新工艺的泵站检修方法
1存在问题及检修方案
刘老涧抽水站建成于 1996年,其易损件是上下外壳及叶轮,主要问题是水流造成的气蚀或冲蚀磨损。
在2007年检修3号机组更换下外壳时,发现下座法兰面的磨损十分严重,并呈不均匀分布。进一步检查发现下座与下外壳法兰的联接螺栓(紧固件行业)松动,螺栓已失去作用,下外壳成自由状态,所以抽水或泄洪发电时,旋转的水流对下外壳产生巨大的扭转力矩,下外壳法兰在下座上产生滑动,滑动方向随抽水或泄洪的改变而改变,最终造成下座法兰面的严重磨损。当更换新下外壳后,两法兰面间隙达 10~20 mm,下座已无定位基准,下外壳无法与下座进行正常安装,见图 2.针对下座存在的问题,检修人员提出了两种解决方案:
方案一,堆焊修补下座磨损部位,焊后手工打磨。该方案存在 3 个问题:一是打磨工作量大,二是打磨无法达到要求的精度,三是焊后下座有可能产生变形。
方案二,垫金属垫片。该方案存在 2 个难题:一是难以保证精度,二是难以确保垫得可靠密实。
结合以上两种方案,该站领导与技术人员经认真研究,认为虽能勉强施工,但不能保证检修质量,遂都予以放弃。后经网上咨询与认真比对,决定使用天山公司生产的高抗压强度的修补剂,采用复印成型法修复下座磨损的技术方案。简单说,该方案是将修补剂涂敷于下座法兰面,将下外壳吊装到要求的位置,通过挤压胶液并调整好下外壳的位置精度,待修补剂完全固化后,最后紧固联接螺栓,从而实现定位与可靠安装的目的。
复印成型法方案的优势是:定位精度高,操作简单,维修周期短,100%填充间隙,能保证下壳体与下座的稳固定位。
修补材料确定为 TS2111 超级金属修补剂,该材料有 4 方面的优势:一是抗压强度高(达 170 MPa),承载下外壳安全可靠;二是冬季施工操作性好,在现场温度 2~8℃的环境下,调胶和涂胶仍比较方便;三是触变性好,适合在下座法兰面上涂敷较厚的胶层;四是可操作时间长(6090 min),在大量用胶时,有足够的涂胶时间。
2 维修工艺
(1)预调整下外壳的位置精度调整下外壳与中座的同心度。因下座已无定位基准,故以中座基准为参考。方法是先找出中座的中心,再用吊线法检查下外壳,下外壳四周用 4个千斤顶进行调整。
调整下外壳的水平和高度。在下外壳法兰面上预加工 4 个 M36 螺纹孔,用 4 个 M36 螺栓调整下座的水平和垂直高度。
(2)加工紧固螺纹孔、定位销孔当下外壳的同心度、水平度和垂直高度调整好后,将 4 个 M36 的调整螺栓做上记号,防止其变动;在下外壳和下座上加工 4 个定位销孔,并在下座上新加工 24 个 M24 的联接螺栓孔。
(3)准备泡沫海绵,在各定位销孔、螺栓孔处进行保护。联接螺栓孔处拧上 M24 的双头螺栓。
(4)下座法兰面除锈、除油,并涂敷足够厚度的 TS2111 修补剂。
(5)下外壳法兰面上喷 1731 脱模剂,将其吊装入位,安装定位销,靠其自重将胶液挤压到位。
(6)初固后,用碘钨灯加温固化,完全固化后,拆下双头螺栓,换上M24 的联接螺栓进行紧固。
该工程于 2007 年 11 月 20 日在3 号机组实施了工业胶复印成型法维修,通过 2 年多时间的运行。经现场多次测试, 各项技术性能指标均达到原设计要求, 机组运行平稳、噪音低、振动小, 进、出水流态好,亦为其它同类机组维修积累了经验。