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1、抽水蓄能电站水轮机蜗壳金属监督方案1. 目的明确抽水蓄能电站水轮机蜗壳制造、 安装、 运行、 检修中与金属监督有关内容，如母材材质选择、相关焊接工艺、质量检验、检修要求等，便于金属监督人员开展相关工作。2. 相关标准2.1 GB/T445 大型水轮机选用导则2.2 GB/T2900.45 电工术语 水电站水力机械设备2.3 GB/T3323 金属熔化焊焊接接头射线照相2.4 GB/T8564 水轮发电机组安装技术规范2.5 GB/T11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级2.6 DL443 水轮发电机组设备出厂检验一般规定2.7 DL/T838 发电企业设备检修导则2.8 DL501
2、7 压力钢管制造安装及验收规范2.9 DL/T5070 水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则2.10 SL35 水工金属结构焊工考试规则2.11 TSG Z6002 特种设备焊接操作人员考试细则3. 定义3.1 蜗壳：装设在压力钢管或引水室的末端，将水流从圆周方向均匀导入座环，外形象蜗牛壳的圆形构件。水头较高时采用金属圆形蜗壳，水头较低时常采用梯形混凝土蜗壳。 后者因包角较小又称 “半蜗壳” 。 现抽水蓄能电站均为金属蜗壳。4. 蜗壳材质4.1 蜗壳材质选用：碳素钢（含碳量0 0.22%）或16Mn、15MnV、15MnTi等低合金高强钢，以及WEL-TEN62CF 、 62U 等高强钢。5. 蜗壳
3、焊接工艺5.1 蜗壳焊缝分类5.1.1 一类焊缝：蜗壳纵缝，蜗壳凑合节环缝，蜗壳与钢管连接的凑合节纵缝及环缝，蝶形边焊缝。5.1.2 二类焊缝：蜗壳环缝，耳板、舌板与座板固定导叶的连接焊缝。5.1.3 三类焊缝：不属于一、二类焊缝的其它焊缝5.2 蜗壳焊接工艺通用要求5.2.1 新钢种蜗壳焊接应按 DL5017 第 6.1 节规定进行焊接工艺评定， 并根据评定 报告制订焊接工艺规程。5.2.2 参加蜗壳焊接工作的焊工应按照TSG Z6002或SL35的规定考试合格。5.2.3 蜗壳纵缝、环缝均应采用多层多道焊，每层厚度一般不超过5mm,焊道宽度应根据焊接方式和焊接材料确定，层间接头应错开30-
4、50mm。5.2.4 超过一定厚度的母材焊前应预热，要求预热的焊件在焊接过程中层间温度不得低于预热温度，且不高于230。5.2.5 没有特殊规定焊缝均应采用分段退步焊，分段长度为200-400mm。5.2.6 焊缝装配间隙为2-4mm,过流面错牙不应超过板厚的10%,但纵缝最大错牙不应大于2mm， 环缝最大错牙不应大于3mm。 局部装配间隙若大于 4mm应先进行补焊，补焊完才允许整条焊缝进行封底焊接。5.2.7 定位焊长度为100mm左右，如发现有裂纹、夹渣、气孔等缺陷均应消除重焊；需预热焊接的焊缝，定位焊时也应预热。5.2.8 高强钢蜗壳正式焊接时应将定位焊缝刨掉；封底焊后应清根的高强钢焊缝
5、焊后应清根，若用碳弧气刨清根应用砂轮机磨掉渗碳层。封底焊后不清根的焊缝应用软质焊条（如纯铁焊条等）或直径3.2mm 以下焊条进行根部焊接，并采用单面焊双面成型工艺。5.2.9 焊接对装拉板所用的焊条及工艺方法应与主缝焊焊接要求相同。去除各种拉板时不应使用锤击的方法，应用碳弧气刨切割（或氧炔焰） ，再用砂轮磨 平，严禁损伤母材。5.3 焊接质量要求5.3.1 焊缝外观质量不允许存在裂纹、夹渣、表面气孔、未焊满缺陷。5.3.2 咬边：板厚6 0 10mm,咬边深度不大于 0.5mm； 6 10mm,咬边深度不 大于1mm,且连续长度不应大于10%;两侧咬边累计长度不应大于焊缝全 长的 10%。5.
6、3.3 气孔：一类焊缝：不允许；二类焊缝： 6 1.0mm气孔每米不多于3个，其 间距不少于20mm；三类焊缝：小1.5mm气孔每米不多于3个，其间距不 少于 20mm。5.3.4 焊缝余高：手工焊 12V 5 25, h=0-2.5, 25V 6 80, h=0-4;埋弧自 动焊： 0-4。5.3.5 焊缝宽度：手工焊，盖过每边坡口宽度2-4，且平滑过渡；埋弧焊，盖过每边坡口宽度2-7，且平滑过渡。5.4 焊缝无损检测要求5.4.1 蜗壳焊缝应作无损探伤检查，焊缝内部质量可选用 X 射线或超声波探伤。重要焊缝按设计要求可增加磁粉探伤或着色探伤。5.4.2 采用射线探伤时，检查长度：环缝为10
7、%，纵缝、蝶形边焊缝为20%；焊缝质量，按GB/T3323 规定的标准，环缝应达到 III 级，纵缝、蝶形边焊缝应达到 II 级。 X 射线透照质量为 AB 级。当 X 射线探伤发现不合格缺陷， 如不能确定缺陷深度时应用超声波探伤进行深度定位，以免增加焊缝返修 范围和次数。5.4.3 采用超声波探伤时，检查长度：环缝、纵缝、蝶形边焊缝均为100%；焊缝质量：按 GB/T11345 规定的标准，环缝应达到 BII 级，纵缝、蝶形边焊缝应达到 BI 级。检验等级为 B 级。对超声波探伤5.4.4 磁粉探伤和着色探伤，分别按 GB3965和GB150附录H 钢制压力容器渗 透探伤”标准执行。5.4.
8、5 蜗壳焊缝的无损探伤工作， 应由具有一定基础知识和相应方法探伤经验的 I 溺爱或 II 级以上持证资格人员担任。5.4.6 蜗壳焊缝的探伤应在焊后或热处理结束24h 后进行。对怀疑有延迟裂纹的部位应在 72h 后再进行复探。5.4.7 焊缝中缺陷返修后应按原探伤条件进行复探，复探时应向返修段两端各延长至少50mm作扩大探伤。5.4.8 蜗壳探伤工作结束后，应将原始记录整理成册，并按规范要求的内容及时编写出探伤报告。6. 蜗壳水压试验6.1 如设计有特殊要求应按设计要求进行蜗壳水压试验。6.2 当仅以检验钢板材料性能或安装、焊接质量为主要目的而要求水压试验时，对多台机组相同结构和同种材质的蜗壳
9、，当采用的钢板性能优良，低温韧性好， 施工时能严格按评定的统一焊接工艺施焊， 纵环缝及蝶形边焊接缝100%无损探伤， 应焊后热处理的焊缝进行了热处理， 则可仅做其中一台水压试验，或不做水压试验。7. 蜗壳出厂检查项目7.1 第一台机组的焊接蜗壳，各节应在厂内预装，检查各节编号、对装情况和焊缝检查记录，必要时可指定部位探伤抽查。以后各台可部分预装。7.2 各节开口、腰长、最高点与最低点的直径，最远点及进水管中心线与机组中心线的距离，接缝间隙及内壁错口，抽查各节中心偏差值。7.3 整体铸造蜗壳的水压试验和整体焊接蜗壳的水压试验。7.4 蜗壳进人门装配完整情况。8. 安装及试验记录8.1 蜗壳拼装记
10、录；8.2 蜗壳工地水压试验记录；8.3 蜗壳焊缝探伤检查记录。9. 检修要求9.1 检修项目（带 *为 A 级检修项目）9.1.1 检查蜗壳9.1.2 解体、检查及修理蜗壳排水阀9.1.3 对蜗壳进行防腐*9.1.4 蜗壳灌浆 *9.2 检验方法9.2.1 宏观检查9.2.2 必要时作影像记录、汽蚀面积和深度测量、无损检测。9.3 检验要求9.3.1 检查焊缝裂纹、汽蚀、锈蚀、磨损、变形情况。9.3.2 不允许存在裂纹缺陷。9.3.3 焊缝超声波检验，I类焊缝BI级为合格， BI级的缺陷应处理；II类焊缝 BII级为合格， BII级的缺陷应处理。9.3.4 焊缝射线检验，I类焊缝BII级为合格， BII级的缺陷应处理；II类焊缝 BIII级为合格， BIII级的缺陷应处理。9.3.5 焊缝磁粉检验，II级为合格， II级的缺陷应处理。10. 10.1.1