浅谈水轮机漏水检修的问题

浅谈水轮机漏水检修的问题

韦启干

韦启干

身份证号：45270219XXXX81875

摘要：导叶漏水也是多数水电厂检修中感到比较困扰的问题，本文结某电厂水轮机检修经验，分析了漏水的影响，漏水的原因，提出了改进措施。

关键词：水轮机；导水机构；漏水；检修；水利机械

一、水轮机导叶漏水造成的影响

1.经济效益的损失

漏水的损失就是电能的损失，经济效益的损失，这往往容易被人们所忽视。某水电厂年运行小时均在4500h，耗水率约为4.5m3/kW・h，导叶漏水量为0.6m3/s，每台发电机每年在停机问损失的水量约为920万m3，折算损失的电量达204万kW・h。运行时间越少，停机时间越长，漏水量就越大，经济损失就越大。

2.停机困难

停机时漏水所形成的射流速度将导致机组转速难以控制到35％额定转速以下，从而无法加闸制动。特别是现在广泛采用弹性塑料推力瓦，其摩擦系数仅为钨金瓦的l/5～1/4，更无法停机。发电公司的某电厂机组，电厂机组都存在转速不能降至额定转速的35％的问题，强迫加闸制动，机组还需很长时间才能完全停机，一般需要10min以上，有时甚至需要切断水源才能停机。

3.可能导致烧瓦

停机后，大量的漏水有时会导致机组缓慢空转，弹性塑料推力瓦则更容易发生这种情况。其结果极易造成推力瓦和导轴瓦烧毁。某电厂都曾经发生过类似事故。停机过程中，低转速时间长，瓦面润滑破坏，也会造成瓦面磨损。

4.伴生的空蚀恶化

间隙存在，就会产生间隙射流，水压突然变化形成的间隙空蚀，会使过流部件损坏，其结果又促使漏水量加大。

导叶漏水给水电厂运行带来的影响是多方面的，既影响安全运行，又带来检修的困难，是多数水电厂感到困扰的问题。

二、导叶漏水因素分析

1.导叶关闭后，存在以下几种间隙漏水

①导叶相互之间搭接的立面间隙。导叶相互之间搭接的立面间隙要求用0.05mm的塞尺检查不能通过。实际中，只有少数导叶间隙符合要求，几年的检修检查统计，导叶间隙大的有2mm，一般在0.5～1.0mm之间。

②导叶上下端面与顶盖底环之间的端面间隙。按《水轮机通流部件技术条件》要求导叶上下端面总间隙应小于导叶高度的0.1％，当总间隙小于0.2mm时，取0.2mm。实际测量双河的端面间隙是1.5～2.5mm，下游的赶场电厂机组的端面间隙也在1.0mm以上。

③导叶各轴颈处的间隙。

2.导叶和顶盖在单侧水压作用下产生间隙

导叶和顶盖在单侧水压作用下，如果导叶本体刚度不够，则会产生弯曲，增大立面间隙，顶盖上抬，加大端面间隙，这些均使漏水增加，也加速导叶磨蚀破坏。

3.停机后接力器的压紧行程漂移产生间隙

在机组停机后，一般水电站是将调速器的主供油阀关闭，机械锁锭有间隙，油压消失后，接力器的压紧行程会逐渐发生漂移，导叶在水压作用下，会出现微开启，导致立面间隙加大漏水。实践经验表明，接力器压紧行程调整好后，经过一段时间的运行，也会逐渐发生漂移。

4.调速轴扭矩变形造成间隙产生

在中小型机组，调速器控制导叶方式一般不是接力器直接控制，调速器接力器布置在发电机层，通过较长的调速轴传递力矩。发电机层与水机层高差在7m以上，由调速轴的扭矩传递给推拉杆调整导叶，一般在接力器处测量压紧行程。在某机组检修后，开始运行期问，导水机构效果很好，运行后漏水逐渐变大，几年来一直是这种情况。最近一次检修后，运行一段时间，开始出现停机困难，检查压紧行程，在接力器处测量有2mm间隙，在水机层测量推拉杆，没有压紧行程。分析是调速轴扭矩变形造成，于是重新调整，在推拉杆处压紧行程调整为2mm，测量接力器处有8mm。调整后，漏水明显减小，停机转速下降快。检查其他三台机组，是同样的现象。全部调整后，在运行中，再没有变化，效果很好。

三、导叶漏水处理措施

1.导叶立面间隙处理

导叶立面密封，多是直接依靠相邻导叶头尾搭接研合封水，借助刚性平面接触构成密封，这种结构要求导叶本身特别是尾部应具有较高的刚性、耐磨性，接触面加工精度和光洁度高，波浪度小，才能保证闭合时接触良好，达到较好的封水效果。实际上，由于尾部单薄易变形，由于锈蚀，光洁度差，波浪度大，导叶纵向接合面的接触点是不均匀的，导叶从上到F受力不均，上小下大，变形量不一致，造成间隙也不一致。为了减少磨损和间隙空蚀，相邻两导叶接触面的两个立面应采用抗磨性能好的材料，如堆焊耐磨不锈钢焊条或铺焊不锈钢钢板。在检修中，立面间隙处理主要有以下四种方法：

①补焊法：个别导叶立面存在局部较大间隙，在间隙处补焊，然后磨平，达到平面接触，间隙合格。

②连杆调整法：只有个别导叶立面间隙过大，可以根据其周围导叶立面间隙的情况，通过调整连杆长度，将不合格的间隙向周围几个导叶依次分配。

③捆绑法：当导叶立面间隙多处不合格时，可将导叶传动部分拆除，使各导叶均处于自由状态，然后用钢丝绳加导链在导叶的中部进行捆绑，捆绑中用铜锤敲击导叶进行调整。捆紧后，测量立面间隙，对于不合格之处，可松去捆绑后进行焊补磨削处理，再次捆紧导叶，测量问隙合格后，装上导叶的传动部分。

④均布法：当若干个导叶均存在有立面间隙时，可采用均布法将每个间隙逐渐分解。某电厂在2#机组检修中，由于导叶立面接触面损坏严重，对接触面全部打磨后堆焊，然后蕈新磨削平整，采用逐段研合接触面达到平面接触。每个导叶均接好后，用钢丝绳进行捆绑，间隙合格后装上导叶拐背和连板，由于连板是不可调的，所以重新钻拐背与导叶的定位销孔。处理后，效果很好，间隙完全满足要求。

2.导叶端面间隙处理

导叶的端面间隙大小与水电厂工作水头，导叶高度和转轮直径有关。一般来说，为了防止运行中导叶上浮串动而卡住，上端面间隙为总间隙的60％-70％，下端面间隙则为总间隙的40％-30％，当水头超过200m时，下端面间隙只能为0.05mm，其余全留在上端面间隙。

如果导叶端面间隙普遍偏大，可在底环加垫处理；如果间隙普遍偏小，可在顶盖处加垫处理；因上下间隙分配不合理而造成端面间隙不合格时，通过调整调节螺钉或止推压板来重新分配间隙。如果端面间隙由于顶盖、底环和导叶端部磨蚀严重，可以采用抗磨性能好的材料，如顶盖和底环过流表面采用不锈钢或堆焊不锈钢，在导叶上下端部铺焊不锈钢钢板，提高抗磨性能，减少间隙空蚀破坏程度。

3.导叶轴颈、轴套的检修

不论是清水河流的水电厂还是多泥沙河流电站，轴颈始终有深度、面积不等的锈蚀坑，加速了轴套和密封的损坏，增大了漏水。

处理轴颈的最佳办法是按尺寸要求，将锈蚀磨损坑全部车削掉，然后热套不锈钢套，最后在保证同心的条件下对轴颈套进行精加工，保证轴颈结合水利工程的实际情况，合理选择防渗技术，针对其中的缺陷加强施工管理。并逐渐提升水利工程施工队伍的质量意识，重视各个环节的施工建设。施工队伍在建设前，需要强化现场实地考察，明确不同防渗技术的优点、缺陷，尽可能选取最佳的防渗处理方式。

3.2强化防渗施工交流

施工单位与建设单位要定期开展会议交流工作，通过会议的方式，强化各个部门的宣传工作，进而确保全体员工均能认知到防渗施工技术对工程建设质量的影响，以此实现对水利工程的综合管理。不仅如此，施工企业还需要强化人员培训工作，促使工作人员明白防渗技术对水利工程建设的重要性，并将其纳入重点工作。与此同时，还必须要详细记录施工材料的使用情况，为后期的质量保障奠定基础，从各个方面加大监督力度。

3.3加大防渗施工监督

为了全面提升水利工程防渗施工质量，必须要结合实际情况，全面提升水利工程防渗施工监督。结合水利工程施工现场的实际情况，采取双管齐下的方式，强化内部、外部监督。水利工程施工队伍需要成立专门的监督小组，针对水利工程施工中的防渗情况，要及时落实相应的记录，并监督现场情况。与此同时，还需要积极调动群众，开展社会监督，以此全面提升水利工程防渗施工建设质量。

结语

总之，随着我国经济的发展整体来说，我国水利工程建设在不断进步，对水利工程建设的要求也越来越高，尤其堤防防渗技术的要求，它对水利工程施工起着非常重要的作用。所以，必须加强对防渗技术的研究，既要保障施工的质量，也要加快水利工程建设的进度。同时，要加强堤防防渗技术方面相关人才的培养，勇于创新、不断进去，学习借鉴国外先进的水利工程堤防防渗技术。除此之外，施工企业也要严格按照国家水利工程建设的标准，加强对质量的监督和检验，对工程建设中出现的问题要及时处理。在具体的施工中，要结合具体施工区域的地质环境，制定合理的堤防防渗方案，促进水利工程的顺利开展，增强水利工程贡献力，促进国家水利工程建设的进程。

参考文献

[1]庞海娇.水利工程堤防防渗施工技术初探[J].价值工程,2017,36(35):99-100.

[2]蒋文兵.水利工程堤防防渗施工技术分析[J].建材与装饰,2017(8):264-265.

[3]周跃.水利工程堤防防渗施工技术探析[J].建材与装饰,2015(46):253-254.