抽水蓄能尾水管设计安装要点

百科   图片   2024-10-31 09:01   广东  


抽水蓄能尾水管按压力容器设计,一般机组的尾水管里衬形式为金属里衬,分为锥管、肘管及扩散段三部分。尾水管外形如下图所示:

抽水蓄能尾水管设计时需要注意以下几个要点:

(1)按压力容器设计:尾水管应按压力容器的标准进行设计,确保其能够承受可能出现的最大压力。

(2)材料选择:尾水管的里衬应采用高质量的钢板制造,以保证其耐压性和耐久性。

(3)平滑的内表面:尾水管内表面应光滑平整,避免任何可能导致水力损失的不规则形状。

(4)焊缝质量:所有焊缝应进行严格的无损探伤检查,确保焊接质量。尾水管的肘管和扩散段部分应进行100%的MT、PT和UT检查。

(5)加强筋和支撑:尾水管的外侧应使用筋板和型钢进行加强,以承受可能的水压力和脉动压力。

(6)排水和排气设计:尾水管应设计有足够数量的混凝土回填孔、灌浆孔和排气孔,以便于在必要时进行混凝土充填和压力灌浆,同时确保运行时的气密性。

(6)结构稳定性:尾水管的设计应保证在机组作调相运行时,尾水管的漏气量最小,这可能需要卖方提供类似电站调相运行时尾水管漏气量的模型或实测数据。

(7)安装和焊接:尾水管的安装应遵循精确的测量和定位,确保所有部件的正确安装。焊接应按照厂家的焊接工艺评定进行,确保焊接质量。

某电站尾水管安装为例,施工流程如下图所示:

尾水管安装是蓄能机组水泵水轮机安装的第一个主要部件,在机坑测定方面确保定位精准。在条件充许的情况下,尽量减少机坑内现场焊缝的数量,尽可能在机坑外进行拼装成整节,再进行整体吊装、调整。

1. 安装基准点设置及埋件安装

完成尾水肘管底板钢筋绑扎后,引用土建的厂房基准坐标点,使用全站仪、水准仪设置机组X和Y中心线。线架应高出底板1m。要求中心线的线架须牢固、可靠,做好保护,设置警示标志。中心线使用0.5mm的钢琴线来设置,机组中心线和高程基准点相对于厂房的基准点误差不应超过±1.0mm。

完成尾水肘管底板钢筋绑扎后,按图纸要求对尾水肘管固定锚杆的锚钩安装。应保证其露出混凝土面100mm~150mm。

完成尾水肘管支墩钢筋绑扎后,根据图纸要求安装尾水肘管基础板。要求基础板的高程偏差不超过-10mm~0mm,中心线偏差不大于10mm,水平偏差不大于1mm/m。

2.尾水扩散管吊装

用厂房的主桥机将尾水扩散管吊入机坑,缓缓吊至轨道就位,然后用手拉葫芦将其向下游拖移到位。

在尾节吊装就位后进行临时固定,在固定好后,用同样的方法将在安装场拼装焊接完成扩散管第2大段并吊装就位,并在运输轨道上将两段扩散管拼装成整体,拆除该段运输用H型钢,将扩散管调整到位,检查中心、高程、里程等,在检查合格后进行临时固定。

尾水肘管安装最终技术参数反映在弯肘管口的中心、水平和高程上,其偏差须符合规范及设计要求。加固完成后应重新复测尺寸,如不符合要求,需重新调整,直至合格为止后方可进行焊接。

尾水管进口节(发电)与机组尾水锥管相连,出口节与尾支压力钢管相连,在施工过程中,两端的定位都重要,施工过程中要两头确保。

3. 尾水管焊接

焊接按厂家焊接工艺评定进行,焊接时层间温度不应超过230℃。有焊接原则上均在正面焊缝焊接完成后再用电弧气刨对背面焊缝进行彻底清根、并打磨光滑,方可进行背面焊缝的焊接。焊接完成后要进行焊缝的打磨。然后根据厂家规范要求在现场进行无损探伤检查及防腐处理。



4. 尾水肘管加固和管路安装

焊接完成后,复测所有技术参数(中心、水平、高程)均符合规范、设计要求后,按照厂家设计图纸要求对肘管进行全面加固,为防止混凝土浇筑时尾水管上浮及变形。使用拉紧器紧固时应对称进行,且各拉紧装置、基础垫板应受力均匀。另外,可根据实际情况适当增加支撑加固,以确保尾水肘管不因混凝土浇筑等因素的影响而产生位移。

在水力量测管路安装完成后,在进行混凝土浇筑前要对管路进行保护,以防止在施工过程中损伤管路。在进行尾水管二期混凝土浇筑前,应对灌浆孔等进行防护。进行尾水管二期混凝土浇筑时,要对尾水管的位移进行监控,并根据监控结果调整浇筑速度及方位。

尾水管安装的同时要进行与之相连的水力量测管路、技术供水取水管,尾水管排空管等相关管路的安装。在尾水管上游侧机敦内还有一部分机组排水等管路,在施工初期应在尾水管到货的同时,相关管路一同到货,并提供相关技术要求。在进行尾水管二期混凝土浇筑前,要确保所有管路已安装并完成水压试验。

5. 混凝土浇筑

浇筑混凝土期间,安排人员检查是否由于浇筑偏移、投入混凝土、振荡器等对尾水肘管里衬以及固定金属器具产生了有害的外力。灌浆期间,注意灌浆压力在0.2~0.3MPa以内。混凝土浆硬化后,锤击检查混凝土填充情况。

混凝土硬化后,用气割以及电弧气刨的方式,拆除内部补强支撑,用砂轮机打磨修整与母材一样平滑。拆除留痕处实施渗透探伤(PT),检查应无异常并作防腐。


抽水蓄能与储能技术
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