配好定位销钉。

先吊装带有大舌板的分瓣座环吊入机坑就位，根据放好的样点粗调座环位置，在大舌板的位置用千斤顶支撑；吊入另一瓣座环就位，调整合缝错牙合格后，打紧合缝螺栓，检查座环组合缝间隙应符合图纸要求。

座环、蜗壳以及机坑里衬安装6.1座环、蜗壳基础板的安装6.1.1用挂钢琴线的方法按要求将尾水肘管安装用的机组基准线X、Y标点设置到相应的高程供座环、蜗壳安装时使用；按要求正确设置座环、蜗壳安装用的高程点。

6.1.2根据工地的实际情况，在座环、蜗壳支墩钢筋网编制过程中按座环蜗壳地基图安装相应的垫板；在锥管混凝土浇筑的过程中埋设攀环，攀环埋设时应尽量将其与周围的钢筋焊在一起。

垫板、攀环埋设方位和高程应符合要求，结果记录于QCR201-1、QCR201-2。

6.1.3座环、蜗壳基础板安装合格后，根据设计院提供的图纸浇筑座环、蜗壳支墩混凝土。

6.2座环的组装座环的组装工作应根据工地的实际情况在安装间或机坑内进行，本说明书按在机坑内进行座环的组装工作来进行说明。

6.2.1座环组装前的准备工作6.2.1.1按蜗壳座环地基图复查座环支墩上的垫板并清理干净，必要时应对垫板进行打磨处理。

6.2.1.2将千斤顶座、顶丝清理干净并按要求研配合格，然后按图组装成整体；将斜楔块清理干净并按要求研配合格；将地脚螺栓、螺母清理干净并进行试装配。

6.2.1.3根据蜗壳座环地基图将千斤顶、斜楔块布置于座环混凝土支墩垫板上。

调整千斤顶顶丝的顶面高程基本一致，同时千斤顶顶丝的顶面高程比最终的安装高程高5~10mm；调整斜楔块的顶面高程为最终的安装高程。

6.2.1.4将座环分瓣面清理干净以备座环吊装；将座环组合螺栓、螺母、螺柱清理干净并进行试装配；将分瓣面圆柱销清理干净。

6.2.1.5将座环上、下法兰面的把合螺孔清理干净并涂上相应的防腐漆（工地自备），用棉纱、木塞等将螺孔可靠地临时封堵。

6.2.2座环的组装6.2.2.1将带部分蜗壳的座环瓣体吊起并粗调其水平，按X、Y标记放置于相应的千斤顶上。

调整地脚螺栓，通过座环混凝土支墩的预留通孔将圆钢Q235—B穿入地脚螺栓相应的孔中。

初步拧紧地脚螺栓的螺母，同时调整千斤顶来初步调整该座环瓣体的水平；根据预设机组基准线X、Y标点挂十字钢琴线来初步调整该座环瓣体的方位。

目录一、概述 (1)二、施工准备 (1)2.1施工前的准备 (1)2.2人员配置 (2)2.3施工设备及工器具准备 (2)2.4主要临时设施准备 (3)三、座环蜗壳安装程序 (3)四、座环、蜗壳的运输及吊装 (4)4.1主厂房桥机不具备吊装条件的座环、蜗壳吊装 (4)4.1.1、吊装准备工作 (4)4.1.2、吊装方法 (5)4.2主厂房桥机具备吊装条件的座环、蜗壳吊装 (7)五、座环、蜗壳安装 (8)5.1座环、蜗壳安装应具备的条件 (8)5.2座环、蜗壳安装 (8)5.2.1座环安装控制点： (8)5.2.2蜗壳安装控制点： (8)5.2.3座环、蜗壳调整 (9)5.2.4蜗壳挂装 (9)5.2.5不锈钢段安装 (14)5.3座环、蜗壳的焊接 (14)5.3.1焊前准备 (14)5.3.3座环、蜗壳的焊接 (14)5.3.2焊接的一般要求： (15)5.4蜗壳水压试验 (16)5.5蜗壳保压浇注及监测 (17)5.6蜗壳层预埋管道、埋件安装 (18)六、座环、蜗壳安装控制标准 (18)七、座环、蜗壳施工工期计划 (19)八、质量控制措施 (20)8.1质量目标 (20)8.2质量控制的内容 (20)8.2.1施工准备阶段的质量控制 (20)8.2.2施工阶段的质量控制 (20)8.2.3交工验收阶段的质量控制 (20)8.3质量保证措施 (21)九、安全控制措施 (21)9.1基本规定： (21)9.2座环、蜗壳运输道路的保证措施 (21)9.3座环、蜗壳吊装安全措施。

(22)9.2.2供电与电气设备安全措施 (22)十、安全文明施工 (23)十一、编制依据 (24)座环、蜗壳安装施工措施（修）一、概述本工程6台机座环均为整体到货，座环由上下环板、上下围板、锥板、支撑环、舌板、15个固定导叶和1个特殊固定导叶组成，外形尺寸4700mm×6517mm，总重27.2t。

蜗壳由蜗壳过渡段、蜗壳进人门、3节直管和22节渐变管节组成，蜗壳入口直径Φ1800mm。

第一节概述根据3#、4#机目前土建施工进度，3#机座环、蜗壳支墩将于99年12月20日具备VGS厂商的基础环安装条件，4#机座环、蜗壳支墩将于2000年1月20日完成，具备GANP厂商的基础环安装条件，另根据基础环、座环及蜗壳的供货情况（4#基础环、座环、蜗壳到达工地时间分别为1999.12.1、1999.11.15、1999.12.1，3#机基础环、座环、蜗壳到达工地时间分别为2000.3.15、2000.4.15、2000.3.15）。

为此，4#机基础环安装开工日期定为2000年1月20日，3#机基础环安装开工日期定为2000年3月20日，先后错开2个月。

虽然3#机、4#机分别由两个不同的厂商供货，但安装程序和各部件安装工期基本一致，即基础环安装（20天）座环安装（55天）蜗壳安装（包括挂装、焊接、打压共165天）。

单台机安装总工期为8个月，两台机安装实际总工期为10个月。

第二节施工总体布置2.1施工组织机构为确保基础环、座环及蜗壳安装的顺利进行以及安装质量，成立完善的施工组织机构，其方框图见图（1）。

2.2设备堆放场布置2.2.1分水岛主要露天堆放各类施工用材料。

2.2.2配管车间存放各种到货的管材及零星设备，另作为有关管件等的制作。

图（1）施工组织机构2.2.3前方堆放场前方设备堆放场根据设备重量分两处，重量超过30T的设备堆放在安Ⅰ或安Ⅱ；重量小于30T的设备堆放在厂房下游▽40平台。

2.3设备的运输与吊装所有设备由设备物资科根据前方施工进度领取，大型设备领取后根据其重量采用相应的汽车吊或履带吊装车，通过相应的平板车直接运输至前方▽40平台或安Ⅰ和安Ⅱ，卸车采用土建施工门机。

对于堆放在安Ⅰ或安Ⅱ的设备，采用▽82栈桥上MQ6000型门机吊装；对于堆放在厂房下游▽40平台的设备，则采用▽30平台处MQ2000型门机进行吊装。

设备运输通道、堆放场地、吊装设备的使用等具体由生产调度科与联总协调解决，尤其是使用MQ6000型门机吊装的协调工作。

蜗壳吊装施工方案及安全技术措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX蜗壳吊装施工方案及安全技术措施工程概况梭罗沟二级水电站装机3台，水轮机蜗壳由重庆水轮机厂生产制造，厂供蜗壳与水轮机座环成整体运到现场，摆放在机电设备停放场地，单个重量7.2t，蜗壳吊点出厂时已定位，满足吊装水平要求。

水电站主厂房边墙已浇筑至发电机层（▽2383.74），吊装时利用主厂房下游边墙与防洪墙之间回填区域作为吊车作业区域，对蜗壳进行吊装。

因现阶段场地回填不能满足完全吊装要求，故会采取非常规的吊装作业方式对蜗壳进行吊装，在保证质量、安全的条件下，提高安装效率，尽早完成蜗壳吊装。

场地要求主厂房下游边墙与防洪墙之间回填至发电机层，场地需推平碾压，使场地平整并具备一定抗压强度。

进入回填区域道路应平整，坡度不大于12度，方便吊车进场施工。

主厂房右边墙侧场地应平整，作为蜗壳转移临时停放场地。

厂房主机间蜗壳安装区域应把杂物清理干净，以便有足够空间供安装作业。

施工准备管理人员：1人起重工：2人安全员：1人焊工：4人铆钳工：2人电工：1人共计11人施工所需物资材料见表3-1。

表3-1施工所需物资材料序号名称型号规格数量1Φ13钢丝绳7.5m2对3手拉葫芦5t4个4大锤2把512寸活动扳手2把6撬杠2根7卡环5t8个8钢板20×700×7004块9麻绳10根10琵琶头、枕木若干11割炬氧气乙炔2套施工所需机械设备见表3-2。

表3-2第 2 页共 8 页施工所需机械设备序号设备型号规格数量150t汽车吊12电焊机23工具车14水准仪15水平仪34烘箱 2 吊装方案水轮机蜗壳单个重7.2t，吊装高度均在10m以下，采用一台50吨汽车吊进行蜗壳转移和吊装。

本方案所涉及的蜗壳及座环整体，采用4点吊，每个吊点为1.8t，根据以上起重量选绳，采用最小直径13mm，6×37的钢丝绳，钢丝绳破断拉力87.8KN，取6倍安全系数。

1、蜗壳基础环下环板拼装、焊接，焊接时注意：焊条选用、控制焊接变形，保证焊后下环板水平及圆度。

2、蜗壳基础环板下环板焊后水平测量。

3、蜗壳基础环整体检查：主要检查蜗壳永久螺栓套管垂直度、上环板水平及上、下环板间距、永久螺栓套管焊接、打磨及进入门尺寸。

4、蜗壳基础环机坑里安装：主要检查项目：吊具准备、吊点确定、吊耳焊接、吊装前整体加固（防止吊装时变形）、吊入机坑后调整中心、高程，所有工作完成后加固（防止混凝土浇筑时变形和移位）。

5、座环焊缝清理：座环分瓣组合面油漆打磨、组合面高点处理。

6、座环/蜗壳组圆：注意临时工作平台搭设、组合缝间隙、座环法兰面水平、座环上、下环板圆度检查。

7、座环焊接仰焊：注意焊条使用、焊接工艺严格按照厂家焊接工艺进行，焊接过程中监测座环上、下法兰面水平变形（圆度及水平），如变形过大及时联系现厂焊接工程师调整焊接顺序，以确保焊后座环上、下法兰面水平度及圆度。

注意座环焊接过程中严格控制预热、层间及后热温度，需降温测量时要在后热2小时后缓慢降至室温进行测量，完成测量后及时加热到50℃左右保温。

焊接过程中采用四人对称焊的方法。

8、座环焊接：平焊9、焊缝探伤：焊接探伤需持证专业人员进行。

10、蜗壳瓦片挂装。

11、蜗壳瓦片压缝：蜗壳瓦片压缝错牙不超过3mm，间隙超过5mm的需补焊后焊接。

12、座环/蜗壳吊装前准备：吊装用专用工具进行、吊点位置确定、临时调整导链葫芦位置确定。

13、座环/蜗壳吊装：吊装前清理机坑内基础，放置临时、永久支墩。

14、座环机坑内调整：机坑内调整座环法兰水平、中心、高程符合要求后拉伸蜗壳基础螺栓（设计值30%～50%）复测座环水平、中心、高程，合格后点焊支墩及楔子板。

15、蜗壳延伸段挂装：蜗壳延伸段挂装，挂装时注意延伸段中心位置及高程；如果延伸段与球阀伸缩节用螺栓连接，必须调整连接法兰面垂直度、蜗壳延伸段法兰面腰线到球阀中心线位置均小于1mm ；如果上游引压力钢管已安装完成，延伸段中心以上游压力钢管为准。