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金窝水电站配水环管水压试验

文档作者：李思全文档来源：中国水利水电五局有限公司机电制造安装分局		点击数：	更新时间： 2025年06月03日
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第33卷第5期
2010年lO月
水电站机电技术
Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station
V01．33 No．5
Oct．2010 45
金窝水电站配水环管水压试验
李思全
(中国水利水电五局有限公司机电制造安装分局，四川宝轮628003)
摘要：水压试验是金窝水电站配水环管施工的难点，按通常的惯例及国家标准，水压试验压力为设计水头的1．5
倍。金窝水电站为地面厂房结构，设计院为了考验地面厂房的防振动能力，要求按11MPa压力进行水压试验，以设
计水头的1．85倍的超高压力进行试验，这在水电行业是没有的，在其它行业也是少见的。配水环管实质上是一个薄
壁压力容器，采用的是WDB60钢板制造，其冷脆性要求在水压试验时水温控制在恒温5。c左右，这些都给现场施工
带来很多困难和挑战。
关键词：金窝水电站；配水环管；超高压
中图分类号：TK735 文献标识码：B 文章编号：1672—5387(2010)05-0045-03
1工程概况3水压试验条件
金窝水电站位于四川石棉草科乡，是田湾河梯
级开发的第2级，为引水式地面厂房结构。电站装设
两台140 MW冲击式水轮发电机组。水轮机部分由
配水环管、喷嘴、水斗式转轮、大轴及水导轴承等部
件组成。本电站具有水头高(设计水头595 m，最大
水头619．7 m)、单机容量大、6喷嘴、转轮水斗数量
多(21个水斗)等特点。
配水环管进口直径1 900mm，尾端直径853 mm，
壁厚由65 mm渐变为30 toni。配水环管采用WDB60
调质钢制作，在厂家制成6个支管和5个凑和节，每
个管节在厂里进行水压试验合格后出厂，在工地组
装成整体后进行整体水压试验。
金窝水电站为地面厂房结构，设计院为了考验
地面厂房的防振动能力，要求按ll MPa压力进行水
压试验，以设计水头的1．85倍的超高压力进行试
验，这在水电行业是没有的，在其它行业也是少见
的。配水环管实质上是一个薄壁压力容器，采用的是
WDB60钢板制造，其冷脆性要求在水压试验时水温
控制在恒温5。C左右，这些都给现场施工带来很多
困难和挑战。
2水压试验目的
(1)检验配水环管承压能力。
(2)检验配水环管焊接质。
(3)消除配水环管焊接残余应力。
(1)配水环管焊接完成，经探伤合格。
(2)配水环管调整完成，其安装方位、距离、法兰
面垂直度、高程满足要求。
(3)配水环管加固完成。
(4)供水系统已完成。
4配水环管加固
配水环管的加固分为两个部分：
(1)配水环管管体加固
配水环管管体的加固在安装过程中进行，原设
计每个管节通过3个基础座与预先预埋的基础螺栓
连接，无需再加固。在施工中预先在混凝土中埋设
10号槽钢，在配水环管焊接之前进行用lO号槽钢
把预埋槽钢与配水环管加固牢固，防止其焊接过程
中出现较大焊接变形和移位，同时也保证了水压试
验、混凝土浇筑时配水环管不致发生较大移位。
(2)配水环管进口与支管加固
原设计对进水口与支管用闷头进行封堵，只是
把闷头把合在法兰上，没有加固措施。在厂家做单个
管节水压试验时曾发生闷头脱开的现象，为了保证
配水环管的强度尤其是受力最大的尾部的强度及稳
定性，在工地整体水压试验时增加了对闷头的加固。
收稿日期：2010—08～23
作者简介：李思全(1973一)，男，工程师，从事水电站机电安装质量管
理工作。
万方数据
水电站机电技术第33卷
加固方
图1闷头加固
进口法兰用厂家到货的试验盖进行封堵，用球
阀到货的液压扳手把紧螺栓到规定的力距值(见表
1)。
表1
支管先把闷头把合在支管法兰上，用厂家提供
的专用液压扳手把紧螺栓到规定的力矩值。再用厂
家到货的专用加固工装进行加固。
5水压试验供水系统及试验设备
试压泵选用厂家提供的顶转子用的电动试压
泵，型号：SY一35 B，额定压力16 MPa，满足试验要
求。
水源选用厂后喇嘛沟的流水，金窝常年气温
10℃，金窝水电站水压试验时问是11月份，经测得
水温8℃，基本满足对水温的要求。
在试验盖上钻两个孑L，一个用于充水，一个用于
排气。在充水管上安装一块压力表，监测水压变化情
况，安装两只针塞阀，用于卸压和压力表的拆装。
当充水到排气孔排水时，关闭排气孔针塞阀。
6监测系统设计
法兰面百分表布置如图2所示：
图2法兰面百分表布置
除此之外还要对配水环管环管进行监测，在实
验中对X轴线与y轴线方向进行监测，百分表布置
如图3：
图3 j|f、y轴线方向百分表布置
百分表布置完成后整个配水环管监测系统完
成，对各百分表进行编号，如图4所示：
水压试验中需要对配水环管进行监测，以掌握图4百分表编号爰篇篙嚣豢慧篓蔓7试验过程况。在试验中选用百分表对配水环管进行监测，装设’”一一一
表计时要求其支座不得与配水环管相接触。(1)升压过程
万方数据
配水环管充满水后缓慢升压到3 MPa，保压15 min，
检查各焊缝及法兰是否有渗漏和裂纹。
从3 MPa升压到5．5 MPa，保压10 min，检查各
焊缝及法兰是否有渗漏和裂纹。
从5．5 MPa升压到8．5 MPa，保压10min后，检
查各焊缝及法兰是否有渗漏和裂纹。
从8．5 MPa升压到10 MPa，保压10 min，检查各
焊缝及法兰是否有渗漏和裂纹。无异常情况后泄压
到9 MPa，再保压10min。
从9 MPa升压到1l MPa，保压30min，检查各
焊缝及法兰是否有渗漏和裂纹。
(2)降压过程
在检查1l MPa压力后，无任何裂纹及异常情况
后，对配水环管进行降压。从ll MPa降至8 MPa，保
压10 min。‘
从8 MPa降至0。打压试验结束。
在水压上升的初始阶段，应密切注意观察配水
环管及其连接管路有无异常情况。在每一阶段中保
压一段时间并仔细检查配水环管各焊缝是否存在漏
点，发现渗漏应立即停止试验，处理合格后重新开始
试验。
在试验过程中，每一个步骤都对配水环管各位
置百分表进行监控。
8试验成果
(1)试验曲线图(图5)
(2)监测成果
图5试验曲线
试验结果表明各法兰、环管位移、变形量(数据
见表2)在设计要求内，符合要求，配水环管水压试
验取得预期效果。分析数据表明，配水环管的尾部承
受了较大压力，变形量也大于其它部位，对配水环管
的加固是成功的。
表2
9结束语
金窝水电站配水环管安装过程中的难点在于超
高压力水压试验，它的成功与否直接决定了机组安
装的质量，是对厂房抗振能力的关键考验。金窝水电
站配水环管在水压试验中通过吸取厂家打压经验，
严格地控制，精心地组织施工，取得了成功。为大容
量冲击式水轮机组的设计、制造、施工取得了第一手
资料，积累了宝贵的经验。

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