(陜西江河水利水電設備監(jiān)理中心，陜西 西安 710015)

1 項目概況

白云峽水電站是太白縣石頭河中上游梯級開發(fā)的一座低壩引水式水電站，投運于1999年6月，廠區(qū)由廠房、宿辦樓、戶外變電站、并網(wǎng)線路等組成。站址處海拔高程971 m，原裝機容量1 800 Kw(2×500 Kw+2×400 Kw)，電站設計水頭52 m，設計引用流量4.86 m3/s，年利用小時數(shù)5 200 h，年發(fā)電量936萬 Kw·h。廠房內安裝兩臺HL170-WJ-50水輪機配SFW500-6/850發(fā)電機、兩臺HL170-WJ-42水輪機配SFW400-6/850發(fā)電機。

本次電站增效擴容改造主要為機組和電氣設備更新，經(jīng)水能計算，改造后廠房內安裝兩臺HLA696-WJ-52水輪機配SFWE-K630-6/1180發(fā)電機、兩臺HLA696-WJ-56水輪機配SFWE-K750-6/1180發(fā)電機，總裝機容量2 760 kW，電站額定水頭53.1 m，設計引用流量6.48 m3/s，年利用小時數(shù)4 790 h，年發(fā)電量1 321萬 Kw·h。業(yè)主要求當年主汛期前完成設備安裝調試并投產，總工期6個月。

2 設備監(jiān)理主要工作程序

項目業(yè)主于2016年12月中旬簽訂水輪機設備采購合同，同年12月委托設備監(jiān)理單位對該機組設備制造進行駐廠監(jiān)造,監(jiān)理單位成立了該項目設備監(jiān)理工作組，并根據(jù)設備采購招投標文件、供貨合同以及相關技術文件編制了電站改造設備監(jiān)理規(guī)劃及監(jiān)理細則，設備監(jiān)理工程師對合同設備相關技術要求進行了熟悉，按照監(jiān)理規(guī)劃及細則要求，對該批水輪機制造過程按照文件見證(R點)、現(xiàn)場見證(W點)、停工檢查(H點)三種方式進行監(jiān)督，生產、檢驗完成后由設備監(jiān)理工程師簽發(fā)出廠簽證單準予出廠。

2.1 質量體系審核

為了保證制造廠家按合同交貨時間提交符合規(guī)定質量的產品，在水輪機開始制造前，駐廠設備監(jiān)理工程師對制造廠生產能力及質量保障能力進行了審核。主要包括制造廠機器設備、工藝裝備、檢驗檢測工器具、組裝場地等硬件設施；生產進度計劃、制造工藝流程、焊接工藝評定表、產品質量檢驗計劃、設備及零部件加工圖紙等技術、管理文件；操作人員(焊工、檢驗檢測人員等)的資格證書、資金投入等，以文件見證形式，附相應的審核文件記錄存檔。

2.2 進廠原材料、外協(xié)外購件檢驗試驗審核

用于制造白云峽電站水輪機的原材料以及外協(xié)外購件，如鑄件、鋼板、焊條焊劑、軸承等，駐廠設備監(jiān)理工程師重點審核出廠質量證明文件(力學性能、化學成分、檢驗報告、合格證等)、供應商資質、主要技術參數(shù)、規(guī)格型號、數(shù)量以及進廠自檢報告是否符合采購合同文件及設計圖紙要求，以文件見證形式，附相應的檢驗記錄、試驗報告等審核文件記錄存檔。

3 水輪機結構特點

該項目4臺機組均采用臥軸兩支點金屬蝸殼混流式水輪機。進水管、蝸殼、尾水彎管和尾水錐管均為焊接結構。由壓力鋼管來的壓力水經(jīng)進水管、蝸殼和導水機構進入轉輪，作功后的水流經(jīng)尾水彎管、尾水管排入下游。

3.1 引水部分

引水部分由進水彎管、蝸殼等組成。采用Q235鋼板焊接而成，進水彎管位于閥門壓力鋼管后，一端與閥門伸縮節(jié)的鋼管直連，另一端與蝸殼相連。蝸殼與座環(huán)焊接而成。蝸殼包角為345°，固定導葉起支撐的作用，蝸殼頂部設有排氣管。

3.2 導水機構

導水機構由導葉、導葉臂、連板、前蓋板、后蓋板等組成，導葉為三支點結構，采用ZG230-450材質整鑄而成。導葉軸套采用鋼背復合瓦自潤滑軸承SF-2。前、后蓋板皆用鑄鋼或鋼板焊接制成，前后蓋板止漏環(huán)采用ZG20SiMn材質制成。控制環(huán)材料具有足夠的強度和剛度，控制環(huán)支撐在后蓋板的滑塊上，為保證運動靈活，從油杯注入一定黃油以潤滑其摩擦面。導葉采用單接力器操作，設有接力器位置行程開關。

3.3 轉輪

轉輪由上冠、下環(huán)及葉片焊接而成。轉輪葉片采用不銹鋼ZG0Cr13Ni4Mo材質，上冠、下環(huán)采用ZG0Cr13Ni4Mo材質。為減少機組容積損失和軸向力，在轉輪的上冠設有間隙式+梳齒式密封，下環(huán)設有間隙式密封，轉輪與電機主軸的連接采用直錐結構，鍵傳遞扭矩。

3.4 尾水部分

尾水部分由尾水彎管和尾水錐管組成。采用Q235鋼板焊接而成，其功能是將作功后的水流引入下游，并回收部分能量。彎管由鋼板焊接而成，在靠近轉輪出口處設有補氣裝置。

3.5 主軸密封

為阻止從轉輪間隙流到轉輪上冠內部的水流從主軸外緣漏出，設密封裝置，本機采用甩水環(huán)，帶柔性石墨填料盤根。為避免長期使用對主軸的磨損，在甩水環(huán)后，裝有可拆卸的不銹鋼套，以便更換。

4 制造過程中幾個重要監(jiān)控要點

4.1 蝸殼制造

蝸殼是復雜的異形過流部件，其殼體為阿基米德螺旋線，蝸殼單節(jié)弧度不同，上、下單節(jié)瓦塊首尾相接，要求瓦塊之間接縫處過渡圓滑，內壁曲線連接光滑不允許有拐點，焊接接縫錯邊量≤壁厚的10%。工廠制作時采取數(shù)控切割下料保證了下料尺寸及精度，每節(jié)瓦片鋼板畫出上、下表面中心線，標識清楚瓦片編號、接縫對接號；卷制按平行中心線方向采用小量進輥，并隨時用弧度樣板檢查；組裝焊接采用劃線定位、工裝定位保證了每節(jié)蝸殼瓦片裝配精度，經(jīng)座環(huán)與固定導葉組焊后一次退火，蝸殼內、外壁環(huán)焊縫焊好后進行煤油檢驗，檢驗合格后，殼體二次退火消除焊接殘余應力，有效保證了焊縫質量，確保了蝸殼的產品質量。

4.2 葉片加工

水輪機的轉輪葉片是水輪機關鍵部件，其型面是一種較為復雜的三維雕塑曲面，轉輪葉片的制造質量對水輪機的水力特性和氣蝕性能有著重要的影響。該轉輪葉片毛坯為不銹鋼ZG0Cr13Ni4Mo鑄件，葉片鑄件固定于專用葉片胎卡具，采用計算機自動三點找正，數(shù)控銑床粗加工、精銑，保證了葉片表面加工精度。

5 結語

白云峽水電站4臺水輪機當年5月初順利運抵施工現(xiàn)場，制造質量合格，交貨期滿足業(yè)主要求。通過該項目水輪機設備的監(jiān)理實踐，駐廠設備監(jiān)理工程師應把握好以下幾點：一要做到“三熟悉”，熟悉合同技術條件；熟悉圖紙、工藝；熟悉電站業(yè)主代表、工廠質量、生產聯(lián)系人。二要督促生產計劃落實，避免某道工序停滯影響供貨期。三要嚴把質量關，首先是原材料進廠關，嚴格審查進廠原材料合格證明書，外購件合格證明或驗收報告，查驗材料與圖紙相符性，把住質量問題的源頭；其次是制造關，認真審核見證由工段自檢、部門復檢、質檢專檢組成的“三檢制”執(zhí)行情況。四要把好關產品出廠關，設備出廠前組織業(yè)主、監(jiān)理、制造廠家進行聯(lián)合驗收，保證交付的設備符合合同協(xié)議要求。