MW大電機定子定位筋安裝工藝

1、 淺析550 MW大電機定子定位筋安裝工藝楊飛（中國水利水電第七工程局有限公司安裝分局，四川，彭山 620860）摘要：本文介紹了瀑布溝水電站6號機發(fā)電機定子定位筋安裝、調(diào)整的全過程，根據(jù)定位筋的特殊性，結(jié)合常規(guī)機組，重點介紹了在廠家原有安裝工藝的基礎(chǔ)上靈活、多樣的采取特殊措施，調(diào)整安裝工藝，確保定位筋整體安裝質(zhì)量，并根據(jù)經(jīng)驗成功解決了一部分調(diào)整難題，供水電行業(yè)在同類形式的大電機定位筋安裝過程中共同探討。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)特點、安裝工藝、焊接工藝、特殊工藝概述 瀑布溝水電站6臺發(fā)電機均由東方電機股份有限公司（簡稱：DFEM）生產(chǎn)，單機額定容量為550MW最大600MW，定子外形尺寸為16000

2、15;4930mm，重415.2t。定子機座分4瓣制造和運輸，工地組圓焊接，定子機座分六層（見下：定子組裝總圖）、90根定位筋，采用浮動式雙鴿尾結(jié)構(gòu)。定位筋的固定由托板、托塊組成，托塊焊接在定子機座環(huán)板上，托板留有鴿尾槽并與托塊焊接。定位筋放置于托板鴿尾槽內(nèi)，鴿尾留有浮動余量。定位筋的安裝是整個定子組裝的一個重要環(huán)節(jié)，也是后序工作定子疊片質(zhì)量的前提保證。圖定子組裝總圖定位筋的結(jié)構(gòu)特點發(fā)電機定子定位筋的結(jié)構(gòu)與常規(guī)機組的定位筋有所區(qū)別；定位筋布置形式：（）常規(guī)機組：定子定位筋組通常采用單鴿尾焊接結(jié)構(gòu)（如下圖1），定位筋調(diào)整好后焊接在機座上。定位筋的固定和焊接變形控制是定子后序工作（疊片）的重要保證

3、。（）瀑布溝6#機定位筋結(jié)構(gòu)形式：該機組定位筋采用雙鴿尾浮動式結(jié)構(gòu)（如下圖2），鴿尾留有的浮動間隙,定位筋在安裝疊片前處于浮動狀態(tài)，當機組運行時鐵片受熱膨脹長，此時鐵片與定位筋整體徑向浮動。（）權(quán)衡兩種機組定子定位筋布置的利以弊：a 常規(guī)定位筋疊片后鐵片沒有浮動余量，當機組運行定子鐵片受熱膨脹時鐵片未有徑向浮動空間，鐵片容易上拱，造成機組運行效率不穩(wěn)定。b 而瀑布溝6#機組定子采用浮動式定子定位筋結(jié)構(gòu)形式，鴿尾留有1.5mm的浮動余量,整個定子鐵片與定位筋形成浮動式,當機組運行受熱時,定子與定位筋整體徑向移動減小了鐵片受熱增量，這樣鐵片不易上拱變形，保證了機組的穩(wěn)定性。2.2 安裝難點常規(guī)機組

4、：根據(jù)機組的容量，常規(guī)機定子定位筋較大，整體加工工藝能控制，較易調(diào)整，采用專用固定工具，合理采用點焊順序和有效的控制焊接變形，基本上容易達到定筋的安裝質(zhì)量。瀑布溝機組：定子定位筋多（90根）、較長（每根長達3220mm），筋面加工精度和扭度要求較高，出廠前很難達到一定的加工工藝，加上調(diào)整時僅靠鴿尾后的楔形墊來控制定位筋的垂直度、向心度、扭曲度，這種結(jié)構(gòu)布置給定位筋的安裝、調(diào)整、固定增加了施工難度，同時定位筋的托塊、托板焊接變形也制約著定位筋的安裝質(zhì)量。 圖 圖定位筋安裝工藝定位筋安裝工序：定子組裝焊接 按圖均分大等定位筋弦距（用內(nèi)徑千分尺） 在定子各層環(huán)板放置托塊 托塊與定子環(huán)板焊接 定位筋與

5、托板放置在托塊上 用定位筋專用工具（裝筋樣板）進行小等分定位筋調(diào)整（見下圖4） 托板與托塊點焊 托板與托塊焊接。 圖 圖4.定位筋托板與托塊安裝工序：定位筋托板、托塊共計1260塊，首先將托塊按設(shè)計圖中的位置放置在定子機座的每層環(huán)板上，第七層倒置在上環(huán)板之下（如圖所示）并參照上圖所示的點焊順序進行點焊，并按點焊接順序焊接好所有托塊一周焊縫，焊角焊層順序見圖所示，待托塊按焊接要求焊完所有縫冷卻后將定位筋與托板放置在托塊上，用托板專用固定工具進行定位筋調(diào)整安裝。3、定位筋托板與托塊焊接工序：將鴿尾楔形墊塊放入打緊（楔形墊塊打緊后只有）對其托板鴿中兩側(cè)點焊,托板與定位筋整體調(diào)整、復(fù)測合格后，將進行托

6、板與托塊的點焊(點焊順序見圖6)，點焊時采取小焊條、小電流的點焊方式，托板與托塊的焊接順序為4層 3層 5層 2層 6層 1層 7層的焊接順序。每層焊完冷卻后對定位筋進行復(fù)測，對變化較大的靈活調(diào)整焊接順序與焊接方位，待當層定位筋焊接復(fù)測后方能進行下一層的焊接。焊接工藝.焊接要求：焊工持證上崗，成立專門焊接監(jiān)控小組，對焊接過程進行全程監(jiān)測和記錄，并根據(jù)焊接變形，及時調(diào)整焊接有關(guān)工藝參數(shù)。將焊接所用的焊條進行焊前烘烤，焊條烘干后放入焊接保溫桶內(nèi)，焊接時隨用隨取。.工藝要點及配合:1) 校核中心測圓架的準確性，并再次用內(nèi)徑千分尺校核中心測圓架測頭的絕對尺寸。2) 復(fù)查各定位筋軸向及周向垂直度、絕對半

7、徑偏差以及向心度是否符合要求，否則，應(yīng)對其重新進行處理。3) 托板與托塊滿焊時，其焊縫焊層如下圖所示。圖 圖4) 按照圖紙工藝要求焊接每個定位筋托板的同層焊縫。焊接時，應(yīng)首先將定子機座第三層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫對稱從內(nèi)向外一次焊完。5) 定子機座第4層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫焊完后，再焊接第3或第5層徑向焊縫，然后進行第2或第6機座環(huán)板上各托板同層徑向焊縫的焊接,再進行第1或第7機座環(huán)板上各托板同層徑向焊縫的焊接。6) 將機座每層環(huán)板上的各托板同層徑向焊縫焊完后，方可開始進行下一層徑向焊縫的焊接。為防止焊接過程中因焊接變形影響定位筋軸向及周向垂直度、絕對半徑偏差以及向心度，定位筋托板與

8、機座環(huán)板上托塊的徑向焊縫焊接參見圖7。7) 所有徑向焊縫焊接完成后，進行托板周向焊縫焊接，且要求所有周向焊縫焊接方向應(yīng)一致。定位筋托板與機座環(huán)板上托塊的周向焊縫焊接參見圖7。8) 焊接時，采取多工位焊接，焊工可以在對稱的幾個工作面上同時施焊，相互間焊接速度、電流控制一致。9) 每一環(huán)層托板第一層徑向焊縫全部焊完冷卻后，應(yīng)檢查每根定位鴿尾筋的半徑和相鄰定位筋的弦距，觀察變化的趨勢，合格后方可繼續(xù)焊接第二層。10)根據(jù)中心測圓架監(jiān)測各層變形方位以及變量的大小,隨時調(diào)整分層、方位等焊接工藝技術(shù)措施及焊接工藝程序和相關(guān)焊接規(guī)范參數(shù),以便有效地控制定位筋的變形。11)定位筋托板全部滿焊結(jié)束后，在冷態(tài)下檢

9、查和測量定位筋，應(yīng)符合下列要求：a各環(huán)板處的定位筋半徑偏差應(yīng)在7090±0.30mm以內(nèi)，相鄰兩定位筋，在同一高度上的半徑差值應(yīng)小于。b同一高度上的弦距，偏差應(yīng)不大于±。c焊縫不應(yīng)有裂紋、氣孔、夾渣及咬邊等缺陷，焊角高度應(yīng)為15mm，焊渣應(yīng)清除干凈。5 定位筋安裝特殊工藝該機組定位筋為浮動式，整體調(diào)整時很難固定定位筋，再加上托板與托塊焊接完畢后存在一定的焊接變形，更難保證定位筋的安裝質(zhì)量，在托塊與定子環(huán)板焊接完畢后將托板和定位筋放置在托塊上，將定位楔形墊打緊，在托板與定位筋中部兩側(cè)進行點焊固定（如圖3），然后在用托板專用固定工具進行定位筋的整體調(diào)整，同時用中心測圓架檢測鴿尾

10、筋的周向、徑向、重直度、半徑、鴿面扭曲度等相關(guān)檢測頂目，待所有項目均達到相關(guān)技術(shù)要求后將托板與托塊進行點焊，每層點焊時用中心測圓架進行監(jiān)測、復(fù)測，視變形情況靈活調(diào)整每層點焊順序、方位及調(diào)整工序相結(jié)合，待所有托板與托塊全部焊接后對點焊部位的高焊角進行打磨，疊片前取出鴿尾楔形墊，使鴿尾與托板處于虛焊狀態(tài)，當機組運行鐵片受熱時靠鐵片的徑向剪切力將鴿中未打磨完的慮焊部位剪斷形成浮動式。6 在安裝過程中優(yōu)化措施解決難題條分縷析：定位筋的安裝采用9等份弦距法，首先安裝和焊接9根大等分定位筋的托板，再將定位筋托塊的偏移情況和定位筋中心與托板中心的偏差數(shù)據(jù)，計算出每空的托板偏移數(shù)據(jù)，最后將各托板安裝到相應(yīng)的位

11、置，各分點放至相應(yīng)的位置。根據(jù)焊接后的檢測，9根大等分定位筋托板焊接后達到了設(shè)計要求，這種將偏移量進行逐點分配、調(diào)整的方式在安裝過程中非常切實可用。擇優(yōu)先筋：由于加工工藝等其它因素，對檢測質(zhì)量超標的定位筋采取換筋的方式，先取質(zhì)量較好的定位筋作為9等分定位筋安裝，對那些扭曲較大、直線度差的定位筋安裝在小等分定位筋內(nèi)，利用裝筋樣板等工具將其調(diào)整在技術(shù)規(guī)范要求。過程監(jiān)控：為了減小徑向焊縫的收縮變形、保證定位筋焊接后的處理量以及定位焊接進度，現(xiàn)場跟蹤焊接監(jiān)測，并做好交接記錄，加強焊接過程控制，對焊接過程中變形較大的定位筋則采取反變形焊接措施和風動工具消除應(yīng)力的手段進行調(diào)整。7 結(jié)語由于定位筋采用浮動式，定子分4瓣工地組裝焊接，焊后存在一定的焊接變形，加上定位筋出廠前自身加工工藝要求，許多定位筋出廠前很難達到質(zhì)量要求，通過調(diào)整工藝，合理、有效的再利用資源，同時又為業(yè)主節(jié)約了成本。定位筋在安裝過程中嚴格按照組裝工藝、焊接工藝，優(yōu)化施工工藝等措施，對各環(huán)節(jié)嚴把流程監(jiān)控和過程控制。經(jīng)焊后復(fù)測，定位筋的各項檢測項目均優(yōu)于廠家技術(shù)規(guī)范，為后序疊片工作提供強有力的質(zhì)量保證，同時又保證了定子組裝的直線工期，為首臺機提前發(fā)電贏得了寶貴的時間。參考文獻：1、 設(shè)計圖紙和