座環(huán)標(biāo)準(zhǔn)工藝

1、水電工程及制造水電設(shè)備制造作業(yè)指導(dǎo)書(shū)抽水蓄能式座環(huán)摘要：詳細(xì)說(shuō)明抽水蓄能式座環(huán)的規(guī)范制造過(guò)程適用于新產(chǎn)品- 版本日期編制校核批準(zhǔn)修改信息狀態(tài) (*)文件代號(hào)： (*) 可獲得的狀態(tài)：PRE-預(yù)先的；GFR-利于審核；GFE-利于實(shí)施目錄1定義32制作流程33制造細(xì)節(jié)33.1下料43.2焊接451 座環(huán)和蝸殼的作用 座環(huán)的作用是：承受整個(gè)機(jī)組及其上部混凝土的重量以及水輪機(jī)的軸向水推力；以最小的水力損失將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；機(jī)組安裝時(shí)以它為基準(zhǔn)。所以，座環(huán)既是承重件，又是過(guò)流件，也是基準(zhǔn)件。因此，要求座環(huán)必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的水力性能蝸殼的作用是使進(jìn)入導(dǎo)葉以前的水流形成一定的旋轉(zhuǎn)，并軸對(duì)稱(chēng)地

2、、均勻地將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)；2 定義Ø 此標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)主要針對(duì)抽水蓄能型機(jī)組座環(huán)而編制，對(duì)于其他類(lèi)型機(jī)組，請(qǐng)酌情參考。Ø 此標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)旨在采用更有效的工藝制作方法，來(lái)提高抽水蓄能機(jī)組座環(huán)的制造效率。Ø 此標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)可適用于分瓣、整圓類(lèi)型機(jī)組。Ø 此標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)所提及優(yōu)化方案并非適用于抽水蓄能每臺(tái)座環(huán)，鑒于各個(gè)機(jī)組有不同要求，僅在相似要求時(shí)方可采用本標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中的優(yōu)化方案。Ø 抽水蓄能機(jī)組模型及圖示見(jiàn)圖1圖1、抽水蓄能機(jī)組座環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖3 座環(huán)工藝編制前的準(zhǔn)備：3.1 輸入文件1) BOM2) 設(shè)計(jì)圖紙3) 水力型線(xiàn)文件4) IT

3、P5) 特殊標(biāo)準(zhǔn)制造大綱以及圖紙上的各種標(biāo)準(zhǔn)3.2 CTQ要求 根據(jù)圖紙中標(biāo)注的CTQ圖標(biāo)、CTQ圖紙或技術(shù)要求中要求的TI-ED-001A文件以確定生產(chǎn)中需注意的重要尺寸。3.3 生產(chǎn)過(guò)程中的特殊的刀具和工裝：1) 復(fù)合鉆（可提高效率）2) 硬質(zhì)合金鉆頭（可提高效率）3) 特殊R角刀（可提高效率）4) 250仿形銑（可提高效率）5) 正75度扒皮刀（可提高效率）4 座環(huán)制造過(guò)程4.1座環(huán)蝸殼整體制造流程：4.2制造細(xì)節(jié)4.2.1 下料 碳鋼鋼板厚度超過(guò)200mm、不銹鋼鋼板厚度超過(guò)70mm的，需要增加切割前鉗工鉆引入孔工序。碳鋼的引入孔為150；不銹鋼的引入孔為90-150。 注意：由于座環(huán)

4、蝸殼可能采用低合金高強(qiáng)鋼S500Q，特針對(duì)高強(qiáng)鋼給出熱切割要求說(shuō)明，如下： 對(duì)于下料鋼材屈服強(qiáng)度460Mpa時(shí)，必須按照下表執(zhí)行切割前局部預(yù)熱；屈服強(qiáng)度<460Mpa時(shí)則不用考慮切割前預(yù)熱。鋼板厚度預(yù)熱溫度<20mm2520mm<50mm5050mm<100mm100100mm120 作為另一種選擇，可以鏟磨掉由火焰切割所產(chǎn)生在鋼板表面的硬化層，鏟磨深度至少2mm。對(duì)于切割邊緣有后續(xù)成型（折彎、卷筒等）工序的，在鏟磨硬化層之后必須執(zhí)行PT來(lái)確保無(wú)裂紋出現(xiàn)。 注：熱切割包括火焰切割、等離子切割和激光切割。4.2.2 成型 1）對(duì)于成型件采用聯(lián)合下料、一次成型工藝，既減少中

5、間割縫的鋼板浪費(fèi)，又減少壓型的重復(fù)操作性。如下圖： 2）蝸殼成型注意開(kāi)口和拉筋位置，為方便焊接階段的掛裝，建議實(shí)際開(kāi)口較理論+2mm4mm；安裝立拉筋須座環(huán)環(huán)板外至少+20mm，以免掛裝時(shí)與環(huán)板干涉。如下圖：注意：如果此處成型件材料為低合金高強(qiáng)鋼S500Q時(shí)，則需特殊注意一下幾點(diǎn)。 冷成型時(shí)的溫度至少低于鋼板本身出廠(chǎng)時(shí)的回火調(diào)質(zhì)溫度30來(lái)保證寶鋼本身的機(jī)械性能不發(fā)生變化。建議溫度區(qū)間：T<150或者500<T<550 高強(qiáng)鋼不適用于熱成型（溫度一般在900 Ac3線(xiàn)附近，最高不能超過(guò)1050）。 關(guān)于S500Q的火焰調(diào)形，允許執(zhí)行火焰調(diào)形，但是調(diào)形過(guò)程中鋼板的溫度必須比鋼板調(diào)

6、質(zhì)回火溫度低至少20°C，（例如：如果鋼板的調(diào)質(zhì)回火溫度為600°C，則必須保證火焰調(diào)形中，鋼板不能超過(guò)580°C）。實(shí)際操作中要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。如果想使用更高的溫度進(jìn)行校形，則必須采用做加熱試樣試樣來(lái)做通過(guò)以下試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：對(duì)加熱區(qū)做硬度、UT，圓柱拉伸試驗(yàn)，在加熱表面做一組夏比利沖擊試驗(yàn)（包含3個(gè)試樣），實(shí)驗(yàn)成功，方可實(shí)施。 成型后熱處理可由后續(xù)的焊后消應(yīng)力處理取代。4.2.3 環(huán)板制作過(guò)程 1）對(duì)于環(huán)板類(lèi)拼接，可采用背靠背拼接，增大焊縫長(zhǎng)度，采用SAW焊接，提高焊接效率，促進(jìn)高效率生產(chǎn)。注意： 工藝在此處判斷：焊縫長(zhǎng)度大于500mm采用埋弧焊焊接；若板厚較厚但焊

7、縫長(zhǎng)度小于500mm的鋼板拼接，可根據(jù)實(shí)際情況考慮是否使用埋弧焊，NDD座環(huán)這種背靠背的模式即為工藝做的改善 焊接工程中的防變形控制，使用卡具（如上圖標(biāo)識(shí)1）來(lái)加少焊接引起的變形，拼焊完成之后，增加調(diào)形序，使得座環(huán)環(huán)板整體平面度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 2）拼接完成，調(diào)形，焊上拉筋，轉(zhuǎn)走熱處理，為消除焊接產(chǎn)生的應(yīng)力。 3）熱處理完成，進(jìn)行表面加工。原工藝過(guò)程為保證出水口Hd公差，特在環(huán)板內(nèi)圓設(shè)計(jì)一個(gè)凸臺(tái)來(lái)保證出水口公差。新工藝方法優(yōu)化了該凸臺(tái)的形式，既保證了出水口的公差，有減少了后續(xù)消除凸臺(tái)帶的大量鏟磨工時(shí)，見(jiàn)下圖： 4）加工完之后轉(zhuǎn)組裝。注意：由于座環(huán)蝸殼可能采用低合金高強(qiáng)鋼S500Q，特針對(duì)高強(qiáng)鋼給

8、出焊接臨時(shí)附件（支撐拉筋、吊耳等）要求說(shuō)明，如下： 焊接臨時(shí)附件（支撐拉筋、吊耳等）前，必須有WPS支持，必須預(yù)熱，預(yù)熱溫度見(jiàn)下圖：鋼板厚度預(yù)熱溫度<20mm2520mm<50mm5050mm<100mm100100mm120 焊接臨時(shí)附件（支撐拉筋、吊耳等）時(shí)，須在工件表面堆焊一層同等級(jí)焊材的過(guò)渡層，過(guò)渡層要求，見(jiàn)下圖： 移除臨時(shí)附件（支撐拉筋、吊耳等）時(shí)，也需要預(yù)熱，預(yù)熱溫度等同于焊接前的預(yù)熱要求，接頭處須鏟磨去除，鏟磨區(qū)域進(jìn)行PT或者M(jìn)T來(lái)避免風(fēng)險(xiǎn)。4.2.4 固定導(dǎo)葉制作過(guò)程 下料程序銑型線(xiàn)及坡口鏟磨刀痕組裝。注意：固定導(dǎo)葉可有一種改善實(shí)例，對(duì)于圖紙要求有過(guò)渡圓角R2

9、的固定導(dǎo)葉， 原工藝方法是將此處焊接起來(lái)，最后制作圓角樣板鏟磨過(guò)渡圓角；新工藝方法在用龍門(mén)銑制作固定導(dǎo)葉坡口時(shí)，直接洗一個(gè)過(guò)渡區(qū)域，進(jìn)而減少焊接量和焊后鏟磨量，見(jiàn)下圖： 4.2.5點(diǎn)裝 座環(huán)蝸殼整體點(diǎn)裝，以下環(huán)板為基準(zhǔn)劃出固定導(dǎo)葉點(diǎn)裝線(xiàn)（使用樣板）點(diǎn)裝固定導(dǎo)葉;點(diǎn)裝上環(huán)板高度方向留焊接收縮量.并點(diǎn)裝工藝吊耳（見(jiàn)下圖）。 4.2.6 焊接固定導(dǎo)葉 1）培訓(xùn)焊工，進(jìn)行焊絲適應(yīng)和坡口焊接培訓(xùn)并制做試板練習(xí)。安排體型小和技能高的焊工實(shí)施焊接.2）舌板后焊，定好尺寸。3）焊接參數(shù)見(jiàn)焊接手冊(cè)。注意：介于抽水蓄能機(jī)組座環(huán)高度小的特點(diǎn)，此處焊接難度較大，空間較小，對(duì)焊工技能要求高；如果選擇酸性焊絲，焊工工藝性

10、更差，特別注意嚴(yán)格按焊接手冊(cè)參數(shù)執(zhí)行。4.2.7焊接舌板 由于抽水蓄能機(jī)組座環(huán)機(jī)組Had進(jìn)出水口高度較小的的特點(diǎn)，在每次IE review的時(shí)候都會(huì)檢查舌板是否是需要斷開(kāi)焊接來(lái)保證內(nèi)部焊縫的可操作性，也需要同車(chē)間操作者共同商量定下，實(shí)際操作中選取身材小，但技能突出的焊工和鏟磨工來(lái)操作舌板內(nèi)口焊縫。后續(xù)項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況來(lái)判斷是否需要斷開(kāi)舌板。 4.2.8 蝸殼的掛裝、焊接1） 選擇座環(huán)支撐工裝，把座環(huán)架起來(lái)，給掛裝蝸殼留出空間。2） 分別掛裝各節(jié)蝸殼，并點(diǎn)裝。3） 焊接鏟磨，焊接參數(shù)參考焊接手冊(cè)（此處同樣面對(duì)空間小，操作難度大的問(wèn)題，而且要求過(guò)流面平滑過(guò)渡）4） 探傷 4.2.9 基礎(chǔ)環(huán)的焊接：

11、1） 由于基礎(chǔ)環(huán)法蘭和圓筒之間的焊縫形狀規(guī)則，可選擇90T或者160T變位機(jī)焊接，更能提高焊接效率。2） 在焊接基礎(chǔ)環(huán)之前，為了消除座環(huán)的鋼性，對(duì)座環(huán)和基礎(chǔ)環(huán)增加一次熱處理來(lái)消除前序中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。熱處理曲線(xiàn)：3） 對(duì)于基礎(chǔ)環(huán)圓筒和座環(huán)下環(huán)板之間的焊縫，總結(jié)規(guī)律如下，需反饋設(shè)計(jì)，在IE review審圖階段需注意此信息。圓筒板厚焊縫形式圖示80mm坡口（僅在圓筒上開(kāi)）圖180mm<坡口（圓筒和下環(huán)板環(huán)同開(kāi)）圖2 （信息有待核實(shí)）注：針對(duì)80mm<的情況，由于基礎(chǔ)環(huán)圓筒板厚過(guò)大，可能會(huì)采用非全融透焊縫，控制坡口角度，內(nèi)圓處為加工面，盡量減少加工面的焊接量，避免不必要的焊材和工時(shí)浪費(fèi)

12、。問(wèn)題：當(dāng)基礎(chǔ)環(huán)圓筒板厚>80mm時(shí)為什么不能僅在基礎(chǔ)環(huán)圓筒上開(kāi)坡口呢？答：當(dāng)基礎(chǔ)環(huán)圓筒板厚>80mm時(shí)，如果還是按照板厚80mm的情況對(duì)待，由于圓筒鋼性和應(yīng)力原因，很可能造成座環(huán)下環(huán)板的層間撕裂，在2處開(kāi)坡口，增加兩個(gè)部件的融合，來(lái)減少工件的剛性和焊接之后產(chǎn)生的應(yīng)力，會(huì)大大降低上環(huán)板產(chǎn)生層間撕裂的可能性。 4.2.10 探傷及檢驗(yàn)按照?qǐng)D紙及ITP探傷及檢驗(yàn)。4.2.11 調(diào)型按照?qǐng)D紙尺寸要求校型工件，使其達(dá)到圖紙要求。4.2.12 熱處理根據(jù)圖紙中熱處理標(biāo)準(zhǔn)安排工件的熱處理。注意事項(xiàng)：· 支撐的擺放支撐擺放的高度、與爐頂?shù)木嚯x、工件與燃燒器間的距離等?？蓞⒁?jiàn)TI-IE-

13、010B· 熱電偶的布置熱電偶的數(shù)量，熱電偶擺放位置及熱電偶之間的距離等?？蓞⒁?jiàn)TI-IE-007 B· 熱處理曲線(xiàn)根據(jù)板厚按照熱處理標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算升溫和降溫速度及保溫時(shí)間等?？蓞⒁?jiàn)TI-IE-007 B（需在工藝中體現(xiàn)熱處理曲線(xiàn)-NDD座環(huán)4.2.13 熱后鏟磨 修磨熱處理后的探傷表 面。除銹并鏟磨探傷區(qū)域。4.2.14 熱后探傷 對(duì)所有焊縫按照?qǐng)D紙及ITP要求進(jìn)行探傷檢查。 4.2.15 熱后修整 按照?qǐng)D紙尺寸，對(duì)工件調(diào)型以達(dá)圖紙要求。 4.2.16 尺寸檢驗(yàn) 檢驗(yàn)按照?qǐng)D紙要求，對(duì)工件進(jìn)行焊接階段的最終尺寸檢驗(yàn)。4.2.17 鉚工配合鉗工劃線(xiàn) 鉚工需在鉗工劃線(xiàn)時(shí)予以協(xié)助，以確定焊接后的尺寸可以滿(mǎn)足加工要求