一种水电站进水球阀快速安装施工方法与流程

本发明涉及一种水电站进水球阀快速安装施工方法，属于水轮发电机组和水泵水轮发电电动机组安装。

背景技术：

1、现有技术中，水电站进水球阀安装施工方法是：进水球阀、延伸管及伸缩节需先进行预装，预装完成后测量延伸段上游管口至压力钢管管口距离，然后进行压力钢管凑合段的配割及吊装就位，就位完成后进行进水球阀、延伸段、伸缩节的安装。采用该安装工艺施工周期较长、吊装起吊风险大等问题，施工工艺复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水电站进水球阀快速安装施工方法，通过测量上游压力钢管管口至蜗壳延伸管法兰面距离，可直接通过计算可得凑合段长度，取消了进水球阀、延伸管及伸缩节预装工序，减少大件吊装次数，缩短施工工期，节约了施工成本。

2、本发明的一种进水球阀快速安装施工工艺，包括以下步骤：

3、s1、设置球阀的流水中心基准轴线和阀轴中心基准线，将基础板、基础螺栓清洗干净进行球阀基础安装，中心基础线以蜗壳延伸管法兰面与压力钢管管口中心为基准；

4、s2、球阀基础安装固定后复测方位尺寸后进行二期混凝土浇筑；

5、s3、凑合节尺寸计算及下料（是进水球阀系统快速安装的技术核心）：通过测量蜗壳延伸管法兰面至上游压力钢管距离，同时测量球阀本体、球阀延伸管及伸缩节尺寸，从而进行凑合节尺寸计算及下料，通过测量上游压力钢管管口至蜗壳延伸管法兰面距离l，将压力钢管管口和蜗壳延伸管对应均分为32个点，用钢卷尺逐一测量，并记录上游压力钢管管口至蜗壳延伸管法兰面距离l，同时分别复测延伸管长度l1、进水球阀长度l2、伸缩节长度l3，通过计算可得凑合段长度l0，再将放样尺寸在凑合节内部上划点，用画针笔将各点成一外圆，并用样冲在凑合节内壁打点标记，核实凑合节下料尺寸无误，进行配割；

6、s4、凑合节尺寸计算及下料完成后将凑合节吊装就位，然后进行球阀延伸管坡口制作及安装，根据球阀安装基准线对球阀延伸管进行调整，调整完毕后，在球阀延伸管和凑合节的焊缝位置焊缝对称焊接6～8块搭块进行临时固定；

7、s5、球阀延伸管坡口制作及安装完成后进行进水球阀安装，进水球阀吊装前根据进水球阀安装高程调整基础板，同时保证进水球阀为全开状态，以压力钢管出口和蜗壳延伸管进口方位为基准完成进水球阀调整；

8、s6、球阀安装、完成后进行伸缩节安装，伸缩节吊装时将活套法兰套入伸缩节，并用吊带或螺栓等措施进行临时捆绑固定，吊装前将球阀与伸缩节组合法兰面清理干净后完成密封安装，将伸缩节起吊至指定高度，使用千斤顶或手拉葫芦辅助伸缩节进入球阀止口，在组合法兰的4个方位穿入8颗螺栓进行连接，按力矩要求完成螺栓紧固；

9、s7、将凑合节、伸缩节、球阀延伸管安装调整完成后进行压力钢管、凑合节、球阀延伸管焊缝焊接，凑合节和伸缩节焊接过程，在各管口上、下、左、右四个方向及进水阀体支腿两侧均需布置百分表监测焊接管口的位置偏移，根据百分表监测数据改变焊接的顺序；同时监控进水球阀焊接收缩位移值，为后续机组凑合节配割提供参考；

10、s8、压力钢管、凑合节、球阀延伸管焊缝焊接完成后进行伸缩节活套法兰安装，将伸缩节活套法兰密封槽清理干净后进行密封安装，在预埋吊点处用手拉葫芦给活套法兰一个提升的力，采用导杆从上、下、左、右四个方向将活套法兰紧固到位，检查活套法兰间隙符合要求后进行螺栓紧固；

11、s9、伸缩节活套法兰安装、完成后进行球阀二期混凝土浇筑；

12、s10、球阀二期混凝土浇筑完成后进行接力器安装和球阀操作及附属部件安装，所述进水球阀其他部件安装按常规安装流程进行。

13、进一步地，调整球阀时，所述基础螺栓中心、高程，中心偏差不大于2mm，基础螺栓顶面高程0mm～+3mm，垂直度偏差应小于l/450，l为基础螺栓长度，基础板12的安装高程0mm～-3mm，水平度0.5mm/m，左右两侧垫板12的高程偏差小于1.5mm。

14、进一步地，所述球阀延伸管法兰中心偏差不大于±1.0mm，垂直度偏差不大于0.5mm/m，止口部位高程偏差不大于0.5mm，球阀延伸管联接螺栓拉伸值为1.1mm±0.11。

15、基础螺栓套筒和进水球阀间隙在0.30～0.50mm之间，调整基础螺栓套筒的高度使其间隙在靠近0.50mm的区间内。

16、伸缩节活套法兰面与球阀延伸管法兰面距离偏差为±1mm，球阀延伸管与凑合节的间隙小于4mm，过流面错牙不大于3mm。伸缩节联接螺栓拉伸值1.0mm±0.1mm，联接螺栓拉伸分两次进行50%、100%。

17、进一步地，焊接前预热，焊接预热采用履带式电加热块，加温板敷设于焊缝两侧，温升控制在15℃/h，焊接温度为110℃，焊接过程中层间温度不低于110℃，不高于190℃；焊接方式采取分段焊接焊接，每段长度不超过300mm，焊接过程中做好监控和记录，每半小时记录一次变形量，当监测数据变化超过0.5mm时，应改变焊接顺序。

18、本发明的的有益效果：

19、1.在凑合节和伸缩节焊接过程，可在各管口前、后、左、右四个方向及阀体支腿两侧均布置百分表监测焊接管口的位置偏移，根据百分表监测数据改变焊接的顺序；同时监控进水球阀焊接收缩位移值，为后续机组凑合节配割提供参考，从而保证焊接质量并缩短了安装工期。

20、2.进水球阀安装过程中，上游压力钢管管口与蜗壳延伸段中心线是整个进水球阀安装的基准中心，对上游压力钢管管口与蜗壳延伸段中心线是进水球阀安装过程中非常重要的环节之一。根据已确定的中心线进行球阀及接力器基础板、基础螺栓进行安装，同时将中心线返点至刚性支撑，为后续进水球阀阀体、伸缩节、延伸段以及接力器等安装提供基准线。

21、3.进水球阀与伸缩节、延伸段组装施工难度大，联接螺栓数量又较多，组装工期要的较长。采用进水球阀快速安装施工工艺避免进水球阀与伸缩节、延伸段二次拆装和吊进吊出，大大地简化进水球阀安装工艺，降低了施工难度，为引水系统冲水试验赢取了较多时间。

22、4.进水球阀快速安装施工工艺针对各部件安装中心偏差提出的要求较高，有利于提高进水球阀整体安装精度，保证机组后期的稳定运行。

23、5.进水球阀快速安装施工工艺通过测量上游压力钢管管口至蜗壳延伸管法兰面距离，可直接通过计算可得凑合段长度l0、l、l1、l2、l3，从而可取消进水球阀、延伸管及伸缩节预装工序，极大地简化进水球阀安装工艺，降低了施工难度、提高了工作效率，节省了施工成本，为水轮机进水球阀安装增添了一项新工艺。

24、通过优化进水球阀系统安装工艺，进水球阀系统安装时通过测量上游压力钢管管口至蜗壳延伸管法兰面距离，可直接通过计算可得凑合段长度，从而可取消进水球阀、延伸管及伸缩节预装工序，减少大件吊装次数，缩短施工工期，节约了施工成本，经济及社会效益显著。

技术特征：

1.一种用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征在于：调整球阀时，所述基础螺栓中心、高程，中心偏差不大于2mm，基础螺栓顶面高程0mm～+3mm，垂直度偏差应小于l/450，l为基础螺栓长度，基础板12的安装高程0mm～-3mm，水平度0.5mm/m，左右两侧垫板12的高程偏差小于1.5mm。

3.根据权利要求1所述用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征在于：所述蜗壳延伸管法兰中心偏差不大于±1.0mm，垂直度偏差不大于0.5mm/m，止口部位高程偏差不大于0.5mm，延伸管联接螺栓拉伸值为1.1mm±0.11。

4.根据权利要求1所述用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征在于：基础螺栓套筒和进水球阀间隙在0.30～0.50mm之间，调整基础螺栓套筒的高度使其间隙在靠近0.50mm的区间内。

5.根据权利要求1所述用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征在于：伸缩节活套法兰面与球阀延伸管法兰面距离偏差为±1mm，球阀延伸管与凑合节的间隙小于4mm，过流面错牙不大于3mm，伸缩节联接螺栓拉伸值1.0mm±0.1mm，伸缩节联接螺栓拉伸分两次进行50%、100%。

6.根据权利要求1所述用于水电站进水球阀快速安装施工方法，其特征在于：焊接前预热，焊接预热采用履带式电加热块，加温板敷设于焊缝两侧，温升控制在15℃/h，焊接温度为110℃，焊接过程中层间温度不低于110℃，不高于190℃，焊接方式采取分段焊接焊接，每段长度不超过300mm，焊接过程中做好监控和记录，每半小时记录一次变形量，当监测数据变化超过0.5mm时，改变焊接顺序。

技术总结本发明公开了一种用于水电站进水球阀快速安装施工方法，该方法省去常规进水球阀安装需先预装工艺，通过直接测量上游压力钢管至蜗壳延伸段法兰面距离计算凑合节加工尺寸。从而可取消进水球阀、延伸管及伸缩节预装工序，减少大件吊装次数，节约了施工成本，具有安装精度高、降低施工难度、缩短施工工期，节能减排等特点，并避免了进水球阀大件重复装拆和吊装带来的施工安全隐患。技术研发人员：曾志辉,王建利,廖劲凯,许捷,江应伟,马志忠,于晓东,张文远,王晓华,祝家浩,宋玉琴受保护的技术使用者：中国水利水电第十四工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15